CN203218359U

CN203218359U - 泄压阀及动力电池顶盖

Info

Publication number: CN203218359U
Application number: CN2013202018886U
Authority: CN
Inventors: 李全坤; 邓平华; 王鹏; 耿继斌; 吴凯
Original assignee: Ningde Amperex Technology Ltd
Current assignee: Dongguan Poweramp Technology Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-04-19
Also published as: US9853266B2; US20140315050A1

Abstract

本实用新型提供了一种泄压阀及动力电池顶盖。所述泄压阀包括：泄压阀体；泄压阀体保护套，具有壁部和中空部，泄压阀体固定连接于壁部的下部且从下方密封中空部，壁部的上部将与顶盖片固定连接，以密封泄压阀孔。所述动力电池顶盖包括：顶盖片，设置有泄压阀孔和注液孔；第一极柱，与顶盖片连接；第二极柱，与顶盖片连接；以及泄压阀，固定设置于泄压阀孔；其中泄压阀为前述泄压阀。由此，既能使泄压阀体稳定在一定压力范围内爆破，又能在电池内部失控的情况下及时爆破泄压，提高电池的安全性能。

Description

泄压阀及动力电池顶盖

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种泄压阀及动力电池顶盖。

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、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。动力电池的安全性随之受到越来越多的关注，尤其是电动汽车和储能电站等需要使用具有大容量的动力电池的安全性。

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，气体冲开泄压阀以达到泄压的目的，泄压阀的存在大大提高了电池的安全性能。但是由于电池正常使用或者在电池制造过程中，本身就会有一定的气体产生，通常会形成0.2MPa以内的气压。如果泄压阀在0.2MPa以内过早的破裂，则对电池的生产工艺及使用条件将有过多的限制条件甚至没办法正常生产或者正常使用。如果泄压阀爆破压力过大，排气泄压太晚，则会引起电池爆炸。

现有技术中有些电池顶盖上安装有泄压阀，通常都是冲压加工成型，基于现有业界的加工能力，泄压阀本身的爆破压力上下限差在0.3MPa以内。但是与壳体组装成电池后，由于电池生产或使用过程中的产气，造成电池内部气压增加，从而导致壳体膨胀产生一个力施加在顶盖上，这个力再传递给泄压阀。也就是说泄压阀除了受到垂直于泄压阀体方向的气压外，在平行于顶盖的方向也会受到由于壳体变形产生的拉伸力，如果这个拉伸力太大，则会大大降低泄压阀位置处的强度，从而导致泄压阀的爆破压力大大降低。现有技术中的电池由于要尽最大可能的增加容量密度，因此壳体与顶盖壁厚越来越薄，造成强度越来越差，上述泄压阀爆破压力降低的情况发生的机率就更大。如果原本设计要求的泄压阀爆破压力为0.4～0.7MPa，由于上述拉伸力的原因，会导致泄压阀爆破压力整体下降0.2～0.4MPa，则在生产或正常使用过程中就极有可能导致泄压阀破裂。同时也不希望将泄压阀爆破压力的上限提高，因为这样将大大增加泄压阀在滥用环境下不能及时爆破泄压的风险，导致电池起火、爆炸。

实用新型内容

鉴于背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种泄压阀及动力电池顶盖，其能使泄压阀体稳定在一定的压力范围内爆破，防止电池在生产或使用过程中过早破裂，同时又能在电池内部失控的情况下及时爆破泄压，从而防止起火、爆炸，进而提高电池的安全性能。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种泄压阀，其包括：泄压阀体；泄压阀体保护套，具有壁部和中空部，泄压阀体固定连接于壁部的下部且从下方密封中空部，壁部的上部将与顶盖片固定连接，以密封泄压阀孔。

为了实现上述目的，在第二个方面，本实用新型提供了一种动力电池顶盖，其包括：顶盖片，设置有泄压阀孔和注液孔；第一极柱，与顶盖片连接；第二极柱，与顶盖片连接；以及泄压阀，固定设置于泄压阀孔；其中泄压阀为根据本实用新型第一方面所述的泄压阀。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的泄压阀中设置的泄压阀体保护套能使泄压阀体稳定在一定的压力范围内爆破，防止其在生产或使用过程中过早破裂，同时又能在电池内部失控的情况下及时爆破泄压，从而防止起火、爆炸，进而提高电池的安全性能。

附图说明

图1是根据本实用新型的动力电池顶盖的分解立体图；

图2是图1中的泄压阀的放大图；

图3是图2中的泄压阀的剖视图；

图4是图1的动力电池顶盖组装后的剖视图；

图5是图4中的圆圈部分的放大图；

图6是图1的动力电池顶盖的变化结构的分解立体图；

图7是图6中的泄压阀的放大图；

图8是图7中的泄压阀的剖视图；

图9是图6的动力电池顶盖组装后的剖视图；

图10图9中的圆圈部分的放大图。

其中，附图标记说明如下：

1 泄压阀 123 凹部

11 泄压阀体 124 台阶部

111 刻痕 1241 边缘

1111 外侧缘 13 泄压阀保护贴片

1112 内侧缘 2 顶盖片

12 泄压阀体保护套 21 泄压阀孔

121 壁部 22 注液孔

1211 上部 23 上表面

1212 下部 24 下表面

1213 上端面 3 第一极柱

1214 下端面 4 第二极柱

122 中空部

具体实施方式

下面参照附图来说明根据本实用新型的泄压阀以及动力电池顶盖。

首先说明根据本实用新型第一方面的泄压阀。

如图1至图10所示，根据本实用新型第一方面的泄压阀1包括：泄压阀体11；泄压阀体保护套12，具有壁部121和中空部122，泄压阀体11固定连接于壁部121的下部1212且从下方密封中空部122，壁部121的上部1211将与顶盖片2固定连接以密封泄压阀孔21。

泄压阀体保护套12的使用可以大大增强顶盖的泄压阀位置处的强度，尽量减小甚至消除泄压阀体11由于受到平行于顶盖片2方向的拉伸力而造成爆破压力下降，确保泄压阀1稳定在一定的压力范围内爆破；同时又能在电池内部失控的情况下及时爆破泄压，防止电池起火、爆炸，提高了电池的安全性能，还能更好地密封泄压阀孔21。

在实际应用时，泄压阀体11固定连接于壁部121的下部1212可通过焊接来实现。壁部121的上部1211与顶盖片2固定连接以密封泄压阀孔21，也可通过焊接来实现。优选地，壁部121的上端面1213与顶盖片2的上表面23齐平，上端面1213与上表面23对缝焊接，从而将壁部121的上部1211与顶盖片2固定连接以密封泄压阀孔21。当然，根据需要上端面1213也可以设计为稍低于顶盖片2的上表面23。

此外，如图1至图10所示，泄压阀1还可以包括：泄压阀保护贴片13，固定连接于顶盖片2上并从上方覆盖泄压阀孔21。此时，泄压阀保护贴片13从上方覆盖泄压阀体保护套12的中空部122且密封顶盖片2的泄压阀孔21，以防止电池制造及使用过程中外力对泄压阀的破坏以及杂物掉入泄压阀体保护套12的中空部122内。此外，泄压阀保护贴片13可以采用任何适用的泄压阀保护贴片（例如图中所示形式，也可以为网状）。泄压阀保护贴片13固定连接于顶盖片2上并从上方覆盖泄压阀孔21可通过热烫或者粘胶来实现。优选地，泄压阀保护贴片13也可以通过热烫或者粘胶的方式与壁部121的上端面1213固定连接，以增强与顶盖片2的粘附力，更好地防止外界对泄压阀1的影响。

对于壁部121的外侧形状，如图1至图10所示，优选地，泄压阀体保护套12的壁部121在外侧面具有台阶部124。优选地，该台阶部124在边缘1241处与顶盖片2的下表面24紧贴，从而可以起到限位的作用。此外，该台阶部124也可以允许更大面积的泄压阀体11，从而提高电池的安全性能。另外，台阶部124的边缘1241处也可用于与顶盖片2在泄压阀孔21处对应的下表面24进行焊接连接。当然，泄压阀体保护套12的壁部121在外侧面具有的形状不限于此，本领域技术人员可以采用任何合适的形状。

在根据本实用新型第一方面的泄压阀1中，为了增强泄压阀体11与泄压阀体保护套12的密封可靠性，优选地，如图3所示，泄压阀体保护套12的壁部121在下端面1214处具有凹部123，泄压阀体11固定连接于凹部123内。在实际应用时，泄压阀体11固定连接于凹部123内可通过焊接尤其是对缝焊接实现。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，如图1至图10所示，壁部121和泄压阀保护贴片13的外形可以为在俯视时的圆形或者椭圆形。然而本实用新型不仅仅限于此，还可以为矩形等，在实际应用时，壁部121和泄压阀保护贴片13的外形可根据泄压阀孔21的形状进行确定，例如：泄压阀孔21的形状为在俯视时的圆形，则壁部121和泄压阀保护贴片13的外形可以选为在俯视时的圆形。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，如图1至图10所示，泄压阀体11的外形俯视时可以为圆形或者椭圆形。然而本实用新型不仅仅限于此，还可以为矩形等，在实际应用时，泄压阀体11的外形根据泄压阀体保护套12的壁部121在俯视时的外形进行确定，例如：壁部121的外形在俯视时为圆形，则泄压阀体11的外形在俯视时可以选为圆形。

在根据本实用新型第一方面的泄压阀1中，泄压阀体11为厚度均匀的膜片，如图6至图10所示，厚度值优选为0.03～0.15mm。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，泄压阀体11的边缘处设置有刻痕111，如图2至图5所示。泄压阀体11在刻痕111的外侧缘1111和内侧缘1112之间的厚度值优选为0.03～0.06mm；泄压阀体11在刻痕111的内侧缘1112内的厚度值优选为0.1～0.2mm；泄压阀体11在刻痕111的外侧缘1111外的厚度值优选为0.3～0.5mm。此时泄压阀体11为中间薄而四周厚的膜片。优选地，刻痕111的内侧缘1112围成的面积小于等于中空部122的面积。当然，也可以根据需要将内侧缘1112围成的面积设计为稍大于中空部122的面积。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，泄压阀体11优选为金属，进一步优选为铝和镍中的至少一种。

需要说明的是，在实际应用时，泄压阀体11的面积优选不大于泄压阀体保护套12的壁部121的下端面1214的面积（下端面1214的面积指的是下端面1214的最外边缘围成的面积），如图2至图5、图8至图10所示。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，泄压阀体保护套12的材质优选为金属，进一步优选为铝和镍中的至少一种。

在根据本实用新型第一方面的动力电池顶盖用泄压阀1中，泄压阀保护贴片13的材质优选为耐电解液腐蚀的材质，进一步优选为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯中的至少一种。

下面说明本实用新型第二方面的动力电池顶盖。

如图1和图4所示，根据本实用新型第二方面的动力电池顶盖包括：顶盖片2，设置有泄压阀孔21和注液孔22；第一极柱3，与顶盖片2连接；第二极柱4，与顶盖片2连接；以及泄压阀1，固定设置于泄压阀孔21；其中，泄压阀1为根据本实用新型第一方面的泄压阀1。

在根据本实用新型第二方面的动力电池顶盖中，顶盖片2、第一极柱3、第二极柱4和泄压阀1组装成一体。

在根据本实用新型第二方面的动力电池顶盖中，泄压阀体保护套12的壁部121的上部1211与顶盖片2固定连接以密封泄压阀孔21，可通过焊接连接来实现。

在根据本实用新型第二方面的动力电池顶盖中，泄压阀孔21的形状在俯视时可为圆形或椭圆形。

Claims

1.一种泄压阀（1），包括泄压阀体（11），其特征在于，还包括：

泄压阀体保护套（12），具有壁部（121）和中空部（122），泄压阀体（11）固定连接于壁部（121）的下部（1212）且从下方密封中空部（122），壁部（121）的上部（1211）将与顶盖片（2）固定连接以密封泄压阀孔（21）。

2.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，泄压阀体保护套（12）的壁部（121）在外侧面具有台阶部（124）。

3.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，泄压阀体保护套（12）的壁部（121）在下端面（1214）处具有凹部（123），泄压阀体（11）固定连接于凹部（123）内。

4.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，泄压阀体（11）为厚度均匀的膜片。

5.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，泄压阀体（11）的边缘处设置有刻痕（111）。

6.根据权利要求5所述的泄压阀（1），其特征在于，刻痕（111）的内侧缘（1112）围成的面积小于等于中空部（122）的面积。

7.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，泄压阀体（11）的面积不大于泄压阀体保护套（12）的壁部（121）的下端面（1214）的面积。

8.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，所述泄压阀（1）还包括：

泄压阀保护贴片（13），固定连接于顶盖片（2）上并从上方覆盖泄压阀孔（21）。

9.根据权利要求1所述的泄压阀（1），其特征在于，壁部（121）的上端面（1213）与顶盖片（2）的上表面（23）齐平。

10.一种动力电池顶盖，包括：

顶盖片（2），设置有泄压阀孔（21）和注液孔（22）；

第一极柱（3），与顶盖片（2）连接；

第二极柱（4），与顶盖片（2）连接；以及

泄压阀（1），固定设置于泄压阀孔（21）；

其特征在于，泄压阀（1）为权利要求1-9中任一项所述的泄压阀（1）。