CN203038986U - 动力电池安全顶盖 - 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安全顶盖，包括顶盖片和设置在顶盖片上的正极柱、负极柱、泄压阀和注液孔，正极柱和顶盖片电连接，负极柱和顶盖片绝缘装配，负极柱连接有负温度系数热敏电阻。相对于现有技术，本实用新型通过将负极柱与负温度系数热敏电阻（NTC）连接，当温度在80℃以下时，NTC的阻值在1兆欧姆左右，一旦温度达到80℃，NTC阻值发生突降，其大小只有100毫欧姆，使得正负极柱导通，此时自放电电流大于充电电流，从而中断了过充过程，使电池体系处于放电状态，避免了热积累造成的电池失控。总之，本实用新型利用NTC的工作特点，防止电池在过充条件下引起的热失控，对电池起到保护作用。

Description

动力电池安全顶盖
技术领域
 本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种具有安全保护功能的动力电池安全顶盖。
背景技术
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以可充电的二次电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。
电动汽车和储能电站等一般需要使用具有大容量的动力电池作为电源。这些动力电池除了具有高容量，还应当具有良好的安全性以及较长的循环寿命等，才能达到使用的标准和满足人们的需求。
为了在一定程度上保证动力电池的安全性，一般在电池顶盖上安装一个泄压阀。当电池由于不当充电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，气体冲开泄压阀达到泄压的目的。泄压阀的存在一定程度上可以提高电池的安全性能，但是由于发生意外的电池本身聚集的能量得不到释放，使其本身就是一个隐患体，存在一定的安全问题，而且如果电池发生意外后再继续过充电，则会引发更大的安全事故。
为了解决动力电池的安全问题，人们在动力电池的顶盖上采用了各种安全措施，例如，在顶盖上设置压痕、安全阀、翻转片和破裂膜等，但是这些装置对过充导致的温度升高控制均不够及时、准确，同时结构和制造工艺也相对复杂。
有鉴于此，确有必要提供一种具有安全保护功能的动力电池顶盖，该顶盖的结构和制造工艺简单，并且对过充导致的温度升高能够及时准确地加以控制。
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，而提供一种具有安全保护功能的动力电池顶盖，该顶盖的结构和制造工艺简单，并且对过充导致的温度升高能够及时准确地加以控制，以克服现有技术中的动力电池顶盖对过充导致的温度升高控制均不够及时、准确，同时结构和制造工艺也相对复杂的不足。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片和设置在所述顶盖片上的正极柱、负极柱、泄压阀和注液孔，所述正极柱和所述顶盖片电连接，所述负极柱和所述顶盖片绝缘装配，所述负极柱连接有负温度系数热敏电阻。
作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述负温度系数热敏电阻安装于所述负极柱内。
作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述负温度系数热敏电阻焊接、卡接或粘接于所述负极柱内。
作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述顶盖片的形状为长方形、圆形或椭圆形。
作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述正极柱通过焊接或铆接导电连接在所述顶盖片上。
作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述负极柱通过注塑成型绝缘装配在所述顶盖片上。
相对于现有技术，本实用新型通过将负极柱与负温度系数热敏电阻（NTC）连接，当温度在80℃以下时，NTC的阻值在1兆欧姆左右，一旦温度达到80℃（如电池因过充等原因而导致温度上升），NTC阻值发生突降，其大小只有100毫欧姆，使得正负极柱导通，此时自放电电流大于充电电流，从而中断了过充过程，使电池体系处于放电状态，避免了热积累造成的电池失控。总之，本实用新型利用负温度系数热敏电阻的工作特点，防止电池在过充条件下引起的热失控，对电池起到保护作用。此外，本实用新型结构和制造工艺简单，工艺操控性强，不需要额外的热敏电阻支撑装置。当电池过充时，负温度系数热敏电阻（NTC）的阻值发生突降，反应灵敏准确，可及时中断充电过程，保证电池安全。
附图说明
图1是本实用新型的立体图。
图2是图1中沿a-a线剖开后的立体图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型提供的一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片2和设置在顶盖片2上的正极柱1、负极柱6、泄压阀4和注液孔3，正极柱1和顶盖片2电连接，负极柱6和顶盖片2绝缘装配，负极柱6连接有负温度系数热敏电阻5。负温度系数热敏电阻5是指随着温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻，该电阻是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍和锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型和烧结等工艺而成的半导体陶瓷。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因此在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和空穴）数目少，所以其电阻值较高，随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
其中，负温度系数热敏电阻5安装于负极柱6内。
负温度系数热敏电阻5焊接、卡接或粘接于负极柱6内，这些安装方式工艺简单，操控性强。
顶盖片2的形状为长方形、圆形或椭圆形。不同的顶盖片2形状适用于不同的动力电池，如方形动力电池和圆柱形动力电池等
正极柱1通过焊接或铆接导电连接在顶盖片2上，即正极柱1与顶盖片2保持电导通。
负极柱6通过注塑成型绝缘装配在顶盖片2上，即一般情况下，负极柱6与顶盖片2保持电绝缘。但是当电池由于过充而导致温度升高时，负温度系数热敏电阻5的阻值发生突降，使得正极柱1和负极柱6均与顶盖片2电导通，也就是正极柱1和负极柱6实现了电导通，此时自放电电流大于充电电流，从而中断了过充过程，使电池体系处于放电状态，避免了热积累造成的电池失控。
总之，本实用新型通过将负极柱6与负温度系数热敏电阻5（NTC）连接，当温度在80℃以下时，NTC的阻值在1兆欧姆左右，一旦温度达到80℃，NTC阻值发生突降，其大小只有100毫欧姆，使得正极柱1和负极柱6导通，此时自放电电流大于充电电流，从而中断了过充过程，使电池体系处于放电状态，避免了热积累造成的电池失控。总之，本实用新型利用负温度系数热敏电阻5的工作特点，防止电池在过充条件下引起的热失控，对电池起到保护作用。此外，本实用新型结构和制造工艺简单，工艺操控性强，不需要额外的热敏电阻支撑装置。当电池过充时，负温度系数热敏电阻5（NTC）的阻值发生突降，反应灵敏准确，可及时中断充电过程，保证电池安全。
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 (6)

1.一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片﹙2﹚和设置在所述顶盖片﹙2﹚上的正极柱﹙1﹚、负极柱﹙6﹚、泄压阀﹙4﹚和注液孔﹙3﹚，所述正极柱﹙1﹚和所述顶盖片﹙2﹚电连接，所述负极柱﹙6﹚和所述顶盖片﹙2﹚绝缘装配，其特征在于：所述负极柱（6）连接有负温度系数热敏电阻（5）。
2.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于：所述负温度系数热敏电阻（5）安装于所述负极柱（6）内。
3.根据权利要求2所述的动力电池安全顶盖，其特征在于：所述负温度系数热敏电阻（5）焊接、卡接或粘接于所述负极柱（6）内。
4.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于：所述顶盖片﹙2﹚的形状为长方形、圆形或椭圆形。
5.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于：所述正极柱（1）通过焊接或铆接导电连接在所述顶盖片﹙2﹚上。
6.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于：所述负极柱（6）通过注塑成型绝缘装配在所述顶盖片﹙2﹚上。
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