一種鋰離子電池安全閥及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池用安全閥及加工方法，尤其涉及一種鋰離子電池安全閥結(jié)構(gòu)及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展成熟及更高能量密度材料的出現(xiàn)，鋰離子電池被越來越廣泛應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域，其安全性也比以往的數(shù)碼儲能類鋰離子電池提高很多。鋰離子電池在受到短路、高熱、過充電等異常因素的影響時，電池內(nèi)部容易形成高壓氣體，會引起電池殼體變形甚至電池爆炸的危險。為了提高電池的安全性，必須在電池中裝配安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部壓力上升到一定程度時，安全閥能迅速開啟并將氣體排出，電池內(nèi)壓下降，從而防止電池爆炸，起到安全保護(hù)作用。
[0003]目前，鋰離子電池的安全閥一般設(shè)置金屬蓋板上，通常采用在蓋板上沖壓一防爆孔，在防爆孔底部焊接防爆片作為安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部壓力較大時，防爆片處容易破裂，氣體在防爆片處放出。但該種類型的防爆片在焊接時，很難避免焊接處產(chǎn)生黑點或者炸點，或者因應(yīng)力不均形成的沙孔和裂紋，在與電解液長時間接觸后或者運輸振動過程中，防爆片容易腐蝕破裂甚至脫落，起不到電池安全保護(hù)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有鋰電池安全閥存在的技術(shù)問題，提供一種強(qiáng)度高、防漏液、具有良好的減震性能，提高電池的可靠性的鋰離子電池安全閥及其加工方法。
[0005]一種鋰離子電池安全閥，包括設(shè)置在鋰離子電池蓋板上的防爆孔，所述防爆孔的底部或頂部設(shè)有防爆片，所述防爆孔底部涂覆或覆蓋有保護(hù)層，所述保護(hù)層的厚度為
0.01mm~2mm，所述防爆孔直徑為l~20mm，深度為0.2~10mm ;所述防爆片為圓柱體，直徑為1~20_，厚度為 0.01—1 Omnin
[0006]作為優(yōu)選，所述保護(hù)層為圓形、方形或多邊形，其中心與防爆孔中心相對應(yīng)，邊緣覆蓋在蓋板的下表面上。
[0007]作為優(yōu)選，所述防爆片焊接在防爆孔底部，其下表面與防爆孔底部齊平，所述防爆片底部涂覆有一層保護(hù)層，所述保護(hù)層為保護(hù)膠層。
[0008]作為優(yōu)選，所述防爆片焊接在防爆孔頂部，其上表面與防爆孔頂部齊平，所述防爆孔底部覆蓋有一層保護(hù)層，所述保護(hù)層為塑料膜，塑料膜可以為PP，PE, PET中的一種或者幾種的組合。
[0009]作為優(yōu)選，所述防爆孔與蓋板中心間距為2mm-20mm。
[0010]作為優(yōu)選，所述防爆片材質(zhì)為不銹鋼、鋁合金、銅箔或者鋁箔；所述蓋板材質(zhì)為不銹鋼或者鋁合金。
[0011]上述鋰離子電池安全閥的加工方法，包括如下步驟:
(I)在成型蓋板上沖壓形成防爆孔，防爆孔貫穿蓋板上下表面，直徑為l~20mm，深度為0.2mm?1mm ；
(2)通過激光焊接工藝將防爆片焊接在防爆孔底部或者頂部；
(3)采用噴涂、刷涂或絲網(wǎng)印刷工藝在防爆片下表面涂覆一層保護(hù)膠層，并采用紫外光或加熱方式對保護(hù)膠進(jìn)行固化，所述保護(hù)膠層厚度為0.01mm~2mm ;
或者在防爆片下表面覆蓋一層塑料膜，所述塑料膜厚度為0.
[0012]作為優(yōu)選，所述防爆孔與蓋板中心間距為2mm-20mm。
[0013]作為優(yōu)選，步驟3)所述保護(hù)膠層材質(zhì)為丙烯酸類、環(huán)氧樹脂類、不飽和聚酯樹脂類、聚氯乙烯樹脂類、酚醛樹脂類中的一種或者幾種組合。
[0014]作為優(yōu)選，保護(hù)膠層厚度與噴涂或者刷涂或絲網(wǎng)印刷工藝的關(guān)系可用如下公式表示:h=(vXtXw)/S，其中h為涂膠層的厚度，V為噴涂或者涂刷的機(jī)器出膠的體積，t為涂膠的時間，w為膠的固含量，s為涂膠層的面積。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟3)中所述的保護(hù)膠層和塑料膜為圓形、方形或多邊形，其中心與防爆孔中心相對應(yīng)，邊緣覆蓋在蓋板的下表面上。
[0016]采用了上述技術(shù)方案的本發(fā)明可以取得如下有益效果:
(O該保護(hù)膠層能避免防爆片受電解液侵蝕破裂，從而防止電池漏液；
(2)該保護(hù)膠層能防止電池運輸中振動引起防爆片破裂，從而防止電池漏液；
(3)在防爆片焊接處有沙孔或者微裂紋時，該保護(hù)膠層能有效保護(hù)防爆片，防止電池漏液；
(4)當(dāng)電池內(nèi)部短路或者其他原因造成電池溫度升高達(dá)到120度時，該保護(hù)膠層成失效熔融狀態(tài)，電池內(nèi)壓過大防爆片破裂，從而電池內(nèi)部壓力有效釋放，確保電池的安全性會K ;
(5)本發(fā)明安全閥加工工藝簡單，成本較低。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1的鋰離子電池安全閥俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為實施例1的鋰離子電池安全閥剖視圖；
圖3為實施例2的鋰離子電池安全閥剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
如圖1-2所示，一種鋰離子電池安全閥，包括設(shè)置在鋰離子電池蓋板I上的防爆孔2，所述防爆孔2的底部焊接有防爆片3，所述防爆片3下表面與防爆孔2底部齊平，所述防爆片3底部涂覆有一層保護(hù)膠層4，在本實施例中，所述保護(hù)膠層4為圓形，其中心與防爆孔2中心相對應(yīng)，邊緣覆蓋在蓋板I的下表面上。保護(hù)膠層4的厚度一般為0.01mm~2mm,防爆孔2根據(jù)鋰離子電池的規(guī)格尺寸而定，一般直徑為l~20mm，深度為0.防爆孔2與蓋板I中心間距一般為2mm-20mm，所述防爆片3為圓柱體，厚度一般取0.01~10mm。本實施例的鋰離子電池蓋板I直徑為40mm，厚度為5mm，防爆孔2深度為5mm，直徑為2.5mm。所述防爆片3的直徑略大于防爆孔2的直徑，可以使其緊密固定在防爆孔2內(nèi)，防爆片3厚度為
1.5mm ;保護(hù)膠層4直徑為3mm，厚度為0.08mm。防爆孔2與蓋板I中心間距為10mm。所述蓋板I材質(zhì)為不銹鋼，所述防爆片3材質(zhì)也為不銹鋼。
[0019]上述鋰離子電池安全閥的加工方法，包括如下步驟:
(1)在成型蓋板I上沖壓形成防爆孔2，防爆孔2貫穿蓋板I上下表面，直徑為2.5mm，深度為5mm ；
(2)通過激光焊接工藝將防爆片3焊接在防爆孔2底部；
(3)采用噴涂、刷涂、絲網(wǎng)印刷工藝在防爆片3下表面涂覆一層保護(hù)膠層4，并采用紫外光或加熱方式對保護(hù)膠進(jìn)行固化，保護(hù)膠層4材質(zhì)可以采用聚丙烯酸、環(huán)氧樹脂或者聚丙烯酸和