專利名稱：一種電池防爆裝置及具有此裝置的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及密封式電池，尤其是涉及密封式二次電池的防爆裝置及具有此裝置的鋰離子電池。
近年來，由于攝像機(jī)、手提電話、手提電腦等電子設(shè)備向輕便化發(fā)展，作為這些電子設(shè)備用的驅(qū)動電源，合適的有以高容量化的各種堿性電池或鋰離子二次電池為代表的非水電解液二次電池，而所述的非水電解液二次電池希望作成高能量密度、負(fù)荷特性優(yōu)異的封閉式電池。另外，能量密度高的封閉式電池，因包括充電器的相關(guān)設(shè)備的故障和過分充電或其他使用不當(dāng)?shù)榷S著化學(xué)反應(yīng)在電池內(nèi)部產(chǎn)生異常氣體，電池內(nèi)部壓力過大，從而發(fā)生電池爆炸事故，其后果輕則損壞設(shè)備，重則傷人。因此，當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大時(shí)，為便于氣體外泄，防止電池爆炸事故，現(xiàn)有的技術(shù)采用方法有(1)中國專利CN1200199A、CN1138753A分別公開的在組合蓋中設(shè)有由鉛、鋁箔片構(gòu)成的泄壓安全閥；(2)在封口板上刻槽以形成可以開啟減壓或泄壓的簿弱環(huán)節(jié)；(3)中國專利CN2133055Y公開的在電池殼底壓制兩個(gè)腰形槽，再刻制一個(gè)不封閉的圓形或馬蹄形且截面為V形的槽；(4)本設(shè)計(jì)人已設(shè)計(jì)出并為中國專利局頒發(fā)第381957號專利權(quán)證書的ZL99236454。X專利公開的方法是在電池殼的側(cè)壁穿刻槽溝，槽溝里填充有金屬或合成樹脂密封材料的防爆結(jié)構(gòu)。然而，方法(1)的安全閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，方法(2)和(3)對加工技術(shù)要求高，電池殼質(zhì)量均一性差，未能充分保證安全減壓或泄壓而排除電池爆炸隱患，方法(4)也有一些輕度缺陷。本設(shè)計(jì)人堅(jiān)持更加深入研究，終于沖破陳規(guī)，有效地克服上述問題，因此，本實(shí)用新型的第一目的在于克服如上缺點(diǎn)而提供一種成本低、泄壓均一性好的電池防爆裝置；本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種具有上述防爆裝置的鋰離子電池。
本實(shí)用新型的一種電池防爆裝置，其設(shè)置于電池金屬殼壁上，通過對金屬殼的壁面做機(jī)械沖壓，使形成一定形狀的同質(zhì)金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間以形變的斷裂面齒合而構(gòu)成。
本實(shí)用新型的一種電池防爆裝置，對所述機(jī)械沖壓順序可以優(yōu)選為第一步驟由里到外沖壓出一金屬凸塊，第二步驟由外到里沖壓以使該金屬凸塊復(fù)位。
上述機(jī)械沖壓的特征在于所述第一步驟由里到外機(jī)械沖壓的深度大于二分之一金屬殼壁厚度。
上述機(jī)械沖壓的特征在于所述第一步驟由里到外機(jī)械沖壓的深度為三分之二金屬殼壁厚度。
本實(shí)用新型的一種電池防爆裝置，可以在所述金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間的斷裂面齒合線以密封膠覆蓋。
本實(shí)用新型的一種電池防爆裝置，所述防爆裝置可以在分離的蓋板上預(yù)先制造，再將蓋板與開口方型金屬殼焊接為一體。
一種具有上述防爆裝置的鋰離子電池，還包括由正極板、負(fù)極板和隔膜構(gòu)成的電池芯、電解液、方形電池金屬外殼及電極端子，所述防爆裝置設(shè)置于電池金屬殼壁上，通過對金屬殼的壁面做機(jī)械沖壓，使形成一定形狀的同質(zhì)金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間以形變的斷裂面齒合而構(gòu)成。
對上述的鋰離子電池，所述防爆裝置可以先在分離的蓋板上制造，再將蓋板與開口金屬殼焊接為一體。
上述的鋰離子電池，其特征在于在所述分離蓋板上，還可以設(shè)置一電極端子接頭，該接頭由鉚釘、絕緣材料和蓋板壁疊加組合為一體結(jié)構(gòu)。
上述的鋰離子電池，可以于所述金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間的斷裂面齒合線以密封膠覆蓋。
本實(shí)用新型的防爆裝置泄壓均一性好，具有此防爆裝置的鋰離子電池制造成本低，能安全泄壓，有效而可靠地防止電池爆炸。
附

圖1是本實(shí)用新型的電池及防爆裝置立體示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的防爆裝置沖壓態(tài)的縱截面附圖3是本實(shí)用新型的防爆裝置復(fù)位態(tài)的縱截面圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明實(shí)施例1制造63mm×34mm×10mm，壁厚0.5mm頂部開口的方形不銹鋼電池殼1及與開口大小相應(yīng)壁厚0.5mm的封口板2若干只，利用機(jī)械沖壓設(shè)備在封口板的側(cè)端沖壓出4mm×7mm的矩形凸塊3a，沖壓深度為0.33mm，然后再將此凸塊反向沖壓復(fù)位，此時(shí)，在微觀上金屬鍵被拉斷，形成形變性斷裂面，通過齒合使同質(zhì)金屬填塊(即凸塊3a)與缺陷封口板2緊密結(jié)合成防爆裝置3，在該齒合面涂上密封膠；在封口板的中間部位設(shè)置一電極端子接頭4，該接頭由鉚釘、絕緣材料和蓋板壁疊加組合為一體結(jié)構(gòu)；將該帶有注液口的上述結(jié)構(gòu)的封口板與開口電池殼焊接密封，注液口與帶有測壓表的可無級調(diào)節(jié)氣壓大小的氣路密封連接，通入高壓氣體，由小到大調(diào)節(jié)到使電池殼變形，槽溝漲裂泄氣，記錄室溫下壓力數(shù)值(壓力單位為kg/cm2)，結(jié)果如下表一。
表一
計(jì)算平均值為10.4kg/cm21誤差范圍為-11％-18％；應(yīng)該說這一結(jié)果已經(jīng)能很好的滿足電池的安全性能需要。實(shí)施例2制造如實(shí)施例1的頂部開口的方形不銹鋼電池殼1及封口板2若干只，采用CN1186355A公開的技術(shù)制造液體電解質(zhì)的鋰離子電池電芯，將此電芯插入電池殼，一導(dǎo)電端子與蓋板的電極端子接頭4下端焊接而導(dǎo)出，另一導(dǎo)電端子焊接或緊貼于電池殼內(nèi)表面上導(dǎo)出；將蓋板與電池殼焊接，并由注液口注入電解液，點(diǎn)焊密封，制備得鋰離子電池；制作如上電池50只，對其充放電循環(huán)10次，檢測到漏液電池?cái)?shù)量0只；將上述電池過充電及爆炸試驗(yàn)，符合有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
上面結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案。不過，應(yīng)當(dāng)明確，本實(shí)用新型并不限于上面敘述的實(shí)施例，該領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離本實(shí)用新型所附各項(xiàng)權(quán)利要求界定的精神或范圍的情況下，可以做出各種修改和替換亦屬于本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1．一種電池防爆裝置，其特征在于所述防爆裝置設(shè)置于電池金屬殼壁上，通過對金屬殼的壁面做機(jī)械沖壓，使形成一定形狀的同質(zhì)金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間以形變的斷裂面齒合而構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆裝置，其特征在于所述機(jī)械沖壓順序?yàn)榈谝徊襟E由里到外沖壓出一金屬凸塊，第二步驟由外到里沖壓以使該金屬凸塊復(fù)位。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防爆裝置，其特征在于所述第一步驟由里到外機(jī)械沖壓的深度大于二分之一金屬殼壁厚度。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的防爆裝置，其特征在于所述第一步驟由里到外機(jī)械沖壓的深度為三分之二金屬殼壁厚度。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆裝置，其特征在于所述金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間的斷裂面齒合線以密封膠覆蓋。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆裝置，其特征在于所述防爆裝置先在分離的蓋板上制造，再將蓋板與方型金屬殼焊接為一體。
7．一種具有如權(quán)利要求1所述防爆裝置的鋰離子電池，還包括由正極板、負(fù)極板和隔膜構(gòu)成的電池芯、電解液、方形電池金屬外殼及電極端子，其特征在于所述防爆裝置設(shè)置于電池金屬殼壁上，通過對金屬殼的壁面做機(jī)械沖壓，使形成一定形狀的同質(zhì)金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間以形變的斷裂面齒合而構(gòu)成。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所述防爆裝置先在分離的蓋板上制造，再將蓋板與開口金屬殼焊接為一體。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于在所述分離蓋板上，還設(shè)置一電極端子接頭，該接頭由鉚釘、絕緣材料和蓋板壁疊加組合為一體結(jié)構(gòu)。
10．根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所述金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間的斷裂面齒合線以密封膠覆蓋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及密封式二次電池的防爆裝置及具有此裝置的鋰離子電池,通過對金屬殼的壁面做機(jī)械沖壓,使形成一定形狀的同質(zhì)金屬填塊與缺陷金屬殼壁之間以形變的斷裂面齒合而構(gòu)成該防爆裝置,具有此裝置的鋰離子電池制造成本低,泄壓性能好,有效而可靠地防止電池爆炸。
文檔編號H01M2/02GK2423659SQ0022815
公開日2001年3月14日 申請日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月17日
發(fā)明者毛德和, 王傳福 申請人:深圳市里比電池有限公司