專利名稱：安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是硬殼鋰離子二次電池，尤其是一種安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了二次電池產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，特別對(duì)高能電池有強(qiáng)烈需求。其中液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池，膠體或固態(tài)電解質(zhì)的聚合物鋰離子電池已在上述領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。硬殼鋰離子二次電池具有能量密度高、制造工藝簡(jiǎn)單、無(wú)液體泄漏、保存期長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有硬殼二次鋰離子電池外殼的殼體通常由鋼質(zhì)或鋁質(zhì)的開口盒和密封蓋構(gòu)成。這種硬殼二次鋰離子電池外殼的密封強(qiáng)度高，制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，其機(jī)械強(qiáng)度允許內(nèi)部有一定的氣體。但在實(shí)際用于電池裝配后，二次電芯在使用或存儲(chǔ)中會(huì)產(chǎn)生部分氣體，硬殼二次電池的外殼雖具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可以承受一定的內(nèi)部氣壓，但是，當(dāng)電芯出現(xiàn)短路或工作異常時(shí)可能產(chǎn)生大量氣體，瞬間產(chǎn)生的氣體會(huì)導(dǎo)致電芯內(nèi)部的壓力急劇增加，當(dāng)內(nèi)部的壓力超過(guò)外殼承受的壓力時(shí)會(huì)導(dǎo)致電芯爆炸。電芯的爆炸會(huì)導(dǎo)致電芯的使用者受到傷害，甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)。為防止二次電池因內(nèi)部壓力急劇增加可能發(fā)生的爆炸，現(xiàn)有防爆方法是使用防爆線，但防爆線的加工精度不夠，防爆的臨界壓力范圍大，探測(cè)度低，防爆的效果不好。當(dāng)電芯出現(xiàn)異常產(chǎn)生大量氣體，防爆線不能及時(shí)有效起動(dòng)，失去真空保護(hù)功能，內(nèi)部氣體壓力不能及時(shí)釋放，導(dǎo)致電芯爆炸，最終導(dǎo)致安全問(wèn)題。也有采用在卸壓孔上安裝減壓閥來(lái)釋放電池芯內(nèi)部壓力的，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述硬殼鋰離子二次電池存在的不足，提供一種防爆壓力設(shè)計(jì)穩(wěn)定、防爆效果好的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼。
本實(shí)用新型安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，包括設(shè)有注液孔、卸壓孔和極柱的殼體，其特征在于卸壓孔部位之殼體內(nèi)表面覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層；覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的殼體卸壓孔部位粘貼有可將卸壓孔封閉的防爆金屬?gòu)?fù)合膜；所述的防爆金屬?gòu)?fù)合膜由金屬膜層，聚乙烯膜層或聚丙烯膜層和覆合在金屬膜層、聚乙烯膜層或聚丙烯膜層間的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層組成。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的金屬膜層是鋁箔或銅箔。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的金屬膜層的厚度H1＝5～60um。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的厚度H2＝0.01～10um。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的聚乙烯膜層或聚丙烯膜層的厚度H3＝5～80um。
所述殼體內(nèi)表面的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的厚度H4＝0.01～10um。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜通過(guò)熱壓粘貼在殼體內(nèi)面之卸壓孔部位。
所述殼體可以是方形殼體或圓柱形殼體或鈕扣形殼體。
所述殼體由盒和蓋組成。
本實(shí)用新型安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的設(shè)計(jì)原理是通過(guò)泄壓的方式釋放電芯內(nèi)部壓力，避免電芯爆炸。防爆金屬?gòu)?fù)合膜的聚乙烯膜層或聚丙烯膜層熔點(diǎn)決定卸壓溫度；防爆金屬?gòu)?fù)合膜的金屬膜層抗壓機(jī)械強(qiáng)度決定卸壓壓力。防爆金屬?gòu)?fù)合膜對(duì)卸壓孔的粘結(jié)密封既能抵抗電池體內(nèi)部電解液的腐蝕，又能防止外界氣體和水通過(guò)卸壓孔進(jìn)入電池殼體內(nèi)。在電池芯正常工作時(shí)，由防爆金屬?gòu)?fù)合膜封閉的卸壓孔不會(huì)影響電池芯的正常工作，當(dāng)電池芯內(nèi)部出現(xiàn)異常時(shí)，電池芯內(nèi)部溫度升高并產(chǎn)生氣體，當(dāng)溫度接近或達(dá)到聚乙烯膜層或聚丙烯膜層的熔點(diǎn)溫度時(shí)，聚乙烯膜層或聚丙烯膜層的粘結(jié)力下降，在內(nèi)部氣體的壓力下與殼體內(nèi)表面分離形成間隙，釋放電池芯內(nèi)部壓力；當(dāng)電池芯內(nèi)部氣壓上升到卸壓壓力時(shí)，金屬?gòu)?fù)合膜破裂，釋放電池芯內(nèi)部壓力。
本實(shí)用新型安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的設(shè)計(jì)科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理。這種利用防爆金屬?gòu)?fù)合膜高壓破裂并打開卸壓孔之防爆方式，防爆卸壓壓力設(shè)計(jì)穩(wěn)定、可靠，防爆效果好?？捎行岣哂矚や囯x子二次電池的安全性。
本實(shí)用新型安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖和實(shí)施例詳細(xì)給出。


圖1是安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼的A-A向剖面放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例從圖1可以清楚地看到這是一種方型安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，由開口盒1和密封蓋2組成殼體，密封蓋2上設(shè)有極柱21、注液孔22和卸壓孔23。密封蓋2內(nèi)表面覆有厚度H4＝0.5um的鉻化層24(見圖2)。卸壓孔23部位之密封蓋2內(nèi)表面鉻化層24上粘貼有可將卸壓孔23封閉的防爆金屬?gòu)?fù)合膜3。防爆金屬?gòu)?fù)合膜3由厚度H1＝25um的鋁箔層31、厚度H3＝20um的聚丙烯膜層33和覆合在鋁箔層31與聚丙烯膜層33間厚度H2＝0.5um的鉻化層32構(gòu)成(見圖2)。
所述聚丙烯膜層33的熔點(diǎn)約為140℃。
所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜3通過(guò)熱壓熔粘貼在卸壓孔23部位之密封蓋2內(nèi)表面鉻化層24上。
實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)設(shè)置在外殼內(nèi)的電池芯發(fā)生異常，內(nèi)部溫度高過(guò)120℃時(shí)，粘貼在卸壓孔23部位之密封蓋2內(nèi)表面的防爆金屬?gòu)?fù)合膜3的粘結(jié)力下降，在高溫引起的內(nèi)壓作用下，迫使由金屬膜復(fù)合層3封閉的卸壓孔23之粘貼面間形成間隙發(fā)生泄漏，通過(guò)泄漏可釋放外殼內(nèi)部壓力和熱量，避免電池芯爆炸；當(dāng)電池芯異常加劇，內(nèi)部氣壓過(guò)高時(shí)，金屬膜復(fù)合層3的金屬膜層31破裂，釋放內(nèi)部壓力，避免電池芯爆炸。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，包括設(shè)有注液孔、卸壓孔和極柱的殼體，其特征在于卸壓孔部位之殼體內(nèi)表面覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層；覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的殼體卸壓孔部位粘貼有可將卸壓孔封閉的防爆金屬?gòu)?fù)合膜；所述的防爆金屬?gòu)?fù)合膜由金屬膜層，聚乙烯膜層或聚丙烯膜層和覆合在金屬膜層、聚乙烯膜層或聚丙烯膜層間的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于防爆金屬?gòu)?fù)合膜的金屬膜層是鋁箔膜層或銅箔膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述金屬膜層的厚度H1＝5～60um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的厚度H2＝0.01～10um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜的聚乙烯膜層或聚丙烯膜層的厚度H3＝5～80um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述殼體內(nèi)表面的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的厚度H4＝0.01～10um。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述防爆金屬?gòu)?fù)合膜通過(guò)熱壓粘貼在殼體內(nèi)面之卸壓孔部位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述殼體可以是方形殼體或圓柱形殼體或鈕扣形殼體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的安全防爆硬殼鋰離子二次電池外殼，其特征在于所述殼體由開口盒和密封蓋組成。
專利摘要一種安全防爆硬殼鋰離子二次電池，包括設(shè)有注液孔、卸壓孔和極柱的殼體，其特征在于卸壓孔部位之殼體內(nèi)表面覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層；覆有鉻化層或磷化層或鉻電鍍層的殼體卸壓孔部位粘貼有可將卸壓孔封閉的防爆金屬?gòu)?fù)合膜；所述的防爆金屬?gòu)?fù)合膜由金屬膜層，聚乙烯膜層或聚丙烯膜層和覆合在金屬膜層、聚乙烯膜層或聚丙烯膜層間的鉻化層或磷化層或鉻電鍍層組成。這種利用防爆金屬?gòu)?fù)合膜高壓破裂并打開卸壓孔之防爆方式，防爆卸壓壓力設(shè)計(jì)穩(wěn)定、可靠，防爆效果好?？捎行岣哂矚や囯x子二次電池的安全性。
文檔編號(hào)H01M2/12GK2922138SQ20062001693
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者殷世抒 申請(qǐng)人:殷世抒