CN106129282B - 一种三元锂电池防过充盖板组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三元锂电池防过充盖板组件。包括电池盖板主体、设置在电池盖板主体下方的底部绝缘板、设置在电池盖板主体上方两侧的正极柱与负极柱，所述的正极柱与电池盖板主体导通，所述的负极柱与电池盖板主体之间设有隔断两者的绝缘垫，所述的负极柱侧设有贯穿负极柱及电池盖板主体的压力感应装置，所述的压力感应装置在电池过充过程中内部压力增大到阈值时形成外短路。由上述技术方案可知，本发明主要在电池盖板主体上设置压力感应装置，利用过充情况下电池内部产生的高压，当压力达到压力感应装置设定的阈值时使压力感应装置动作形成外短路。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种三元锂电池防过充盖板组件。
背景技术
随着三元材料的发展，电池能量密度的提升，单一添加防过充电解液添加剂的措施或简单盖板结构已不能满足三元电池安全性能和循环寿命的需求。针对三元电池安全性能测试中过充试验的要求，在三元电池结构上提高过充测试安全性的问题亟需解决。目前普通锂电池盖板基本无防过充结构，电池防过充手段多为添加电解液添加剂，使用的防过充电解液添加剂在电池过充时会产生气体，使电池出现气胀现象，影响电池成组。同时电解液添加剂对于电池的循环性能产生一定的副作用，影响电性能的发挥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三元锂电池防过充盖板组件，该盖板组件可在电池过充过程中内部压力过高时形成外短路，以阻止内部压力失控，大大地提高了电池的安全性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括电池盖板主体、设置在电池盖板主体下方的底部绝缘板、设置在电池盖板主体上方两侧的正极柱与负极柱，所述的正极柱与电池盖板主体导通，所述的负极柱与电池盖板主体之间设有隔断两者的绝缘垫，所述的负极柱侧设有贯穿负极柱及电池盖板主体的压力感应装置，所述的压力感应装置在电池过充过程中内部压力增大到阈值时形成外短路，所述的压力感应装置包括固定连接的顶盖及底座，所述的底座内部设有可沿底座限定方向滑动的滑块，所述的滑块与顶盖之间设有弹簧，所述的顶盖与底座为绝缘体，所述的滑块为导电体，所述的弹簧在正常状态下处于伸张状态，此状态下的滑块处于与负极柱断开的状态；所述的弹簧在电池过充且电池内部压力增大到阈值时处于压缩状态，此状态下的滑块处于与负极柱和电池盖板主体均接触的外短路状态。
所述的底座包括底板以及固定在底板上的环形套筒，所述的套筒沿其高度方向对称开设有与滑块相配合的滑槽，所述的底板上开设有一个或多个孔。
所述的滑块包括固定板，所述的固定板上对称设有与滑槽相配合的滑块体，所述固定板的上端面还设有第一凸起部，所述顶盖的下端面设有第二凸起部，所述弹簧的两端分别与第一凸起部及第二凸起部形成定位配合。
所述的顶盖与底座通过螺纹连接或卡扣连接固定。
由上述技术方案可知，本发明主要在电池盖板主体上设置压力感应装置，利用过充情况下电池内部产生的高压，当压力达到压力感应装置设定的阈值时使压力感应装置动作形成外短路。本发明对盖板结构进行改进，一方面对电池循环性能不会产生影响，另一方面在电池过充过程中内部压力失控情况下，从结构上采取防护措施以阻止内部压力失控，提高了三元电池的安全性能。
附图说明
图1是本发明的爆炸图；
图2是本发明压力感应装置与电池盖板主体之间的局部剖视图；
图3是本发明压力感应装置的爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1、图2所示的一种三元锂电池防过充盖板组件，包括电池盖板主体1、设置在电池盖板主体1下方的底部绝缘板2、设置在电池盖板主体1上方两侧的正极柱3与负极柱4，正极柱3与电池盖板主体1导通，负极柱4与电池盖板主体1之间设有隔断两者的绝缘垫5，负极柱4侧设有贯穿负极柱4及电池盖板主体1的压力感应装置6，压力感应装置6在电池过充过程中内部压力增大到阈值时形成外短路。
进一步的，如图3所示，压力感应装置6包括固定连接的顶盖61及底座62，底座62内部设有可沿底座62限定方向滑动的滑块63，滑块63与顶盖61之间设有弹簧64，顶盖61与底座62为绝缘体，滑块63为导电体，即顶盖61与底座62由绝缘材料加工成型，可以是陶瓷或塑胶等绝缘材料，滑块63为导电材料加工成型；弹簧64在正常状态下处于伸张状态，此状态下的滑块63处于与负极柱4断开的状态；弹簧64在电池过充且电池内部压力增大到阈值时处于压缩状态，此状态下的滑块63处于与负极柱4和电池盖板主体1均接触的外短路状态。
进一步的，底座62包括底板621以及固定在底板621上的环形套筒622，套筒622沿其高度方向对称开设有与滑块63相配合的滑槽623，底板621上开设有一个或多个孔。
进一步的，滑块63包括固定板631，固定板631上对称设有与滑槽623相配合的滑块体632，固定板631的上端面还设有第一凸起部633，顶盖61的下端面设有第二凸起部611，弹簧64的两端分别与第一凸起部633及第二凸起部611形成定位配合。第一凸起部633与第二凸起部611一方面起固定弹簧64的作用，另一方面起到限位作用，即滑块63的极限位置是在两个凸起部相接触时，滑块63无法移动，但此时滑块已与负极柱4和电池盖板主体1相接触，形成外短路。
进一步的，顶盖61与底座62通过螺纹连接或卡扣连接固定。
本发明的工作原理及工作过程如下：
压力感应装置6在电池过充情况下内部压力急剧增大到一定阈值时，弹簧64被压缩，滑块63产生相应位移，滑块63移动至与负极柱4和电池盖板主体1均接触的状态，此时负极柱4与电池盖板主体1导通，形成外短路；电流经过正极柱3、电池盖板主体1、压力感应装置6和负极柱4形成回路，可以阻止电池过充过程中内部压力的失控，大大的提高电池安全性能；当电池内部压力降低时，由于弹簧64回弹力的作用，使滑块63沿反向产生移动，此时滑块63与负极柱4断开。
本发明的有益效果在于：（1）电池过充或异常时，由于内部产生高压使压力感应装置中滑块移动进而使负极柱与盖板主体导通，形成外短路，阻止电池内部压力失控；（2）电池无需添加防过充添加剂，不影响电池基本性能；（3）压力感应装置集成在负极柱侧，节约空间且便于生产加工。
综上所述，本发明主要在电池盖板主体上设置压力感应装置，利用过充情况下电池内部产生的高压，当压力达到压力感应装置设定的阈值时使压力感应装置动作形成外短路。本发明对盖板结构进行改进，一方面对电池循环性能不会产生影响，另一方面在电池过充过程中内部压力失控情况下，从结构上采取防护措施以阻止内部压力失控，提高了三元电池的安全性能。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种三元锂电池防过充盖板组件，其特征在于：包括电池盖板主体（1）、设置在电池盖板主体（1）下方的底部绝缘板（2）、设置在电池盖板主体（1）上方两侧的正极柱（3）与负极柱（4），所述的正极柱（3）与电池盖板主体（1）导通，所述的负极柱（4）与电池盖板主体（1）之间设有隔断两者的绝缘垫（5），所述的负极柱（4）侧设有贯穿负极柱（4）及电池盖板主体（1）的压力感应装置（6），所述的压力感应装置（6）在电池过充过程中内部压力增大到阈值时形成外短路，所述的压力感应装置（6）包括固定连接的顶盖（61）及底座（62），所述的底座（62）内部设有可沿底座（62）限定方向滑动的滑块（63），所述的滑块（63）与顶盖（61）之间设有弹簧（64），所述的顶盖（61）与底座（62）为绝缘体，所述的滑块（63）为导电体，所述的弹簧（64）在正常状态下处于伸张状态，此状态下的滑块（63）处于与负极柱（4）断开的状态；所述的弹簧（64）在电池过充且电池内部压力增大到阈值时处于压缩状态，此状态下的滑块（63）处于与负极柱（4）和电池盖板主体（1）均接触的外短路状态。
2.根据权利要求1所述的三元锂电池防过充盖板组件，其特征在于：所述的底座（62）包括底板（621）以及固定在底板（621）上的环形套筒（622），所述的套筒（622）沿其高度方向对称开设有与滑块（63）相配合的滑槽（623），所述的底板（621）上开设有一个或多个孔。
3.根据权利要求2所述的三元锂电池防过充盖板组件，其特征在于：所述的滑块（63）包括固定板（631），所述的固定板（631）上对称设有与滑槽（623）相配合的滑块体（632），所述固定板（631）的上端面还设有第一凸起部（633），所述顶盖（61）的下端面设有第二凸起部（611），所述弹簧（64）的两端分别与第一凸起部（633）及第二凸起部（611）形成定位配合。
4.根据权利要求1所述的三元锂电池防过充盖板组件，其特征在于：所述的顶盖（61）与底座（62）通过螺纹连接或卡扣连接固定。
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