一种电池结构的制作方法

本实用新型属于电池制作技术领域，具体涉及一种电池结构。

背景技术：

随着电子产品的飞速发展，电池在在移动式通讯设备、便携式电子设备电动工具、电动自行车、电动汽车等大型电动设备领域得到了广泛的应用，然而，铝壳电池因其多为高容量电池，所以安全性也得到了广泛的关注在的安全问题一直制约着其进一步发展。

但是，一旦电池发生碰撞、冲击等外力导致壳身破裂，铝壳电池内部会有正负极短路，会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解，会产生大量气体，大量气体的产生会使电池快速膨胀，如果不及时处理，会使电池发生爆炸，会对人们的安全造成威胁。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电池结构，以解决上述的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电池结构，包括顶盖、底盖、电池壳体，其中：

所述电池壳体顶部固定设置有顶盖且所述电池壳体底部固定设置有底盖；

所述电池壳体与顶盖及底盖合围形成密闭的中空腔体结构；

所述顶盖上设置有泄压阀且所述顶盖上设置有与电池正极电性连接的正极，以及与电池负极电性连接的负极；

所述底盖上阵列设置有通孔且所述通孔与设置于底盖内的容纳腔贯通；

所述容纳腔内部设置有防爆装置；

所述防爆装置包括顶盖且所述顶盖对应通孔设置；

所述顶盖上阵列设置有贯穿盖体的连接孔且所述连接孔上设置有封膜；

所述防爆装置还包括防爆锥且所述防爆锥对应容纳腔设置，所述防爆锥上阵列设置有泄压通道；

所述容纳腔内部填充设置有膨胀物且所述膨胀物设置于顶盖与防爆锥之间。

优选的，所述容纳腔截面呈“v”形且所述容纳腔扩口由底盖内壁方向向底盖外壁方向依次递减。

优选的，所述容纳腔的扩口角度为20-80°且所述容纳腔的深度大于或等于底盖厚度的2/3。

优选的，所述膨胀物不溶于电解液但能够吸收电解液并发生体积膨胀。

优选的，所述封膜可在115-145摄氏度范围内发生热塑变形性且所述封膜可为ptfe膜。

优选的，所述电池壳体采用铝材料制成且所述电池壳体内壁设置有镀镍层。

本实用新型的技术效果和优点：该电池结构：

1、通过顶盖的设置可将电池壳体及容纳腔进行密封、隔绝，使电池壳体及容纳腔内部处于稳定状态，并且可以防止电池电解液与容纳腔内的膨胀物接触产生反应。

2、通过膨胀物的设置且所述膨胀物不溶于电解液但能够吸收电解液并发生体积膨胀，且膨胀率超过100％，这样，当电池内部短路，膨胀物与电解液接触后会快速膨胀，体积膨胀后的膨胀物可推动防爆锥容纳腔进行穿刺，并且通过防爆锥上阵列设置的泄压通道可将电池壳体内的气体快速泄出从而避免电池大范围爆炸，达到降低电池爆裂危害的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型的具体结构示意图；

图5为本实用新型防爆装置的具体结构示意图。

图中：1-顶盖，2-底盖，3-电池壳体，4-防爆装置，5-膨胀物；

11-泄压阀，12-正极，13-负极；

21-通孔，22-容纳腔；

41-顶盖，42-防爆锥；

411-连接孔，412-封膜，421-泄压通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图中1-5所示的一种电池结构，包括顶盖1、底盖2、电池壳体3，其中：

所述电池壳体3顶部固定设置有顶盖1且所述电池壳体3底部固定设置有底盖2，所述电池壳体3与顶盖1及底盖2合围形成密闭的中空腔体结构，电池壳体3与顶盖1及底盖2可通过焊接的方式固定连接。

所述顶盖1上设置有泄压阀11，泄压阀11的设置可显著提高电池的可靠性，当电池内压力达到泄压阀11启爆压力值时泄压阀11直接与外部直通，快速泄气，避免电池爆炸。

所述顶盖1上设置有与电池正极电性连接的正极12，以及与电池负极电性连接的负极13，所述电池正极电性与正极12通过导线连接且电池负极电性与负极13通过导线连接。

所述底盖2上阵列设置有通孔21且所述通孔21与设置于底盖2内的容纳腔22贯通，所述容纳腔22内部设置有防爆装置4，所述防爆装置4包括顶盖41且所述顶盖41对应通孔21设置，所述顶盖41上阵列设置有贯穿盖体的连接孔411且所述连接孔411上设置有封膜412，封膜412可将电池壳体3及容纳腔22行隔绝，防止电池电解液与容纳腔22内的膨胀物5接触。

所述防爆装置4还包括防爆锥42且所述防爆锥42对应容纳腔22设置，所述防爆锥42上阵列设置有泄压通道421，泄压通道421可将电池壳体3内的气体快速泄出，降低电池壳体3内压力，防止电池爆炸。

所述容纳腔22内部填充设置有膨胀物5且所述膨胀物5设置于顶盖41与防爆锥42之间，所述膨胀物5不溶于电解液但能够吸收电解液并发生体积膨胀。

膨胀物5在吸收电解液并发生体积膨胀，且膨胀率超过100％，通过膨胀物5的设置，当电池内部短路，膨胀物5与电解液接触后会快速膨胀，并推动防爆锥42对容纳腔22进行挤压，防爆锥42会在压力下将底盖2刺破，从而避免电池大范围爆炸，达到降低电池爆裂危害的效果。

在本实用新型中，所述，膨胀物5材质为pan(聚丙烯腈)、peo(聚氧化乙烯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、pvc(聚氯乙烯)、pvdf(聚偏氟乙烯)、pvac(聚乙酸乙烯酯)、pvb(聚乙烯醇缩丁醛)等不溶于电解液但能够吸收电解液并溶胀的聚合物中的一种或几种的共混或共聚物。

具体的，所述容纳腔22截面呈“v”形且所述容纳腔22扩口由底盖2内壁方向向底盖2外壁方向依次递减，所述容纳腔22的深度大于或等于底盖2厚度的2/3，当电池内部发生膨胀时，由于容纳腔22的厚度小于相邻部分的厚度，当膨胀力达到一定值时，会先将容纳腔22膨胀出开口，从而避免电池大范围爆炸，达到降低电池爆裂危害的效果。

通过将防爆锥42设置为尖刺状，可方便防爆锥42将底盖2刺破，方便对电池进行泄压。

此外，本实施例中，所述底盖2与容纳腔22为一体式结构。

具体的，所述封膜412可在115-145摄氏度范围内发生热塑变形性且所述封膜412可为ptfe膜，如果电池内部发生短路，则会引起温度异常升高，当电池内部温度超过115摄氏度时，会使得封膜412在高温条件下变形破裂。

具体的，所述电池壳体3采用铝材料制成且所述电池壳体3内壁设置有镀镍层，可有效防止电池壳体3内壁被电池内部电解液腐蚀。

工作原理：该电池结构：

当电池正常使用时，顶盖41可将电池壳体3及容纳腔22进行密封、隔绝，使电池壳体3及容纳腔22内部处于稳定状态，使膨胀物5可正常设置于容纳腔22内部并处于稳定状态。

如果由于电池隔膜破损、极片破损或外部碰撞等原因而导致电池正负极直接接触，发生内部短路，会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解，会产生大量气体，导致电池内部的压力增高，当内壳体3内部温度持续升高，且当内壳体3内部温度升高至115摄氏度以上时，ptfe膜制作的封膜412会在高温下变形破裂，使内壳体3及容纳腔22的密封状态被破坏，内壳体3内的电解液会通过通孔连接孔进入容纳腔22，且膨胀物5能够吸收电解液并发生体积膨胀，体积膨胀后的膨胀物5可推动防爆锥42对容纳腔22进行穿刺，防爆锥42会在压力作用下将底盖2刺破，电池壳体3内的气体可通过防爆锥42上阵列设置的泄压通道421快速泄出，降低电池壳体3内压力，防止电池爆炸，从而避免电池大范围爆炸，达到降低电池爆裂危害的效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。