TWI697145B - 軟包鈦酸鋰電池安全裝置 - Google Patents

Abstract

軟包鈦酸鋰電池安全裝置，包括有一閥體和一閥芯，該閥體包括有一內筒形殼體及一外筒形殼體，該內筒形殼體的前端具有設有一排氣口的一前端蓋，並固定連接有一寶塔節式排氣管，該外筒形殼體的後端具有設有一進氣口的一後端蓋，並固定連接有一進氣管，該進氣管外部的兩側分別具有一翼狀連接部，該閥芯包括有一堵頭和一彈簧，該堵頭的兩端分別具有一錐狀塞柱和一柱狀連接座，該錐狀塞柱穿過該進氣口塞入該進氣管內，該彈簧的一端套裝在該柱狀連接座上，該彈簧的另一端頂靠在該前端蓋的內側。本發明能夠自動對使用後期的軟包鈦酸鋰電池進行排氣，有效消除了因脹氣所造成的安全隱患，解決了軟包鈦酸鋰電池使用後期脹氣的問題，有效提升了軟包鈦酸鋰電池的性能及使用壽命。

Description

軟包鈦酸鋰電池安全裝置

本發明係有關於動力鋰離子電池領域，尤指一種軟包鈦酸鋰電池安全裝置。

鋰離子電池由於具有比能量高、工作電壓高、迴圈壽命長、無記憶效應及污染少等優點，現已廣泛應用於行動電話、可攜式電腦、數位相機等通訊與數位產品中，近年來在電動工具、電動車、航太衛星、武器裝備以及各種儲能裝置等領域的應用開發也逐漸顯示出良好的前景。

目前已商品化的鋰離子電池負極材料大多是嵌鋰碳材料，由於嵌鋰後碳電極的電位與金屬鋰的電位很接近，當電池過充電時，碳電極表面易析出金屬鋰，它與電解液反應產生可燃性氣體混合物，因而給電池、特別是動力電池造成很大的安全隱患。因此，尋找比碳負極在稍正的電位下嵌入鋰、廉價易得、安全可靠的發明材料鈦酸鋰引起人們的廣泛注意。

然而，在電池開發中卻發現以鈦酸鋰為負極的動力鋰離子電池普遍存在脹氣問題，一是封閉在電池內部增加內壓直至外包裝破裂，甚至***，二是破壞電池正負極片及隔離膜的接觸距離，降低了電池迴圈壽命和安全性能，從而嚴重影響了電池性能的發揮。鈦酸鋰電池產業化最早的公司東芝在其發表的兩篇專利中均提到了鈦酸鋰電池存在脹氣問題，東芝提出了在電解質溶液中添加高沸點並易成膜的添加劑在負極表面開成鈍 化膜來改善脹氣方法；美國EnerDel公司在美國能源部2009年年度報告上也報導了鈦酸鋰電池存在脹氣問題，並報導採用改進電解質溶液組分來改善脹氣。

上述方法均有一定可取之處，但是上述方法中對添加劑的純度有較高的要求，極片摻雜會帶來能量密度降低以及分散不均勻的問題，不利於工業化生產。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於使以鈦酸鋰為負極的動力軟包鋰離子電池能夠在儲能及動力領域得到實際應用，提供一種軟包鈦酸鋰電池安全裝置，能夠自動對使用後期的軟包鈦酸鋰電池進行排氣，以解決軟包鈦酸鋰電池使用後期脹氣的問題。

為達上述目的，本發明係提供一種軟包鈦酸鋰電池安全裝置，包括有一閥體和一閥芯，其特徵在於：所述閥體包括有相固定連接的一內筒形殼體及一外筒形殼體，所述內筒形殼體的前端具有一體連接的一前端蓋，所述前端蓋上設有一排氣口並固定連接有一寶塔節式排氣管，所述外筒形殼體的後端具有一體連接的一後端蓋，所述後端蓋上設有一進氣口並固定連接有一進氣管，所述進氣管外部的兩側分別具有一體連接的一翼狀連接部，所述閥芯包括有設置於所述閥體內部的一堵頭和一彈簧，所述堵頭的兩端分別具有一體連接的一錐狀塞柱和一柱狀連接座，所述錐狀塞柱穿過所述進氣口塞入所述進氣管內，所述彈簧的一端套裝在所述柱狀連接座上，彈簧的另一端頂靠在所述前端蓋的內側。

在一實施例，所述閥體採用PP或PE或PET等耐腐材料製作而 成。

在一實施例，所述內筒形殼體的外壁上設有複數外螺紋，所述外筒形殼體的內壁上設有複數內螺紋，所述內、外筒形殼體通過螺紋配合相固定連接。

在一實施例，所述倒寶塔節式排氣管的外部插裝有一排放管。

在一實施例，所述進氣管嵌入軟包鈦酸鋰電池中，並通過其外部兩側的翼狀連接部焊接在軟包鈦酸鋰電池的上、下鋁塑膜之間。

透過本發明的結構設計，能夠自動對使用後期的軟包鈦酸鋰電池進行排氣，有效消除了使用後期的軟包鈦酸鋰電池產生脹氣所造成的安全隱患，解決了軟包鈦酸鋰電池使用後期脹氣的問題，有效提升了軟包鈦酸鋰電池的性能及使用壽命。

90:閥體

91:閥芯

1:內筒形殼體

10:堵頭

11:彈簧

12:塞柱

13:連接座

14:外螺紋

15:內螺紋

2:外筒形殼體

3:前端蓋

4:排氣口

5:排氣管

6:後端蓋

7:進氣口

8:進氣管

9:連接部

92:軟包鈦酸鋰電池

93:鋁塑膜

第1圖係為本發明結構分解圖；第2圖係為本發明內筒形殼體的立體結構圖；第3圖係為本發明內筒形殼體的主視圖；第4圖係為本發明外筒形殼體的立體結構圖；第5圖係為本發明外筒形殼體的主視圖；第6圖係為本發明堵頭的立體結構圖；第7圖係為本發明裝配圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1至6圖，一種軟包鈦酸鋰電池安全裝置，包括有一閥體90和一閥芯91，該閥體90包括有相固定連接的一內筒形殼體1及一外筒形殼體2，該內筒形殼體1的前端具有一體連接的一前端蓋3，該前端蓋3上設有一排氣口4並固定連接有一寶塔節式排氣管5，該外筒形殼體2的後端具有一體連接的一後端蓋6，該後端蓋6上設有一進氣口7並固定連接有一進氣管8，該進氣管8外部的兩側分別具有一體連接的一翼狀連接部9，該閥芯91包括有設置於該閥體90內部的一堵頭10和一彈簧11，該堵頭10的兩端分別具有一體連接的一錐狀塞柱12和一柱狀連接座13，該錐狀塞柱12穿過該進氣口7塞入該進氣管8內，該彈簧11的一端套裝在該柱狀連接座13上，該彈簧11的另一端頂靠在該前端蓋3的內側。

本發明中，該閥體90採用PP或PE或PET等耐腐材料製作而成。

該內筒形殼體1的外壁上設有複數外螺紋14，該外筒形殼體2的內壁上設有複數內螺紋15，所述內、外筒形殼體1、2通過所述外螺紋14與內螺紋15的螺紋配合相固定連接。

所述倒寶塔節式排氣管5的外部插裝有排放管。

續請一併參閱第1至7圖，軟包鈦酸鋰電池92在使用過程中，如果軟包鈦酸鋰電池92的內部發生脹氣，那麼，當該電池的內部氣壓大於20KPa時，在氣壓作用下，該彈簧11壓縮，該錐狀塞柱12從該進氣口7和該 進氣管8中脫離，該堵頭10打開，該進氣口7和該進氣管8與該排氣口4和該寶塔節式排氣管5導通，該電池內的氣體自動排出；當該電池的內部氣壓小於10KPa時，該彈簧11開始伸張並復位，該錐狀塞柱12重新塞入該進氣口7和該進氣管8中，該堵頭10堵住該進氣口7，完成自動排氣工作。

另外，當氣體排出時帶出少量積液腐蝕到該電池的外部，從而導致該電池發生短路，為了避免出現上述情況，在倒寶塔節式排氣管5的外部(即塔節處)插裝排放管，引出的排放管可以將氣體和積液排放到固定容器中，以進行酸性中和處理。

請參閱第7圖，該進氣管8嵌入軟包鈦酸鋰電池92中，並通過其外部兩側的翼狀連接部9焊接在軟包鈦酸鋰電池92的上、下鋁塑膜93之間。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

90:閥體

91:閥芯

1:內筒形殼體

10:堵頭

11:彈簧

12:塞柱

13:連接座

14:外螺紋

15:內螺紋

2:外筒形殼體

3:前端蓋

5:排氣管

6:後端蓋

7:進氣口

8:進氣管

9:連接部

Claims (7)

1. 一種軟包鈦酸鋰電池安全裝置，係包括：一閥體，該閥體具有相固定連接的一內筒形殼體及一外筒形殼體，所述內筒形殼體的前端具有一體連接的一前端蓋，所述前端蓋上設有一排氣口並固定連接有一寶塔節式排氣管，並該寶塔節式排氣管的外部插裝有一排放管，所述外筒形殼體的後端具有一體連接的一後端蓋，所述後端蓋上設有一進氣口並固定連接有一進氣管，所述寶塔節式進氣管外部的兩側分別具有一體連接的一連接部；一閥芯，該閥芯具有設置於所述閥體內部的一堵頭和一彈簧，所述堵頭的兩端分別具有一體連接的一塞柱和一連接座，所述塞柱穿過所述寶塔節式進氣口塞入所述進氣管內，所述彈簧的一端套裝在所述連接座上，彈簧的另一端頂靠在所述前端蓋的內側。
2. 如請求項1所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述閥體採用PP或PE或PET耐腐材料製作而成。
3. 如請求項1所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述內筒形殼體的外壁上設有複數外螺紋，所述外筒形殼體的內壁上設有複數內螺紋，所述內、外筒形殼體通過螺紋配合相固定連接。
4. 如請求項1所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述連接部係呈翼狀。
5. 如請求項4所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述進氣管嵌入軟包鈦酸鋰電池中，並通過其外部兩側的翼狀連接部焊接在軟包鈦酸鋰電池的上、下鋁塑膜之間。
6. 如請求項1所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述塞柱係呈錐狀。
7. 如請求項1所述之軟包鈦酸鋰電池安全裝置，其中所述連接座係呈柱狀。

Images