电池保护装置、电池及电池保护装置的制作方法制造方法及图纸

技术编号:6320574 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种电池保护装置、电池及电池保护装置的制作方法,电池保护装置包括封装在电池端部、带有通孔11的封口板1,固定在所述封口板1上并密封所述通孔11的顶盖2,以及与电池的电芯8极性连接的连接片4,所述连接片4与顶盖2围合成腔体;还包括固定在所述顶盖2与连接片4之间导电的翻转片3,所述翻转片3包括固定部31和变形部32;所述固定部31电连接在所述封口板1的内壁,且与所述连接片4的外沿42通过绝缘垫7隔开;所述变形部32容纳在所述腔体内,且与所述连接片4电连接。当电池发生过充或者短路等状况时,翻转片3能够在电池内部气压的作用下与连接片4相互脱离,有效避免电池爆炸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
锂离子电池等各种电池的安全问题目前已经引起了人们的广泛关注。由于电池内 部正、负极材料具有很强的化学反应活性,出现过充电或者短路等意外状况时,正负极材料 与电解液的反应产生大量的高温气体,如果电池不具备可靠的保护装置,则气体迅速膨胀 可能带来电池起火或者爆炸。一种常用的电池保护方式为在电池封口板上机械性能相对较弱的泄压阀,当电 池内部气体膨胀时,泄压阀首先被冲破,从而释放电池内部气压,避免整个电池爆炸。然而, 泄压阀只有在电池内部的气压积蓄到一定程度时才会冲破泄压阀,在此之前并没有切断电 流对放热反应进行抑制,因此其安全保护作用具有一定的局限性。另一种电池保护方式采用一种防爆盖板,当电池因内部压力上升时,防爆板可以 切断电流;切断电流后,如果电池内部压力仍然持续升高,当压力超过防爆膜能够承受的预 定压力时,防爆膜撕裂,电池泄压,从而避免电池爆炸。然而,这种防爆结构的电池的防爆盖 板与电池壳体采用机械翻边扣合方式完成密封的,壳体材料选用机械强度较高的钢或其他 材料,能够包覆在防爆盖板的外部将其密封固定。由于壳体的厚度受到一定限制,采用机械 强度小的铝、铝合金等材质作为壳体的电池不宜采用机械翻边方式封口,因此上述防爆盖 板无法应用于电池容器质软的电池。由于上述原因,目前电池容器机械强度小的电池不采用机械翻边的封口,而采用 焊接封口,在这种电池的盖板组件上不设置安全装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是,提供一种提高电池的安全性能、有效避免爆炸 的电池保护装置、电池,以及电池保护装置的制作方法。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种电池保护装置,包括封装在电池端部、带 有通孔的封口板,固定在所述封口板上并密封所述通孔的顶盖,以及与电池的电芯极性连 接的连接片,所述连接片与顶盖围合成腔体;还包括固定在所述顶盖与连接片之间导电的 翻转片,所述翻转片包括固定部和变形部;所述固定部电连接在所述封口板的内壁,且与所 述连接片的外沿通过绝缘垫隔开;所述变形部容纳在所述腔体内,且与所述连接片电连接。所述连接片还包括向所述电芯的方向凹进的凹槽,所述凹槽的壁部设有贯通所述 腔体和电池内部的气孔。所述顶盖还包括镀镍的焊接部,所述焊接部通过铝镍复合的垫片焊接在所述固定 部,所述铝镍复合的垫片的镍层与焊接部焊接,铝镍复合的垫片的铝层与固定部焊接。所述封口板的内壁还设有用于定位所述焊接部和固定部的凹口。优选地,所述变形部还设有承受预定压力即发生破裂的泄压痕,所述顶盖上还设4有连通所述腔体和电池外部的泄压孔。其中,所述封口板、连接片或翻转片的材料为铝或铝合金。所述顶盖的外表面覆盖用于引出电池电流的镀镍层。所述变形部与所述连接片通过铆接或焊接的方式电连接。本专利技术还保护了一种电池,包括壳体、电芯和电池保护装置,所述电池保护装置包 括封装在壳体端部、带有通孔的封口板,固定在所述封口板上并密封所述通孔的顶盖,以及 与电芯极性连接的连接片,所述连接片与顶盖围合成腔体;还包括固定在所述顶盖与连接 片之间导电的翻转片,所述翻转片包括固定部和变形部;所述固定部电连接在所述封口板 的内壁,且与所述连接片的外沿通过绝缘垫隔开;所述变形部容纳在所述腔体内,且与所述 连接片电连接。本专利技术还保护了一种电池保护装置的制作方法,包括以下步骤步骤A 将顶盖固定在具有通孔的封口板上,使顶盖密封所述通孔;步骤B 将翻转片的变形部与连接片电连接,且通过绝缘垫隔开固定部和连接片 的外沿;步骤C:将翻转片的固定部与封口板的内壁电连接,使连接片与顶盖、围合成腔 体,并将所述变形部容纳在所述腔体内。所述步骤A还包括以下步骤将铝镍复合的垫片焊接在所述顶盖的镀镍的焊接 部;所述步骤C还包括以下步骤将翻转片的固定部焊接在所述垫片上。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的技术方案能够在铝壳的电池发生过充或者短 路等状况时,使翻转片在电池内部气压的作用下与连接片相互脱离,从而切断电流避免电 池内部的进一步过热反应,并专利技术并不需要采用机械翻边的方式对电池进行封口,因此能 够应用于软质壳体的电池,有效避免了电池的爆炸。翻转片上还设有承受预定压力即发生破裂的泄压痕,泄压痕破裂后,能够通过封 口板上的泄压孔释放电池内部产生的高压气体,进一步防止了电池爆炸,提高了电池的安 全性能。本专利技术电池保护装置和电池的封口板、连接片或翻转片可采用材质相对较软的铝 或铝合金制作,因此主要采用焊接的方式实现固定和电连接;位于翻转片上方的顶盖能够 有效地保护翻转片,避免损坏。顶盖与翻转片相连的焊接部镀镍,可通过铝镍复合的垫片焊接固定在翻转片的固 定部,显著增强了二者之间的焊接性能。附图说明图1为本专利技术一种实施例的电池保护装置剖面图;图2为本专利技术一种实施例的电池剖面图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一请参考图1和图2,本实施方式的电池保护装置包括封口板1、顶盖2、连接片4、绝缘垫7以及可导电的翻转片3等。其中,封口板1带有通孔11,封装在电池的端部作为正电极或负电极,通常以激光 焊接等方式连接在电池壳体10的端部,并形成良好的密封,其材料可采用与壳体10相同的 铝或铝合金等。通孔11用于在电池发生过充、短路等状态时实现电池内、外部的压力平衡。 由于电池的壳体10形状可为圆筒形,也可为方筒形或者其他形状,封口板1的轮廓形状也 可为相应的圆形、方形等。并专利技术并不需要采用机械翻边的方式对电池进行封口,因此能够 应用于软质壳体10的电池,例如铝或铝合金的壳体10,因此有效避免了电池的爆炸。顶盖2焊接固定在封口板1上并密封通孔11,主要用于保护机械性能较差的翻转 片3,其材料可为钢或铝合金等,例如选用SPCC ( —般用冷轧碳素钢薄板及钢带),不易发 生变形。一种实施方式中,顶盖2嵌套在通孔11内,其外表面略高于封口板1的外表面,其 边缘还包括用于连接封口板1和/或翻转片2的焊接部22 ;该焊接部22还可密封焊接在 封口板1的外表面,并覆盖在通孔11上方。连接片4与电池内部的电芯8极性连接,可由铝或铝合金制成。例如连接片4可 通过集流部件9与卷绕成电芯8的正极片或负极片电连接,并通过翻转片3将电池电流引 出至顶盖2和封口板1。该连接片4与顶盖2围合成使翻转片3实现翻转的腔体。为了保 证连接片4与封口板1在其他位置的绝缘性能,二者之间还可通过绝缘圈6绝缘隔开。翻转片3固定在顶盖2与连接片4之间,一般采用抗拉强度低、硬度小的铝或铝合 金等材料制成,可设置成带有拱起的圆形或方形薄片。翻转片3主要包括固定部31和变形 部32,由于其材质相对较软,容易变形,因此固定部31可通过激光焊等方式紧固在封口板 1的内壁并保持良好的电连接和密封性,并且通过绝缘垫7与连接片4的外沿42隔开。变 形部32容纳在腔体内,当电池正常工作时,变形部32与连接片4通过铆接或者焊接的方式 电连接。为了实现连接片4与翻转片3围合形成的空间与电池内部实现压力平衡,连接片 4上可设置贯通腔体和电池内部的气孔,或者固定部31与连接片4的外沿之间留有一定的 通气空隙。一种实施方式中,连接片4还包括向电芯8的方向凹进的凹槽,气孔设置在凹槽 的壁部,变形部32与凹槽的底部电连接。顶盖2嵌套在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池保护装置,其特征在于,包括封装在电池端部、带有通孔(11)的封口板(1),固定在所述封口板(1)上并密封所述通孔(11)的顶盖(2),以及与电池的电芯(8)极性连接的连接片(4),所述连接片(4)与顶盖(2)围合成腔体;还包括固定在所述顶盖(2)与连接片(4)之间导电的翻转片(3),所述翻转片(3)包括固定部(31)和变形部(32);所述固定部(31)电连接在所述封口板(1)的内壁,且与所述连接片(4)的外沿(42)通过绝缘垫(7)隔开;所述变形部(32)容纳在所述腔体内,且与所述连接片(4)电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毛焕宇郝焱尚随军
申请(专利权)人:深圳市比克电池有限公司比克国际天津有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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