一種動力電池吉歐級防爆防燃燒蓋帽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池蓋帽，具體說是一種微電阻、無爆炸、不燃燒、大電流的圓柱型鋰離子動力電池吉歐級防爆防燃燒蓋帽。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池蓋帽是動力電池又稱大電流鋰離子電池的關(guān)鍵部件，他直接關(guān)系到電池的安全性能、容量大小、使用壽命、安全通過大電流、生產(chǎn)者和使用者生產(chǎn)和使用安全。現(xiàn)有圓柱型動力電池蓋帽主要有上蓋帽、墊片、帶墻體的防爆膜、密封圈、孔板組成。這樣的蓋帽在電池激活高倍率充放電下或者電池異常時，墊片發(fā)熱嚴(yán)重，防爆膜封閉環(huán)狀泄壓環(huán)通過電流截面積電流的能力受到嚴(yán)重限制，在純電動大巴車等需要啟動瞬間大電流時電池異常發(fā)熱，提前斷電或者開啟，不能保證電池安全防爆和防燃燒。為了提高電池的安全性能和通過截面積電流的能力，我們將蓋帽封閉的壓力環(huán)改成不封閉的C狀或者Y狀泄壓線，增大大電流安全通過的材料截面積，不受到泄壓環(huán)的影響和制約，取消發(fā)熱最嚴(yán)重的墊片，由上蓋帽預(yù)留翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣和防爆線配合完成蓋帽泄壓開啟。內(nèi)阻從I毫歐以下降到0.1毫歐以下(100吉歐以下)，改變使用一層密封圈變成兩層密封圈，將電池需要密封圈兩種功能分開完成，外圈確保蓋帽在電池封口安全有彈性，高溫熔融。內(nèi)圈確保極限高低溫和常溫時剛性并不燃燒。
[0003]如專利號為ZL2010 2 0180890.6公開的微電阻圓柱鋰離子電池防爆蓋帽，主要有上蓋帽、墊片、帶墻體的防爆膜、密封圈、孔板組成。這樣的蓋帽在電池異常狀態(tài)下或者電池激活充放電時，墊片發(fā)熱嚴(yán)重，封閉環(huán)狀泄壓環(huán)防爆膜防爆能力極不穩(wěn)定，在蓋帽加工過程中清洗、焊接、電池封口時候由于超聲波震動、各個方向受力等原因極易提前開啟，或者開啟壓力降低，導(dǎo)致還沒有激光焊點拉斷斷電就開啟泄壓。不斷電就開啟泄壓時，泄出來的高溫氣體很容易遇到氧氣并和密封圈這樣的不阻燃的著火媒介一起發(fā)揮作用而燃燒，甚至一定高溫時，密封圈不能限制住孔板跟著防爆膜一起翻轉(zhuǎn)，熔融的密封圈會堵塞上蓋帽出氣口，連續(xù)不斷的通電會讓電池內(nèi)部壓力無限升高而爆炸。封閉的環(huán)裝壓力環(huán)主要靠打薄材料來形成壓力泄壓口，這樣蓋帽通過截面積電流的能力受到嚴(yán)重限制，在純電動大巴車等需要啟動瞬間大電流時電池異常發(fā)熱，提前斷電或者開啟。
[0004]另外，在電池封裝蓋帽與鋼殼時，采用模具徑向和軸向壓合鋼殼和蓋帽，蓋帽到受徑向壓力和軸向壓力共同影響，徑向壓力和軸向壓力配合會使密封圈以及防爆膜變形，密封圈通過鏤空雖然能切斷徑向通過密封圈導(dǎo)致孔板和防爆膜錯位而導(dǎo)致電池報廢，但是不能保證防爆膜受力不規(guī)則引起封閉環(huán)狀泄壓環(huán)疊加或者變薄，這樣刻痕出疊加會導(dǎo)致開啟壓力無限大，電池?zé)o法正常開啟而爆炸；刻痕拉薄，泄壓開啟壓力降低導(dǎo)致電池提前開啟而報廢縮短使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中動力電池蓋帽防爆膜翻轉(zhuǎn)后不能正常開啟泄壓、蓋帽內(nèi)阻不穩(wěn)定、不能順利通過瞬間大電流、使用大電流發(fā)熱嚴(yán)重、電池易燃燒、使用壽命短，以及蓋帽正常生產(chǎn)及蓋帽與鋼殼封裝時，蓋帽的防爆膜易變形破裂、防爆膜與孔板錯位斷裂導(dǎo)致電池報廢、防爆膜疊加變形導(dǎo)致電池爆炸、易燃燒等弊端，本發(fā)明的目的是提供一種防爆膜翻轉(zhuǎn)后正常開啟泄壓、內(nèi)阻穩(wěn)定、使用壽命長、無變形錯位、防爆性能穩(wěn)定、生產(chǎn)和使用安全的動力電池吉歐級防爆防燃燒蓋帽。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種動力電池吉歐級防爆防燃燒蓋帽，包括上蓋帽、帶墻體的防爆膜、孔板和內(nèi)、外密封圈，上蓋帽設(shè)置于防爆膜上端面上呈由墻體向內(nèi)折彎壓緊且超聲波多點焊接在上蓋帽上端面狀態(tài)，上蓋帽上均布由多個氣孔，每個氣孔內(nèi)均設(shè)有連接在上蓋帽上的翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣，防爆膜下端面焊接孔板，外密封圈包裹上蓋帽外壁和防爆膜的外壁，外密封圈的上、下邊向內(nèi)折彎壓緊上蓋帽或防爆膜折彎墻體的上端面和防爆膜的下端面，其特征在于:所述防爆膜上均布有多個分別對應(yīng)多個翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣的泄壓線，所述泄壓線為不封閉的單根弧形曲線，或泄壓線為兩根以上線交于一點的結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步地，所述外密封圈下邊折彎形成圓形空腔，圓形空腔內(nèi)設(shè)內(nèi)密封圈，內(nèi)密封圈對應(yīng)圓形內(nèi)腔側(cè)壁定位或限位，內(nèi)密封圈下端面設(shè)有一支撐臺，孔板定位或限位支撐在支撐臺上或支撐臺內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，所述內(nèi)密封圈支撐臺處加厚，內(nèi)密封圈支撐臺周邊為鏤空或薄邊結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地，所述防爆膜中心下凸呈饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)，泄壓線設(shè)置于饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)上或饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)的根部，孔板激光點焊連接在防爆膜饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)上。
[0010]進(jìn)一步地，所述孔板下端面超聲波焊接過渡極耳。
[0011]上蓋設(shè)有多個氣孔以及翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣，防爆膜的墻體折彎將上蓋帽包裹在墻體內(nèi)，通過超聲波焊接將上蓋帽和防爆膜幾個點融合，使其整體內(nèi)阻恒定在吉歐級，嵌入涂有膠水的外密封圈內(nèi)，并進(jìn)行封裝包裹嚴(yán)密。由下嵌入內(nèi)密封圈和孔板，孔板與防爆膜激光點焊。防爆膜底面有饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)和各種形狀的預(yù)應(yīng)泄壓開啟線，饅頭裝隆起結(jié)構(gòu)最高處是一個平整的焊接平臺，平臺和孔板預(yù)留的焊接平臺緊密貼合，通過激光融通焊接，配合內(nèi)密封圈形成強制斷電的控制點。電池在異常狀況下，內(nèi)壓升高溫度升高，防爆膜饅頭狀隆起向上蓋帽方向翻轉(zhuǎn)，設(shè)定壓力內(nèi)，孔板與防爆膜激光焊點脫落，電池被強制斷電；內(nèi)壓繼續(xù)升高，防爆膜饅頭狀隆起完全翻轉(zhuǎn)過去，預(yù)應(yīng)泄壓開啟線配合上蓋帽翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣在設(shè)定的壓力開啟泄壓。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、上蓋帽在出氣孔內(nèi)設(shè)置了翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣，翻轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)泄壓扣在防爆膜和孔板脫開后徹底翻轉(zhuǎn)，抵住防爆膜泄壓線，防止極限高低溫環(huán)境下，變形后防爆膜因環(huán)境原因膨脹頂住上蓋不能正常開啟，進(jìn)行二次強制刺破防爆膜而開啟泄壓。
[0013]2、防爆膜由整饅頭狀凸起結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個C狀或Y狀不封閉的泄壓線，給大電流從泄壓線周邊通過預(yù)留了足夠的空間，預(yù)留大電流通過材料必須的截面積，防止大電流瞬間通過小面積而瞬間升溫，也緩沖了蓋帽和鋼殼封裝時模具傳遞過來的徑向和軸向傳遞過來的壓