CN202405346U - 动力电池及其防爆装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池防爆装置，包括设于防爆孔内的防爆片，所述防爆片的表面贴有防爆环和防爆贴片，所述防爆环和所述防爆贴片位于所述防爆片的同侧，且所述防爆环和所述防爆贴片之间形成环形槽区域。相对于现有技术，本实用新型动力电池防爆装置具有结构简单、爆破压力准确、强度高、不易损坏的优点，当使用此防爆装置的动力电池在使用过程中出现异常，使电池内部出现高气压时，防爆片会在一定气压下起爆，防止电池爆炸，显著改善动力电池的安全性能。

Description

动力电池及其防爆装置
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种结构简单、爆破压力准确、强度高、不易损坏的动力电池防爆装置，以及包含该动力电池防爆装置的动力电池。
背景技术
动力电池作为电动汽车和储能电站等的优选能源，人们对其安全性提出了越来越高的要求。判断动力电池安全性的一个重要指标是动力电池的防爆性能，因为动力电池在异常情况下比如内短路或外界压力及撞击导致的短路等，会使电池内部气压升高，当内部气压升高到一定程度时，动力电池的金属外壳可能会被爆破，造成动力电池的电解液喷出甚至燃烧，造成危险。
动力电池一般包括动力电芯和容纳动力电芯的电池壳体，电池壳体包括金属外壳和电池顶盖，电池顶盖包括正极柱、负极柱、注液孔和防爆孔。一般而言，动力电池的防爆功能是通过设在防爆孔内的防爆装置来实现的。
目前，市场上已有多种动力电池防爆装置，但是，这些防爆装置可能存在以下缺点之一：
第一，结构复杂，成本高。有些动力电池防爆装置采用防爆组合盖帽，其结构是由多个零件组成，且经过多种加工工艺制成，工艺复杂，成本高；
第二，起爆气压不准确。市场上的动力电池防爆装置主要为刻痕防爆装置，也就是在金属箔上做刻痕，刻痕处即为防爆装置的爆破区域，这种控制方式的缺点在于薄弱区域的爆破压力是由刻痕深浅及形状来保证的，刻痕的深浅、形状的不一致性导致其力学性能的不一致性，从而使其爆破压力一致性相对较差，而且刻痕区域加工精度要求高，使其成本高。
第三，强度低，容易造成意外破损。市场上的动力电池防爆装置多为单层防爆装置，其单层防爆膜的厚度一般较薄，薄弱区域面积较大(为整个防爆膜区域)，当电池在生产或正常使用时产生内外气压差时容易造成意外破损而导致电池损坏。
有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、起爆压力准确、强度较高的动力电池防爆装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种结构简单、起爆压力准确、强度较高的动力电池防爆装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种动力电池防爆装置，包括设于防爆孔内的防爆片，所述防爆片的表面贴有防爆环和防爆贴片，所述防爆环和所述防爆贴片位于所述防爆片的同侧，且所述防爆环和所述防爆贴片之间形成环形槽区域。所述环形槽区域为设计的爆破区域。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆片的厚度小于0.1mm。由于本实用新型的爆破压力是由防爆片厚度来控制的，防爆片的厚度过大，则不能起到很好的防爆作用。防爆片的厚度优选为小于0.1mm，当电池出现异常，内部气压升高至设计爆破气压时，防爆装置能可靠爆破，防止电池爆炸造成危险。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆环的厚度小于3mm。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆贴片的厚度小于3mm。由于防爆片的厚度较小，将防爆贴片紧贴于防爆片的表面，可以增加防爆片的强度，从而有效防止电池在生产或使用过程中，电池内外出现正常的小的气压波动时防爆片的意外破损。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆环的内径比防爆贴片的直径大。从而在防爆贴片和防爆环之间形成一个作为爆破区域的环形槽区域。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述环形槽区域的宽度小于3mm。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆贴片通过粘接、焊接或分子扩散焊的方式贴于所述防爆片的表面。这几种粘接方式的加工工艺较为成熟，成本较低。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆环通过粘接、焊接或分子扩散焊的方式贴于所述防爆片的表面。
作为本实用新型动力电池防爆装置的一种改进，所述防爆环的直径大于等于所述防爆片的直径。
相对于现有技术，本实用新型至少具有如下优点：
第一，强度高，不会意外破损。防爆贴片贴附于防爆膜上，增强了防爆片的强度，受到小的冲击力时不会破损；
第二，结构简单、成本低。相对于现有技术的包含有多种零件和复杂工艺的组合防爆盖帽，本实用新型所述的防爆装置仅包含三种零件，即防爆片及贴于其表面的防爆环和防爆贴片，防爆装置总厚度小于5mm，而且加工工艺为相对成熟的分子扩散焊、焊接或者粘接，成本低；
第三，爆破压力准确。本实用新型的动力电池防爆装置的薄弱区域即为防爆环和防爆贴片围成的环形槽区域，爆破压力是由防爆片的厚度来控制的，防爆片厚度相对较均匀，力学性能一致性好，能够在设计的爆破范围内准确起爆，误差小。
当使用本实用新型的动力电池防爆装置的动力电池在使用过程中出现异常，使电池内部出现高气压时，防爆片会在一定气压下起爆，防止电池爆炸，显著改善动力电池的安全性能。
本实用新型的另一目的在于提供一种动力电池，包括动力电芯和容纳所述动力电芯的电池壳体，所述电池壳体包括金属外壳和电池顶盖，所述电池顶盖包括正极柱、负极柱、注液孔和防爆孔，所述防爆孔内设有上述段落所述的动力电池防爆装置。
附图说明
下面结合附图，详细说明本实用新型动力电池防爆装置的实施方式及其有益技术效果，其中：
图1为本实用新型动力电池防爆装置的俯视图；
图2为图1中A-A’面的剖面图；
图3为本实用新型动力电池的剖面图；
图4为图3中顶盖的俯视图；
图5为图3中B处的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
具体实施方式1
如图1和图2所示，本实用新型动力电池防爆装置，包括设于防爆孔4内的防爆片1，所述防爆片1的表面贴有防爆环2和防爆贴片3，所述防爆环2和所述防爆贴片3位于所述防爆片1的同侧，防爆贴片3用于增强防爆片1的强度；所述防爆环2的内径比防爆贴片3的直径大，从而在防爆环2和所述防爆贴片3之间形成环形槽区域5，且环形槽区域5的宽度小于3mm。所述环形槽区域5为设计的爆破区域，此环形槽区域5厚度均匀，从而其力学性能一致性好，保证了防爆装置能够可靠、准确爆破。
防爆片1、防爆贴片3及防爆环2可以是铜、铝、不锈钢或其组合，防爆片1的厚度小于0.1mm，防爆贴片3及防爆环2的厚度均小于3mm。
实际操作时，先将防爆贴片3紧贴于防爆片1表面，可以用粘接、焊接或分子扩散焊的方式紧贴，再将防爆环2紧贴于防爆片1表面，也可以用粘接、焊接或分子扩散焊的方式紧贴，防爆环2和防爆贴片3在防爆片1的同侧，防爆环2与防爆贴片3之间形成一个环形槽区域5，如此，即形成了本实用新型的动力电池防爆装置。
具体实施方式2
其中，如图3、所示，动力电池包括动力电芯7和容纳所述动力电芯7的电池壳体6，所述电池壳体6包括金属外壳8和电池顶盖9，所述电池顶盖9包括正极柱91、负极柱92、注液孔93和防爆孔4，防爆孔4内设有本实用新型的动力电池防爆装置(如图4和5所示)。
实际操作时，将按具体实施方式1组装好的动力电池防爆装置通过粘接或焊接的方式安装在动力电池的电池顶盖9上预留的防爆孔4内，得到电池顶盖9。再将组装好的动力电芯7装入金属外壳8内，将防爆孔4内装有本实用新型提供的动力电池防爆装置的电池顶盖9焊接在金属外壳8上，组装得到本实用新型的动力电池。
综上所述，相对于现有技术，本实用新型动力电池防爆装置至少具有以下优点：一是结构简单、体积小：本动力电池仅有三种零件制成，且加工工艺简单，防爆装置的结构简单、防爆装置总厚度小于5mm，体积小；而使爆破准确、可靠：本实用新型所述的防爆装置，相对于刻痕防爆膜，其薄弱区域厚度均匀，使其力学性能一致性好，能够在设计气压下准确起爆；三是强度相对较高，可以防止意外破损；防爆贴片3紧贴于防爆片1表面，增加了防爆片1的强度，可以有效防止电池在生产或使用过程中，电池内外出现正常的小的气压波动时防爆片1意外破损。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种动力电池防爆装置，包括设于防爆孔(4)内的防爆片(1)，其特征在于：所述防爆片(1)的表面贴有防爆环(2)和防爆贴片(3)，所述防爆环(2)和所述防爆贴片(3)位于所述防爆片(1)的同侧，且所述防爆环(2)和所述防爆贴片(3)之间形成环形槽区域(5)。
2.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆片(1)的厚度小于0.1mm。
3.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆环(2)的厚度小于3mm。
4.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆贴片(3)的厚度小于3mm。
5.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆环(2)的内径比防爆贴片(3)的直径大。
6.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述环形槽区域(5)的宽度小于3mm。
7.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆贴片(3)通过粘接、焊接或分子扩散焊的方式贴于所述防爆片(1)的表面。
8.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆环(2)通过粘接、焊接或分子扩散焊的方式贴于所述防爆片(1)的表面。
9.根据权利要求1所述的动力电池防爆装置，其特征在于：所述防爆环(2)的直径大于等于所述防爆片(1)的直径。
10.一种动力电池，包括动力电芯(7)和容纳所述动力电芯(7)的电池壳体(6)，所述电池壳体(6)包括金属外壳(8)和电池顶盖(9)，所述电池顶盖(9)包括正极柱(91)、负极柱(92)、注液孔(93)和防爆孔(4)，其特征在于：所述防爆孔(4)内设有权利要求1至9任一项所述的动力电池防爆装置。
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