[發(fā)明專利]用于鋰電池的安全閥結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010076642.5
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111192990A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳俊華;王正偉
• 申請（專利權(quán)）人: 星恒電源股份有限公司
• 主分類號: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發(fā)明公開了一種用于鋰電池的安全閥結(jié)構(gòu)，其特征在于：由膠塞和銷釘構(gòu)成，所述膠塞由與電池爆破孔配合的塞體部和直徑大于塞體部的頭部構(gòu)成，膠塞的中央沿膠塞對稱軸方向設(shè)有通孔；所述銷釘由銷釘本體和上端的限位頭構(gòu)成，銷釘本體的直徑大于所述通孔的內(nèi)徑，銷釘本體卡設(shè)于所述通孔內(nèi)并壓迫塞體的通孔壁，使塞體外周與電池爆破孔形成過盈配合；銷釘上端的限位頭被膠塞的頭部限位而位于通孔外。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單、精度要求低、安裝方便，可以在電池生產(chǎn)過程中完成在線安裝，且無需額外增加防護零件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰電池結(jié)構(gòu)，具體涉及一種鋰電池的安全結(jié)構(gòu)，尤其是用于硬殼鋰電池的安全閥結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

鋰離子電池因其具有重量輕、體積小、電容量較大、充電速度快等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。在電池的正常充放電過程中，電池內(nèi)部活化過程中會產(chǎn)生少量氣體，隨電池的升溫，內(nèi)壓加大，一旦內(nèi)部壓力超過殼體耐壓強度，可能導(dǎo)致爆炸發(fā)生。因此，為了避免安全隱患，鋰離子電池的殼體（通常在端蓋）上會設(shè)置安全閥，在氣壓超過預(yù)定閾值時開啟進行泄壓。

目前通常使用的安全閥結(jié)構(gòu)，是在電池爆破孔上焊接一個帶有特定壓力閾值范圍的鋁片，通過針刺或者其它方式在電池內(nèi)壓達到閾值時使鋁片破裂泄壓，為了避免鋁片意外破裂，通常還需要在安全閥外設(shè)置一個帽罩。這種安全閥制造過程難度大，精度控制要求高，成本昂貴；安裝時要靠激光焊接工藝焊接在電池爆破孔上，焊接工藝本身是一種精密制造工藝，固定資產(chǎn)投入大，過程合格率控制難度大，焊接密封性檢測的儀器昂貴，效率低，并且需要在電池蓋板制造過程提前加工好，難以在電池生產(chǎn)過程在線安裝。

另一種是重復(fù)使用結(jié)構(gòu)，在安全閥中設(shè)置彈簧結(jié)構(gòu)，當壓力達到設(shè)定閾值時，安全閥打開泄壓。這種閥體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易發(fā)生電池內(nèi)進塵、進水等問題，且有可能因為彈簧失效而導(dǎo)致電池故障。

因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝的安全閥結(jié)構(gòu)，以滿足鋰電池的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種用于鋰電池的安全閥結(jié)構(gòu)，通過簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鋰電池的安全防爆，并使其適用于生產(chǎn)過程在線安裝。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于鋰電池的安全閥結(jié)構(gòu)，由膠塞和銷釘構(gòu)成，所述膠塞由與電池爆破孔配合的塞體部和直徑大于塞體部的頭部構(gòu)成，膠塞的中央沿膠塞對稱軸方向設(shè)有通孔；所述銷釘由銷釘本體和上端的限位頭構(gòu)成，銷釘本體的直徑大于所述通孔的內(nèi)徑，銷釘本體卡設(shè)于所述通孔內(nèi)并壓迫塞體的通孔壁，使塞體外周與電池爆破孔形成過盈配合；銷釘上端的限位頭被膠塞的頭部限位而位于通孔外。

安裝時，先將膠塞安裝在電池爆破孔上，此時，膠塞的塞體部位于爆破孔內(nèi)，頭部被限位在蓋板上方。然后將銷釘插入膠塞的通孔，直至銷釘?shù)南尬活^被膠塞的頭部限位，此時，膠塞受銷釘?shù)臄D壓發(fā)生膨大變形，與爆破孔形成過盈配合，從而達到密封的效果。在電池有爆破需求時，膠塞受熱失效，被電池內(nèi)部的高溫高壓氣體沖開，從而起到泄壓作用，防止電池發(fā)生爆炸。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述銷釘本體的長度大于所述通孔的長度，銷釘本體下端大于通孔長度的部分的直徑增大形成限位臺階。由此，當銷釘插入膠塞的通孔到位時，銷釘本體下端伸出膠塞的塞體部，形成反向限位，不易脫落拔出。

優(yōu)選地，所述限位臺階的寬度為0.5～1mm。

優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通孔在膠塞頭部處直徑增大，形成上大下小的倒置圓錐臺面，所述銷釘本體的下端構(gòu)成球缺形狀。上述形狀配合使得銷釘本體更容易進入通孔中，便于裝配。

優(yōu)選的技術(shù)方案，銷釘?shù)闹睆皆O(shè)置使得膠塞在安裝時的膨脹量達到30%～60%，能有效保證電池密封性能。

上述技術(shù)方案中，所述膠塞由三元乙丙橡膠或氟橡膠制成。

上述技術(shù)方案中，所述銷釘為金屬銷釘。或者，所述銷釘為塑料銷釘。