[发明专利]电池防爆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池防爆装置，尤其是一种具有良好安全性能的电池防爆装置。

背景技术

目前，为了保证电池的安全使用，电池上通常都设有防爆装置。防爆装置为电池中的薄弱环节，当电池内部的气压增加到一定值时，防爆装置可以打开泄气，防止电池发生爆炸。

现有的电池一般使用防爆阀、防爆膜、防爆针或防爆刻痕等，其原理大多是利用金属薄膜(如铜箔，铝箔等)在受到一定的压力下爆破，从而获得一定的安全性能。

但是，现有电池的防爆装置至少存在以下缺陷：金属防爆膜长期置于电池内复杂的电化学环境中，因此容易受到化学腐蚀和电化学腐蚀并引发穿孔失效，影响了电池的安全使用。

有鉴于此，确有必要提供一种具有良好安全性能的电池防爆装置。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有良好安全性能的电池防爆装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池防爆装置，其包括开设有防爆孔的电池顶盖和密封安装于防爆孔中的防爆塞。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述防爆塞是由具有弹塑性的防腐材料制成。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述防爆塞是由氟橡胶、硫化橡胶、苯醚类高分子材料制成。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述防爆塞上设有一层可防止浸润和老化的柔性保护层。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述柔性保护层是由金属薄膜制成。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述柔性保护层是由铝箔或铜箔制成。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述柔性保护层通过金属薄膜拉伸或者电解工艺成型。

作为本发明电池防爆装置的一种改进，所述防爆塞与所述电池顶盖之间的静摩擦力与电池的爆破压力相适配。

相对于现有技术，本发明电池防爆装置的结构简单紧凑，防爆压力易于控制，可显著改善电池的安全性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，详细说明本发明电池防爆装置及其有益技术效果。

图1为本发明电池防爆装置的剖视示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明电池防爆装置10可安装于电池的电池壳体(未图示)上，用于改善电池的安全性能，其包括设有防爆孔202的电池顶盖20和密封安装于防爆孔202中的防爆塞30。

电池顶盖20是由不锈钢材料制成，其上设有防爆孔202。与现有电池的结构不同，在图示实施方式中，防爆孔202同时可以充当注液孔，因此可以减少电池顶盖20上的开孔数量，改善电池的密封性能。

防爆塞30是由具有良好弹性和耐腐蚀性的材料制成，根据本发明的一个优选实施方式，防爆塞30是由氟橡胶、硫化橡胶或苯醚类高分子材料制成。防爆塞30的具体成型工艺没有特别限制，可以通过注射成型，也可以通过压塑成型，还可以通过机械切割成型。

为了预防防爆塞30的浸润和老化，防爆塞30的表面包覆一层可防止浸润和老化的柔性保护层40。根据本发明的一个优选实施方式，柔性保护层40为金属薄膜层，如铝箔或铜箔，柔性保护层40可通过卡口钳包覆于防爆塞30的表面。根据本发明的一个优选实施方式，柔性保护层40可以通过金属薄膜拉伸或者电解工艺成型，拉伸是指将金属片经过辊筒或辊压机压缩成需要的厚度，电解是指在电解液中使离子还原并吸附在防爆塞30上。

在电池的制备过程中，首先，将电芯(未图示)置于电池壳体中；其次，通过电池顶盖20上开设的防爆孔202向电池壳体内灌注电解液，并将电池顶盖20密封安装于电池壳体上；再次，用防爆塞30密封塞住防爆孔202，随后化成；然后，拔开防爆塞30，排气和抽真空；最后，塞上防爆塞30，并用卡口钳把外包装柔性保护层40封固。

当防爆塞30塞入防爆孔202中时，防爆塞30的外表面与围绕防爆孔202的电池顶盖20之间产生静摩擦力，静摩擦力可以根据电池的爆破压力计算确定，即通过电池的最大爆破压强和防爆塞30的横截面积换算出静态摩擦力。防爆塞30在防爆孔202中具有良好的密封性，在爆破之前，应当可以保证电池内部的气体和液体不泄漏。

当电池处于正常工作状态时，电池内部的压力小于防爆塞30与电池顶盖20之间的静摩擦力，此时，依靠防爆塞30和电池顶盖20之间的静摩擦力，电池内部与外部密封隔绝。当电池内部的压力达到或者超过防爆塞30和电池顶盖20之间的静摩擦力时，防爆塞30会被顶开，电池内部的气体压力得以释放，因此可以防止电池发生爆炸等安全事故。

此外，如果电芯短路产生的高温超过400℃时，防爆塞30会变软流动或熔融，防爆孔202也会自动打开，可以达到防爆的目的。