[實用新型]一種鋰電池安全閥

有效

• 申請號: 201320023090.7
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203134886U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陳虹;裴乃五;陳凱
• 申請（專利權）人: 蘇州凱虹高分子科技有限公司
• 主分類號: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于鋰電池領域，尤其涉及一種鋰電池安全閥。

背景技術

鋰離子蓄電池憑借其較高的工作電壓，較好的大電流放電性能和較高的能量密度等優勢，已廣泛應用于備用電源、能量貯備、動力能源等領域。鋰離子電池在二次電池領域中已占有舉足輕重的地位。

現在鋰離子蓄電池技術已相當成熟，特別是硬殼鋰離子電池的產生，使得人們在使用方面更為方便簡潔。但由于鋰離子電池不可以過充電或過放電(電池電壓超過一定范圍)，一旦過充或過放，部分電解液會分解產氣，電池發生氣漲，使電池殼體膨脹導致內部裝配緊度下降，正負極導電阻力增大，電性能下降；如多次或連續產氣累積，內壓過高，殼體會發生爆裂。

傳統鋰電池就只有一個防爆裝置，當內部氣壓上升到一定壓力后，沖破一應力薄弱點，放出氣體來防止整體殼子爆炸。

從目前鋰電池應力薄弱點破裂原因分析，可歸納為電池短路過放電、電池管理系統失控失準過放電及管理系統失控失準過充電三種原因。電池短路又分為內部短路和外部短路，外部短路還包含電池內部絕緣設計不良等所引起的極群外短路。

當電池外部發生短路，電池管理系統又未能切斷回路時，電池快速過放電，造成電解液持續快速分解汽化，電池外殼撐大變形，直至電池外殼應力薄弱點破裂，電池報廢。內部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成，這些細小的針狀金屬，會造成微短路，由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。但如內短路持續，電池電池內部會產生高熱，當內部溫度升高135攝氏度時，如采用質量好的隔膜紙，會將細孔關閉，內短路自動消除，產氣停止或未產生，溫度也慢慢下降，電池趨于正常。但是，如采用細孔關閉率差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，內短路持續，電池產生過放電，造成電解液持續分解汽化，電池外殼撐大變形，導至電池外殼應力薄弱點(防爆片)破裂，電池報廢；電池因毛刺微短路引發爆炸的機率不高，這樣的說法，可以從各電池廠內部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發生爆炸事件，得到統計上的支持，因此，電池應力薄弱點破裂，主要是由于電池系統失控失準過充過放造成的，這種失控失準，通常導致電池有多次一定量過充或過放。電池一次過充或過放產氣量有限，只要能及時排出，電池性能不會影響太大。

目前還沒有一種能集及時排出鋰離子電池內部產生的氣體，又保證鋰離子電池環境安全為一體化的裝置

實用新型內容

本實用新型的目的在于利用一種鋰電池安全閥，旨在解決現有鋰離子電池存在的安全問題和因內部氣漲造成使用的性能降低問題。

本實用新型的目的在于提供一種鋰電池安全閥，所述安全閥包括：上蓋片、蓋片、壓片、濾片、閥芯、閥體、O型圈、迷宮、閥座；所述上蓋片和蓋片設置在所述安全閥的頂端，閥芯安裝在閥體的內部，濾片置于在閥芯上部，濾片通過壓片安裝在閥體上；O型圈設置在所述閥體和閥座之間，所述迷宮組件設置在所述閥體的中心位置。

進一步、所述閥芯采用橡膠制作，能承受鋰離子電池電解液侵蝕；能在鋰離子電池使用壽命的周期內保證開閉閥壓滿足使用要求。

進一步、當電池內部的壓力大于外部壓力5KPa以上時，安全閥打開，排出電池內氣體；當電池內部壓力下降到閉閥壓力5KPa時，安全閥關閉，阻斷外部空氣流入內部；

進一步、所述濾片采用高分子塑料微孔材料制成，在里外壓力相等時，可以阻斷外部氣體和水分子流入。當內壓大于外壓10mm水柱壓時，可以使氣體排出，并有通氣阻液功能；

進一步、所述迷宮由塑料制作，可防止安全閥在排出氣體時阻隔電解液的外漏；

進一步、濾片和迷宮組件共同采用。

進一步、所述濾片強度可以保證當鋰離子電池內壓超過150KPa時，閥芯會沖破薄濾片強度的阻擋，自動崩脫，安全閥自毀，電池內外氣體直通；

本實用新型提供的鋰電池安全閥，閥芯采用橡膠制作，當鋰離子電池內部氣壓高于安全閥開閥壓力時，安全閥打開，排出內部氣體；當鋰離子電池內部氣壓低于安全閥閉閥壓力時，安全閥關閉，防止外部氣體進入鋰離子電池內部。安全閥內部置有迷宮結構、微孔過濾結構，在氣體排出時能截留液體組份，減少電解液溢出。當鋰離子電池內部因短路或其他原因造成電池內部氣壓急劇上升時，閥芯自動崩脫，安全閥自毀，電池內外氣體直通，防止電池殼體爆炸。本鋰離子電池安全閥集單向排氣、阻液、防爆為一體，結構合理、簡單，較好的解決了以往存在的問題，有著很好的應用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的鋰電池防爆閥的結構示意圖。