高安全性封闭式二次电池结构 技术领域 本发明涉及二次电池结构，尤其涉及封闭式二次电池的防爆安全结构。
背景技术 随着便携式高性能电子产品诸如摄像机、数码相机、移动DVD及笔记本电脑的日益普及，对具有高能量密度的非水电解质二次电池的需求近年来有了大幅度增长。为了提高能量密度，非水电解质二次电池利用碱性金属及其化合物，比如锂离子，作为其正负极间能量传递的载体。因为这种活泼金属成份易与空气中的水份发生反应而严重影响电池性能，电池一般要采用封闭式结构。但随之而来的问题是，当发生电池被过充电或过放电等使用不当情况时，封闭电池壳内部的电解质溶液可能分解产生气体，使得电池因内部压力瞬间加大而产生爆炸的危险。所以封闭式二次电池存在防爆安全方面的要求。同时由于其使用领域使用的需要，多数情况为串并联使用。例如许多用于计算机的锂离子电池都是由6至8个圆柱状单体串并联组成。因此对封闭式二次电池单体的一致性和安全性要求比普通电池要高。
目前封闭式二次电池单体包括圆柱状和方型两种，对于圆柱型电池，由于可以在PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻，以及电池防爆盖结构及隔膜等方面采取一定措施来解决安全问题，因此安全性能较佳，更多地应用于串并联使用的环境中。目前较常采用地防爆阀一般采用铝板，以刻痕方式预制铝板，刻痕处强度比较小，因此能够在预定内部压力下于刻痕处爆开，使电池内部气体排出泄压从而防止电池爆炸。但是对于传统的圆柱型电池盖结构，向上爆裂的铝板很容易接触到电池顶盖而短路电池内部的PTC电阻，使电池失去PTC电阻可起到的过流、过热、充电电压超限防护功能，从而潜伏更大的安全隐患。为避免此弊病，产生一种改进的铝板刻痕法，通过刻痕方式的改变，使防爆阀在预定的内部压力下只是裂开而不脱落。但是因为裂缝不够大，又引起不能迅速泄压来完全排除电池爆炸危险的隐患，依然不能从根本上解决防爆安全问题。
发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种高安全性封闭式二次电池结构，可保证防爆阀完全爆裂脱落的同时不会导致过载防护器件被短路。
本发明为解决所述技术问题而采用的技术方案是，设计制作一种封闭式二次电池结构，包括电池壳体和密封圈，以及电池顶盖、热敏电阻PTC、防爆阀和极耳；所述防爆阀是一块中间制作有刻痕、用以预设爆开范围的导电薄板，该防爆阀通过与其下面的极耳点焊电连接电芯，其边缘通过上面的PTC电阻与电池顶盖电连接，其中间与电池顶盖之间有一个空腔；所述电池顶盖被置于电池壳体开口处，密封圈完全填充二者之间的空间并完整隔离之；还包括绝缘隔离圈，在所述空腔的顶部遮蔽电池顶盖可能与脱落的防爆阀相碰触的部分。
同现有技术相比，本发明采用的封闭式二次电池结构优点在于：提高电池的安全性和可靠性，并结构简单，经济实用。
附图说明 图1是本发明高安全性封闭式二次电池的结构示意图。
其中标号：1——密封圈，2——热敏电阻PTC，3——电池顶盖，4——绝缘隔离圈，5——防爆阀，6——极耳，7——电芯，8——电池壳体，9——排气孔，10——排气孔。
具体实施方式 下面，结合附图1所示之最佳实施例阐述本发明防爆安全装置的结构。
图1的结构示意图是一个圆柱状封闭式二次电池单体的头部轴向剖视图，其电池体下部未加以标示。图中该电池头部包括电池壳体8和密封圈1，以及置于壳体8开口处的电池顶盖3、PTC 2、防爆阀5、极耳6。所述密封圈1用以填充电池壳体8开口处与与电池盖的中间部分，起到密封电池壳、盖，且使电池壳和电池盖之间绝缘；所述防爆阀5是一块中间制作有刻痕、用以预设爆开范围的导电薄板，例如铝板；该防爆阀5外圈与极耳6焊接连接，从而连接电池顶盖与电池电芯7的正极，其边缘通过上面的PTC2与电池顶盖3电连接，其中间与电池顶盖3之间有一个空腔；所述PTC2是环状的热敏电阻，当电池由于使用不当出现过电流或过热、过压时，该PTC电阻阻值随之迅速上升，使流过电池顶盖3与电池壳体8之间的电流降到很低甚至等同于断路，从而杜绝可能的危险。
所述中间部分还包括绝缘隔离圈4，在所述空腔的顶部遮蔽电池顶盖3可能与脱落的防爆阀相碰触的部分。防爆阀5在制作工艺上根据电池的内压防爆要求，刻痕处仅能承受电池内气压在1.0-1.5Mpa范围；若超过该范围，刻痕圈内的导电板将向上爆开，使电池内部气体迅速通过绝缘隔离圈4和电池顶盖3上的排气孔泻出。为避免爆开的导电板接触到电池顶盖3而短路PTC2，所述绝缘隔离圈4用一种抗冲击的绝缘材料制成，可以是用橡胶制成，或是用工程塑料制成。该绝缘隔离圈4如图示被嵌于PTC2的中央，并罩盖在防爆阀5预设爆开范围上。为达到同样目的，所述绝缘隔离圈4也可以被置于PTC2环内缘的上方，其上部是电池上盖3，PTC2的外缘保持与电池顶盖3的接触；因本领域技术人员可以想象之，未加以图示。
为了使电池内压在防爆阀5爆开后顺利泄放，所述电池顶盖3上有三个排气孔9，绝缘隔离圈4上有相应的排气孔10，可连通所述空腔与外界大气。当防爆阀5爆开后，电池内压先因气体通过排气孔9、10排向大气而难以上升，避免了电池爆炸危险。图示排气孔9或排气孔10的位置仅为示范用，并不限定其实际开孔位置。
该安全结构提高电池的安全性和可靠性，并具有结构简单，经济实用的优点。