[實用新型]一種防爆卷繞式功率型鋰電池

有效

• 申請號: 200820205854.3
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN201327849Y
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 劉金成;李憬;袁中直;張海波;賴心億;祝媛
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12;H01M2/02;H01M2/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 羅曉林

技術領域

本實用新型涉及一種具有防爆功能的功率型鋰電池，特別是指一種帶防爆閥并具有大功率輸出能力的防爆卷繞式功率型鋰電池。

背景技術

卷繞式鋰電池等類型的具有大功率輸出能力的鋰電池通常被稱為功率型電池，大功率的電池又常被稱為動力電池，安全是功率型電池最重要的技術指標之一。為了保證電池的安全，通常在鋰電池的外部加裝管理電路對鋰電池的使用情況進行管理，就是通過在電芯或者電池組的外部加裝保護電路，監控電池的運行狀態。常設的保護板及保護芯片同時具有防止短路、過大電流、過放電和防止單電芯承受5V以上充電的功能，一旦出現危險狀況或者有危險隱患就切斷電流輸出，從而起到保障電池安全的作用。對于單電芯使用的一次鋰電池，常規的保護方法是在電池的外部加裝保險絲、PTC和二極管等來防止電池短路和防止電池反極性。但是當電池的保護電路或者其中的元器件失效，或者在用戶濫用甚至拆裝的情況下，外部電路的保護就失去作用，使得電池存在安全隱患，所以我們不得不同時從電芯的結構設計以及電化學設計方面，做更多的保護措施。

在電池的設計和生產中，如果單個電芯設計為圓柱式或者是方形，電芯內部正、負極和隔膜通過卷繞式或者疊片方式組裝而成，則這種單電芯內部的電極具有較大的反應面積，因而具有較大的電流輸出和功率輸出能力。對于這種單電芯的常規安全保護方法有多種，其一是在電池的頂部、底部或者側面設置薄弱點，例如在電池的頂部或者底部安裝一個由銅膜或者其他材質的薄膜所構成的防爆閥，當電池發生爆炸性反應之前，防爆膜可以提前開啟泄壓而防止電池爆炸。其二是在電池的側面或者底部等部位制作刻痕，當電池內壓過高時刻痕裂開而泄壓，起到保護的作用；這種刻痕對于碳鋼材料的電池鋼殼來說，刻痕的泄壓壓力閥值可以做得比較精確，但是對于不銹鋼材料制鋼殼來說，卻難以控制泄壓閥開啟的準確壓力。其三是對于一些使用玻璃絕緣子作為正負、極之間絕緣和隔離裝置的電池，例如鋰/亞硫酰氯電池、鋰/二氧化硫電池和鋰/硫酰氯電池等，也常把玻璃絕緣子甚至電解液的注液孔等設計為電池的薄弱點，起到泄壓的作用；所述的玻璃絕緣子和注液孔可以在電池的上部或下部，可以在同一端也可以不在同一端。但是上述這些方案均由于泄壓孔面積較小，泄壓時沒有緩沖作用，使得泄壓的壓力過大而形成噴射，容易造成電池在泄壓過程中發熱、爆炸甚至起火燃燒，不能徹底地解決安全問題，仍然存在較大的安全隱患。中國ZL200620109646.4號專利《鋰亞硫酰氯電池安全閥》公開了一種將閥片焊接于泄壓口的鋰電池用安全閥，屬薄膜防爆閥類型，其整體制造過程工序多、工藝復雜、綜合成本高，實用性低。

實用新型內容

本實用新型需要解決的問題是提供一種在泄壓前具有減壓緩沖功能、在泄壓時具有較大泄壓面積、可二重防爆的功率型鋰電池，其所具有的泄壓閥即使在不銹鋼材料上也可以通過控制刻痕厚度來準確控制泄壓閥開啟的壓力。

根據上述需要解決的問題設計了一種具有防爆功能的功率型鋰電池，包括電池殼體，在殼體底部上設置有墊片和底膜，在殼體口處設有電池蓋帽組件，所述的殼體底部為一與殼體固定連接的底蓋，在底蓋上設置有刻痕型泄壓口，底蓋與墊片相接觸并形成對電池內部卷芯的支撐。所述的底蓋實則為一不銹鋼材料制成的防爆蓋，該防爆蓋本體呈凹字形旋轉體狀，該旋轉體的環形邊緣構成底蓋對墊片的支撐。所述的環形邊緣沿周向的橫剖面呈倒V字多邊形。在所述環形邊緣的徑向上對稱地設置有V形凹陷槽，該凹陷槽為平底槽。在所述平底凹陷槽的外壁上設置有線段狀刻痕泄壓口，該泄壓口從外向內凹陷。

本實用新型提供了一種安裝在鋰電池底部、呈凸凹狀的不銹鋼制刻痕型防爆泄壓閥，該刻痕型泄壓閥直接在不銹鋼底蓋上經加工而得，工序少、加工工藝簡單，產品一致性高，綜合成本低。在使用過程中，當鋰電池內壓升高時，該結構提供了較大的泄壓面積且可以通過鼓脹和泄壓的兩級降壓方式防止鋰電池出現爆炸狀況。

附圖說明

圖1是本實用新型電池裝配后的全剖主視示意圖；圖2是本實用新型所述底蓋的全剖主視示意圖；圖3是圖2的俯視示意圖；圖4是圖3的B-B向全剖示意圖；圖5是圖4的局部放大示意圖。

具體實施方式

本實用新型的主旨是改變傳統鋰電池單一或者簡單的安全保護措施，利用非常規的不銹鋼材料，通過兩級降壓和泄壓的方式，即當電池內部壓力升高時底蓋發生鼓脹降壓為一級直至撕開泄壓口泄壓為一級的方式，來實現較為準確的泄壓，降低電池意外爆炸的可能性。下面結合附圖對本實用新型的設計方案作進一步的詳述。