專利名稱：一種鋰離子電池安全閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池的附件，具體涉及一種釋放電池內(nèi)壓的 鋰離子電池安全閥。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是一種電壓髙、容量大的髙比能量電池，當(dāng)用戶使用不當(dāng)或電 池出現(xiàn)過充、過放等情況時(shí)，會造成電流失控，從而使電池溫度升髙，當(dāng)溫 度升髙到一定髙度，如75 95C時(shí)，電池內(nèi)部的物質(zhì)如電解液等會分解、產(chǎn) 生氣體，隨著氣體壓力的升髙，使電池殼體膨脹、變形，嚴(yán)重時(shí)還會使電池 發(fā)生爆炸。因此， 一般鋰離子電池的殼體上都安裝有安全閥，以保證電池的 使用可靠性。目前，鋰離子電池安全閥主要有以下兩種形式一種是金屬片刻傷安全閥， 即在電池的金屬外殼表面加工具有一定深度的刻痕，依靠刻痕破裂來釋放內(nèi) 壓，以防止殼體爆炸，但其加工精度很難控制，可靠性較差；另一種是薄膜 安全閥，如中國實(shí)用新型專利CN2704119Y公開了 一種動力型鋰離子蓄電池 一次性安全閥，在閥體出氣口上密封固定有一平封于出氣口的膜層，膜層上 壓有密封圈，密封圏上固定有一個(gè)可通大氣的帶針體，帶針體與膜層間設(shè)有 0.3 0.4咖的安全距離，與電池組裝時(shí)，將閥體的出氣口端安裝于電池殼體上 與電池內(nèi)腔貫穿的通孔上。使用時(shí)，當(dāng)電池內(nèi)壓達(dá)到一定程度時(shí)，內(nèi)部氣體 頂起膜層，安全閥上部帶針體的針尖就會剌破膜層，將內(nèi)部氣體排除，達(dá)到 泄氣防爆的目的。為了適應(yīng)電池內(nèi)電解液的強(qiáng)腐蝕性， 一般采用平面金屬箔作為膜層，如銅 箔，利用金屬箔受壓變形，實(shí)現(xiàn)如上所述膜層的頂起。然而，由于金屬箔從 平面變形至向上突起，達(dá)到飽和值的過程是隨內(nèi)壓的變化而進(jìn)行的，變形程 度較難控制，尤其是當(dāng)內(nèi)壓臨界于飽和值時(shí)，易出現(xiàn)誤觸現(xiàn)象，因此可控精 度及穩(wěn)定性較差，即而影響鋰離電池的安全使用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種可控精度及穩(wěn)定性較髙的鋰離子電池安全 閥，使用該結(jié)構(gòu)可使電池的安全性得到提髙。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種鋰離子電池安全 閥，包括殼帽、殼帽內(nèi)側(cè)的針體及位于針體下方的金屬箔層，所述針體底端 至所述金屬箔層表面間設(shè)有安全空間，所述殼帽上開有排氣孔，所述金屬箔 層封蓋于電池出氣口處，所述殼帽底部的翻邊經(jīng)金屬箔層與電池殼體固定連 接，所述金屬箔層為一向電池殼體內(nèi)側(cè)凹陷的凹形面，該凹形面的下凹深度 占凹形面截面跨距的10% 25%。上述技術(shù)方案中，所述金屬箔層封蓋于電池出氣口處，該出氣口為開于 電池殼蓋上、電池內(nèi)腔貫穿的通孔(可以直接利用電池殼上的注液口)，當(dāng) 電池內(nèi)腔壓力過大時(shí)，金屬箔層受到向上的壓力，由于金屬箔層為向下凹陷 的凹形面，因此只有當(dāng)壓力達(dá)到額定值時(shí)(即電池內(nèi)壓的飽和值)，凹形面 反向翻折而突起，被其上方的針體刺破，電池內(nèi)壓經(jīng)殼帽上的排氣孔向外排 出，以達(dá)到泄氣防爆的目的；金屬箔層僅在達(dá)到額定值才會變形翻折而被針 體剌破，凹形面的變形翻折狀態(tài)是通過凹形面截面跨距與下凹深度間的比例 來控制決定的，故而使整個(gè)安全閥的可控性及穩(wěn)定性得到提髙。上述技術(shù)方案中，所述金屬箔層由鎳膜層構(gòu)成，所述電池出氣口外緣、 所述殼帽內(nèi)側(cè)與金屬箔層間設(shè)有一輔助鋼環(huán)，所述殼帽經(jīng)所述鋼環(huán)與所述金 屬箔層焊接固定。采用鎳膜層構(gòu)成金屬箔層，是因?yàn)殒嚹ぞ哂休^好的耐腐蝕 性，不會由于金屬箔層腐蝕而導(dǎo)致電池內(nèi)部與外界相通，從而延長了電池的 使用壽命；所述鋼環(huán)是在鎳膜焊接過程中作為過渡焊接使用，用來固定金屬 箔層，以進(jìn)一步增加其密封性。優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述凹形面的截面跨距為6 10mm，所述凹形面 的下凹深度為0.6 2.5mm。所述凹形面由對稱弧線旋轉(zhuǎn)形成，如圓弧線、 拋物線、雙曲線等。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是1、由于本實(shí)用新型的金屬箔層采用了向電池內(nèi)腔凹陷的凹形面，使金屬箔層在受到額定壓力時(shí)，才會發(fā)生反向翻折的形變，頂起的金屬箔層被其 上方的針體剌破，凹形面的變形由凹形面截面跨距與下凹深度間的比例來控 制決定，因此整個(gè)安全閥的可控性及穩(wěn)定性得到提髙，既而提髙了電池的使 用安全性；2、 本實(shí)用新型安裝于電池外殼上，結(jié)構(gòu)緊湊，采用鎳膜層構(gòu)成金屬層， 制造工藝簡單，易于成形，提髙良品率；3、 本實(shí)用新型可直接封蓋于電池的注液口處，可簡化電池的制作工藝。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的局部放大圖。其中1、殼帽；2、針體3、金屬箔層；4、安全空間；5、排氣孔；6、 出氣口； 7、鋼環(huán)；8、電池殼體；9、電池殼蓋；10、極柱；11、翻邊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見圖l至圖2所示， 一種鋰離子電池安全閥， 一種鋰離子 電池安全閥，包括殼帽l、殼帽1內(nèi)側(cè)的針體2及位于針體2下方的金屬箔 層3，所述針體底端至所述金屬箔層3表面間設(shè)有安全空間4，所述殼帽1 上開有排氣孔5，所述金屬箔層3封蓋于電池出氣口 6處，所述殼帽l底部 的翻邊11經(jīng)金屬箔層3與電池殼體8固定連接，所述金屬箔層3為一向電 池殼體8內(nèi)側(cè)凹陷的凹形面。本實(shí)施例中，所述電池出氣口 6為一圓孔，位于兩極柱10間的電池殼 蓋9上，所述金屬箔層3由圓弧形曲線旋轉(zhuǎn)形成的鎳膜層凹形面，該凹形面 的下凹深度占凹形面截面跨距(出氣口直徑)的18.75%，即跨距d為8mm, 下凹深度r為1.5mm,如圖2所示，所述電池出氣口 6外緣、所述殼帽1內(nèi) 側(cè)與金屬箔層3間設(shè)有一輔助鋼環(huán)7，所述殼帽1經(jīng)所述鋼環(huán)7與所述金屬 箔層3焊接固定，鋼環(huán)7作為鎳膜層與殼帽l焊接時(shí)的過渡，以進(jìn)一步增加 其密封性。在使用時(shí)，在電池內(nèi)壓力小于5K『f/cn^時(shí)，金屬箔層3保持下凹，一 旦內(nèi)壓大于5Kg.f/ci^時(shí)(達(dá)到額定值)，金屬箔層3凹形面被反向翻折頂 出，向上突起的金屬箔層3被其上方的針體2刺破，將電池內(nèi)部氣體經(jīng)殼帽 l上的排氣孔5排出，從而達(dá)到泄氣防爆的目的。
權(quán)利要求1. 一種鋰離子電池安全閥，包括殼帽(l)、殼帽(1)內(nèi)側(cè)的針體(2)及位于 針體(2)下方的金屬箔層(3)，所述針體(2)底端至所述金屬箔層(3)表面間設(shè)有安 全空間(4)，所述殼帽上開有排氣孔(5)，其特征在于所述金屬箔層(3)封蓋于 電池出氣口(6)處，所述殼帽(l)底部的翻邊ai)經(jīng)金屬箔層(3)與電池殼體(8)固定 連接，所述金屬箔層(3)為一向電池殼體(8)內(nèi)側(cè)凹陷的凹形面，該凹形面的下 凹深度占凹形面截面跨距的10% 25%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池安全閥，其特征在于所述金屬 箔層(3)由鎳膜層構(gòu)成，所述電池出氣口(6)外緣、所述殼帽(l)內(nèi)側(cè)與金屬箔層 (3)間設(shè)有一輔助鋼環(huán)(7),所述殼帽(1)經(jīng)所述鋼環(huán)(7)與所述金屬箔層(3)焊接固 定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池安全閥，其特征在于所述凹形 面的截面跨距為6 10mm，所述凹形面的下凹深度為0.6 2.5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池安全閥，其特征在于所述凹形 面由對稱弧線旋轉(zhuǎn)形成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池安全閥，包括殼帽、殼帽內(nèi)側(cè)的針體及位于針體下方的金屬箔層，所述針體底端至所述金屬箔層表面間設(shè)有安全空間，所述殼帽上開有排氣孔，其特征在于所述金屬箔層封蓋于電池出氣口處，所述殼帽底部的翻邊經(jīng)金屬箔層與電池殼體固定連接，所述金屬箔層為一向電池殼體內(nèi)側(cè)凹陷的凹形面，該凹形面的下凹深度占凹形面截面跨距的10％～25％。本實(shí)用新型利用向電池內(nèi)腔凹陷的金屬箔層，實(shí)現(xiàn)對電池內(nèi)破壞壓力范圍的可控，提高安全閥的可靠性，且工藝簡單，有效提高良品率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01M2/12GK201156559SQ200820032290
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者超 王, 斌 肖 申請人:蘇州星恒電源有限公司