圓柱形二次電池的制作方法
【專利摘要】本申請涉及儲能器件領域，尤其涉及一種圓柱形二次電池，包括蓋帽以及殼體，蓋帽包括頂蓋、第一絕緣部、翻轉片、第二絕緣部以及電流切斷裝置，頂蓋通過第一絕緣部與殼體密封連接，頂蓋上設置有凸起，凸起的中部設置有通氣孔，翻轉片與頂蓋密封連接，且翻轉片的一側通過通氣孔與大氣連通，電流切斷裝置設置在翻轉片背離頂蓋的一側，翻轉片的邊緣與電流切斷裝置之間至少一部分通過第二絕緣部相隔，電流切斷裝置上設置有導氣孔，常態下，翻轉片的至少一部分與電流切斷裝置相連，翻轉后則脫離與電流切斷裝置的電連接，殼體的底面上形成防爆片。本申請所提供的圓柱形二次電池簡化了蓋帽的結構，同時還提高了電池的能量密度，此外，安全性也大幅提高。
【專利說明】
圓柱形二次電池
技術領域
[0001]本申請涉及儲能器件領域，尤其涉及一種圓柱形二次電池。
【背景技術】
[0002]相關技術中的圓柱形鋰離子二次電池的蓋帽從功能既要防止過充電又要防止電池熱失控時發生爆炸，因此結構非常復雜，包括外部塑料絕緣環、頂蓋、具有防爆功能以及翻轉功能的防爆片、絕緣環和電流切斷裝置。
[0003]這些部件使蓋帽的厚度較厚，因此占居了許多電池內部的空間，從而降低了電池的能量密度。
【實用新型內容】
[0004]本申請提供了一種圓柱形二次電池，能夠解決上述問題。
[0005]本申請提供的一種圓柱形二次電池，包括蓋帽以及殼體，
[0006]所述蓋帽包括頂蓋、第一絕緣部、翻轉片、第二絕緣部以及電流切斷裝置，所述頂蓋通過所述第一絕緣部與所述殼體密封連接，所述頂蓋上設置有凸起，所述凸起上設置有通氣孔，所述翻轉片與所述頂蓋密封連接，且所述翻轉片的一側通過所述通氣孔與大氣連通，所述電流切斷裝置設置在所述翻轉片背離所述頂蓋的一側，所述翻轉片與所述電流切斷裝置之間，至少存在一部分通過所述第二絕緣部相隔，所述電流切斷裝置上設置有導氣孔，
[0007]常態下，所述翻轉片的至少一部分與所述電流切斷裝置相連，翻轉后翻轉片脫離與所述電流切斷裝置的連接，
[0008]所述殼體的底面上形成有防爆片。
[0009]優選地，所述翻轉片的邊緣與所述電流切斷裝置的邊緣通過所述第二絕緣部相隔。
[0010]優選地，所述翻轉片與所述通氣孔的邊緣密封連接。
[0011]優選地，所述翻轉片與所述頂蓋一體設置。
[0012]優選地，所述翻轉片與所述凸起的內表面密封連接，且所述翻轉片與所述凸起之間形成翻轉空間，所述通氣孔與所述翻轉空間相通。
[0013]優選地，所述翻轉片與所述凸起通過焊接進行密封連接。
[0014]優選地，所述翻轉片、所述第二絕緣部以及所述電流切斷裝置的直徑均小于所述凸起的直徑，并與所述凸起之間留有導氣空間。
[0015]優選地，所述電流切斷裝置還包括連接凸緣以及導電片，所述導電片的中部朝向遠離所述翻轉片的一側凸出形成底板，所述連接凸緣環繞所述導電片設置，所述導電片與所述翻轉片相連，所述連接凸緣與所述第二絕緣部相連。
[0016]優選地，所述導氣孔設置在所述導電片上。
[0017]優選地，所述導氣孔為由所述導電片的邊緣延伸至所述底板的缺口。
[0018]優選地，所述防爆片由刻痕分隔所述底面形成。
[0019]優選地，所述防爆片的形狀為圓形、橢圓形或多邊形。
[0020]本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果:
[0021]本申請所提供的圓柱形二次電池在殼體的底部通過刻痕分隔出防爆片來實現熱失控防爆功能，而在蓋帽內僅保留了過充保護結構，因此簡化了蓋帽的結構，使蓋帽的厚度減小，提高了電池的能量密度。
[0022]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本申請。
【附圖說明】
[0023]圖1為本申請實施例所提供的圓柱形二次電池的頂視立體圖；
[0024]圖2為本申請實施例所提供的圓柱形二次電池的底視立體圖；
[0025]圖3為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第一種連接方式時蓋帽的爆炸結構圖；
[0026]圖4為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第一種連接方式時的具體結構圖；
[0027]圖5為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第一種連接方式時蓋帽的剖視圖；
[0028]圖6為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第二種連接方式時蓋帽的爆炸結構圖；
[0029]圖7為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第二種連接方式時頂蓋的具體結構圖；
[0030]圖8為本申請實施例所提供的翻轉片與頂蓋采用第二種連接方式時蓋帽的剖視圖；
[0031]圖9為本申請實施例所提供的電流切斷裝置的具體結構圖。
[0032]附圖標記:
[0033]10-蓋帽；
[0034]100-頂蓋；
[0035]10a-凸起；
[0036]10b-通氣孔；
[0037]102-第一絕緣部；
[0038]104-翻轉片；
[0039]106-第二絕緣部；
[0040]108-電流切斷裝置；
[0041]108a-導氣孔；
[0042]108b-連接凸緣；
[0043]108c-導電片；
[0044]108d-底板；
[0045]20-殼體；
[0046]200-刻痕；
[0047]202-防爆片。
[0048]此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0049]下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的圓柱形二次電池的放置狀態為參照。
[0050]如圖1和圖2所示，本申請實施例提供了一種圓柱形二次電池，包括蓋帽10以及殼體20。如圖3和圖6所示，蓋帽10包括頂蓋100、第一絕緣部102、翻轉片104、第二絕緣部106以及電流切斷裝置108。其中，頂蓋100通過第一絕緣部102與殼體20密封連接。頂蓋100—方面作為電池的最外層結構，另一方面也作為電池的一極導電端子。如圖4和圖7所示，頂蓋100上設置有凸起100a，凸起10a上設置有通氣孔100b，一般情況下，通氣孔10b設置在凸起10a的中部。翻轉片104與頂蓋100之間進行密封連接，并完全隔絕翻轉片104的兩側。這一過程中，翻轉片104的一側要通過通氣孔10b與大氣連通，使翻轉片104的一側始終保持在大氣壓，而另一側則感受電池內部的氣壓。電流切斷裝置108設置在翻轉片104背離頂蓋100的一側，翻轉片104與電流切斷裝置108之間至少存在一部分是通過第二絕緣部106相隔的，使二者能夠保持相對固定。一般情況下可以將翻轉片104的邊緣與電流切斷裝置108的邊緣通過第二絕緣部106相隔。電流切斷裝置108上設置有導氣孔108a，用于使翻轉片104能夠感受到電池內部的氣壓。
[0051]如圖5和圖8所示，常態下，翻轉片104的至少一部分，一般為中部與電流切斷裝置108相連，將電能由電流切斷裝置108傳遞至頂蓋100上。當電池過充產氣后，電池內部的氣壓增大，使翻轉片104兩側的氣壓不一致，從而推動翻轉片104翻轉，并脫離與電流切斷裝置108的電連接狀態，中斷輸電。
[0052]相關技術中一般將防爆功能與翻轉功能集成在一起形成在翻轉片104上，這種方式會導致該部件的結構異常復雜，可靠性很低，并且為了同時滿足翻轉以及防爆兩種功能，頂蓋100與翻轉片104之間的間距需要做的很大，以預留出充足的空間供防爆閥移動，也增加了蓋帽10的厚度。如圖2所示，而在本實施例中，在殼體20的底面上通過焊接、刻痕200或其它各種可行的方式形成防爆片202。這樣一方面簡化了蓋帽10的結構，使其可以采用僅具備翻轉功能的翻轉片104，與頂蓋100之間的間距也能夠減小，從而使蓋帽10的整體厚度減小。而且在殼體20的底部形成防爆片202的方式也不會增加額外的厚度，因此能夠采用寬度更大的電芯，有效提高了電池的體積能量密度。
[0053]并且，相關技術中的防爆閥由于自身尺寸限制，防爆片脫離后所能夠形成的出氣孔尺寸較小，當電池內部的熱量和氣體增長過快時無法及時由排氣孔排出，依然可能導致電池爆炸。而本實施例在底部設置防爆片202的方式可以將防爆片202的尺寸做的很大，防爆片202脫離后能夠造成更大的出氣口，快速排出氣體，有效防止電池爆炸。本實施例中的防爆片202可以采用圓形、橢圓形或多邊形等各種形狀，能夠靈活配合電池的其它設計要求。
[0054]在本實施例中，翻轉片104與頂蓋100有兩種連接方式，如圖3至5所示，其中一種是直接將翻轉片104與通氣孔10b的邊緣密封連接。這種結構能夠極大的降低蓋帽10的厚度，提高能量密度，但對翻轉片104與通氣孔10b之間的密封性能以及連接強度有較高的要求，還可能影響頂蓋100與外部用電設備之間的連接。為了提高翻轉片104與通氣孔10b之間連接性能，可以將頂蓋100與翻轉片104—體化設置。如圖6至8所示，另一種連接方式是將翻轉片104與凸起10a的內表面密封連接，使二者構成翻轉空間，通氣孔10b與翻轉空間相通。這種結構下翻轉片104與頂蓋100之間的連接較為牢固，并且可以將通氣孔10b的尺寸做的很小，頂蓋100的外表更為整潔，利于與其它用電設備進行連接。為了保證頂蓋100與翻轉片104之間的密封性能以及連接強度，最好采用焊接的方式進行密封。
[0055]如圖9所示，所述翻轉片104、第二絕緣部106以及電流切斷裝置108的直徑最好均小于凸起10a的直徑，使得這三者在裝配完成后與凸起10a之間留有一定的間隙，形成導氣空間。在電池產氣后，該導氣空間能夠用來儲存氣體，從而減少電芯內部的氣體，使電芯界面更好的接觸，從而提高電池的循環壽命。
[0056]在本實施例中，電流切斷裝置108還包括連接凸緣108b以及導電片108c，導電片108c的中部朝向遠離翻轉片104的一側凸出形成底板1Sd，便于連接電芯，連接凸緣108b則環繞導電片108c設置，作為固定部件與第二絕緣部106相連。導電片108c則與翻轉片104相連進行電導通。導氣孔108a最好設置在導電片108c上，以保留足夠的尺寸供氣體快速通過。導氣孔108a可以由導電片108c的邊緣一直延伸至導電片108c的底板108d，形成一個立體的缺口，該缺口能夠由兩個方向進氣，因此氣體流通效果更好。
[0057]本實施例所提供的圓柱形二次電池簡化了蓋帽10的結構，同時還提高了電池的能量密度，此外，安全性也大幅提高。
[0058]以上所述僅為本申請的優選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種圓柱形二次電池，其特征在于，包括蓋帽以及殼體， 所述蓋帽包括頂蓋、第一絕緣部、翻轉片、第二絕緣部以及電流切斷裝置，所述頂蓋通過所述第一絕緣部與所述殼體密封連接，所述頂蓋上設置有凸起，所述凸起上設置有通氣孔，所述翻轉片與所述頂蓋密封連接，且所述翻轉片的一側通過所述通氣孔與大氣連通，所述電流切斷裝置設置在所述翻轉片背離所述頂蓋的一側，所述翻轉片與所述電流切斷裝置之間，至少存在一部分通過所述第二絕緣部相隔，所述電流切斷裝置上設置有導氣孔，常態下，所述翻轉片的至少一部分與所述電流切斷裝置相連，翻轉后翻轉片脫離與所述電流切斷裝置的連接， 所述殼體的底面上形成有防爆片。2.根據權利要求1所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述翻轉片的邊緣與所述電流切斷裝置的邊緣通過所述第二絕緣部相隔。3.根據權利要求1所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述翻轉片與所述通氣孔的邊緣密封連接。4.根據權利要求3所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述翻轉片與所述頂蓋一體設置。5.根據權利要求1所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述翻轉片與所述凸起的內表面密封連接，且所述翻轉片與所述凸起之間形成翻轉空間，所述通氣孔與所述翻轉空間相通。6.根據權利要求1至5任一項所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述翻轉片、所述第二絕緣部以及所述電流切斷裝置的直徑均小于所述凸起的直徑，并與所述凸起之間留有導氣空間。7.根據權利要求1至5任一項所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述電流切斷裝置還包括連接凸緣以及導電片，所述導電片的中部朝向遠離所述翻轉片的一側凸出形成底板，所述連接凸緣環繞所述導電片設置，所述導電片與所述翻轉片相連，所述連接凸緣與所述第二絕緣部相連。8.根據權利要求7所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述導氣孔設置在所述導電片上。9.根據權利要求8所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述導氣孔為由所述導電片的邊緣延伸至所述底板的缺口。10.根據權利要求1至5任一項所述的圓柱形二次電池，其特征在于，所述防爆片由刻痕分隔所述底面形成。
【文檔編號】H01M2/04GK205582982SQ201620371756
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】王岳利, 于行, 劉石磊
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司