CN116231218A - 电池防爆结构及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池防爆结构及动力电池,防爆结构包括依次层叠设置的第一保护层、金属层和第二保护层;其中,第一保护层和第二保护层为聚酯材料件;金属层为含锂金属材料,金属层用于贴附在铝盖板上,并与铝盖板形成扩散效应,以降低铝盖板与金属层贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在动力电池内气体压力达到防爆结构的开启压力时,动力电池内气体冲破防爆结构,以排出动力电池内的气体。本申请的防爆结构,通过将金属层贴附在铝盖板上形成扩散效应,来降低铝盖板与金属层贴附位置处的结构强度,使该贴片位置形成薄弱的爆破区域,无需对动力电池的其他结构进行改动处理,制作过程简单,成本低、故障率低。
Description
技术领域
本申请涉及车辆电池技术领域,更具体地,涉及一种电池防爆结构及具有该电池防爆结构的动力电池。
背景技术
电芯的防爆结构一般作为一个单独的组件,即使用防爆结构和其它构件一起作为电芯的防爆装置安装于电芯上。在电芯内部压力增大至一定程度后,需要对内部产生的气体进行释放,防止整个电芯发生爆炸。此时,防爆结构在内部压力增加至一定程度后,防爆结构作为电芯的薄弱位置可先行撕裂,释放电芯内部气体,保护其他电池部分,提升电芯和整个电池包体的安全性。
现有技术,在电芯上布置防爆结构的方式主要有在盖板上复合一层薄膜或采用防爆针结构。以上两种方式均为了降低防爆结构封装位置处的气体耐受强度而需要对原结构进行大幅改装,例如,镂空或刻蚀电芯壳体、在电芯壳体上制造压痕或刻痕、增加各种复杂的部件等,这不仅降低了该位置本身的壳体结构强度,还会因为复杂的结构造成组装成本上升。过程复杂的同时还会增加故障率,甚至在外部因素的情况下(如碰撞或挤压时),容易误破坏防爆结构,对电芯的性能和安全性造成不利的影响。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种电池防爆结构及动力电池的新技术方案,至少能够解决现有技术中为了降低防爆结构的结构封装位置处的气体耐受强度而需要对原结构进行大幅改装的问题。
根据本申请的第一方面,提供了一种电池防爆结构,所述防爆结构用于贴附在动力电池上,所述防爆结构包括依次层叠设置的第一保护层、金属层和第二保护层;其中,所述第一保护层和所述第二保护层为聚酯材料件,所述第一保护层在所述金属层上可撕除;所述金属层为含锂金属材料,所述金属层用于与所述动力电池的铝盖板接触并贴附在所述铝盖板上,并与所述铝盖板形成扩散效应,以降低所述铝盖板与所述金属层贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在所述动力电池内气体压力达到所述防爆结构的开启压力时,所述动力电池内气体冲破所述防爆结构,以排出所述动力电池内的气体。
可选地,所述金属层为含锂合金、至少两种由含锂合金组成的混合物、钝化的锂金属材料或包括钝化的锂金属材料的混合物。
可选地,所述金属层包括锂铝合金、锂碳合金、锂硅合金、锂锗合金、锂锡合金、锂镓合金、锂铟合金、锂铋合金、锂钙合金、锂镁合金和锂锑合金中的一种或多种。
可选地,所述金属层包括第一主族元素、第二主族元素、第三主族元素、过渡金属元素和稀土金属元素分别与锂元素组成的三元合金或三元以上合金。
可选地,所述防爆结构的厚度为50μm-500μm,其中,所述金属层的厚度为15μm-450μm。
可选地,所述防爆结构的开启压力为0.2MPa-1.2MPa。
可选地,所述防爆结构的贴片面积为10mm2-3000mm2。
可选地,所述第一保护层和所述第二保护层分别与所述金属层胶粘连接,所述第一保护层和所述第二保护层为粘附在所述防爆结构上的聚合物基材和胶粘剂层。
根据本申请的第二方面,提供一种动力电池,包括:壳体,所述壳体内限定有容纳腔,所述壳体具有铝盖板,以盖合所述容纳腔;电芯,所述电芯位于所述容纳腔内;上述实施例中所述的电池防爆结构,所述防爆结构撕除第一保护层后,金属层朝向所述铝盖板并贴附在所述铝盖板上,所述金属层与所述铝盖板形成扩散效应,以降低所述铝盖板与所述金属层贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在所述动力电池内气体压力达到所述爆破区域的压力阈值时,所述动力电池内气体冲破所述爆破区域,以排出所述动力电池内的气体。
可选地,所述铝盖板的厚度与所述金属层的厚度的比值为0.1-100。
可选地,所述爆破区域压力阈值为0.22MPa-1.2Mpa,所述金属层与所述铝盖板形成扩散效应的时间为30min-72h。
根据本公开的一个实施例,防爆结构为由第一保护层、金属层和第二保护层层叠设置的贴片结构。第一保护层可以撕除,金属层由含锂金属材料构成,通过将金属层贴附在铝盖板上形成扩散效应,来降低铝盖板与金属层贴附位置处的结构强度,使该贴片位置形成薄弱的爆破区域。当动力电池内的气体压力达到防爆结构的开启压力时,可以冲破防爆结构,排出动力电池内的压力,提高动力电池的安全性能。本申请的防爆结构,无需对动力电池的其他结构进行改动处理,将防爆结构中的第一保护层撕除后贴附在铝盖板上即可,无需多余零件的设计与安装,整个制作过程简单,成本低、故障率低,且该防爆结构不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1是本发明的电池防爆结构的结构示意图;
图2是本发明的电池防爆结构的剖面图;
图3是本发明的防爆结构在铝盖板上的贴附示意图;
图4是本发明的防爆结构在铝盖板上贴附后的剖面图。
附图标记:
防爆结构10;第一保护层11;金属层12;第二保护层13;
铝盖板20;绝缘隔圈21;
极柱30。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面结合附图具体描述根据本发明实施例的电池防爆结构10。
如图1至图4所示,根据本发明实施例的电池防爆结构10用于贴附在动力电池上,防爆结构10包括依次层叠设置的第一保护层11、金属层12和第二保护层13。
具体而言,第一保护层11和第二保护层13为聚酯材料件,第一保护层11在金属层12上可撕除。金属层12为含锂金属材料,金属层12用于与动力电池的铝盖板20接触并贴附在铝盖板20上,并与铝盖板20形成扩散效应,以降低铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在动力电池内气体压力达到防爆结构10的开启压力时,动力电池内气体冲破防爆结构10,以排出动力电池内的气体。
换言之,根据本发明实施例的电池防爆结构10主要用于贴附在动力电池上,作为动力电池上的防爆结构10。参见图1和图2,防爆结构10主要由第一保护层11、金属层12和第二保护层13组成,第一保护层11、金属层12和第二保护层13依次层叠设置形成防爆贴片。其中,第一保护层11和第二保护层13可以采用聚酯材料加工形成,第一保护层11和第二保护层13可以对金属层12进行保护作用,同时可以适当提高电池防爆结构10的强度。如图3和图4所示,第一保护层11在金属层12上可以撕除,防爆结构10在与动力电池安装的过程中,将第一保护层11撕除,并将防爆结构10的金属层12朝向动力电池的铝盖板20,金属层12贴附在铝盖板20上,实现防爆结构10在动力电池上的安装固定。
在本申请中,在防爆结构10安装之前,不需要对动力电池中的结构做任何改进处理(例如,对盖板结构进行镂空或刻蚀处理),减少电芯的设计难度,可取消防爆结构10的事先设计,在电芯生产后,将防爆结构10粘接在铝盖板20上即可。
金属层12可以采用含锂金属材料,金属层12用于与动力电池的铝盖板20接触,金属层12贴附在铝盖板20上,可以与铝盖板20形成扩散效应。金属层12中的锂离子会扩散到铝盖板20内,通过金属层12与铝盖板20的扩散冷焊处理,可以使铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度下降,使其成为整个动力电池结构的薄弱区,即爆破区域。在动力电池内气体压力达到防爆结构10的开启压力时,动力电池内气体冲破防爆结构10,动力电池在爆破区域处撕开并泄气,实现动力电池内气体的排出,提高电芯和整个动力电池的安全性。
在本申请中,金属层12与铝盖板20为合金扩散,可以保证铝盖板20结构强度下降不会太大,同时还可以保证金属层12和铝盖板20之间界面均匀,提高爆破区域的整体一致性,减少防爆结构10开启压力的偏差。
本申请的防爆结构10整体设计简单,成本低故障率低。在防爆结构10安装在电芯生产后,可有效降低爆破区域发生电解液腐蚀的风险。并且该防爆结构10通过贴附在铝盖板20的外壁,不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
当然,对于本领域技术人员来说,扩散效应(合金扩散)的原理是可以理解的,在本申请中不再详细赘述。
由此,根据本发明实施例的防爆结构10为由第一保护层11、金属层12和第二保护层13层叠设置的贴片结构。第一保护层11可以撕除,金属层12由含锂金属材料构成,通过将金属层12贴附在铝盖板20上并形成扩散效应,来降低铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度,使该贴片位置形成薄弱的爆破区域。当动力电池内的气体压力达到防爆结构10的开启压力时,可以冲破防爆结构10,排出动力电池内的压力,提高动力电池的安全性能。本申请的防爆结构10,无需对动力电池的其他结构进行改动处理,将防爆结构10中的第一保护层11撕除后贴附在铝盖板20上即可,无需多余零件的设计与安装,整个制作过程简单,成本低、故障率低,且该防爆结构10不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
根据本发明的一个实施例,金属层12为含锂合金、至少两种由含锂合金组成的混合物、钝化的锂金属材料或包括钝化的锂金属材料的混合物。
也就是说,防爆结构10(或称为防爆贴片)中的金属层12可以为含锂合金材料或者是至少两种由含锂合金组成的混合物合金。防爆结构10还可以是钝化的锂金属材料或者是包括钝化的锂金属材料的混合物,例如钝化的锂金属与三氧化铝形成的混合物。通过含锂金属材料形成的金属层12可以实现金属层12中的锂离子扩散到铝盖板20中,依次降低铝盖板20的扩散区域内的结构强度,形成压力耐受性降低的防爆结构10,便于实现防爆结构10的爆破功能。
在本发明的一些具体实施方式中,金属层12可以由锂铝合金、锂碳合金、锂硅合金、锂锗合金、锂锡合金、锂镓合金、锂铟合金、锂铋合金、锂钙合金、锂镁合金和锂锑合金中的一种或多种形成,通过含锂金属材料形成的金属层12可以实现金属层12中的锂离子扩散到铝盖板20中,依次降低铝盖板20的扩散区域内的结构强度,形成压力耐受性降低的防爆结构10,便于实现防爆结构10的爆破功能。
当然,金属层12还可以包括第一主族元素、第二主族元素、第三主族元素、过渡金属元素和稀土金属元素分别与锂元素组成的三元合金或三元以上合金,通过含锂金属材料形成的金属层12可以实现金属层12中的锂离子扩散到铝盖板20中,依次降低铝盖板20的扩散区域内的结构强度,形成压力耐受性降低的防爆结构10,便于实现防爆结构10的爆破功能。
在本申请中,只要是能够实现将锂离子扩散到铝盖板20中的含锂的金属、合金或者混合物金属材料均应落入本申请的保护范围,在本申请中不再详细赘述。
在本发明的一些具体实施方式中,防爆结构10的厚度为50μm-500μm,其中,金属层12的厚度为15μm-450μm。防爆结构10的开启压力为0.42MPa-1.2MPa。防爆结构10的贴片面积为10mm2-3000mm2。
换句话说,在本申请中,防爆阀结构为三层叠片结构,防爆结构10的厚度大致为50μm-500μm。可选地,防爆结构10的厚度大致可以为100μm-200μm。其中,金属层12的厚度可以为15μm-450μm,满足防爆结构10的爆破需求即可。防爆结构10的开启压力可以为0.42MPa-1.2MPa。防爆结构10的贴片面积可以为10mm2-3000mm2。
需要说明的是,在本申请中,防爆结构10的厚度以及贴片面积应该与动力电池的铝盖板20的厚度相对应。防爆结构10的开启压应该与动力电池内电芯容量和铝盖板20的结构强度等相对应。
防爆结构10可以是任何形状,例如,圆形、汉字形状等规则或不规则形状。本申请没有对防爆结构10的厚度、贴片面积以及形状等进行具体限定,只要满足将该防爆结构10粘贴在对应的动力电池的铝盖板20后,能够满足防爆需求的设计形式均应落入本申请的保护范围。
同时,在本申请中,没有对防爆结构10(防爆贴片)的具体形状进行限定,防爆结构10可以是椭圆形、圆形、方形等规则或不规则的形状。同时防爆结构10也可以采用实心、空心或非连续形状等。而且本申请对防爆结构10在动力电池的壳体上的贴片位置也没有进行具体限定,可以在铝盖板20上,也可以在壳体的其他便于防爆装置爆破时,排出气体的位置。对此,只要能够满足防爆结构10在动力电池上的防爆需求的形状、贴片位置等设计,均应落入本申请的保护范围。
在本申请的一个具体实施方式中,可以以动力电池的铝盖板20厚度为300μm为例,一个容量为100Ah的电芯,防爆结构10的贴片面积可以为500mm2,防爆结构10的金属层12可以采用锂铝合金(例如:Li0.1Al),金属层12的厚度为75μm,防爆结构10的开启压力为0.6MPa。当动力电池内的气体压力达到0.6MPa时,气体就可以冲破防爆结构10,防爆结构10被撕开漏气,降低动力电池内部压强,提高动力电池的安全性能。
在本申请中,以锂铝合金为例,多数含Li的合金在Li成分过高都会出现韧性下降、粉化等现象,不易形成板材。本申请可以在铝壳中加入约0.02摩尔比的Li,来达到降低强度的效果。因此,本申请所使用的金属层12中Li含量最好低于0.2,大于0.01。金属层12中Li含量大于0.01时,则金属层12就不能称之为层了,且这种情况下合金会被空气氧化。而当金属层12中Li含量低于0.2时,则Li含量不够,则无法形成良好的扩散效应。当然,如果是其他材料,例如石墨,其与铝的含量比值也基本与锂铝的摩尔比相当,在本申请中不再详细赘述。
根据本申请的一个实施例,第一保护层11和第二保护层13分别与金属层12胶粘连接,第一保护层11和第二保护层13分别包括粘附在所述防爆结构10上的聚合物基材和胶粘剂层。也就是说,第一保护层11可以与金属层12通过胶层相连,第二保护层13可以与金属层12通过胶层相连,在防爆结构10是使用过程中,第一保护层11可以被撕除。第一保护层11和第二保护层13可以分别采用聚合物材料,并且第一保护层11和第二保护层13的聚合物材质可以相同,也可以不同。第一保护层11和第二保护层13分别为保护胶带。其中,第一保护层11包括粘附在所述防爆结构10上的聚合物基材和胶粘剂层。第二保护层13同样包括粘附在所述防爆结构10上的聚合物基材和胶粘剂层。在本申请中,聚合物基材层包括:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、特氟龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯醋酸乙烯共聚物、布基、纸基、各种纤维等,胶黏剂层包括:热熔胶、丙烯酸酯、亚克力胶、天然橡胶和合成橡胶等。
总而言之,根据本发明实施例的防爆结构10为由第一保护层11、金属层12和第二保护层13层叠设置的贴片结构。第一保护层11可以撕除,金属层12由含锂金属材料构成,通过将金属层12贴附在铝盖板20上并形成扩散效应,来降低铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度,使该贴片位置形成薄弱的爆破区域。当动力电池内的气体压力达到防爆结构10的开启压力时,可以冲破防爆结构10,排出动力电池内的压力,提高动力电池的安全性能。本申请的防爆结构10,无需对动力电池的其他结构进行改动处理,将防爆结构10中的第一保护层11撕除后贴附在铝盖板20上即可,无需多余零件的设计与安装,整个制作过程简单,成本低、故障率低,且该防爆结构10不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
根据本发明的第二方面,提供一种动力电池,动力电池包括壳体、电芯和电池防爆结构10。
具体地,壳体内限定有容纳腔,壳体具有铝盖板20,以盖合容纳腔。电芯位于容纳腔内。上述实施例中的电池防爆结构10,防爆结构10撕除第一保护层11后,金属层12朝向铝盖板20并贴附在铝盖板20上,金属层12与铝盖板20形成扩散效应,以降低铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在动力电池内气体压力达到爆破区域的压力阈值时,动力电池内气体冲破爆破区域,以排出动力电池内的气体。
也就是说,如图1至图4所示,根据本发明实施例的动力电池主要由壳体、电芯和电池防爆结构10组成。其中,壳体内设置有容纳腔,壳体具有铝盖板20,铝盖板20可以用于盖合容纳腔,铝盖板20上可以设置有极柱30、绝缘隔圈21等结构。电芯安装在容纳腔内。参见图3和图4,电池防爆结构10与铝盖板20贴附时,可以先撕除第一保护层11,然后将金属层12朝向铝盖板20并贴附在铝盖板20上,实现防爆结构10在动力电池上的安装固定。金属层12贴附在铝盖板20上,可以与铝盖板20形成扩散效应。金属层12中的锂离子会扩散到铝盖板20内,通过金属层12与铝盖板20的扩散冷焊处理,可以使铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度下降,使其成为整个动力电池结构的薄弱区,即爆破区域。在动力电池内气体压力达到爆破区域的开启压力时,动力电池内气体冲破防爆结构10,动力电池在爆破区域处撕开并泄气,实现动力电池内气体的排出,提高电芯和整个动力电池的安全性。
在本申请中,在防爆结构10安装之前,不需要对动力电池中的结构做任何改进处理(例如,对盖板结构进行镂空或刻蚀处理),减少电芯的设计难度,可取消防爆结构10的事先设计,在电芯生产后,将防爆结构10粘接在铝盖板20上即可。
金属层12可以采用含锂金属材料,金属层12用于与动力电池的铝盖板20接触,金属层12贴附在铝盖板20上,可以与铝盖板20形成扩散效应。金属层12中的锂离子会扩散到铝盖板20内,通过金属层12与铝盖板20的扩散冷焊处理,可以使铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度下降,使其成为整个动力电池结构的薄弱区,即爆破区域。在动力电池内气体压力达到防爆结构10的开启压力时,动力电池内气体冲破防爆结构10,动力电池在爆破区域处撕开并泄气,实现动力电池内气体的排出,提高电芯和整个动力电池的安全性。
在本申请中,金属层12与铝盖板20为合金扩散,可以保证铝盖板20结构强度下降不会太大,同时还可以保证金属层12和铝盖板20之间界面均匀,提高爆破区域的整体一致性,减少防爆结构10开启压力的偏差。
本申请的防爆结构10整体设计简单,成本低故障率低。在防爆结构10安装在电芯生产后,可有效降低爆破区域发生电解液腐蚀的风险。并且该防爆结构10通过贴附在铝盖板20的外壁,不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
在本发明的一些具体实施方式中,铝盖板20的厚度与金属层12的厚度的比值为0.1-100。爆破区域压力阈值为0.42MPa-1.2Mpa,金属层12与铝盖板20形成扩散效应的时间为30min-72h,可选地,金属层12与铝盖板20形成扩散效应的时间为12h。
以动力电池的铝盖板20厚度为300μm为例,一个容量为100Ah的电芯,防爆结构10的贴片面积可以为500mm2,防爆结构10的金属层12可以采用锂铝合金(例如:Li0.1Al),金属层12的厚度为75μm,防爆结构10的开启压力为0.6MPa。当动力电池内的气体压力达到0.6MPa时,气体就可以冲破防爆结构10,防爆结构10被撕开漏气,降低动力电池内部压强,提高动力电池的安全性能。
在本申请中,制造防爆结构10的过程中,仅需将防爆贴片的下层保护层(第一保护层11)撕下,将中层合金材料(金属层12)面向电芯贴附在电芯的铝盖板20上,经过一定时间的元素扩散以及冷焊作用,即可以形成压力耐受性降低的防爆结构10,防爆结构10的开启压力可设计且可控。由于该防爆结构10时元素扩散和冷焊作用得到,结构均匀,防爆阀开启压力偏差小。
在本申请中,没有对防爆结构10(防爆贴片)的具体形状、厚度等进行限定,防爆结构10可以是椭圆形、圆形、方形等规则或不规则的形状。同时防爆结构10也可以采用实心、空心或非连续形状等。而且本申请对防爆结构10在动力电池的壳体上的贴片位置和贴片方式也没有进行具体限定,可以在铝盖板20上,也可以在壳体的其他便于防爆装置爆破时,排出气体的位置。对此,只要能够满足防爆结构10在动力电池上的防爆需求的形状、贴片位置等设计,均应落入本申请的保护范围。
在本申请中,防爆结构10在与铝盖板20贴附的过程中,可以先将铝盖板20的待贴附位置进行清洁和打磨,便于防爆结构10在铝盖板20上快速贴合,有利于提高防爆结构10在铝盖板20上贴合的紧密性。同时可以在防爆结构10贴附在铝盖板20后通过对防爆结构10施加一定的压力且保持一端时间,或保持一定的温度(例如:45℃),能够起到快速形成防爆结构10的作用。
总而言之,根据本发明实施例的动力电池,防爆结构10通过撕除第一保护层11后可以贴设在铝盖上,由含锂金属材料构成的金属层12贴附在铝盖板20上形成扩散效应,来降低铝盖板20与金属层12贴附位置处的结构强度,使该贴片位置形成薄弱的爆破区域。当动力电池内的气体压力达到防爆结构10的开启压力时,可以冲破防爆结构10,排出动力电池内的压力,提高动力电池的安全性能。本申请的防爆结构10,无需对动力电池的其他结构进行改动处理,将防爆结构10中的第一保护层11撕除后贴附在铝盖板20上即可,无需多余零件的设计与安装,整个制作过程简单,成本低、故障率低,且该防爆结构10不会占用动力电池内部空间,有利于提升电芯的体积利用率和电池包的能量密度。
当然,对于动力电池的其他结构以及动力电池的工作原理是可以理解并且能够实现的,在本申请中不再详细赘述。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种电池防爆结构,其特征在于,所述防爆结构用于贴附在动力电池上,所述防爆结构包括依次层叠设置的第一保护层、金属层和第二保护层;其中,
所述第一保护层和所述第二保护层为聚酯材料件,所述第一保护层在所述金属层上可撕除;
所述金属层为含锂金属材料,所述金属层用于与所述动力电池的铝盖板接触并贴附在所述铝盖板上,并与所述铝盖板形成扩散效应,以降低所述铝盖板与所述金属层贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在所述动力电池内气体压力达到所述防爆结构的开启压力时,所述动力电池内气体冲破所述防爆结构,以排出所述动力电池内的气体。
2.根据权利要求1所述的电池防爆结构,其特征在于,所述金属层为含锂合金、至少两种由含锂合金组成的混合物、钝化的锂金属材料或包括钝化的锂金属材料的混合物。
3.根据权利要求2所述的电池防爆结构,其特征在于,所述金属层包括锂铝合金、锂碳合金、锂硅合金、锂锗合金、锂锡合金、锂镓合金、锂铟合金、锂铋合金、锂钙合金、锂镁合金和锂锑合金中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的电池防爆结构,其特征在于,所述金属层包括第一主族元素、第二主族元素、第三主族元素、过渡金属元素和稀土金属元素分别与锂元素组成的三元合金或三元以上合金。
5.根据权利要求1所述的电池防爆结构,其特征在于,所述防爆结构的厚度为50μm-500μm,其中,所述金属层的厚度为15μm-450μm。
6.根据权利要求1所述的电池防爆结构,其特征在于,所述防爆结构的开启压力为0.2MPa-1.2MPa。
7.根据权利要求1所述的电池防爆结构,其特征在于,所述防爆结构的贴片面积为10mm2-3000mm2。
8.根据权利要求1所述的电池防爆结构,其特征在于,所述第一保护层和所述第二保护层分别与所述金属层胶粘连接,所述第一保护层和所述第二保护层分别包括粘附在所述防爆结构上的聚合物基材和胶粘剂层。
9.一种动力电池,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体内限定有容纳腔,所述壳体具有铝盖板,以盖合所述容纳腔;
电芯,所述电芯位于所述容纳腔内;
权利要求1-8中任一项所述的电池防爆结构,所述防爆结构撕除第一保护层后,金属层朝向所述铝盖板并贴附在所述铝盖板上,所述金属层与所述铝盖板形成扩散效应,以降低所述铝盖板与所述金属层贴附位置处的结构强度,并形成爆破区域;在所述动力电池内气体压力达到所述爆破区域的压力阈值时,所述动力电池内气体冲破所述爆破区域,以排出所述动力电池内的气体。
10.根据权利要求9所述的动力电池,其特征在于,所述铝盖板的厚度与所述金属层的厚度的比值为0.1-100。
11.根据权利要求9所述的动力电池,其特征在于,所述爆破区域压力阈值为0.42MPa-1.2Mpa,所述金属层与所述铝盖板形成扩散效应的时间为30min-72h。
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