一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构的制作方法

1.本实用新型设计一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，属于激光焊封口型圆柱14500锂离子电池的安全防护技术领域。


背景技术：

2.锂离子电池因为能量密度高，在极端的情况下，如受热、碰撞冲击或者加工不良，容易产生起火爆炸等安全问题。理想情况下，当电池刚开始失效时，若电池泄压防爆功能完好，能及时释放高温气体并带走大量热量和部分可燃的电解液，能够大大地减弱爆炸威力，减少损失。
3.激光焊封口型的圆柱14500锂离子电池主要特点是电池壳体与盖帽使用激光焊接的方式连接密封，这种结构相比于普通滚槽封口型的锂离子电池具有更大的容量，但激光焊封口型锂离子电池的防爆功能设计是目前的难点，目前多把防爆结构冲压在不锈钢壳体底部，由于不锈钢材质精密冲压加工难度大，容易产生裂缝的问题。若冲压过深，壳体有裂缝容易漏液；冲压过浅，则产生不了防爆效果，本实用新型设计了一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，免除了壳体加工防爆结构的困难，并且该结构加工简单，防爆功能经测试效果更好。


技术实现要素：

4.锂离子电池因为能量密度高，在极端的情况下，如受热、碰撞冲击或者加工不良，容易产生起火爆炸等安全问题。为降低激光焊封口型圆柱14500锂离子电池的壳体加工难度，提高该类型锂离子电池防爆能力，本实用新型设计了一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，免除了壳体加工防爆结构的困难，该结构加工简单，防爆功能经测试效果更好，一旦出现滥用爆炸问题，能够快速破裂，有效地降低电池的爆炸威力，减少人身和财产损失。
5.本实用新型的具体方案是：一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，包括不锈钢盖帽主体（1），底部垫圈（2），铝制铆钉（3），顶部垫圈（4）。其特征是不锈钢盖帽主体（1）具有多个均匀分布的泄压小孔，底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）作为绝缘和密封部件由铝制铆钉（3）以铆接的方式固定在不锈钢盖帽主体（1）中央位置。不锈钢盖帽主体（1）具有8～10个直径为0.8～1.2mm的泄压孔，这些泄压孔均匀分布在不锈钢盖帽主体（1）和底部垫圈（2）、顶部垫圈（4）重叠区域以外的圆环表面上。底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）的材料为pfa塑料，厚度0.6～0.8mm，直径为6～8mm。不锈钢盖帽主体（1）中央位置预留直径2.2～3mm的贯穿孔用于铝制铆钉（3）穿过，铝制铆钉（3）在该贯穿孔内的直径小于2mm，并且不锈钢盖帽主体（1）与铝制铆钉（3）分别作为电池的负极和正极端，不直接接触。底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）分别贴合不锈钢盖帽主体（1）的底部和顶部表面，并由铝制铆钉（3）以铆接的方式固定。
6.该实用新型盖帽与电池壳体以激光焊接的方式连接密封，不锈钢盖帽主体（1）与铝制铆钉（3）分别与壳体和卷芯正极耳连接作为电池的负极和正极，底部垫圈（2）和顶部垫
圈（4）作为绝缘和密封部件被铝制铆钉（3）固定在不锈钢盖帽主体（1）中央位置起到绝缘密封作用，不锈钢盖帽主体（1）预留的数个泄压小孔在电池化成后涂覆环氧树脂胶水密封，平时可保证电池不漏液不吸水，一旦电池滥用失效，内部热量增加，气体体积膨胀，泄压孔上的环氧树脂胶水会被高温气体冲开，气体和热量充分释放后，可降低电池内部的温度，阻止电池内压过大导致的爆炸。
附图说明
7.图1、图2、图3、图4和图5是本实用新型的结构示意图：
8.其中：不锈钢盖帽主体（1），底部垫圈（2），铝制铆钉（3），顶部垫圈（4）。
具体实施方式
9.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
10.本实用新型的具体实施方式是：一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，包括不锈钢盖帽主体（1），底部垫圈（2），铝制铆钉（3），顶部垫圈（4）。该实用新型盖帽的铝制铆钉（3）在装配时与电池内部正极耳连接好，待注液化成完成后，用激光焊的方式把该实用新型盖帽的不锈钢盖帽主体（1）与电池壳体焊接密封好，然后往不锈钢盖帽主体（1）的泄压小孔表面均匀注入环氧树脂胶水完全覆盖密封，静置6个小时后即可完成制作。电池正常使用过程中，该实用新型盖帽具有常规的密封性能和导电功能，不漏液，不吸水，一旦电池滥用失效，泄压孔上的环氧树脂胶水会被高温气体冲开，阻止电池内压过大发生爆炸。


技术特征：
1.一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，包括不锈钢盖帽主体（1），底部垫圈（2），铝制铆钉（3），顶部垫圈（4）；其特征是不锈钢盖帽主体（1）具有多个均匀分布的泄压小孔，底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）作为绝缘和密封部件由铝制铆钉（3）以铆接的方式固定在不锈钢盖帽主体（1）中央位置。2.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，其特征是不锈钢盖帽主体（1）具有8～10个直径为0.8～1.2mm的泄压孔，这些泄压孔均匀分布在不锈钢盖帽主体（1）和底部垫圈（2）、顶部垫圈（4）重叠区域以外的圆环表面上。3.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，其特征是底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）的材料为pfa塑料，厚度0.6～0.8mm，直径为6～8mm。4.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，其特征是不锈钢盖帽主体（1）中央位置预留直径2.2～3mm的贯穿孔用于铝制铆钉（3）穿过，铝制铆钉（3）在该贯穿孔内的直径小于2mm，并且不锈钢盖帽主体（1）与铝制铆钉（3）分别作为电池的负极和正极端，不直接接触。5.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，其特征是底部垫圈（2）和顶部垫圈（4）分别贴合不锈钢盖帽主体（1）的底部和顶部表面，并由铝制铆钉（3）以铆接的方式固定。

技术总结
本实用新型涉及一种具有防爆功能的14500锂离子电池盖帽结构，包括不锈钢盖帽主体（1），底部垫圈（2），铝制铆钉（3），顶部垫圈（4）。本实用新型能实现14500锂离子电池的防爆功能，可有效减轻电池失效后的爆炸威力，从而减少电池失效引起的财产损失以及可能导致的人身伤害。失效引起的财产损失以及可能导致的人身伤害。失效引起的财产损失以及可能导致的人身伤害。


技术研发人员：蔡锦章 罗令 唐世弟
受保护的技术使用者：东莞市振华新能源科技有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/11/17