一種可再充電的電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明所描述的技術(shù)總體涉及一種可再充電電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著近幾年來全球能源危機的日益突出，新能源的開發(fā)與應(yīng)用成為了科技人員研 究的重點，其中可再充電電池技術(shù)發(fā)展迅猛，其中包括鉛酸電池、鎳氫電池及鋰離子電池等 等?？稍俪潆婋姵夭粌H在便攜式電子設(shè)備上如手機、數(shù)碼相機和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，而 且也廣泛應(yīng)用于電動汽車、混合動力汽車等新能源大中型電動設(shè)備方面，但是其安全性也 是人們關(guān)注的焦點。
[0003] 鋰離子電池是世界公認的新能源汽車首選動力，具有電壓高、循環(huán)壽命長；倍率性 能卓越、動力強勁；不含貴金屬、成本低價格便宜；無毒污染、綠色環(huán)保；無燃燒、不爆炸、熱 穩(wěn)定性好，安全可靠的特點。隨著鋰離子電池技術(shù)的進步及材料的不斷改進，鋰離子電池在 安全性上比之前提高了很多。因此鋰離子電池越來越往大型化發(fā)展。尤其是電動汽車使用 的鋰離子動力電池。
[0004] 可再充電電池端蓋上一般都裝有排放氣體的泄壓閥，通常采用蓋板上或其他位置 沖壓減薄形成帶刻痕的金屬薄片，電池一旦出現(xiàn)短路放熱，氣體將由內(nèi)向外膨脹，當(dāng)電池內(nèi) 部壓力超過泄壓閥承受值后，金屬薄片在刻痕處破裂，電池內(nèi)部氣體通過破裂處排放，氣體 內(nèi)壓下降，防止電池爆炸。而由于電池內(nèi)部發(fā)熱迅速，泄壓閥打開的瞬間往往電池內(nèi)部電池 極體可能會堵住泄壓閥使氣體無處排放，引起電池發(fā)生爆炸，而噴出的電解液可能會引起 著火等危險。
[0005] 當(dāng)前一部分可再充電電池已經(jīng)采用在電池泄壓閥附近安裝隔離或截止組件，其作 用在于防止電池內(nèi)部壓力大時電池極體向泄壓閥靠近從而導(dǎo)致泄壓閥堵塞，但電池及其組 件結(jié)構(gòu)都極其復(fù)雜，隨著可充電電池容量的不斷增大，其不能保證相同結(jié)構(gòu)還能有效的阻 止電池極體堵塞泄壓閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，致力于提供一種安全性及可靠性更好 的可再充電的電池。
[0007] 本發(fā)明提供一種可再充電的電池，包括：電池端蓋，包括電池蓋板，泄壓閥、注液 孔、泄壓閥保護蓋以及包括位于外部的正負極端子和固定至所述端子的絕緣片；電池極體， 包括正電極和負電極構(gòu)成電池的發(fā)電要素；電池殼體，所述殼體有開口，可以容納所述電池 極體和電解液；其中所述泄壓閥保護蓋是在所述泄壓閥的下方安裝上一個金屬保護蓋，整 體上覆蓋泄壓閥，其包括沿電池長度方向延伸的一底部和兩連接件，所述兩連接件遠離底 部的一端連接在所述電池蓋板上，從而與電池蓋板之間形成一個的空間；其中心位置在泄 壓閥中心的正下方附近。
[0008] 進一步地，其中金屬保護蓋的材料為鋁、鋁合金或不銹鋼。泄壓閥保護蓋的橫截面 形狀為矩型或梯形、橢圓形，保護蓋的兩端開口。
[0009] 進一步地，其中泄壓閥保護蓋的兩端開口的較優(yōu)面積S與電池容量及泄壓閥面 積公式為
更優(yōu)選 的
[0010] 進一步地，其中泄壓閥保護蓋的長度優(yōu)選大于泄壓閥長度的兩倍且最長為電池長 度的2/3。
[0011] 進一步地，對于20Ah電池來說，泄壓閥保護蓋的長度為40~50mm;對于30Ah電池 來說，泄壓閥保護蓋的長度為50~60mm;對于40Ah電池來說，泄壓閥保護蓋的長度為60~ 80mm〇
[0012] 第一步地，其中所述泄壓閥保護蓋的厚度隨著電池容量增加而增厚，為1~5_。
[0013]進一步地，其中電池容量為20Ah時，泄壓閥保護蓋厚度為1mm ;，其中電池容量為 30Ah時，泄壓閥保護蓋厚度為1. 5mm ;，其中電池容量為40Ah時，泄壓閥保護蓋厚度為2mm。
[0014] 其中，當(dāng)可再充電電池內(nèi)部壓力大于泄壓閥所承受的最大值時，泄壓閥打開，泄壓 閥保護蓋可以有效阻止電池內(nèi)部電池極體靠近并堵塞泄壓閥，使氣體沿著保護蓋兩端開口 順利排出，同時也可以防止電池內(nèi)部電解液的噴出。
[0015] 所述連接部件寬度小于或等于與底面連接處邊長，底面的長或短底邊結(jié)合一個以 上連接部件。
【附圖說明】
[0016] 圖1是可充電電池的外觀圖
[0017] 圖2是可充電電池的剖面圖。
[0018] 圖3是泄壓閥保護蓋的外形圖
[0019] 圖4是泄壓閥保護蓋的俯視圖
[0020] 圖5是泄壓閥保護蓋的側(cè)視圖
[0021] 圖6是從電池蓋上方看泄壓閥保護蓋的裝配圖
[0022] 圖7是另一實施例中泄壓閥保護蓋的俯視圖
【具體實施方式】
[0023] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施方法對本發(fā)明作 進一步的詳細描述。
[0024] 圖中，1-蓋板；2-泄壓閥保護蓋；3-泄壓閥；4-注液栓；5-正極端子；6-螺母； 7-絕緣片；8-絕緣套；9-正極極板；10-正極極耳；11-電池極體；12-絕緣膜；13-負極極 耳；14-負極極板；15-殼體；16-負極端子；17-注液孔；18-小孔。
[0025] 參照圖1，根據(jù)本實施例的可再充電電池包括電池蓋板1、泄壓閥2和泄壓閥保護 蓋3、注液孔17,以及通過正電極和負電極卷繞得到的電池極體11，容納電池極體11的殼體 15和連接電池殼體上端開口的電池端蓋。
[0026]正電極和負電極包括由活性物質(zhì)涂覆于金屬箱形成的集流體區(qū)域及未被活物質(zhì) 涂覆的空白區(qū)域。并通過電極板導(dǎo)電連接所述電池正負極端子和所述電池極體未涂覆區(qū) 域。
[0027] 電池殼體15為開口的大致長方體，電池蓋板1包括能夠覆蓋電池殼體的薄型金屬 蓋板，凸出至蓋板的外部并連接至電池正電極的正極端子5及凸出至蓋板的外部并連接至 電池負極的負極端子16,以及泄壓閥3,該泄壓閥是通過沖壓形成帶刻痕的金屬薄片，可以 在電池內(nèi)部壓力過大時破裂。還包括電解液注入的注液孔17及密封注液孔的注液栓4。
[0028] 所述電池蓋板1包括的正負極端子之間安裝可以使蓋板1和端子5、16絕緣的絕 緣套8,蓋板四角有可以固定在殼體上的小凸起，防止蓋板在殼體上的滑動。
[0029] 正負極端子5、16為外圍帶螺紋的圓柱體，端子靠上部分可以通過螺母6來對其進 行支撐，端子靠下部分有對其支撐的端子法蘭。蓋板上與端子連接處有防止電極板轉(zhuǎn)動的 四方形凸起，在四方形凸起內(nèi)嵌入絕緣套8使蓋板與端子法蘭絕緣并使其固定。端子法蘭 通過焊接與電極板導(dǎo)電連接從而與電池極體連接。
[0030] 參見圖2-5,根據(jù)本實施例泄壓閥保護蓋2安裝在泄壓閥3的下方，與泄壓閥平行 固定，從而將電池極體和泄壓閥隔離開。泄壓閥保護蓋兩端開口能夠使氣體從開口處排出。 泄壓閥保護蓋（2)中心位置在泄壓閥中心的正下方附近，優(yōu)選的，泄壓閥保護蓋（2)中心與 泄壓閥中心在水平方向的距離不超過泄壓閥保護蓋長度的30%。
[0031] 泄壓閥保護蓋2通過焊接的方式連接在泄壓閥3下方，而且整體上能夠覆蓋泄壓 閥，其形狀選優(yōu)選矩形，材料與蓋板1材料選擇一致均為鋁。
[0032] 泄壓閥保護蓋2具有與注液孔17對應(yīng)位置的小孔18,該小孔18直徑優(yōu)選大于注 液孔17,使得電解液能夠順利注入到電池殼體15內(nèi)部。
[0033] 泄壓閥保護蓋2的作用機理是防止電池極體11堵住泄壓閥，并能使氣體正常排 放，而電池容量越大則內(nèi)部產(chǎn)生氣體量更大，這就要求泄壓閥保護蓋2的強度、兩端開口 面積的要求也越大，相應(yīng)地要求泄壓閥保護蓋的部分尺寸相應(yīng)變大，但是，如果只是簡單變 大，則會相應(yīng)較大增加電池重量和電池整體尺寸，這樣設(shè)計就違背了小型化的原貝lj。而且泄 壓閥保護蓋2長度過長時會導(dǎo)致氣體導(dǎo)出不及時，過短的話會使氣壓緩沖效果不明顯。因 此，對于泄壓閥保護蓋來說，其材料厚度、長度、截面積三者均會對保護效果產(chǎn)生至關(guān)重要 的影響。本申請人根據(jù)大量試驗發(fā)現(xiàn)了最優(yōu)的三個參數(shù)電池容量關(guān)系，試驗中對于不同容 量電池采用市面較為常見的電池尺寸。
[0034] 1.對于泄壓閥保護蓋的截面積
[0035] 例1 :以容量為20AH、泄壓閥面積為10mm*20mm的電池為例，泄壓閥保護蓋的寬度 與電池厚度相適應(yīng)，一般為15_。試驗發(fā)現(xiàn)：
[0036] 當(dāng)泄壓閥保護蓋內(nèi)部高度1mm時，泄壓閥保護蓋開口面積= 30mm2,導(dǎo) 出氣體速度慢，電池容易爆炸；
[0037] 當(dāng)泄壓閥保護蓋內(nèi)部高度2mm時，泄壓閥保護蓋開口面積15mm*2mm*2 = 60mm2,導(dǎo) 出氣體較快，電池安全性高；
[0038] 當(dāng)泄壓閥保護蓋內(nèi)部高度3mm時，泄壓閥保護蓋開口面積15mm*3mm*