專利名稱：鋰離子電池組合蓋帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池組合蓋帽，尤其是一種圓柱形鋰離子電池組合蓋帽。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有高能量密度等優(yōu)異性能，因此應(yīng)用越來越普及。圓柱形鋰離子電
池由于其標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸、成熟的工藝和設(shè)備，在鋰離子電池市場(chǎng)中占有重要的份額。 鋰離子電池的大量應(yīng)用，使其安全性越來越成為人們關(guān)注、研究的課題。對(duì)于能量
型的鋰離子電池，通?？梢栽O(shè)計(jì)熱敏電阻來保護(hù)其安全，當(dāng)電池內(nèi)、外部出現(xiàn)短路而產(chǎn)生大
電流時(shí)，熱敏電阻可以防止電池出現(xiàn)安全事故。 但是，對(duì)于現(xiàn)在使用越來越多的電動(dòng)工具電池，如電動(dòng)汽車的電池，其需要大倍率放電，熱敏電阻已經(jīng)不能繼續(xù)使用，因此目前大倍率放電電池的組合蓋帽沒有設(shè)置安全保護(hù)裝置，放電時(shí)易于發(fā)生安全事故。 有鑒于此，確有必要提供一種能夠保證大功率鋰離子電池安全的組合蓋帽。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠保證大功率鋰離子電池安全的組合蓋帽。[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括膠圈和裝設(shè)于膠圈通孔內(nèi)的頂蓋、電流熔斷器、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔板和防爆片電性連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板。電流熔斷器電性連接于防爆片和頂蓋之間，其包括與頂蓋電性連接的上金屬片、與防爆片電性連接的下金屬片，以及連接于上、下金屬片之間的至少一個(gè)融芯。當(dāng)鋰離子電池的電流超過額定值時(shí)，電流熔斷器的融芯熔斷而切斷電路。[0008] 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述電流熔斷器的上、下金屬片之間設(shè)有絕緣片，絕緣片將上、下金屬片融芯之外的部分絕緣。 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述上、下金屬片和絕緣片都為環(huán)形，絕緣片上開設(shè)至少一個(gè)穿孔，上、下金屬片分別對(duì)應(yīng)穿孔設(shè)有沖孔，上、下金屬片的沖孔側(cè)壁對(duì)應(yīng)插入穿孔并通過融芯電性連接。 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述融芯是通過焊接方式將上、下金屬片于沖孔處連接為一體，以實(shí)現(xiàn)電性連接。 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述孔板和防爆片通過焊點(diǎn)電性連接。 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述孔板和防爆片通過鉚接方式電性連接。 作為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的一種改進(jìn)，所述融芯的數(shù)量可根據(jù)鋰離子電池的充放電需要或電流熔斷器的預(yù)設(shè)電阻值調(diào)整。 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽通過電流熔斷器的融芯來保證2/3頁(yè)
電池的安全，在電池大電流放電時(shí)，電流熔斷器的融芯熔斷而切斷電流，以保護(hù)電池在外電路短路、并聯(lián)電池組中的一個(gè)電池內(nèi)短路等情況下的安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明，其中

圖1為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的剖視示意圖。 圖2為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽的電流熔斷器的俯視示意圖。 圖3為沿圖2中A-A線的剖視示意圖。 圖4為圖3中圓圈部B的放大圖。 圖5為本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽安裝在鋰離子電池上的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l，本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽包括一頂蓋1、一膠圈2、一電流熔斷器3、一防爆片4、一孔板5和一絕緣墊片6。 頂蓋1為一錐臺(tái)形圓片，其設(shè)有一個(gè)環(huán)形的基部IO，環(huán)形的基部10的內(nèi)側(cè)邊緣向上凸起形成一傾斜部12和一位于傾斜部12頂端的圓形頂部14，傾斜部12上開設(shè)有若干透氣孔16。 膠圈2為一臺(tái)階形空心圓柱，其中，直徑較大的一端為封閉端22，直徑較小的一端為保持端24。封閉端22靠近保持端24處的外壁略向內(nèi)收縮形成一收縮部220。膠圈2的內(nèi)部開設(shè)一臺(tái)階形通孔26，封閉端22處的通孔26的直徑與頂蓋1的外徑相適配。通孔26周圍的側(cè)壁上設(shè)有一圈向內(nèi)突伸的凸環(huán)262，封閉端22向保持端24過渡的一臺(tái)階部28的內(nèi)壁上設(shè)有一向上延伸的環(huán)形密封圈264。保持端24在遠(yuǎn)離封閉端22處設(shè)有一向內(nèi)延伸的環(huán)形凸緣242。 請(qǐng)參閱圖2至4，電流熔斷器3包括一環(huán)形的絕緣片31和兩片環(huán)形的上金屬片33、下金屬片35。絕緣片31的環(huán)形圓周上開設(shè)至少一個(gè)穿孔(未標(biāo)注)，上金屬片33、下金屬片35上則對(duì)應(yīng)每一個(gè)穿孔設(shè)有一個(gè)沖孔330、350，沖孔330、350的側(cè)壁對(duì)應(yīng)插入穿孔后，通過融芯37焊接(如高頻焊等)在一起，融芯37將上下金屬片33、35電性導(dǎo)通。當(dāng)金屬片33、35之間流經(jīng)的電流超過一定值時(shí)，融芯37將被熔斷而使得電路斷開，從而保證鋰離子電池的安全使用。 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，防爆片4的形狀與頂蓋1近似，其外環(huán)42與連接部44的彎折處設(shè)有一雙向刻痕46，受力后很容易在雙向刻痕46處斷開。位于防爆片4中央的凸起部48為圓形。 孔板5為一圓形片體，其下表面的中心向上凹陷形成一個(gè)凹槽52，因此孔板5的中部為厚度很小的焊點(diǎn)54?？装?上還設(shè)有至少一個(gè)氣孔56。 絕緣墊片6為一空心圓柱，其外徑小于膠圈2的保持端24處的通孔直徑。絕緣墊片6的中心設(shè)有一通孔62，通孔62周圍的側(cè)壁上設(shè)有能夠收容孔板5的環(huán)形凹槽64。[0028] 安裝時(shí)，首先將孔板5鑲嵌于絕緣墊片6的環(huán)形凹槽64內(nèi)。然后，將絕緣墊片6、防爆片4、電流熔斷器3和頂蓋1依次裝入膠圈2的通孔26中，并將防爆片4的凸起部48
4與孔板5的焊點(diǎn)54以點(diǎn)焊方式焊接在一起。裝設(shè)有孔板5的絕緣墊片6被限制在防爆片4和膠圈2所圍成的空間內(nèi)，孔板5與防爆片4在焊點(diǎn)54以外的區(qū)域相互絕緣。電流在組合蓋帽中的流通路徑為經(jīng)孔板5通過焊點(diǎn)54流向防爆片4、再?gòu)南陆饘倨?5經(jīng)融芯37流至上金屬片33、最后經(jīng)頂蓋1流至外電路。需要說明的是，根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式，凸起部48也可以通過鉚接等方式與孔板5連接在一起。 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖5，鉗口時(shí)，膠圈2的封閉端22在鋼殼8的擠壓下彎折變形，從而牢牢卡住頂蓋1的環(huán)形基部IO，此時(shí)，防爆片4緊貼于膠圈2的臺(tái)階部28的內(nèi)壁上，環(huán)形密封圈264緊貼于防爆片4的外環(huán)42上，從而將電池內(nèi)部和外界隔絕。在鉗口過程中，膠圈2變形時(shí)可能會(huì)推動(dòng)防爆片4移動(dòng)，如果絕緣墊片6是固定的，則防爆片4和孔板5之間的焊點(diǎn)54就有可能被破壞，而本實(shí)用新型的絕緣墊片6在膠圈2中有一定的移動(dòng)空間(未標(biāo)示)，因此絕緣墊片6和孔板5都能夠隨防爆片4 一起移動(dòng)，避免焊點(diǎn)受力過大而斷開。[0030] 在鋰離子電池正常工作時(shí)，所述電流熔斷器3發(fā)熱不高。當(dāng)鋰離子電池充放電過程中，內(nèi)部或外部短路而產(chǎn)生大電流時(shí)，組合蓋帽中最為薄弱的電流熔斷器3的融芯37將熔斷而切斷電流，起到保護(hù)電池安全的作用。根據(jù)鋰離子電池的充放電需要，電流熔斷器3的電阻可以設(shè)置為不同數(shù)值，因此，融芯37的數(shù)量也可以有所變化，最少一個(gè)，最多可以為十幾甚至幾十個(gè)。 當(dāng)電池內(nèi)部的溫度過高以致氣體膨脹時(shí)，氣體將從孔板5的氣孔56進(jìn)入孔板5與防爆片4之間；壓力達(dá)到一定值時(shí)，防爆片4和孔板5之間的焊點(diǎn)54將斷開，使鋰離子電池電路斷路而停止升溫；如果氣體壓力繼續(xù)增大，則會(huì)推動(dòng)防爆片4在雙向刻痕46處斷開，使氣體能夠從頂蓋l的透氣孔16排出，以保證鋰離子電池不發(fā)生著火或爆炸。此時(shí)，雖然孔板5已經(jīng)與防爆片4斷開，但是由于膠圈2的凸緣242的存在，孔板5不會(huì)從組合蓋帽中脫離出來掉到電芯9里，與鋼殼8或電芯9的正負(fù)極材料接觸而發(fā)生危險(xiǎn)。[0032] 需要說明的是，本實(shí)用新型鋰離子電池組合蓋帽可應(yīng)用于功率型的鋰離子電池中，尤其是由許多電池串并聯(lián)而成的電池組中的鋰離子電池，如電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車中的電池。 根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括膠圈和裝設(shè)于膠圈通孔內(nèi)的頂蓋、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔板和防爆片電性連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板，其特征在于所述鋰離子電池組合蓋帽還包括電性連接于防爆片和頂蓋之間的電流熔斷器，電流熔斷器包括與頂蓋電性連接的上金屬片、與防爆片電性連接的下金屬片，以及連接于上、下金屬片之間的至少一個(gè)融芯，鋰離子電池的電流超過額定值時(shí)，電流熔斷器的融芯熔斷而切斷電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述電流熔斷器的上、下金屬片之間設(shè)有絕緣片，絕緣片將上、下金屬片融芯之外的部分絕緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述上下金屬片和絕緣片都為環(huán)形，絕緣片上開設(shè)至少一個(gè)穿孔，上下金屬片分別對(duì)應(yīng)穿孔設(shè)有沖孔，上下金屬片的沖孔側(cè)壁插入穿孔并通過融芯電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述融芯通過焊接的方式將上、下金屬片于沖孔處連接為一體，以實(shí)現(xiàn)電性連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述孔板和防爆片通過焊點(diǎn)電性連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述孔板和防爆片通過鉚接電性連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述融芯的數(shù)量可根據(jù)鋰離子電池的充放電需要或電流熔斷器的預(yù)設(shè)電阻值調(diào)整。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括膠圈和裝設(shè)于膠圈通孔內(nèi)的頂蓋、電流熔斷器、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔板和防爆片電性連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板。電流熔斷器電性連接于防爆片和頂蓋之間，其包括與頂蓋電性連接的上金屬片、與防爆片電性連接的下金屬片，以及連接于上、下金屬片之間的至少一個(gè)融芯。當(dāng)鋰離子電池的電流超過額定值時(shí)，電流熔斷器的融芯熔斷而切斷電路，以保護(hù)電池在外電路短路、并聯(lián)電池組中的一個(gè)電池內(nèi)短路等情況下的安全性。
文檔編號(hào)H01M2/22GK201450036SQ20092005905
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者王鵬, 趙豐剛, 陳衛(wèi) 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司;東莞新能源電子科技有限公司