具有安全阀结构的电芯制造技术

本发明专利技术提供了一种具有安全阀结构的电芯，包括管状壳体和设置在所述管状壳体内的电芯极组，所述电芯极组的左右两端均设有安全阀，所述安全阀能够在所述管状壳体内压上升至设定值时断开电芯电路。通过在电芯的双端同时设置安全阀，保证两端压力平衡，当内压升高后不会推动电芯极组移动，使断路装置正常工作，内压达到断路压力时，断开电路保证了电池的安全，即能保证两端断电装置不受破坏，实现正常断路避免热失控的产生。电池的安全进一步得到了保证。

【技术实现步骤摘要】
具有安全阀结构的电芯
本专利技术涉及锂离子蓄电池领域，尤其涉及具有安全阀结构的电芯。
技术介绍
自1991年索尼公司推出世界上第一块商业用锂离子电池以来，至今已近三十年。锂离子电池因其质量比能量、重量比能量均远高于以往的镉镍、氢镍电池，且自放电低、循环寿命长，可基本上满足各类需求，从而获得极快的发展。但其中动力电池，尤其是车用动力电池由于需大电流充放电，且使用环境恶劣复杂，致使安全事故频发，严重阻碍产业的发展，解决锂电池的安全问题已成为全社会的共识。解决动力电池的安全问题，本质上就是要解决电池热失控问题。目前国际国内的各方力量主要是在改进电极材料上入手，试图解决热失控问题，鲜有从电池结构上控制热失控的研究。传统的电池基本上都是在一端设立安全阀，但当电池内压增高推动膜片翻转时，也会将与电池壳体配合不好的极组像枪管里的子弹一样冲向顶盖，会造成断路装置失效或二次短路，引起极组剧烈反映瞬间产生高压，导致电池爆炸。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是传统的电池基本上都是在一端设立安全阀，但当电池内压增高推动膜片翻转时，也会将与电池壳体配合不好的极组像枪管里的子弹一样冲向顶盖，会造成断路装置失效或二次短路，引起极组剧烈反映瞬间产生高压，导致电池爆炸，本专利技术提供了一种具有安全阀结构的电芯来解决上述问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有安全阀结构的电芯，包括管状壳体和设置在所述管状壳体内的电芯极组，所述电芯极组的左右两端均设有安全阀，所述安全阀能够在所述管状壳体内压上升至设定值时断开电芯电路。进一步地：所述电芯极组的左侧焊接有正极汇流盘；所述电芯极组的右侧焊接有负极汇流盘，所述正极汇流盘和所述负极汇流盘表面均焊接有极耳，所述电芯还包括二个端盖，二个所述端盖分别是设置在所述管状壳体左端的正极端盖和设置在所述管状壳体右端的负极端盖，所述正极端盖通过所述安全阀与所述正极汇流盘上的极耳连接；所述负极端盖通过所述安全阀与所述负极汇流盘上的极耳连接。进一步地：所述安全阀包括孔板架、防爆膜片和断电膜片，所述孔板架固定设置在所述管状壳体内，所述孔板架上固定安装有孔板，所述孔板与所述极耳通过焊接贴合设置，所述孔板上，远离所述电芯极组的一端设有第一安装孔；所述孔板上，靠近所述电芯极组的一端设有第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔相连通，所述孔板外端面，位于所述第一安装孔的外侧设有向所述端盖方向凸起的第一凸台；所述防爆膜片安装在所述端盖和所述孔板之间，所述防爆膜片上设有刻痕，所述防爆膜片的边缘固定安装在所述端盖上，所述防爆膜片由外往内逐渐向所述孔板方向凸起，所述防爆膜片的内端面与所述第一凸台通过焊接贴合设置，所述防爆膜片内端面中部设有向内凸起的定位凸台，所述定位凸台安装在所述第一安装孔中；所述断电膜片安装在所述第二安装孔中，所述断电膜片与所述定位凸台通过焊接贴合设置。进一步地：所述电芯极组包括正极板和负极板，所述正极板与所述负极板间隔设置，所述正极板与所述负极板之间设有第一隔膜，所述正极板左部为正极光边，所述正极光边与所述第一隔膜之间设有第二隔膜，所述正极光边的左端固定焊接在所述正极汇流盘上；所述负极板右部为负极光边，所述负极光边的右端固定焊接在所述负极汇流盘上。进一步地：所述防爆膜片与所述第一凸台的贴合面上均匀焊有16个焊点，所述焊点的直径为0.4mm。进一步地：所述16个焊点包括8个第一焊点和8个第二焊点，所述第一焊点与所述第二焊点间隔设置，所述第一焊点以φ7为圆周均布；所述第二焊点以φ7.5为圆周均布。进一步地：所述断电膜片与定位凸台的贴合面上均匀焊接有4个第三焊点，所述第三焊点的直径为0.4mm。进一步地：所述防爆膜片的边缘包裹在所述端盖的外端面，所述防爆膜片与所述端盖的外端面通过激光焊接形成三段圆弧形焊缝，所述三段圆弧形焊缝沿周向均布。进一步地：所述圆弧形焊缝的宽度为1mm；所述圆弧形焊缝的长度为20mm。本专利技术的有益效果是，本专利技术具有安全阀结构的电芯通过在电芯的双端同时设置安全阀，保证两端压力平衡，当内压升高后不会推动电芯极组移动，使断路装置正常工作，内压达到断路压力时，断开电路保证了电池的安全，即能保证两端断电装置不受破坏，实现正常断路避免热失控的产生。电池的安全进一步得到了保证。同时电芯双端安全阀的结构改变了传统电池的生产工艺和所需零部件：1、壳体由原来带底的壳体变成了管状，可精密拉制后截断，改变了原来壳体的冲压工艺，提高生产率，降低成本；2、传统电池的负极焊接均采用探针焊底。焊接面积小，不利于大电流通过。本设计双端均可敞开焊接正、负极，保证了焊接面积有利于大电流通过。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术具有安全阀结构的电芯的结构示意图；图2是安全阀的结构示意图；图3是安全阀断电保护的结构示意图；图4是安全阀泄压保护的结构示意图；图5是防爆膜片与端盖的安装示意图；图6是孔板的结构示意图；图7是防爆膜片与孔板的结构示意图；图8是第一焊点与第二焊点的示意图；图9是第三焊点的示意图；图10是圆弧形焊缝的示意图；图11是电芯极组的结构示意图。图中1、管状壳体，2、电芯极组，3、正极汇流盘，4、极耳，5、负极汇流盘，7、端盖，71、正极端盖，72、负极端盖，8、孔板架，9、防爆膜片，10、断电膜片，11、孔板，12、第一安装孔，13、第二安装孔，14、第一凸台，15、定位凸台，16、第一焊点，17、第二焊点，18、第三焊点，19、圆弧形焊缝，21、正极板，22、负极板，23、第一隔膜，24、正极光边，25、第二隔膜。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有安全阀结构的电芯，包括管状壳体（1）和设置在所述管状壳体（1）内的电芯极组（2），其特征在于：所述电芯极组（2）的左右两端均设有安全阀，所述安全阀能够在所述管状壳体（1）内压上升至设定值时断开电芯电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有安全阀结构的电芯，包括管状壳体（1）和设置在所述管状壳体（1）内的电芯极组（2），其特征在于：所述电芯极组（2）的左右两端均设有安全阀，所述安全阀能够在所述管状壳体（1）内压上升至设定值时断开电芯电路。


2.如权利要求1所述的具有安全阀结构的电芯，其特征在于：所述电芯极组（2）的左侧焊接有正极汇流盘（3）；所述电芯极组（2）的右侧焊接有负极汇流盘（5），所述正极汇流盘（3）和所述负极汇流盘（5）表面均焊接有极耳（4），所述电芯还包括二个端盖（7），二个所述端盖（7）分别是设置在所述管状壳体（1）左端的正极端盖（71）和设置在所述管状壳体（1）右端的负极端盖（72），所述正极端盖（71）通过所述安全阀与所述正极汇流盘（3）上的极耳（4）连接；所述负极端盖（72）通过所述安全阀与所述负极汇流盘（5）上的极耳（4）连接。


3.如权利要求2所述的具有安全阀结构的电芯，其特征在于：所述安全阀包括孔板架（8）、防爆膜片（9）和断电膜片（10），
所述孔板架（8）固定设置在所述管状壳体（1）内，所述孔板架（8）上固定安装有孔板（11），所述孔板（11）与所述极耳（4）通过焊接贴合设置，所述孔板（11）上，远离所述电芯极组（2）的一端设有第一安装孔（12）；所述孔板（11）上，靠近所述电芯极组（2）的一端设有第二安装孔（13），所述第一安装孔（12）与所述第二安装孔（13）相连通，所述孔板（11）外端面，位于所述第一安装孔（12）的外侧设有向所述端盖（7）方向凸起的第一凸台（14）；
所述防爆膜片（9）安装在所述端盖（7）和所述孔板（11）之间，所述防爆膜片（9）上设有刻痕，所述防爆膜片（9）的边缘固定安装在所述端盖（7）上，所述防爆膜片（9）由外往内逐渐向所述孔板（11）方向凸起，所述防爆膜片（9）的内端面与所述第一凸台（14）通过焊接贴合设置，所述防爆膜片（9）内端面中部设有向内凸起的定位凸台（15），所述定位凸台（15）安装在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯福生，杨国友，黄进德，
申请(专利权)人：江苏船联新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32