一种铝壳电芯顶盖的制作方法

本实用新型涉及一种新型铝壳锂离子电池。

背景技术：

锂电池产业被称为新能源汽车“心脏”，且新能源汽车对动力电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。在锂离子电池的使用过程中最大的安全隐患在于对电池的过电流、过电压充电和内部产气，因此锂离子电池过电流、过电压充电和内部产气是现在锂离子电池有待解决的重要安全问题。

对于电池内部产气方面，现有保护结构不能保证安全结构在临界点时会起到保护作用，其在保护的原理在于借助外部短路使其内部的保险片熔断，起到保护作用。但是简单的平面接触保护结构的翻转膜在受压翻转但气压又不足够大时，使得翻转膜与接触面接触面积少产生接触阻抗造成局部发热，由于是外部短路保护电芯内部结构，其接触点会经过很大电流其接触处大量发热会将膜融化破坏保护结构，甚至使翻转膜熔穿使电池漏液。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种方形铝壳锂离子电池在过充电或内部产气时盖板保护结构。在方形铝壳锂离子电池在过充电或内部产气时可以通过保护装置进行保护，保护动作完全结束之前不被大电流破坏，提供了足够大的接触面积，确保电池外部短路其接触部分的过流能力，提供足够的电流去将电芯的内部极耳与电芯极柱之间的保险装置熔断，使过充电停止或隔离其他恶劣的破坏，来保证电芯的安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种铝壳电芯顶盖，铝壳电芯的一个极柱设置有极柱延伸片，极柱延伸片下方的电芯顶盖安装有气压灵敏膜；

气压灵敏膜向外鼓起时，气压灵敏膜与极柱延伸片为面接触；所述的极柱延伸片设置有与气压灵敏膜上表面的凸起或凹槽相适配的结构。

根据所述的铝壳电芯顶盖，所述的极柱延伸片下表面设置有凸台，气压灵敏膜上表面设置有与凸台相适配的凹槽。

根据所述的铝壳电芯顶盖，所述的气压灵敏膜为圆形，中心设置有凹槽；所述的凸台为圆台或多棱台。

根据所述的铝壳电芯顶盖，电芯顶盖与接触片为一体式结构。

本实用新型的优点是: 气压灵敏膜结构中增加了面接触的啮合结构，在外部保护的过程中增加接触面的面积，有了足够的过流能力。接触片在盖板加工时是一体式冲压出来的，可以保证此处无二次连接的连接点的接触阻值。电芯的内部极耳与外部极柱之间通过保险丝焊接，使其在过大电流通过时快速熔断，同时提供了足够的向上支撑力和过电流能力。

直接接触膜是将接触的一个平面面积增加到到一个圆形凸台的侧面与顶面或多个接触面，增加接触面的面积提高了接触面过电流能力，在保护动作完成前提供了安全的膜结构。

附图说明

图1为电芯顶盖的结构示意图。

图2为电芯顶盖的局部结构示意图。

图3为带有气压灵敏膜的电芯顶盖结构示意图。

图4为气压灵敏膜实施方式一结构示意图。

图5为气压灵敏膜实施方式二结构示意图。

图6为气压灵敏膜实施方式三结构示意图。

图7为接触片实施例结构示意图。

图8为极柱延伸片实施方式之一结构示意图。

图9为极柱延伸片实施方式之二结构示意图。

附图中：1、极柱一； 2、极柱二； 3、极柱延伸片； 4、接触片； 5、气压灵敏膜； 6、盖板接触面； 7、延伸片接触面； 8、保险丝； 9、电极极耳。

具体实施方式

由于该电芯为方形铝壳锂离子电池，其壳体在单体时或在PACK成组时都不易变形。锂离子电池过充电时，内部产生气体使壳体内部气压会增高。受气压因素影响，气压灵敏膜5向上鼓胀变形，确保在保护动作完全结束之前不被大电流破坏，以下为举例说明。

实施例一

气压灵敏膜结构是一层导电金属/非金属膜片。气压灵敏膜5将接触片4向上撑起，若接触片4与极柱延伸片3接触不实，因有接触阻抗产生大量的热而破坏膜的结构。

接触片4是一体式冲压而成，在导电时直接以盖板为导体减少了零件的二次接触，并在盖板接触面6和延伸片接触面7设置有接触凸起（例如波浪形凸起），确保连接在一起时有足够大的接触面积，提高过电流能力。接触片4与极柱延伸片3接触以后，在电芯外部产生短路回路，使保险丝8熔断，隔离外部破坏源，使电芯不会影响周边安全。

以上为间接接触的实施方式。

实施例二

气压灵敏膜结构是一层导电金属膜片。气压灵敏膜5与铝壳电芯顶盖盖板构成封闭式结构。直接接触膜是气压灵敏膜5在内部气压升高以后鼓起来，将接触的一个平面面积变为两个或多个接触面，增加接触面的面积，进而提高接触面的过电流能力，在保护动作完成前提供安全的膜结构。

实施方式之一。直接接触膜如图3以及图5所示，将接触点的接触膜做成圆形，中间带有凹槽。极柱延伸片3的下表面带有与上述凹槽相适配的圆台形凸起。在电芯内部气压增大时，气压灵敏膜5的凹糟与接触片4的凸台接触，构成面接触，来完成外部壳体短路，保证电芯内部安全，阻止安全隐患进一步发展。

实施方式之二。如图6所示。与实施方式之一不同之处在于极柱延伸片3下表面带有与多棱台凸起。多棱台凸起优选为四棱台。在电芯内部气压增大时，受气压因素上升，气压灵敏膜5凹槽与极柱延伸片3的凸台配合，使得外部壳体短路保证电芯内部安全，阻止安全事故进一步发展。

气压灵敏膜5的三种结构形式。如图4所示，一种气压灵敏膜，具有受气压影响易变形的结构，中间带有圆形的凸起结构。

如图5所示，一种直接接触膜，气压灵敏膜5中的凹槽与极柱延伸片3中的圆形凸台（圆台）接触，增加了接触面的面积，保证膜在外部短路时提供足够的过电流能力。

如图6所示，一种直接接触膜，气压灵敏膜5中的方形凹糟与极柱延伸片3中的多棱台凸起（例如四棱台）接触，在膜的上升的过程中可以固定膜的方向，保证膜在外部短路时提供足够的过电流能力。

如图7所示，一种极柱延伸片3或接触片4的接触面，接触面上带有若干个凸起。接触片4被气压灵敏膜5举起，与延伸片接触面7配合。