一种双安全阀动力电池顶盖及动力电池制造技术

本实用新型专利技术的名称为一种双安全阀动力电池顶盖及动力电池。属于动力电池技术领域。它主要是解决现有电池顶盖的防爆结构和密封结构不能满足要求的问题。它的主要特征是：电池顶盖包括设有注液孔、正极极柱、防爆阀和负极极柱的电池盖板，所述正极极柱、负极极柱包括基部和自基部向上延伸的柱体部；所述防爆阀为对称设置在正极极柱与负极极柱之间电池盖板上的两个防爆阀；每个防爆阀均由上层的防爆膜、中层的O型圈和下层的防爆阀底片构成。本实用新型专利技术具有防爆压力精准、稳定，压力释放迅速，保证电池防爆安全性的特点，主要用于动力锂电池。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于动力锂电池
，具体涉及一种双安全阀动力电池顶盖。
技术介绍
现如今随着电子产品的广泛应用，可充电二次动力电池在日常生活中发挥着越来越重要的作用。为了满足顶盖与电池包装壳之间绝缘﹑耐高温﹑耐腐蚀﹑密封可靠等要求，同时为了保持电池良好的气密性能，需要在电池顶盖上设置防爆结构和密封结构，由于电池内部装有强腐蚀性物质，一旦接触到密封结构，气体不能很好的排除，往往会影响密封的可靠性，造成气密性泄漏，同时电池产气不能很好的排除，不仅会影响电池产品寿命，还存在安全隐患，在电池顶盖上安装一个安全阀装置，当电池由于不当充电﹑短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量电池就会产生大量气体，导致温度急剧升高，气体能冲开安全阀装置达到泄压目的，因此提供一种能够预防电池发生意外的过充电及排气装置，能够释放发生意外电芯内部能量的电池安全阀装置是至关重要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种双安全阀动力电池顶盖，以及包含该电池顶盖的动力电池，以满足电池顶盖与电池包装壳之间绝缘﹑耐高温﹑耐腐蚀﹑密封可靠等要求。本技术电池顶盖的技术解决方案是：一种双安全阀动力电池顶盖，包括设有注液孔、正极极柱、防爆阀和负极极柱的电池盖板，所述正极极柱、负极极柱包括基部和自基部向上延伸的柱体部，其特征在于：所述防爆阀为对称设置在正极极柱与负极极柱之间电池盖板上的两个防爆阀；每个防爆阀均由上层的防爆膜、中层的O型圈和下层的防爆阀底片构成。本技术电池顶盖的技术解决方案中所述的正极极柱和负极极柱是与电池盖板是一体成型的整体结构；电池盖板为长方形；正极极柱、负极极柱为圆形或方形；注液孔为圆形凹槽。本技术电池顶盖的技术解决方案中所述的防爆阀底片基本材质为金属铝，通过点焊焊接于电池盖板上，防爆阀底片的抗压强度为0.5-0.6MPa。本技术电池顶盖的技术解决方案中所述的O型圈材质为全氟醚橡胶，通过强力胶或注塑方式固定在防爆阀底片上。本技术电池顶盖的技术解决方案中所述的防爆膜由聚氨酯胶粘剂制成，厚度为0.2-0.5mm，通过胶液贴在O型圈之上。本技术电池顶盖的技术解决方案中所述的正极极柱材料为二元或三元正极材料制成的正极极柱。本技术动力电池的技术解决方案是：一种动力电池，包括动力电芯、用于容纳所述动力电芯的金属壳体，以及灌注于金属壳体内的电解液，所述金属壳体包括密封连接的外壳主体和电池盖板，电池盖板设有注液孔、正极极柱、防爆阀和负极极柱，所述正极极柱、负极极柱包括基部和自基部向上延伸的柱体部，其特征在于：所述防爆阀为对称设置在正极极柱与负极极柱之间电池盖板上的两个防爆阀；每个防爆阀均由上层的防爆膜、中层的O型圈和下层的防爆阀底片构成。本技术动力电池的技术解决方案中所述的正极极柱和负极极柱是与电池盖板一体成型的整体结构；电池盖板为长方形；正极极柱、负极极柱为圆形或方形；注液孔为圆形凹槽。本技术动力电池的技术解决方案中所述的防爆阀底片基本材质为金属铝，通过点焊焊接于电池盖板上，防爆阀底片的抗压强度为0.5-0.6MPa；O型圈材质为全氟醚橡胶，通过强力胶或注塑方式固定在防爆阀底片上；防爆膜由聚氨酯胶粘剂制成，厚度为0.2-0.5mm，通过胶液贴在O型圈之上。本技术动力电池的技术解决方案中所述的正极极柱材料为二元材料或三元材料制成的正极极柱。本技术采用双安全阀设置结构能够更好的提高高能量密度电池的安全系数，防爆阀防护装置分为三层结构，具体包括O型防爆阀底片（金属材质）、O型圈和防爆膜，当电池过充或胀气时能将顶盖底片冲开，O型圈起一个缓冲带作用，可以防止气压过大将防爆装置猛烈冲开导致危险发生，对电解液也可以起到缓冲作用，由于O型圈不会膨胀或易碎，具有较好的弹性和耐腐蚀性，因此当气体排除后O型圈可以重复使用，采用三层结构及O型圈设计可以防止空气中大量水分进入电池内部，引起内部短路放出大量的热，引起电池燃烧，防爆阀采用3层防腐蚀保护结构并配合精密的激光焊接，防爆压力精准、稳定，压力释放迅速，保证电池的防爆安全性。相对于现有技术，本技术至少有以下优点：1.选择全氟醚橡胶作为密封圈，它除了优异的耐化学性、耐热性，产品具有均质性，表面没有渗透、开裂和针孔等困扰。这些特征可以提高密封性能，延长运行周期，有效降低维护成本。全氟醚橡胶作为密封零部件的长期功效，可以提高生产效益和减少维修费用，全氟醚橡胶优异的耐高温性能耐热性方面，全氟醚橡胶在300°C的高温下，也能保持橡胶的弹性特征。当橡胶材料受热失去弹性，形变值就会增大，意味着密封性能在降低。氟橡胶和其它产品在240°C条件，形变率随时间急剧上升，而全氟醚橡胶产品的压缩永久变形始终保持在50%以下，它在高温下也能保持良好的弹性。在耐化学性方面，一般氟化橡胶无法适用的醚类、胺基化合物、酮类、氧化剂、有机溶剂、燃料、酸、碱等环境中，全氟醚橡胶都能显示出其卓越的稳定性，几乎对所有化学品都具有优异的耐受性。化学攻击可以破坏普通橡胶的分子链或交桥架，产生体积膨胀，导致O形圈和密封部件沟槽无法匹配，产生泄漏，全氟醚橡胶产品能够耐受多达1600多种化学品的攻击。其具有杰出的抗高温硬化的性能，又兼具橡胶的弹性和聚四氟乙烯的耐腐蚀性。在-20F－615F范围里，全氟醚O形圈（密封件）拉长度和密封性都很好。无论是遇到温度、压力、化学腐蚀或者上述所有的相关情况的产品都能提供相应的解决难题的方案。全氟醚O形圈（密封件）能耐绝大多数化学品的腐蚀，包括有机酸、无机酸、碱、酮类、醇类、醛类和燃料。因此全氟O形圈（密封件）能长期应用在电池密封件中。2.本专利技术有力的解决了电池顶盖防爆装置气密性差，易出现漏气，漏电解液等情况，安全性能低，制造装配工艺复杂，品质不良率高等问题。本专利技术具有气密性好，耐腐蚀，耐高温（300℃以上），耐老化，可靠性及安全性高，结构简单，制造装配工艺简单，规模生产容易，产品品质良率高等优点。防爆膜意外损坏可更换，电池可以再次使用，低碳环保等优点。3.在该顶盖上贴上防爆膜，相当于增加一层安全防护措施，防爆膜是装在电池顶盖上以防止电池爆炸和泄压的薄膜，是一种安全装置，又称防爆片或爆破片。当电池内压力超过一定限度时，薄膜先被冲破，因而可以降低电池内的压力，避免爆炸和危险的发生。4.所述的顶盖设计为双安全阀结构更好的适用于正极材料为二元材料（磷酸锰铁锂），三元材料（NCM，NCA）对安全性能要求较高的动力电池，并能极大提高其安全系数。5.所述的安全阀防护装置分为三层结构，具体包括O型顶盖底片（金属材质），全氟醚O型圈，防爆膜，当电池过充或胀气时能将顶盖底片冲开，全氟醚O型圈起一个缓冲带作用，可以防止气压过大将防爆装置猛烈冲开导致危险发生，对电解液也可以起到缓冲作用，由于O型圈不会膨胀或易碎，具有较好的弹性和耐腐蚀性，因此当气体排除后O型圈可以重复使用，采用三层结构设计及O型圈设计可以防止空气中大量水分进入电池内部，引起内部短路放出大量的热和电池燃烧。6.作为本技术动力电池安全顶盖的一种改进，防爆阀采用3层防腐蚀保护结构并配合精密的激光焊接，防爆压力精准、稳定，压力释放迅速，保证电池的防爆安全性。7.所述的动力电池，由于其内部装有强腐蚀性物质，一旦接触到密封结构，气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双安全阀动力电池顶盖，包括设有注液孔（1）、正极极柱（2）、防爆阀（3）和负极极柱（4）的电池盖板（5），所述正极极柱（2）、负极极柱（4）包括基部和自基部向上延伸的柱体部，其特征在于：所述防爆阀（3）为对称设置在正极极柱（2）与负极极柱（4）之间电池盖板（5）上的两个防爆阀；每个防爆阀均由上层的防爆膜、中层的O型圈（7）和下层的防爆阀底片（6）构成。

【技术特征摘要】
1.一种双安全阀动力电池顶盖，包括设有注液孔（1）、正极极柱（2）、防爆阀（3）和负极极柱（4）的电池盖板（5），所述正极极柱（2）、负极极柱（4）包括基部和自基部向上延伸的柱体部，其特征在于：所述防爆阀（3）为对称设置在正极极柱（2）与负极极柱（4）之间电池盖板（5）上的两个防爆阀；每个防爆阀均由上层的防爆膜、中层的O型圈（7）和下层的防爆阀底片（6）构成。2.根据权利要求1所述的一种双安全阀动力电池顶盖，其特征在于：所述的正极极柱（2）和负极极柱（4）是与电池盖板（5）是一体成型的整体结构；电池盖板（5）为长方形；正极极柱（2）、负极极柱（4）为圆形或方形；注液孔（1）为圆形凹槽。3.根据权利要求1或2所述的一种双安全阀动力电池顶盖，其特征在于：所述的防爆阀底片（6）基本材质为金属铝，通过点焊焊接于电池盖板（5）上，防爆阀底片（6）的抗压强度为0.5-0.6MPa。4.根据权利要求3所述的一种双安全阀动力电池顶盖，其特征在于：所述的O型圈（7）材质为全氟醚橡胶，通过强力胶或注塑方式固定在防爆阀底片（6）上。5.根据权利要求1或2所述的一种双安全阀动力电池顶盖，其特征在于：所述的防爆膜由聚氨酯胶粘剂制成，厚度为0.2-0.5mm，通过胶液贴在O型圈（7）之上。6.根据权利要求1或2所述的一种双安全阀动力电池顶盖，其特征在于：所述的正极极柱（2）材料为二...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金星，娄勇刚，张宝华，方坤，杨诗军，
申请(专利权)人：骆驼集团新能源电池有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42