專利名稱：一種鋰離子電池用防爆閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋰離子電池用防爆閥，特別是涉及一種用在電動自行 車、電動摩托車、電動汽車、礦燈和國防裝備等上使用的鋰離子電池殼體上的 防爆閥。
背景技術(shù)：
集大容量、高穩(wěn)定性、輕便、環(huán)保于一身的二次能源鋰離子電池，不僅在 世界能源不斷出現(xiàn)危機的今天扮演著極其重要的角色，而且可以滿足人們現(xiàn)代 綠色環(huán)保生活的需求。鋰離子電池已在電動自行車、電動摩托車、電動汽車、 礦燈和國防裝備等重要領(lǐng)域不斷得到了應(yīng)用。但是，鋰離子電池在使用過程中， 當(dāng)出現(xiàn)短路、過充、過放等異常情況時，會造成電流失控，內(nèi)部溫度急劇上升； 當(dāng)溫度升至75X:以上時，電池內(nèi)部的物質(zhì)，如電解液，會急劇分解并產(chǎn)生氣體， 導(dǎo)致電池內(nèi)部氣壓升高，殼體膨脹變形，嚴(yán)重時會爆炸。因此，金屬殼體鋰離 子電池都安裝有不同的安全防爆裝置，以防止電池內(nèi)壓的升高。目前，鋰離子 電池上常用的安全裝置主要有以下兩種形式。
一種是在電池的金屬殼體表面上加工具有一定深度的刻痕。當(dāng)電池內(nèi)壓升 高到一定程度時，刻痕出會自動破裂降壓，以防止電池因內(nèi)壓升高而爆裂。這 種刻痕防爆裝置因其深度難以精確控制，刻痕部位的應(yīng)力一致性較差，很難保 證其可靠的動作。
另一種是在電池金屬殼體蓋板的防爆孔上加工一層防爆膜。這種薄膜式安 全裝置，當(dāng)電池內(nèi)壓升高時會自動破裂，達(dá)到防止電池爆裂的目的。但是，在 蓋板防爆孔上加工防爆膜不僅對生產(chǎn)設(shè)備要求高，而且由于加工工藝復(fù)雜，而 增加成本。除此之外，防爆膜還無法保證恒定的破裂壓力。
這兩種鋰離子電池安全裝置，當(dāng)刻痕或防爆膜破裂后都不能重新恢復(fù)，使 整個電池失效而報廢。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種動作靈敏、電池內(nèi)壓域值可精確設(shè)定兩檔的 鋰離子電池防爆閥。
本實用新型的鋰離子電池用防爆閥包括閥體、閥蓋、具有臺階面的圓錐狀 閥芯和彈簧，閥體的外壁設(shè)有外凸卡頭，閥蓋呈爪形，爪的內(nèi)壁沿軸向有兩檔 與閥體卡頭相匹配的卡口，閥體和閥蓋借助卡頭和卡口相扣咬合緊固，閥芯和彈簧在閥體腔內(nèi)，位于閥體的軸線上，閥體的底部具有中心孔，閥蓋的內(nèi)側(cè)有 與閥體同軸線的凸臺，彈簧的兩端分別套在閥蓋的凸臺和閥芯臺階面上方的凸 臺上，閥芯的錐形端頭壓向中心孔，在閥體壁上開有氣孔。 本實用新型具有以下優(yōu)點
本實用新型的鋰離子電池用防爆閥通過閥體和閥蓋卡頭和卡口咬合緊固來 調(diào)節(jié)彈簧的兩檔形變量，可精確設(shè)定兩檔電池內(nèi)壓域值，其中一檔彈簧形變量
較小的內(nèi)壓域值用于電池的閉口化成，另一檔彈簧形變量較大的內(nèi)壓域值用于 設(shè)定電池的防爆氣壓點，當(dāng)電池內(nèi)部氣壓達(dá)到動作壓力時，閥芯自動打開，緩 解氣壓，能有效地避免鋰離子電池的殼體爆裂，在電池內(nèi)壓降低后可自行復(fù)位， 恢復(fù)電池的正常工作狀態(tài)。該安全閥動作靈敏、可靠性好，可廣泛用于電動自 行車、電動摩托車、電動汽車、礦燈和國防裝備等使用的鋰離子電池殼體上。

圖1是本實用新型的鋰離子電池用防爆閥結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是閥蓋示意圖； 圖3是圖2的A-A剖面圖； 圖4是閥體示意圖； 圖5是電池殼體的蓋板示意圖。
具體實施方式

參照圖l，本實用新型的鋰離子電池用防爆閥包括閥體6、閥蓋3、具有臺 階面的圓錐狀閥芯5和彈簧4，閥體6的外壁設(shè)有外凸卡頭20 (見圖4)，閥蓋 3呈六爪形，爪的內(nèi)壁沿軸向有兩檔與閥體卡頭相匹配的卡口 18、 19 (見圖2、 圖3)，閥蓋上切槽23寬度大于閥體卡頭20的寬度，閥體和閥蓋借助卡頭20和 卡口 18或卡口 19咬合緊固，欲將閥蓋從閥體上取下時，只需將閥蓋旋轉(zhuǎn)一定 的角度，使閥蓋上切槽23與閥體上卡頭20重疊即可。閥芯5和彈簧4在閥體6 腔內(nèi)，位于閥體的軸線上，閥體6的底部具有中心孔10，閥蓋3的內(nèi)側(cè)有與閥 體6同軸線的凸臺13，彈簧4的兩端分別套在閥蓋的凸臺13和閥芯臺階面上方 的凸臺14上，閥芯5的錐形端頭壓向中心孔10，通常，使閥體的下部腔體呈圓 錐狀，以便于在彈簧力作用下，閥芯的錐形端頭伸入閥體的中心孔中。在閥體6 壁上開有氣孔7。
本實用新型的防爆闊緊固在圖5所示的鋰離子電池殼體的蓋板1上，并使 閥體的中心孔IO與蓋板1上的電池注液口 2合并。為確保防爆閥與電池殼體密 封效果，可在閥體的底面設(shè)置環(huán)形凸邊9 (見圖l)，利用環(huán)形凸邊將防爆閥與電池殼體焊接在一起。圖2中16是電池極耳。電池注液前，取下閥蓋、彈簧和 閥芯，注液后再安裝閥芯、彈簧和閥蓋。電池化成時，將閥體卡頭20與閥蓋卡 口19兩者咬合，得到電池閉口化成時設(shè)定的氣壓點，可以保證電池閉口化成， 防止氣體進(jìn)入，同時有效地解決了常規(guī)電池注液孔的封口鋼球容易在電池內(nèi)壓 作用下蹦出的問題。電池正常工作時，將閥體卡頭20與閥蓋卡口 18兩者咬合， 得到電池正常工作時設(shè)定的氣壓點，當(dāng)電池殼體內(nèi)部氣壓達(dá)到設(shè)定氣壓數(shù)值時， 閥芯會在內(nèi)壓作用下自動打開，使電池殼體內(nèi)的氣壓緩解，并從氣孔中排出， 起到安全保護(hù)作用；電池內(nèi)部氣壓降低后，閥芯自動復(fù)位關(guān)閉，電池恢復(fù)正常 工作狀態(tài)。
調(diào)節(jié)閥蓋的卡口位置，可調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量，以設(shè)定和控制防爆閥閥芯開 啟和關(guān)閉的壓力點，還可以方便地在預(yù)充和化成階段，以及不同容量電池要求 不同安全氣壓點時進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定，并保證設(shè)定氣壓值不變。因此，防爆閥可 以在電池制造和使用過程中調(diào)整和設(shè)定不同的防爆氣壓點，確保電池的生產(chǎn)和 使用安全，防止電池發(fā)生爆炸。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池用防爆閥，其特征是包括閥體(6)、閥蓋(3)、具有臺階面的圓錐狀閥芯(5)和彈簧(4)，閥體(6)的外壁設(shè)有外凸卡頭(20)，閥蓋(3)呈爪形，爪的內(nèi)壁沿軸向有兩檔與閥體(6)卡頭(20)相匹配的卡口(18、19)，閥體和閥蓋借助卡頭和卡口相扣咬合緊固，閥芯(5)和彈簧(4)在閥體(6)腔內(nèi)，位于閥體的軸線上，閥體(6)的底部具有中心孔(10)，閥蓋(3)的內(nèi)側(cè)有與閥體(6)同軸線的凸臺(13)，彈簧(4)的兩端分別套在閥蓋的凸臺(13)和閥芯臺階面上方的凸臺(14)上，閥芯(5)的錐形端頭壓向中心孔(10)，在閥體(6)壁上開有氣孔(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用防爆閥，其特征是閥體(6)的下部腔 體呈圓錐狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用防爆閥，其特征是閥體(6)的底面 具有焊接用的環(huán)形凸邊(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種鋰離子電池用防爆閥，包括具有外凸卡頭的閥體、爪形閥蓋、具有臺階面的圓錐狀閥芯和彈簧，閥蓋爪壁上設(shè)有兩檔卡口，閥體和閥蓋通過卡口咬合緊固，閥芯和彈簧在閥體腔內(nèi)，位于閥體的軸線上，閥體的底部具有中心孔，閥蓋的內(nèi)側(cè)有與閥體同軸線的凸臺，彈簧的兩端分別套在閥蓋的凸臺和閥芯臺階面上方的凸臺上，閥芯的錐形端頭壓向中心孔，在閥體壁上開有氣孔。通過調(diào)節(jié)不同的卡口位置來改變彈簧的形變量，設(shè)定和控制閥芯開啟和關(guān)閉的動作壓力。當(dāng)電池內(nèi)部氣壓達(dá)到動作壓力時，閥芯自動打開，緩解氣壓，能有效地避免鋰離子電池的殼體爆裂；在電池內(nèi)壓降低后可自行復(fù)位，恢復(fù)電池的正常工作狀態(tài)。該防爆閥動作靈敏、可靠性好。
文檔編號H01M2/12GK201340866SQ200820169978
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者張擁亂, 曹正明, 王國光, 黃德歡 申請人:黃德歡