CN203150627U - 动力电池顶盖及包含该顶盖的动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池顶盖及包含该顶盖的动力电池，尤其涉及一种动力电池顶盖，包括顶盖片、负极柱、负极上塑胶件、导电片、正极上塑胶件、正极下塑胶件和正极柱，还包括负极柱下塑胶件、活塞和连接板，活塞通过负极柱下塑胶件固定于顶盖片上的活塞孔内，负极柱下塑胶件通过软连接固定于顶盖片上，顶盖片和连接板之间设置有弹簧。相对于现有技术，本实用新型通过在负极柱上设置活塞和弹簧，当电池处于过充等滥用条件下时，内部气压的增大使得活塞克服弹簧的弹力与导电片导通，从而使得正负极柱之间导通，形成内部回路进而释放电流，防止电池起火、爆炸，提高电池的安全性能。此外，本实用新型还公开了一种包含该顶盖的动力电池。

Description

动力电池顶盖及包含该顶盖的动力电池

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顶盖及包含该顶盖的动力电池。

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、电动汽车和储能电站等等，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，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。

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。

现有技术中还有些电池顶盖上安装有安全翻转阀，这可以在一定程度上增加动力电池的安全性能。但实际使用时，当电池因发生短路而产生过大电流时，安全翻转阀可能被熔穿，从而导致喷液、起火和爆炸等危险，因此，其安全性能也不甚理想。

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及包含该顶盖的动力电池，该顶盖通过在负极柱上设置活塞和弹簧，当电池在过充等滥用条件下，内部气压的增大使得活塞克服弹簧的弹力与导电片导通，从而使得正负极柱之间形成回路释放电流，防止电池起火、爆炸，提高电池的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：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，该顶盖通过在负极柱上设置活塞和弹簧，当电池在过充等滥用条件下，内部气压的增大使得活塞克服弹簧的弹力与导电片导通，从而使得正负极柱之间形成回路释放电流，防止电池起火、爆炸，提高电池的安全性能，以克服现有技术中的动力电池顶盖安全性不甚理想的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种动力电池顶盖，包括顶盖片、负极柱、负极上塑胶件、导电片、正极上塑胶件、正极下塑胶件和正极柱，所述顶盖片上设置有注液孔、正极柱孔、负极柱孔和泄压阀，所述负极上塑胶件、所述导电片和所述正极上塑胶件均设置于所述顶盖片的上方，所述负极上塑胶件内与所述导电片之上设置有负极柱铆接铝块，所述正极上塑胶件通过正极柱铆接铝块固定于所述顶盖片上，并且所述正极上塑胶件内还设置有正极定位块，所述负极柱、所述正极下塑胶件和所述正极柱均位于所述顶盖片的下方，所述正极柱通过所述正极柱下塑胶件上设置的孔伸入所述正极柱孔内，并且所述正极柱通过所述正极柱铆接铝块固定于所述顶盖片，还包括负极柱下塑胶件、活塞和连接板，所述连接板连接于所述活塞的底部，并且所述连接板位于所述负极柱下塑胶件的上方，所述活塞通过所述负极柱下塑胶件固定于所述顶盖片上的活塞孔内，所述负极柱下塑胶件通过负极柱固定于所述顶盖片上，所述顶盖片和所述连接板之间设置有弹簧，所述软连接的一端与所述顶盖片连接，另一端与所述连接板连接。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述活塞与所述活塞孔之间设置有O形密封圈。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述连接板的两端设置有孔，所述弹簧设置于所述孔内。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述活塞的形状为圆柱状。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述负极下塑胶与所述负极柱连接的一端的厚度大于所述连接板另一端的厚度。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述活塞的顶端设置有镀镍层或镀锡层。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述活塞的中部设置有半圆形槽，所述O形密封圈环设于所述半圆形槽内。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述导电片的表面设置有镀镍层或镀锡层。

作为本实用新型动力电池顶盖的一种改进，所述活塞的顶部的厚度大于所述活塞的侧面的厚度。

相对于现有技术，本实用新型通过在负极柱上设置活塞和弹簧，当电池处于过充等滥用条件下时，内部气压的增大使得活塞克服弹簧的弹力与导电片导通，从而使得正负极柱之间导通，形成内部回路，进而释放电流，防止电池起火、爆炸，提高电池的安全性能。

本实用新型的另一个目的在于提供一种动力电池，包括动力电芯、用于容纳所述动力电芯的壳体，以及灌注于壳体内的电解液，所述壳体包括密封连接的外壳主体和顶盖，所述外壳主体和动力电芯之间设置有绝缘支架，所述顶盖为本发明所述的动力电池顶盖。

相对于现有技术，本实用新型的动力电池，由于其顶盖部分采用活塞和弹簧，因此具有较高的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的分解图。

图2为本实用新型实施例1的剖视图。

图3为图2中A部分的放大图。

图4为本实用新型实施例2的立体图。

图5为本实用新型实施例2的剖视图。

其中，1-顶盖片，2-软连接，3-负极上塑胶件，4-导电片，5-正极上塑胶件，6-正极下塑胶件，7-正极柱，8-注液孔，9-正极柱孔，10-负极柱孔，11-泄压阀，12-负极柱铆接铝块，13-正极柱铆接铝块，14-塑胶盖板，15-负极柱下塑胶件，16-活塞，17-连接板，18-活塞孔，19-负极柱，20-弹簧，21- O形密封圈，22-正极定位块，23-陶瓷柱，24-密封圈，25-陶瓷环，30-动力电芯，31-壳体，311-外壳主体，32-绝缘支架，33-负极极耳，34-正极极耳。

具体实施方式

实施例1：如图1、2和3所示，本实用新型一种动力电池顶盖，包括顶盖片1、负极柱19、负极上塑胶件3、导电片4、正极上塑胶件5、正极下塑胶件6和正极柱7，顶盖片1上设置有注液孔8、正极柱孔9、负极柱孔10和泄压阀11，负极上塑胶件3、导电片4和正极上塑胶件5均设置于顶盖片1的上方，负极上塑胶件3与导电片4通过负极柱铆接铝块12固定于顶盖片1上，正极上塑胶件5通过正极柱铆接铝块13固定于顶盖片1上，并且正极上塑胶件5内还设置有正极定位块22，负极上塑胶件3上还设置有塑胶盖板14，负极柱2、正极下塑胶件6和正极柱7均位于顶盖片1的下方，正极柱7通过正极柱下塑胶件6上设置的孔伸入正极柱孔9内，并且正极柱7通过正极柱铆接铝块13固定于顶盖片1上，正极柱7和顶盖片1通过正极定位块22保持导通，该顶盖还包括负极柱下塑胶件15、活塞16和连接板17，连接板17连接于活塞16的底部，并且连接板17位于负极柱下塑胶件15的上方，活塞16通过负极柱下塑胶件15固定于顶盖片1上的活塞孔18内，负极柱下塑胶件15通过负极柱19固定于顶盖片1上，具体的，负极柱19通过设置在负极柱下塑胶件15上的孔固定于负极柱孔10内，顶盖片1和连接板17之间设置有弹簧20，软连接2的一端与顶盖片1连接，另一端与连接板17连接，从而使顶盖片1与活塞16保持导通。顶盖片1的材质为铝或不锈钢，弹簧20的材质为不锈钢。负极柱下塑胶件15可以防止活塞16与顶盖片1发生脱落。优选的，软连接2、顶盖片1和连接板17焊接成一体，当活塞16在气压推动下往上活动时，软连接2可以跟着活塞16运动。优选的，活塞16和连接板17为一体成型。

当电池正常使用时，活塞16与导电片4不接触，从而与设置在活塞16下方的连接板17、负极柱19不与导电片4导通，进而不与正极柱7导通；当电池处于过充等滥用条件下时，内部气压的增大时，活塞16克服弹簧20的弹力往上移动，直到与导电片4导通，从而使得负极柱19与顶盖片1导通进而与正极柱7导通。正极柱7和负极柱19导通后形成内部回路，释放电池的电流，从而防止电池起火、爆炸，提高电池的安全性能。

负极上塑胶件3、正极上塑胶件5、负极上塑胶件6和负极柱下塑胶件15的材质均为聚苯硫醚、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。软连接19的材质为铝等金属，导电片4由铜、铝或镍等材料制成。

正极柱7和正极下塑胶件6通过陶瓷柱23连接，并且二者之间还设置有密封圈24。负极柱19和负极柱下塑胶件15通过陶瓷柱23连接，并且二者之间还设置有密封圈24。负极柱19与负极柱孔10之间设置有陶瓷环25。

活塞16与活塞孔18之间设置有O形密封圈21。O形密封圈21由氟橡胶、三元乙丙等耐电解液且弹性很好的材料制成。

连接板17的两端设置有孔，弹簧20设置于孔内。

活塞16的形状为圆柱状。活塞16的材质为铝、镍或不锈钢等金属材料。

负极下塑胶15上与负极柱2连接的一端的厚度大于负极下塑胶15另一端的厚度。

活塞16的顶端设置有镀镍层或镀锡层，以减小活塞16与导电片4的接触电阻。

活塞16的中部设置有半圆形槽，O形密封圈21环设于半圆形槽内。

导电片4的表面设置有镀镍层或镀锡层，以减小与活塞16之间的接触电阻。

活塞16的顶部的厚度大于活塞16的侧面的厚度，以增强活塞16的顶部的过流能力，防止活塞16的顶部与导电片4接触后由于大电流产生过热而熔断。

安装时，先将正极柱7套设在密封圈24内，然后穿过正极柱下塑胶件6上设有的孔伸入正极柱孔9内，同时用陶瓷柱23将正极柱7和正极下塑胶件6固定住，然后将正极下塑胶件5通过正极定位块22固定在顶盖片1上，再将正极柱铆接铝块13放置在正极下塑胶件5内将正极柱7固定住，完成正极柱7的装配。

然后，先将负极柱19穿过密封圈24后再穿过负极柱下塑胶件15上设置的孔，然后用陶瓷柱23将二者固定，接着将弹簧20置于连接板17两端设置的孔内，并将O形密封圈21环设在活塞16中部的半圆形槽内，并将软连接2的一端焊接或铆接在连接板17的一端，然后将组装好的弹簧20、O形密封圈21、连接板17和活塞16放置在负极柱下塑胶件15上，再将负极柱19穿过负极柱孔10并进一步穿过陶瓷环25，然后把负极上塑胶3套装于陶瓷环25外及顶盖片1之上，再把导电片4上的孔套于极柱上，最后被负极柱铆接铝块12固定住，与此同时，活塞16穿过活塞孔18并位于导电片4的下方，并将软连接2的另一端焊接或铆接在顶盖片1上。最后，盖上塑胶盖板14，即完成负极柱2的组装。

实施例2：如图4和5所示，本实用新型提供的一种动力电池，包括动力电芯30、用于容纳动力电芯30的壳体31，以及灌注于壳体31内的电解液，动力电芯30的前端设置有负极极耳33和正极极耳34，壳体31包括密封连接的外壳主体311和顶盖，所述外壳主体311和动力电芯30之间设置有绝缘支架32，顶盖为实施例1中的动力电池顶盖。

本实用新型动力电池的组装过程如下：首先，将动力电芯30的正极极耳34和负极极耳33分别与顶盖上安装的正极柱7和负极柱19焊接连接，然后将连接有顶盖的动力电芯30放置于外壳主体311中；其次，向外壳主体311中灌注电解液；最后，将顶盖通过激光焊接密封安装于外壳主体311的顶端，即完成本实用新型动力电池的组装。使用时，正极柱7和负极柱19的一端与动力电芯30电性连接，另一端与外电路连接。

当电池处于过充等滥用条件下时，由于电池内的电解液发生分解，会使得电池内部的气压增大，此时，活塞16克服弹簧20的弹力而与导电片4接触，使得正极柱7和负极柱19导通形成回路释放电流，可以有效地防止电池起火和爆炸，提高电池的安全性能。

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)

1.一种动力电池顶盖，包括顶盖片、负极柱、负极上塑胶件、导电片、正极上塑胶件、正极下塑胶件和正极柱，所述顶盖片设置有注液孔、正极柱孔、负极柱孔和泄压阀，所述负极上塑胶件、所述导电片和所述正极上塑胶件均设置于所述顶盖片的上方，所述负极上塑胶件内与所述导电片之上设置有负极柱铆接铝块，所述正极上塑胶件通过正极柱铆接铝块固定于所述顶盖片，并且所述正极上塑胶件内还设置有正极定位块，所述负极柱、所述正极下塑胶件和所述正极柱均位于所述顶盖片的下方，所述正极柱通过所述正极柱下塑胶件设置的孔伸入所述正极柱孔内，并且所述正极柱通过所述正极柱铆接铝块固定于所述顶盖片，其特征在于：还包括负极柱下塑胶件、活塞和连接板，所述连接板连接于所述活塞的底部，并且所述连接板位于所述负极柱下塑胶件的上方，所述活塞通过所述负极柱下塑胶件固定于所述顶盖片上的活塞孔内，所述负极柱下塑胶件通过负极柱固定于所述顶盖片上，所述顶盖片和所述连接板之间设置有弹簧，所述软连接的一端与所述顶盖片连接，另一端与所述连接板连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述活塞与所述活塞孔之间设置有O形密封圈。

3.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述连接板的两端设置有孔，所述弹簧设置于所述孔内。

4.根据权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述活塞的形状为圆柱状。

5.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述负极下塑胶与所述负极柱连接的一端的厚度大于所述负极下塑胶另一端的厚度。

6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述活塞的顶端设置有镀镍层或镀锡层。

7.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述活塞的中部设置有半圆形槽，所述O形密封圈环设于所述半圆形槽内。

8.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述导电片的表面设置有镀镍层或镀锡层。

9.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述活塞的顶部的厚度大于所述活塞的侧面的厚度。

10.一种动力电池，包括动力电芯、用于容纳所述动力电芯的壳体，以及灌注于壳体内的电解液，所述壳体包括密封连接的外壳主体和顶盖，所述外壳主体和动力电芯之间设置有绝缘支架，其特征在于：所述顶盖为权利要求1至9任一项所述的动力电池顶盖。

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