一种可排气圆柱锂离子电池盖帽制造技术

本实用新型专利技术提供一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，当电芯充化成后，电芯内部因水分和负极SEI膜的形成，会产生较多气体，此时可通过向下按压支撑杆顶片，使第一密封圈与密封片中间的开口间产生间隙，从而使电芯内部气体通过导电片底边上的通气孔，从第一密封圈与密封片间的空隙向上溢出，并通过顶盖上的通气孔向外环境扩散，从而达到排气的目的，减少电芯内部气体；撤销支撑杆顶片向下的力，弹簧带动第一密封圈和连接片向上位移，直到再次与密封片的中心位置开口紧密接触形成密封。

A kind of cap for exhausting cylinder lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种可排气圆柱锂离子电池盖帽
本技术涉及到锂离子电池领域，尤其涉及一种可排气圆柱锂离子电池盖帽。
技术介绍
能量密度的提升一直是锂离子电池从业者不懈努力追求的方向之一。高镍正极材料和硅负极材料是锂离子电池能量密度提升的必经之路。因为高镍正极材料和硅负极材料产气问题，以及硅负极体积变化等难点问题，使得圆柱电芯成为高镍正极材料和硅负极材料首先实现批量生产的电芯形态。但是，圆柱电池的硬壳结构仅仅只能防止因为材料产气问题导致的体积变化，并不能解决材料产气问题以及消除产气问题带来的一系列对电芯性能的负面影响，反而极易发生因产气问题带来的盖帽CID翻转导致电芯失效的情况。为了减小因材料产气带来的影响，目前行业内的常用手段为严格控制电芯制造过程环境湿度，将引入电芯的水分含量降到最低，但仍然不可避免的会引入微量的水分，成为后续电芯内部产气来源。同时，铝壳电芯可采用开口化成的方式排出大部分气体，软包电芯封装时留有化成后可剪掉的气囊，均可一定程度缓解电芯内部产气问题，减小因产气问题带来的负面影响。因此，圆柱电芯无法排出化成产生的气体成为制约高镍正极材料和硅负极材料在圆柱电芯中快速推广应用的一大痛点。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提供一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，可将电芯内部产生的气体排出，从而减小电芯内部气体对电芯性能产生的负面影响。本技术的技术方案为：一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，包括位于中心最上层的顶盖；所述顶盖上设置有通气孔和中心孔；所述顶盖下方设置有导电片，所述导电片上边缘与所述顶盖通过焊点连接，且所述导电片与顶盖内部形成圆柱体空腔；所述导电片底边设置有通气孔，且导电片底边中心设置为台阶结构，允许导电片底边中心区域向下产生一定的位移；所述顶盖与所述导电片形成的空腔内设置有密封片，所述密封片周围与所述导电片侧壁紧密接触形成密封结构，所述密封片中间位置设置为向下突出的台阶结构，台阶的最低处设置为开口；所述密封片与所述顶盖之间设置有一个支撑杆，所述支撑杆下端设置有连接片，所述连接片周围包覆一圈第一密封圈；所述连接片直径大于所述密封片中间的开口；所述第一密封圈呈环状结构，且内圈直径大于所述密封片中间的开口；所述连接片的下表面与所述导电片的中心位置上表面通过焊点连接；所述支撑杆的顶端设置有支撑杆顶片，所述支撑杆顶片与连接片间设置有弹簧；所述弹簧的上端与顶盖下表面连接，所述弹簧的下端与支撑杆底端、连接片及导电片底边的中心位置连接，所述弹簧给连接片施加一个向上的力，使连接片通过第一密封圈与密封片中间的开口形成紧密接触；所述支撑杆顶片直径小于等于所述顶盖的中心孔，位于顶盖中心孔中；所述导电片外面设置有第二密封圈，与所述导电片侧壁的外表面紧密结合；第二密封圈外面设置有外包片，所述外包片截面为倒L形，所述外包片的水平部分边缘与第二密封圈紧密接触；在所述外包片竖直部分的内表面设置有第三密封圈，所述外包片竖直部分的内表面与所述第三密封圈紧密接触。进一步的，所述的密封片上可设置凹槽或刻痕。进一步的，所述的外包片上，在第二密封圈与第三密封圈之间的位置可设置凹槽或刻痕。本技术提供的盖帽具有以下有益技术效果：（1）当电芯充化成后，电芯内部因水分和负极SEI膜的形成，会产生较多气体，此时可通过向下按压支撑杆顶片，使第一密封圈与密封片中间的开口间产生间隙，从而使电芯内部气体通过导电片底边上的通气孔，从第一密封圈与密封片间的空隙向上溢出，并通过顶盖上的通气孔向外环境扩散，从而达到排气的目的，减少电芯内部气体；撤销支撑杆顶片向下的力，弹簧带动第一密封圈和连接片向上位移，直到再次与密封片中间的开口紧密接触形成密封；（2）当电芯发生失效，产生大量气体时，当气体量足够大，超过弹簧弹力阈值，拉动弹簧低端和连接片的焊接点向上位移，当位移行程足够大，可使连接片与导电片中心位置的焊接脱开，从而断开电芯内部与外电路的连接，起到保护作用；进一步的，当电芯内部气体量足够大，可使密封片上的凹槽或刻痕破裂，或使外包片上位于第二密封圈与第三密封圈之间的凹槽或刻痕破裂，使电芯内部与外界环境连通，破坏电芯的密封结构，防止电芯爆炸；（3）本技术提供的盖帽，作为正极端的顶盖和外包片间有第二密封圈绝缘，且用于封口密封的外包片和钢壳间有第三密封圈绝缘，这样外包片就与作为正极端的顶盖绝缘，和作为负极端的钢壳也绝缘，此种设计即使盖帽端中心顶盖和外包片有其他异物导通也不会造成电芯的外部短路，从而起到防外部短路的效果。附图说明图1为本技术的剖面图；图2为本技术的可排气圆柱锂离子电池盖帽与钢壳装配后的剖面图；在图中，0为钢壳，11为外包片，12为第三密封圈，13为第二密封圈，21为导电片，22为密封片，23为顶盖，31为支撑杆，32为弹簧，33为连接片，34为第一密封圈，35为支撑杆顶片。具体实施方式如图1、图2所示，本技术一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，位于中心位置的顶盖23，顶盖23上设置有通气孔和中心孔；导电片21的边缘与顶盖23边缘通过焊点连接，且边缘包住顶盖23，与顶盖23形成空腔，且导电片21的底边设置有通气孔；顶盖23与导电片21形成的空腔中设置有密封片22，密封片22的中心位置设置有开口，密封片22的周围与导电片21的侧壁紧密连接；密封片22中心位置设置为向下突出的台阶结构，台阶的最低处设置为开口；导电片21的底边从中心向边缘设置有台阶结构，中心位置最高；在密封片22与顶盖23之间设置有支撑杆31，支撑杆31的下端穿过密封片22中间的开口，通过支撑杆31下端的连接片33和导电片21底边中心向上的凸起位置连接在一起；连接片33的直径大于密封片22中间的开口的直径；连接片33周围有一圈第一密封圈34，密封圈34呈环状，该环内圈直径小于密封片22中间的开口的直径；支撑杆31上还设置有弹簧32，弹簧32的底端与连接片33焊接在一起，弹簧32的顶端与顶盖23的下表面连接在一起，弹簧对连接片33施加一个向上的力，使连接片33通过第一密封圈34与密封片22中间的开口紧密接触，形成密封；支撑杆31顶端设置有支撑杆顶片35，支撑杆顶片35的直径小于等于顶盖23的中心孔，位于顶盖23的中心孔中，允许支撑杆顶片35在上下方向上位移；导电片21外圈设置有第二密封圈13，外包片11的截面呈倒L型包覆在第二密封圈13的外圈；第二密封圈13的内侧和外侧分别与导电片21的侧面和外包片11的内侧紧密接触；在外包片11的竖直的部分内侧设置有第三密封圈12，第三密封圈12与外包片11的内侧紧密接触。密封片22上设置有凹槽；外包片11上，在第二密封圈12和第三密封圈12的中间位置设置有凹槽。当电芯充化成后，电芯内部因水分和负极SEI膜的形成，会产生较多气体，此时可通过向下按压支撑杆顶片35，使第一密封圈34与密封片22的中间的开口间产生间隙，从而使电芯内部气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，其特征在于，包括位于中心最上层的顶盖，/n所述顶盖上设置有通气孔和中心孔，/n所述顶盖下方设置有导电片，所述导电片上边缘与所述顶盖通过焊点连接，且所述导电片与顶盖内部形成圆柱体空腔，/n所述导电片底边设置有通气孔，且导电片底边中心设置为台阶结构，允许导电片底边中心区域向下产生一定的位移，/n所述顶盖与所述导电片形成的空腔内设置有密封片，所述密封片周围与所述导电片侧壁紧密接触形成密封结构，所述密封片中心位置设置为向下突出的台阶结构，台阶的最低处设置为开口，/n所述密封片与所述顶盖之间设置有一个支撑杆，所述支撑杆下端设置有连接片，所述连接片周围包覆一圈第一密封圈，/n所述连接片直径大于所述密封片中间的开口，/n所述第一密封圈呈环状结构，且内圈直径大于所述密封片中间的开口，/n所述连接片的下表面与所述导电片底边的中心位置上表面通过焊点连接，/n所述支撑杆的顶端设置有支撑杆顶片，所述支撑杆顶片与连接片间设置有弹簧，/n所述弹簧的上端与顶盖下面连接，所述弹簧的下端与支撑杆底端、连接片及导电片底边的中心位置连接，所述弹簧给连接片施加一个向上的力，使连接片通过第一密封圈与密封片中间的开口形成紧密接触，/n所述支撑杆顶片直径小于等于所述顶盖的中心孔，位于顶盖中心孔中，/n所述导电片外面设置有第二密封圈，与所述导电片侧壁的外表面紧密结合，/n第二密封圈外面设置有外包片，所述外包片截面为倒L形，所述外包片的水平部分边缘与第二密封圈紧密接触，/n在所述外包片竖直部分的内表面设置有第三密封圈，所述外包片竖直部分的内表面与所述第三密封圈紧密接触。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可排气圆柱锂离子电池盖帽，其特征在于，包括位于中心最上层的顶盖，
所述顶盖上设置有通气孔和中心孔，
所述顶盖下方设置有导电片，所述导电片上边缘与所述顶盖通过焊点连接，且所述导电片与顶盖内部形成圆柱体空腔，
所述导电片底边设置有通气孔，且导电片底边中心设置为台阶结构，允许导电片底边中心区域向下产生一定的位移，
所述顶盖与所述导电片形成的空腔内设置有密封片，所述密封片周围与所述导电片侧壁紧密接触形成密封结构，所述密封片中心位置设置为向下突出的台阶结构，台阶的最低处设置为开口，
所述密封片与所述顶盖之间设置有一个支撑杆，所述支撑杆下端设置有连接片，所述连接片周围包覆一圈第一密封圈，
所述连接片直径大于所述密封片中间的开口，
所述第一密封圈呈环状结构，且内圈直径大于所述密封片中间的开口，
所述连接片的下表面与所述导电片底边的中心位置上表面通过焊点连接，
所述支撑杆的顶端设置有支撑杆顶片，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珍珍，陈述林，孙世敏，郭密，
申请(专利权)人：东莞市振华新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44