锂电池组合盖板及含有这种盖板的锂电池 【技术领域】
本发明涉及锂电池的防爆技术。
背景技术
随着移动通讯产品的广泛使用,锂电池的应有领域也在不断扩大,锂电池的核心部分则是电芯,电芯则由外壳、电极片、电解液、隔膜组成。
电压高、寿命长、能量密度高、轻便等特点是锂电池的优势所在,但其致命的弱点在于其安全性比其他二次电池要差,国内外已有多起因锂电池爆炸导致的索赔事件,加拿大的某公司更由于锂电池的爆炸而宣布破产。因此,安全性成为所有生产和使用锂电池遇到的最大的问题之一。
目前,防止电池爆炸的方法有:1)在组合盖板中设有铅箔、铝箔,构成泄压安全阀(中国专利CN1200199、CN1138753A);2)采用冲压工艺在盖板或壳体上冲出一定深度的刻痕,以期达到在一定压力下爆破的目的;3)在铝盖板上设防爆孔,并在防爆孔外真空冷压焊铝箔。方法1的安全阀结构复杂,制造成本高;方法2冲床精度很难保证,加上冲头的磨损和变形,刻痕的深度的一致性很难控制,批量生产过程中可靠性太差。方法3不仅对加工设备的精度要求高,系统复杂,制造成本高,而且由于防爆膜置于电芯外部,极易人为破损。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提出一种制造简便、成本低、稳定性高的锂电池盖板,并在此基础上提出一种新的锂电池。
本发明中地锂电池组合盖板,包括内盖板和盖帽,所述内盖板包括开有防爆孔的金属盖板基体和覆盖防爆孔的防爆膜,所述防爆膜与盖板基体之间紧密固接;所述盖帽包括金属片并通过绝缘体将所述盖板盖住,在所述绝缘体上开有泄气孔。
上述方案中的绝缘体可以是塑料或塑胶。
上述方案中的盖板中的基体可以是不锈钢、Ni片或镀Ni钢片,防爆膜可以是铜箔、Ni箔、铝箔、或铅箔。
防爆膜与盖板基体之间可以是焊接。焊接可以用用镍铬硼硅合金作为焊料进行焊接。
本发明中的锂电池,用上述组合盖板作为电池盖板。可以用盖板基体与外壳紧密固接作为电池的一极,所述金属片通过导电连接片绝缘穿过所述盖板基体与电池的另一极连接。所述紧密固接可以是激光焊接。
采用本发明中的电池盖板做成的电池,当电池内部压力达到起爆压力时,防爆膜将变形,破裂,压力被释放,可以避免安全事故的发生。由于防爆膜的厚度易于控制,起爆压力的一致性很高。同时,盖帽的存在也起到对防爆膜的保护作用。另外,此种结构也便于与用电器之间的点焊。
【附图说明】
图1是本发明中的电池的一个实施例的结构示意图;
图2本发明中的组合盖板的一个实施例中的盖帽结构示意图;
图3是本发明中的组合盖板的一个实施例中的内盖板结构示意图;
图4是图2的俯视图;
图5是图3的俯视图。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进行具体描述。
图1是本发明中的电池的一个实施例的结构示意图。图中,1是电池外壳,内装电解液、电极等,用本发明中的组合盖板作为电池盖板将电池封住。可以通过激光焊接的方式将盖板基2与电池壳体1焊接。
本发明中的组合盖板包括图3所示的内盖板和图2所示的盖帽。其中,2是内盖板的盖板基体,可以是不锈钢、Ni片或镀Ni钢片等,盖板基体2上开有防爆孔,该防爆孔被防爆膜3覆盖。防爆膜3可以是铜箔、Ni箔、铝箔、或铅箔等。盖板基体与防爆膜之间焊接。在一个实施例中,盖板基体2用不锈钢材料,厚度0.5mm左右,在其上冲出一个防爆孔,防爆孔可以采用方型、圆形或椭园型等,本实施例采用跑道形,图5所示。因防爆膜所受压力与防爆孔面积成正比关系,因此,防爆孔面积越大,越容易启爆,采用跑道形状可充分利用盖板的空间,提高启爆的有效面积。防爆膜3采用铜箔,可以是压延铜箔,形状与防爆孔相同,面积比防爆孔略大。防爆膜与防爆孔之间采用合金焊料进行焊接,如将铜箔覆在防爆孔上,将焊料冲成与防爆膜相同的的形状,覆在基体与铜箔之间,在真空炉的环境下,焊料熔融,将基材与铜箔连接在一起。焊料可以是用镍铬硼硅合金。
防爆膜的厚度可以取0.01~0.02mm,因其机械强度较低,极易人为破损,造成电池报废,所以将盖帽覆盖于盖板之上,起到对防爆膜的保护作用。盖帽包括金属片4和环绕金属片的绝缘体6,将所述盖板盖住,在所述绝缘体6上开有泄气孔5。在一个实施例中,盖帽由不锈钢片与塑料组成,不锈钢片厚0.05mm左右,中心向上凸起,上凸面与未凸面平行作为电池的一个电极。在不锈钢片的周围,用塑料作填充料,浇注注塑件,将不锈钢片包含于注塑件中,在塑料件中靠近不锈钢片处开泄气孔5,如图2和4所示。泄气孔可以是一个,也可以是多个,如图4给出的实施例采用三个泄气孔。