CN107681071A - 含限流电阻装置的电池盖板和二次方形电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含限流电阻装置的电池盖板，所述电池盖板包括盖板本体、负极端子板、负极极柱、正极端子板、正极极柱，还包括限流电阻装置，所述限流电阻装置包括位于盖板本体上且与所述负极端子板对应的通孔，所述通孔固定连接有凹形的金属翻转片，所述金属翻转片上表面固定连接有限流电阻，且限流电阻与负极端子板不相接触。本发明还公开了一种包括所述含限流电阻装置的电池盖板的二次方形电池。在限流电阻装置中，当金属翻转片受到压力发生凸起后，限流电阻随金属翻转片发生位移，并与负极端子板接触，起到限制电流、消耗电能、提高电池安全性的作用。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域。更具体地，涉及一种含限流电阻装置的电池盖板和二次方形电池。
背景技术
在国际环保压力下，各国均在争夺新能源产业的制高点，我国更加大了节能减排的工作力度。新能源行业，特别是电动汽车产业正在国内突飞猛进地发展，随之而来的是市场对产品的要求越来越高，如：要使用更加安全的方形电池，电池的使用寿命要在8年左右，电池不能有安全隐患等。锂离子电池具有电压高、寿命长、能量密度高、轻便等优点，其应用领域也在不断扩大。但是锂离子电池的不安全特性和繁琐制作流程决定了锂离子电池内部存在较多的安全隐患。
当动力锂离子电池过充时，其内部的电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳鼓胀破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂离子反应，进而发生爆炸。如何让锂离子电池在使用过程中不会因为电池内部短路而起火爆炸，让其性能发挥到极致状态，成为了锂电行业的一个难题。
为解决锂离子电池使用过程中的安全隐患问题，需要提供一种新型的电池盖板和二次方形电池。
发明内容
本发明的目的是提供一种含限流电阻装置的电池盖板和包含所述电池盖板的二次方形电池，所述限流电阻装置由凹形金属翻转片和限流电阻组成，可在电池发生异常时，释放电池存储的电能，有效防止电池使用过程中短路、爆炸等现象的发生。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种含限流电阻装置的电池盖板，所述电池盖板包括盖板本体、负极端子板、负极极柱、正极端子板、正极极柱；所述正极端子板和负极端子板分别设置在所述盖板本体上表面的左右两端；所述正极极柱和负极极柱分别设置在正极端子板和负极端子板的上表面；所述电池盖板还包括限流电阻装置，所述限流电阻装置包括位于盖板本体上且与所述负极端子板对应的通孔，所述通孔固定连接有凹形的金属翻转片，所述金属翻转片上表面固定连接有限流电阻，且限流电阻与负极端子板不相接触。
优选地，所述电池盖板还包括设置在盖板本体上表面，且位于正极端子板和负极端子板之间的防爆片和注液孔。
优选地，所述通孔位于负极极柱靠近正极极柱的一侧或远离正极极柱的一侧。
优选地，所述凹形的金属翻转片为圆形铝片。
优选地，所述金属翻转片的外边缘通过激光焊接的方式固定连接在所述通孔的底部。
优选地，所述限流电阻通过激光焊接的方式固定连接在所述金属翻转片上表面的中心位置。
优选地，所述限流电阻为圆柱形、方形或锥台形中的任意一种，其顶面为光滑的平面或非平面。
优选地，所述限流电阻的材质为金属或合金。
本发明还提供一种二次方形电池，所述二次方形电池包括所述含限流电阻装置的电池盖板。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种含限流电阻装置的电池盖板和包括所述电池盖板的二次方形电池，所述限流电阻装置中的金属翻转片受到过大压力时，可以由凹形变成凸形；与金属翻转片固定连接的限流电阻会随着金属翻转片的凸起而向上发生位移，进而与负极端子板紧密接触并实现电导通。
当电池发生过充或电池外部连接短路时，电池内部的压力增大，金属翻转片会凸起，使限流电阻与负极端子板接触工作，电芯被外部壳体与正负极端子板接触短路，限流电阻和外部壳体可通过产热迅速消耗过充的电能，从而降低电池起火爆炸的风险，大大提高本发明含限流电阻装置的电池盖板和二次方形电池的安全性能。
当有外部导体贯穿电池电芯时，电池内部发生短路，此时会有大电流发生流动，电池内部压力增大，易造成电池的起火爆炸。本发明提供的含限流电阻装置的二次方形电池，在受到过大压力时，金属翻转片凸起使限流电阻与负极端子板接触工作，可以通过限流电阻和外部壳体消耗电能，弱化电池起火爆炸的风险，大大提高本发明含限流电阻装置的电池盖板和二次方形电池的安全性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为电池盖板和二次方形电池中的限流电阻装置示意图；
图2为含限流电阻装置的电池盖板俯视图；
图3为含限流电阻装置的电池盖板立体示意图；
图4为含限流电阻装置的电池盖板透视俯视图；
图5为含限流电阻装置的电池盖板立体示意图；
图6为含限流电阻装置的电池盖板纵截面示意图；
图7为含限流电阻装置的电池盖板立体透视图。
附图标记说明：
1、限流电阻装置 11、限流电阻 12、金属翻转片 2、负极极柱 3、负极端子板 4、盖板本体 5、防爆片 6、注液孔 7、正极端子板 8、正极极柱。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在本发明的一个优选实施例中，提供了一种含限流电阻装置1的电池盖板，和包括所述电池盖板的二次方形电池。所述限流电阻装置1中的限流电阻11可以随着金属翻转片12由凹形转变为凸形的过程而向上发生位移，进而与负极端子板3紧密接触并实现电导通，在电池使用过程中发生电池过充等异常情况时，电池内部的压力会增大，金属翻转片12凸起使限流电阻11与负极端子板3接触工作，限流电阻11和外部壳体通过产热迅速消耗电能，从而降低电池起火爆炸的风险，大大提高电池盖板和二次方形电池的安全性能。
具体地，结合图2至图7所示：
图2为含限流电阻装置的电池盖板俯视图；
图3为含限流电阻装置的电池盖板立体示意图；
图4为含限流电阻装置的电池盖板透视俯视图；
图5为含限流电阻装置的电池盖板立体示意图；
图6为含限流电阻装置的电池盖板纵截面示意图；
图7为含限流电阻装置的电池盖板立体透视图。
所述电池盖板包括：盖板本体4、负极端子板3、负极极柱2、正极端子板7、正极极柱8。所述正极端子板7和负极端子板3分别设置在所述盖板本体4上表面的左右两端，所述正极极柱8和负极极柱2分别竖向设置在正极端子板7和负极端子板3的上表面。
进一步地，所述电池盖板还包括限流电阻装置1。具体地，如图1所示，图1为本发明的限流电阻装置示意图。所述限流电阻装置1包括与负极端子板3对应、在盖板本体4上沿盖板本体4厚度方向设置的通孔。优选地，所述通孔位于负极极柱2的靠近正极极柱8的一侧，或者在负极极柱2的远离正极极柱8的一侧，但是需要避免在负极极柱2的正下方，因为负极极柱2的正下方连接有其它电池内部结构。
进一步地，所述通孔固定连接有凹形的金属翻转片12，所述金属翻转片12上表面固定连接有限流电阻11。在正常使用情况下，限流电阻11不与负极端子板3相接触。而当电池过充等异常情况发生时，电池内部压力增大，限流电阻11可以随着金属翻转片12由凹形转变为凸形的过程而向上发生位移，进而与负极端子板3紧密接触并实现电导通，限流电阻和外部壳体通过产热迅速消耗电能，从而降低电池起火爆炸的风险，大大提高电池盖板和二次方形电池的安全性能。
优选地，所述电池盖板还包括设置在盖板本体4上表面，且位于正极端子板7和负极端子板3之间的防爆片5和注液孔6。防爆片5可以保证电池产品的安全性，注液孔6可以注入电池电解液。
优选地，所述凹形的金属翻转片12为圆形铝片，圆形金属翻转片12可与通孔的底部紧密对接，金属铝的材料不仅导电性好，而且可塑性强，容易在压力下发生变形。在本发明的其他实施例中，所述金属翻转片12的形状还可以为其他可以在受到压力条件下发生形变的形状，材质还可以为其他易于发生形变且能导电的金属，本发明对此不加以限制。
优选地，所述金属翻转片12的外边缘通过激光焊接的方式固定连接在所述通孔的底部。激光焊接的精度高，强度大，使得限流电阻装置整体性更强；将金属翻转片12的外边缘与通孔的底部焊接，可以简化制作工艺，使得焊接的过程更容易操作。
优选地，所述限流电阻11通过激光焊接的方式固定连接在所述金属翻转片12上表面的中心位置，这样限流电阻11可以随着金属翻转片12的凸起，最大限度地产生位移，使得该限流电阻装置1对电池内部产生异常的压力时反应更加及时。
优选地，所述限流电阻11为锥台形，电阻值设置为1mΩ-20mΩ，能起到限制100A-300A电流的作用。在其他实施例中，限流电阻11还可以为圆柱形、方形或其他形状，电阻值可以设置为其他范围，本发明对此不加以限制。
优选地，所述限流电阻11的顶面为光滑的平面结构，在限流电阻11随金属翻转片12的凸起向上发生位移后，可以与负极端子板3紧密接触实现电导通。在本发明的其他实施例中，所述限流电阻的顶面还可以为光滑的非平面结构。
优选地，所述限流电阻11的材质为可导电的金属或合金。当发生过充或电池短路等异常情况时，金属翻转片12受到过大压力会发生凸起，限流电阻11会随金属翻转片发生位移，并与负极端子板3下表面紧密接触放电，起到限制电流、消耗电能、提高电池安全性的作用。
在本实施例中，还提供一种二次方形电池，该二次方形电池包括所述含限流电阻装置1的电池盖板。当发生电池过充、有外部导体贯穿电池电芯或电池外部连接短路等危险情况时，电池内部的压力大于金属翻转片12所能承受的最大压力，金属翻转片12向上凸起，由凹形变成凸形，限流电阻11可以随之发生位移并与负极端子板3电接触开始工作，迅速消耗释放电能，有效防止二次方形电池使用过程中短路、爆炸等现象的发生，大大提高二次方形电池的安全性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述电池盖板包括盖板本体、负极端子板、负极极柱、正极端子板、正极极柱；所述正极端子板和负极端子板分别设置在所述盖板本体上表面的左右两端；所述正极极柱和负极极柱分别设置在正极端子板和负极端子板的上表面；所述电池盖板还包括限流电阻装置，所述限流电阻装置包括位于盖板本体上且与所述负极端子板对应的通孔，所述通孔固定连接有凹形的金属翻转片，所述金属翻转片上表面固定连接有限流电阻，且限流电阻与负极端子板不相接触。
2.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述电池盖板还包括设置在盖板本体上表面，且位于正极端子板和负极端子板之间的防爆片和注液孔。
3.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述通孔位于负极极柱的靠近正极极柱的一侧，或位于负极极柱的远离正极极柱的一侧。
4.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述凹形的金属翻转片为圆形铝片。
5.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述金属翻转片的外边缘通过激光焊接的方式固定连接在所述通孔的底部。
6.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述限流电阻通过激光焊接的方式固定连接在所述金属翻转片上表面的中心位置。
7.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述限流电阻为圆柱形、方形或锥台形中的任意一种，其顶面为光滑的平面或非平面。
8.根据权利要求1所述的含限流电阻装置的电池盖板，其特征在于，所述限流电阻的材质为金属或合金。
9.一种含限流电阻装置的二次方形电池，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的含限流电阻装置的电池盖板。
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