一种可排气的锂离子电池盖帽以及制备方法与流程

本发明涉及锂离子电池排气技术领域，尤其涉及一种可排气的锂离子电池盖帽以及制备方法，可实现电池生命周期内的多次排气。

背景技术：

近年来，消费类电子产品、新能源汽车及储能系统等领域的快速发展，对电池的使用环境要求不断苛刻。为了解决电池在不同环境中的充放电问题，从电池材料入手，随之而来的是电池内部产气问题，而且随着电池能量密度的不断提高，电池内部产气量也不断加大。

如何进行排气是现在各种电池亟待解决的问题，产气量大会导致方形电池、软包装电池臌胀以及圆柱形电池防爆阀片破裂，使电池出现严重的安全事故。

现在各电池研究机构所发明和制造的电池盖帽有以下几种：圆形结构如：“一种锂电池盖帽(cn104865067a)”、“一种圆柱形锂电池安全盖帽(cn204885274u)”以及“防爆电池盖帽(cn206022443u)”所示，方形电池盖帽如：“一种锂离子动力电池盖板(cn206040725u)”所示。目前锂离子电池所有的盖帽都没有排气能力，当电池在使用过程中内部产气过大时，会造成电池循环变差、使用寿命缩短。而且方形电池会出现臌胀，与外部封装设备无法匹配，严重的会造成电池爆炸。圆柱形电池由于其外壳的不可塑性，内部气体臌胀太大会造成更为严重的爆喷以及爆炸等安全事故。加入排气装置，可有效解决内部产气带来的膨胀、循环变差、爆炸等锂离子电池常见的电性能和安全性能问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可排气的锂离子电池盖帽以及制备方法。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种可排气的锂离子电池盖帽，所述电池盖帽上开孔，所述开孔连接有注塑螺钉，通过两者连接形成可排气锂离子电池盖帽结构。

其中，所述开孔位置可以是盖帽上现有断电及防爆功能机构以外的任意位置。

其中，所述注塑螺钉为采用密封材料将特定规格的金属螺钉一头进行注塑形成所需的密封件结构，且在螺钉未注塑的一头端面上进行开口。

其中，所述的密封材料为pp(丁苯橡胶)或者pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)。

其中，所述的螺钉规格为m1.0-m2.6。

其中，所述的形成的所需密封件结构可以是任意的形状。

其中，所述的在螺钉未注塑的一头端面上开口的形状为“一”字形或者“十”字形。

其中，所述盖帽可以是圆柱形锂离子电池盖帽、圆柱形超级电容器盖帽、电子产品类小方形锂离子电池盖帽以及动力大方形锂离子电池盖帽。

其中，所述的开孔可以是通孔，也可以是螺纹孔。通孔直径为1mm-2.5mm，螺纹孔规格为m1.0-m2.6。

其中，所述的注塑螺钉可以直接安装到盖帽的螺纹孔上，也可以在盖帽的通孔上方加装螺母固定螺钉。

相应地，本发明还提供了一种锂离子电池盖帽制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备注塑螺钉：采用密封材料将特定规格的金属螺钉螺母头进行注塑，形成所需的密封件结构，在螺钉未注塑的一头端面上进行开口；

(2)在锂离子电池盖帽上开孔；

(3)将注塑螺钉安装到开了孔的盖帽上，形成可排气的锂离子电池盖帽结构，根据不同的盖帽结构组装到相应结构的电池壳上，形成一个可排气的电池外壳。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，本发明公开了一种采用注塑螺钉结构进行排气的锂离子电池盖帽装置。该装置制作安装简单、排气过程可控、适用型号广泛、适用平台众多以及可适用于电池生命周期全过程。是采用注塑工艺进行密封性螺钉的制备，然后在锂离子电池盖帽上打上特定结构的孔，将螺钉与孔结合起来。通过螺钉的松紧来实现内部气压的释放以及与外部空气的隔绝。该方法操作性强、灵活度高，能够很好的与现有各类型锂离子电池相结合，极易转化为工业生产及研发技术。

附图说明

图1为本发明实施例1、2、3、4制备的注塑后螺钉结构图；

图2为本发明实施例1制备的圆柱形锂离子电池可排气盖帽结构图；

图3为本发明实施例2制备的超级电容器电池可排气盖帽结构图；

图4为本发明实施例3制备的小方形锂离子电池可排气盖帽结构图；

图5为本发明实施例4制备的大方形锂离子电池可排气盖帽结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，为本申请下述的实施例1、2、3、4中注塑后螺钉结构图，1.1-螺钉一字槽，1.2-金属螺钉，1.3-注塑橡胶，金属螺钉螺母头进行注塑，所用注塑材料为丁苯橡胶，形状为带锥形头的圆柱结构，要求包敷住螺钉较大一头，形成所需的密封件结构。

实施例1

一种可反复排气的圆柱形锂离子电池盖帽结构的制备方法，步骤如下：

(1)制备注塑螺钉：将m1.2规格的金属螺钉螺母头进行注塑，所用注塑材料为丁苯橡胶，形状为带锥形头的圆柱结构，要求包敷住螺钉较大一头，形成所需的密封件结构。

(2)在圆柱形锂离子电池盖帽上打孔：在圆柱形锂离子电池盖帽距离顶盖上平台3mm处的平板区域打上1个规格为m1.2的螺纹孔，以便注塑螺钉的安装。

(3)将注塑螺钉安装到开了螺纹孔的一体型顶盖上，然后在顶盖外加上环状密封圈(密封圈下沿为0.8mm)，形成一个圆柱形的盖帽结构。

所制备的盖帽结构如图2所示，2.1-圆柱形锂离子电池盖帽，2.2为注塑螺钉。

实施例2

一种可反复排气的超级电容器电池盖帽结构的制备方法，步骤如下：

(1)制备注塑螺钉：将m1.2规格的金属螺钉螺母头进行注塑，所用注塑材料为丁苯橡胶，形状为带锥形头的圆柱结构，要求包敷住螺钉较大一头，形成所需的密封件结构。

(2)在超级电容器电池盖帽上开孔：在超级电容器电池盖帽注液口中心对称的位置开一个m1.2的螺纹孔，以便注塑螺钉的安装。

(3)将注塑螺钉安装到开了螺纹孔的超级电容器电池盖帽上，形成一个可排气的超级电容器电池新型盖帽结构。

所制备的盖帽结构如图3所示，3.1-超级电容器电池盖帽，2.2为注塑螺钉。

实施例3

一种可反复排气的小方形锂离子电池可排气盖帽结构的制备，步骤如下：

(1)制备注塑螺钉：将m1.2规格的金属螺钉螺母头进行注塑，所用注塑材料为丁苯橡胶，形状为带锥形头的圆柱结构，要求包敷住螺钉较大一头，形成所需的密封件结构。

(2)在小方形锂离子电池盖帽上开孔：在小方形锂离子电池盖帽上注液口中心对称的位置开一个m1.2的螺纹孔，以便注塑螺钉的安装。

(3)将注塑螺钉安装到开了螺纹孔的小方形锂离子电池盖帽上，形成一个可排气的小方形锂离子电池新型盖帽结构。

所制备的盖帽结构如图4所示，3.1-小方形锂离子电池盖帽，2.2为注塑螺钉。

实施例4

一种可反复排气的大方形锂离子电池可排气盖帽结构的制备，步骤如下：

(1)制备注塑螺钉：将m1.2规格的金属螺钉螺母头进行注塑，所用注塑材料为丁苯橡胶，形状为带锥形头的圆柱结构，要求包敷住螺钉较大一头，形成所需的密封件结构。

(2)在大方形锂离子动力电池盖帽上开孔：在大方形锂离子动力电池盖帽上注液口中心对称的位置开一个m1.2的螺纹孔，以便注塑螺钉的安装。

(3)将注塑螺钉安装到开了螺纹孔的大方形锂离子动力电池盖帽上，形成一个可排气的大方形锂离子动力电池新型盖帽结构。

所制备的盖帽结构如图5所示，5.1-大方形锂离子电池盖帽，2.2为注塑螺钉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。