一種鋰離子電池制造技術

本發明專利技術公開了一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括作為電池正極的電池上蓋(2)、作為電池負極的電池殼體(3)和置于電池殼體內的卷繞式電芯，電池上蓋(2)上裝置一雙向安全閥(1)，該雙向安全閥(1)能在電池生產過程中用于注液并在注液后自動封閉，使用中當電池內壓過高時能泄壓防爆并能在電池內壓恢復正常時重新恢復密封狀態。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池領域，特別是涉及一種裝置有雙向安全閥的鋰離子電池。
技術介紹
與鉛酸、鎳鎘、鎳氫等其他類型的電池相比，鋰離子電池具有比容量大、工作電壓高、循環壽命長、體積小、重量輕等優點，不僅在便攜式電子設備上得到廣泛應用，而且也廣泛應用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等在中型電動設備方面，尤其是其中的鋰離子動力電池目前是各大電池廠家發展的主要方向。但是，鋰離子電池在使用過程中，當受到短路、高熱、過充或過放電等異常因素的影響時，電池內部容易有高壓氣體產生，將會引起電池殼體的變形甚至產生爆炸的危險。因此，對于金屬等硬質殼體的鋰離子電池，為了杜絕電池使用過程中因電池內壓升高而引起的安全隱患，必須在電池上裝置安防爆裝置。目前鋰離子電池上常用的安全防爆裝置主要有兩種形式·—種是在電池的金屬殼體表面上加工具有一定深度的刻痕，當電池內壓升高到一定程度時，刻痕會自動破裂降壓，以防止電池爆裂。這種刻痕防爆裝置因其深度難以精確控制，刻痕部位的應力一致性較差，很難保證其可靠動作。另一種是在電池金屬殼體蓋板的防爆孔上加工一層防爆膜，當電池內壓升高到一定程度時，防爆膜會自動破裂降壓，達到防止電池爆裂的目的。但是，在蓋板防爆孔上加工防爆膜不僅對生產設備要求高，而且由于加工工藝復雜，而增加成本。除此之外，防爆膜還無法保證恒定的破裂壓力，還是存在一定的安全隱患。并且，上述兩種鋰離子電池安全裝置，當刻痕或防爆膜破裂后都不能重新恢復，使整個電池失效而報廢。另外，鋰離子電池在生產過程中需要給電池內部注入電解液，一般是在電池的上蓋開一通孔，待注完電解液后還要再將其封堵，注液工序比較復雜。專利技術內容本專利技術所要解決的問題是克服上述現有技術的缺陷，提供一種裝置有雙向安全閥的鋰離子電池，該雙向安全閥在電池生產過程中用于注液并在注液后自動封閉，使用中當電池內壓過高時能泄壓防爆并能在電池內壓恢復正常時重新恢復密封狀態。本專利技術的技術方案是本專利技術包括作為電池正極的電池上蓋、作為電池負極的電池殼體和置于電池殼體內的卷繞式電芯，電池上蓋上設置一兼有注液和防爆功能的雙向安全閥。所述雙向安全閥包括閥體、閥帽、閥芯軸和套裝在閥芯軸上的彈簧密封組件，所述閥帽用于將所述閥體固定安裝于鋰離子電池上蓋上，所述閥體外圈套裝密封圈，所述閥芯軸安裝于所述閥體內腔，所述閥芯軸一端自所述閥體下部伸向電池蓋內側、另一端自所述閥帽上部伸出，所述閥芯軸可上下活動并由所述彈簧密封組件將所述閥體及所述閥帽上使電池內部和外部相通的通道密封或打開。所述彈簧密封組件包括復位彈簧、內密封墊、上彈簧座、外密封墊、調壓彈簧、下彈簧座，所述復位彈簧夾在所述閥芯軸上限位軸肩和所述閥體內腔的一臺肩之間，所述上彈簧座、所述調壓彈簧和所述下彈簧座套裝于所述閥芯軸上并處于所述閥體下部，所述上彈簧座內表面與所述閥芯軸外表面之間設有氣流通道，所述內密封墊固定套裝于所述閥芯軸上并與所述上彈簧座內表面上部相適配，所述外密封墊固定套裝在所述上彈簧座上部外表面并與所述閥體內腔下端相適配。所述內密封墊的密封接觸面為弧形回轉面，所述上彈簧座內表面上部為錐形回轉面。所述閥體內腔下端和所述外密封墊外表面均為錐形回轉面。所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、正極集流板、負極集流板，所述正極片與所述負極片由所述隔膜相隔開卷繞成形后，上部連接所述正極集流板、下部連接所述負極集流 板，所述正極集流板與所述電池上蓋相接觸，所述電池上蓋與所述電池殼體之間、所述正極集流板與所述電池殼體之間均設置有絕緣墊圈，所述負極集流板與所述電池殼體內底部相接觸。本專利技術的有益效果是本專利技術在電池上蓋上設置一兼有注液和防爆功能的雙向安全閥，該雙向安全閥在電池生產過程中用于注液并在注液后自動封閉，使用中當電池內壓過高時能泄壓防爆并能在電池內壓恢復正常時重新恢復密封狀態；本專利技術雙向安全閥的閥芯軸能在閥體內上下活動，可以彈簧密封組件的作用下將閥體及閥帽上使電池內部和外部相通的通道密封或打開，以實現相應的注液和排氣的作用，結構緊湊，安裝簡單；復位彈簧使得彈簧密封組件在電池注液后自動復位而將電池內外封閉，調壓彈簧可使電池內部壓力過高時及時排氣減壓，具有電池防爆的功能，而在電池內部壓力降低時及時恢復密封狀態。附圖說明圖I是本專利技術的結構示意圖；圖2是本專利技術雙向安全閥的結構示意圖；圖3是圖2中的A-A剖視圖；圖4是本專利技術在電池注液時雙向安全閥的結構示意圖；圖5是本專利技術在電池自動泄壓時雙向安全閥的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的實施例作具體詳述。如圖I所示，包括作為電池正極的電池上蓋2、作為電池負極的電池殼體3和置于電池殼體3內的卷繞式電芯，電芯包括正極片4、負極片5、隔膜6、正極集流板7、負極集流板8。正極片4與負極片5由隔膜6相隔開卷繞成形后，上部連接正極集流板7、下部連接負極集流板8，正極集流板7與所述電池上蓋2相接觸，電池上蓋2與電池殼體3之間設置有絕緣墊圈9，正極集流板7與電池殼體3之間均設置有絕緣墊圈10，負極集流板8與電池殼體3內底部相接觸；電池上蓋2及正極集流板7中部設置使電池內外部相通的孔，孔內閑置一雙向安全閥I，該雙向安全閥I在電池生產過程中用于注液并在注液后自動封閉，使用中當電池內壓過高時能泄壓防爆并能在電池內壓恢復正常時重新恢復密封狀態。如圖2、圖3所示，雙向安全閥I包括閥體11、閥帽12、閥芯軸13和套裝在閥芯軸13上的彈簧密封組件，彈簧密封組件包括復位彈簧15、內密封墊16、上彈簧座17、外密封墊18、調壓彈簧19、下彈簧座20。閥體11外圈套裝密封圈14，閥體11通過閥帽12固定安裝于鋰離子電池上蓋2中部，閥體11及閥帽12內腔設有使電池內部和外部相通的通道；閥芯軸13可上下活動地安裝于閥體11的內腔，閥芯軸13 —端自閥體11下部伸向電池蓋內側、另一端自閥帽12上部伸出；復位彈簧15夾在閥芯軸13上限位軸肩131和閥體11內腔的一臺肩之間；上彈簧座17、調壓彈簧19和下彈簧座20套裝于閥芯軸13上并處于閥體11下部，上彈簧座17內表面與閥芯軸13外表面之間設有氣流通道，內密封墊16固定套裝于閥芯軸13上并與上彈簧座17內表面上部相適配，內密封墊16的密封接觸面為弧形回轉面，上彈簧座17內表面上部為錐形回轉面，外密封墊18固定套裝在上彈簧座17上部外表面，外密封墊18的外表面為與閥體11內腔下端的錐形回轉面相適配的錐形回轉面。在正常情況下，密封圈14與電池上蓋2—的安裝孔內腔相密封，內密封墊16與上·彈簧座17內表面上部相密封，外密封墊18與閥體11內腔下端相密封，將電池內部與外部的通道封閉。當電池注液時，如圖4所示，在專用注液設備的作用下下壓閥芯軸13，復位彈簧15被壓縮，閥芯軸13和內密封墊16、上彈簧座17、外密封墊18、調壓彈簧19、下彈簧座20 —起向下移動，外密封墊18與閥體11下端相脫離形成間隙，電解液從閥體11內腔經該通道進入電池內部，當注液完成時，閥芯軸13在復位彈簧15作用下向上移動，外密封墊18與閥體11內腔下端相密封而將電池內外自動封閉。電池使用過程中，當電池內部壓力達到一定程度時，如圖5所示，調壓彈簧19在電池內部的壓力作下壓縮，內密封墊16隨閥芯軸13 —起上移，使上彈簧座17與內密封墊16之間形成間隙，電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池，包括作為電池正極的電池上蓋(2)、作為電池負極的電池殼體(3)和置于電池殼體(3)內的卷繞式電芯，其特征在于：所述電池上蓋(2)上設置一兼有注液和防爆功能的雙向安全閥(1)。

【技術特征摘要】
1.一種鋰離子電池，包括作為電池正極的電池上蓋(2)、作為電池負極的電池殼體(3)和置于電池殼體(3)內的卷繞式電芯，其特征在于所述電池上蓋(2)上設置一兼有注液和防爆功能的雙向安全閥(I)。2.根據權利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述雙向安全閥(I)包括閥體(11)、閥帽(12)、閥芯軸(13)和套裝在閥芯軸(13)上的彈簧密封組件，所述閥帽(12)用于將所述閥體(11)固定安裝于鋰離子電池上蓋⑵上，所述閥體(11)外圈套裝密封圈(14)，所述閥芯軸(13)安裝于所述閥體(11)內腔，所述閥芯軸(13) —端自所述閥體(11)下部伸向電池蓋內側、另一端自所述閥帽(12)上部伸出，所述閥芯軸(13)可上下活動并由所述彈簧密封組件將所述閥體(11)及所述閥帽(12)上使電池內部和外部相通的通道密封或打開。3.根據權利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于所述彈簧密封組件包括復位彈簧(15)、內密封墊(16)、上彈簧座(17)、外密封墊(18)、調壓彈簧(19)、下彈簧座(20)，所述復位彈簧(15)夾在所述閥芯軸(13)上限位軸肩(131)和所述閥體(11)內腔的一臺肩之間，所述上彈簧座(17)、所述調壓彈簧(19)和所述下彈簧座(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周富華，
申請(專利權)人：湘潭銀河新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：