CN109935746A - 动力电池翻转片、动力电池顶盖及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了动力电池翻转片、动力电池顶盖及动力电池。动力电池翻转片包含：圆盘状翻转片主体，该翻转片主体的第一表面凸起呈弧形表面；固定在翻转片主体第二表面上的第一凸台及第二凸台，其中，第一凸台的外径小于第二凸台的外径，第一凸台与第二凸台一体成型，第一凸台位于翻转片主体与第二凸台之间。本发明设计的翻转片是在现有动力电池翻转片基础上增设第二凸台，该第二凸台与负极铆接铝块底部导电片不接触，设置有一定间隙。当动力电池发生过充且内部压力达到翻转压力时，第二凸台与导电片接触导通，在动力电池内形成回路，熔断充电回路中的fuse，停止充电，从而避免了因过充引起的动力电池起火或爆炸，从而提高动力电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于新能源动力电池技术领域，涉及一种动力电池，具体涉及一种动力电池翻转片、动力电池顶盖及动力电池。
背景技术
动力电池为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池，可用于汽车和摩托车行业，工业电力系统，电动汽车和电动自行车行业。
为了达到使用标准和满足人们的使用需求，动力电池除了应具有高容量，还应具有良好的安全性及较高的循环使用寿命。动力电池的安全性主要体现在如何避免动力电池过充造成的起火或爆炸。当动力电池过充时，动力电池内部会持续产生气体，动力电池内部气压迅速增大，如果不及时阻止电池过充产气，将会导致严重的安全事故。
为了解决动力电池过充问题，目前动力电池顶盖常常设置一个翻转片。现有技术的翻转片通常未设置凸台或者只设有一个小凸台。这种翻转片结构的缺点明显：未设置凸台的翻转片只有一个弧形面，翻转后容易与导电片形成点接触、线接触造成接触不良；即使有一个小凸台，由于凸台面小，且容易歪斜，也会导致翻转片翻转后与导电片接触不良。此外，由于翻转片翻转的原理是：达到一定气压时，翻转片四周曲面变形翻转，推动翻转片凸包向上抬高，使翻转片凸包与凸包上的导电片接触，由于翻转片结构空间的限制，仅仅将小凸台的面积整体增大，容易造成翻转片四周曲面难以有效翻转，难以推动翻转片凸包向上抬高，或者不足以把翻转片凸包推动到与凸包上的导电片接触。以上两种翻转片结构翻转后与导电片容易因为接触不良，导致翻转片烧穿、消顶、熔化等失效，从而导致电芯过充保护失效，甚至更严重的安全事故。
发明内容
本发明的目的是解决动力电池过充造成的安全问题，通过改进翻转片的结构，使得动力电池在发生过充电池内部压力达到一定程度时，翻转片与导电片充分接触，使得动力电池的保险丝(fuse)熔断，切断充电电路，保证了动力电池的安全。
为了达到上述目的，本发明提供了一种动力电池翻转片，其包含：圆盘状翻转片主体，该翻转片主体的第一表面凸起呈弧形表面，该翻转片还包含：固定在翻转片主体第二表面上的第一凸台及第二凸台，其中，第一凸台的外径小于第二凸台的外径，第一凸台与第二凸台一体成型，第一凸台位于翻转片主体与第二凸台之间。
较佳地，翻转片主体与第一凸台、第二凸台一体成型。
较佳地，翻转片主体与第一凸台焊接成型。
较佳地，第一凸台的外径小于第二凸台的外径。
较佳地，第一凸台的外径为1～7mm；第二凸台的外径为7～22mm。
较佳地，第二凸台的厚度0.1～20mm。
较佳地，所述翻转片的翻转压力为0.1～1.2MPa。动力电池在过充时会持续产生气体，动力电池内部气压迅速增大，如果不及时阻止电池过充产气，将会导致严重的安全事故。为了阻止动力电池持续过充，希望动力电池内部产气到一定压力(翻转压力)时，动力电池内部与外部电源断开。因此，设定翻转片在一定气压下翻转，此时，翻转片、动力电池fuse以及正极电阻块形成一个大电流回路，使fuse熔断，那么动力电池内部与外部电源切断，动力电池过充被阻止，从而保证动力电池过充安全。所述翻转片的翻转压力大于动力电池产气压力，且小于动力电池防爆阀(防爆片)爆破压力，如果所述翻转片翻转压力小于动力电池产气压力，那么翻转片提前翻转，将会影响动力电池正常充电等正常使用状态，导致动力电池失去正常功能；如果所述翻转片翻转压力大于动力电池防爆阀爆破压力，那么翻转片滞后翻转，在动力电池过充到一定气压时，翻转片不能及时翻转，即不能及时使动力电池fuse熔断，从而动力电池持续过充产气，造成严重的安全事故。
本发明还提供了一种动力电池顶盖，其包含：顶盖片及分别位于顶盖片两端的正极单元、负极单元；所述的负极单元包含：负极柱、负极铆接铝块、导电片及如上述的翻转片，所述翻转片主体的第一表面与所述顶盖片焊接连接并密封，所述翻转片主体的第二表面与所述负极铆接铝块相对装配，所述第二凸台与所述负极铆接铝块底部的导电片不接触，具有间隙，所述的负极柱与顶盖片绝缘，所述的负极铆接铝块与顶盖片绝缘。
较佳地，第二凸台与导电片之间的间隙为0.01～5mm。
本发明还提供了一种动力电池，其中，该动力电池包含上述的动力电池顶盖。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的翻转片结构的第一凸台(小凸台)能够保证现有结构翻转片容易翻转和过流能力，由于在第一凸台(小凸台)上面增加了一个第二凸台(大凸台)，提高了翻转片的过流能力，同时，由于翻转片大凸台面积足够大，当电池内部气压达到翻转片的翻转压力时，翻转片翻转，翻转片大凸台与负极铆接铝块导电片良好接触导通，能够有效防止翻转片烧穿、消顶和熔化等失效，在翻转片的实际应用当中，由于翻转片凸包与负极铆接铝块导电片接触不良好，翻转片凸包总会有不同程度的熔化，且多发生在凸包边缘位置，由于翻转片大凸包面积足够大，即使翻转片大凸包边缘熔化部分，大凸包剩余部分也能够保证翻转片的过流能力大于电芯fuse的过流能力，从而保证电芯过充安全。
附图说明
图1为本发明的动力电池顶盖结构示意图。
图2为图1中A的局部放大图。
图3a为本发明的动力电池翻转片的立体图，图3b为本发明的动力电池翻转片的主视图。
图4为本发明的动力电池顶盖结构的爆炸图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
如图1、图4所示，本发明提供的一种动力电池顶盖，其包含顶盖片1，位于顶盖片1两端的正极单元、负极单元，及设置在正极单元与负极单元之间的防爆装置。
所述的正极单元包含依次组装在顶盖片一端的：正极下塑胶6、正极柱15、正极柱密封件14、正极电阻块11、正极铆接铝块2。其中，正极电阻块11装配在顶盖片1与正极铆接铝块2之间，正极电阻块11与顶盖片1装配连接导通，正极铆接铝块2与正极柱15和顶盖片1先铆接再激光焊接连接，正极柱15通过正极密封件14与顶盖片1密封。
所述的负极单元包含依次组装在顶盖片另一端的：负极下塑胶5、负极柱13、负极柱密封件12、负极上塑胶8、陶瓷绝缘件7、翻转片9、负极铆接铝块3。翻转片9与顶盖片1通过激光焊接连接并密封。负极铆接铝块3与负极柱13和顶盖片1先铆接再激光焊接连接，负极铆接铝块3通过负极上塑胶8与顶盖片1绝缘，负极柱13与顶盖片1通过负极下塑胶5绝缘。负极柱13通过负极柱密封件12与顶盖片1密封，翻转片9与所述负极铆接铝块3相对装配，具有间隙，从而负极铆接铝块3与顶盖片1、翻转片9均绝缘不导通。陶瓷绝缘件7固定负极铆接铝块3与顶盖片1之间，起绝缘和固定负极铆接铝块3作用。
如图2所示，该负极铆接铝块3底部设置有导电片31。
如图3a、图3b所示，本实施例的一种动力电池翻转片，其包含：
圆盘状翻转片主体，其具有凸起呈弧形表面的第一表面及凹形的第二表面；
及，固定在翻转片主体第二表面中心上的第一凸台91、第二凸台92，其中，第一凸台91与第二凸台92一体成型，第一凸台91位于翻转片主体与第二凸台92之间。
所述的第二凸台92与所述负极铆接铝块3底部的导电片不接触，具有一定间隙，优选为0.01～5mm。
一些实施例中，所述的翻转片主体与第一凸台91、第二凸台92一体成型。
一些实施例中，翻转片主体与第一凸台91焊接成型。
一些实施例中，第一凸台91的外径小于第二凸台92的外径。第一凸台的外径为1～7mm；第二凸台的外径为7～22mm。
一些实施例中，第二凸台的厚度0.1～20mm。
一些实施例中，所述翻转片9的翻转压力为0.1～1.2MPa。当动力电池过充使得气压达到一定压力(如翻转片的翻转压力)时，翻转片9翻转(第一表面向上凹，第二表面向上凸起)，第二凸台92与负极铆接铝块底部的导电片31接触导通，从而形成一个翻转片-顶盖片-正极电阻块-动力电池fuse-动力电池内部的大电流回路，电芯fuse熔断，从而动力电池内部与外部电源切断，动力电池过充停止，避免了动力电池的起火或爆炸，保证动力电池过充安全。
所述的防爆装置包含：防爆片10、防爆片保护贴片4。防爆片10与顶盖片1激光焊接连接并密封，防爆片保护贴片4与顶盖片1装配连接，起保护防爆片10作用。
综上所述，本发明设计的翻转片是在现有动力电池翻转片基础上增加一个大凸台(第二凸台)，大凸台与小凸台(第一凸台)一体成型，翻转片与顶盖片焊接连接并密封，翻转片与负极铆接铝块相对装配，翻转片大凸台与负极铆接铝块底部导电片不接触，设置有一定间隙。当动力电池发生过充且内部压力达到翻转压力时，第二凸台与导电片接触导通，在动力电池内形成回路，熔断充电回路中的fuse，停止充电，从而避免了因过充引起的动力电池起火或爆炸。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种动力电池翻转片，其包含：圆盘状翻转片主体，该翻转片主体的第一表面凸起呈弧形表面，其特征在于，该翻转片还包含：固定在翻转片主体第二表面中心上的第一凸台及第二凸台，其中，第一凸台与第二凸台一体成型，第一凸台位于翻转片主体与第二凸台之间。
2.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，翻转片主体与第一凸台、第二凸台一体成型。
3.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，翻转片主体与第一凸台焊接成型。
4.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，第一凸台的外径小于第二凸台的外径。
5.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，第一凸台的外径为1～7mm；第二凸台的外径为7～22mm。
6.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，第二凸台的厚度0.1～20mm。
7.如权利要求1所述的动力电池翻转片，其特征在于，所述翻转片的翻转压力为0.1～1.2MPa。
8.一种动力电池顶盖，其包含：顶盖片及分别位于顶盖片两端的正极单元、负极单元；其特征在于，所述的负极单元包含：负极柱、负极铆接铝块、导电片及如权利要求1-7中任意一项所述的翻转片，所述翻转片主体的第一表面与所述顶盖片焊接连接并密封，所述翻转片主体的第二表面与所述负极铆接铝块相对装配，所述第二凸台与所述负极铆接铝块底部的导电片不接触，具有间隙，所述的负极柱与顶盖片绝缘，所述的负极铆接铝块与顶盖片绝缘。
9.如权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，第二凸台与导电片之间的间隙为0.01～5mm。
10.一种动力电池，其特征在于，该动力电池包含如权利要求8所述的动力电池顶盖。
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