CN206685432U - 一种电池盖板组件及电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池盖板组件及电池，通过所述电池盖板组件内的温度记忆弹性元件设置于电极端子与电池盖板组件之间，当电池内部异常时，电池发生热失控导致电池内部温度升高，电池内部环境温度高于一定值时，温度记忆弹性元件发生形变，温度记忆弹性元件的自由端延伸，使得温度记忆弹性元件将盖板主体与电极端子电连接，从而导致电极端子与盖板主体导通，最终实现电池内部的短路，快速将电池内的能量释放，有效的防止电池到达热失控点，对电池在异常情况下的形成保护，提高了电池的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池防护领域，尤其涉及一种电池盖板组件及电池。
背景技术
随着科学技术的发展，能源技术的开发的进步，电池技术在新能源汽车制造业等领域的广泛应用得到诸多技术人员和商业人士的认可。但电池的大范围应用的同时，也面临着一些技术问题。当电池受到撞击或者过热等滥用条件时，电池内部会发一系列复杂的电化学反应。当这些异常没有得到有效控制，电池发生热失控时，电池就会有起火甚至爆炸的危险。现有技术对于电池的热失控问题，解决方案有，当环境温度高于预定温度时，断路单元产生形变并使导电引子与导电端子分离以切断电路。该电池保护装置能够在电池发生热失控时，通过断路单元产生形变使导电引子与导电端子分离以切断电路，进而保护电池。但是这种方式，只是在电池发生热失控的时候，切断电路，电池内部的能量、热量并没有及时的减少消耗掉，没有解决根源问题电池依然面临着发生燃烧甚至爆炸的危险。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是；现有技术中电池异常时电池热失控采用切断电池内部电路、电池内部能量得不到及时散去、电池依然面临着发生燃烧甚至爆炸的危险的技术问题，本实用新型提供了一种电池盖板组件及电池。
本实用新型提供的一种电池盖板组件，所述盖板组件包括盖板主体及电极端子，所述电极端子贯穿盖板主体与盖板主体绝缘密封，其特征在于，所述电池盖板组件还包括温度记忆弹性元件，所述温度记忆弹性元件的一端与所述电极端子或盖板主体连接，另一端为自由端，所述温度记忆弹性元件可根据温度变化延伸或收缩，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使电极端子与盖板主体电连接。
进一步的，所述电极端子与温度记忆弹性元件之间还设有与电极端子电连接的电极引出片，所述温度记忆弹性元件的一端与电极引出片连接；所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与盖板主体接触。
更进一步的，所述温度记忆弹性元件的自由端设置有接触片，在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片与盖板主体接触。
作为一种优选方案，所述温度记忆弹性元件的一端与盖板主体连接，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极端子接触。
进一步的，述电极端子的一端连接有电极引出片，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极引出片接触。
进一步的，所述温度记忆弹性元件的自由端设置有接触片，在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片与电极端子或电极引出片接触。
进一步的，所述电极引出片位于盖板主体下方，所述温度记忆弹性元件位于盖板主体下方。
进一步的，所述预设温控阀值为50-60摄氏度。
进一步的，所述温度记忆弹性元件为弹簧状记忆合金元件。
进一步的，所述电极端子与盖板主体之间设置有用于绝缘密封的第一密封件。
进一步的，所述电极端子为负极端子。
进一步的，所述盖板组件还包括正极端子，所述正极端子与盖板导通。
进一步的，所述正极端子与盖板之间设置有第二密封件，所述第二密封件为低电阻密封结构。
进一步的，所述电极端子包括正极端子和负极端子，所述温度记忆弹性元件至少包括两个，至少一个温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使正极端子与盖板主体电连接；至少一个温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使负极端子与盖板主体电连接。
本实用新型还提供了一种电池，所述电池包括电池壳体、电芯及电池盖板组件，所述电池壳体与所述电池盖板组件配合形成容纳所述电芯的电池盒，所述电极端子与所述电芯的电极通过所述电极引出片电连接。
进一步的，所述温度记忆弹性元件位于所述电池盒内、盖板主体下方。
有益效果：本实用新型提供了一种电池盖板组件，通过所述电池盖板组件内的温度记忆弹性元件设置于电极端子与电池盖板组件之间，当电池内部异常时，电池发生热失控导致电池内部温度升高，电池内部环境温度高于一定值时，温度记忆弹性元件发生形变，温度记忆弹性元件的自由端延伸，使得温度记忆弹性元件将盖板主体与电极端子电连接，从而导致电极端子与盖板主体导通，最终实现电池内部的短路，快速将电池内的能量释放，有效的防止电池到达热失控点，对电池在异常情况下的形成保护，提高了电池的安全性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的电池正常状态下示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电池异常状态下示意图；
图3为本实用新型实施例提供的带电芯的电池示意图。
附图标记说明
负极端子2；接触片3；注液孔密封盖4；防爆阀5；正极端子6；负极引出片8；温度记忆弹性元件9；正极引出片10；电池壳体11；盖板主体12；电芯13；第一密封件21；第二密封件22。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述。
本实用新型提供了一种电池盖板组件，所述电池盖板组件包括盖板主体12及电极端子，所述电极端子贯穿盖板主体12与盖板主体12绝缘密封，所述电池盖板组件还包括温度记忆弹性元件9，所述温度记忆弹性元件9的一端与所述电极端子或盖板主体12连接，另一端为自由端，所述温度记忆弹性元件9可根据温度变化延伸或收缩，所述温度记忆弹性元件9能在电池内部温度高于预设温控阀值时使电极端子与盖板主体12电连接。具体的，如图1所示，本实用新型提供的一种电池盖板组件，通过所述电池盖板组件内的温度记忆弹性元件 9设置于电极端子与盖板主体12之间，当电池内部异常时，电池发生热失控导致电池内部温度升高，电池内部环境温度高于一定值时，温度记忆弹性元件9发生形变，温度记忆弹性元件9的自由端延伸使得电极端子与盖板主体12连接导通，最终实现电池内部的短路，快速将电池内的能量释放，有效的防止电池到达热失控点，对电池在异常情况下的形成保护，提高了电池的安全性能。
如图1至图3所示，温度记忆弹性元件9的一端与所述电极端子连接，具体优选，电极端子与温度记忆弹性元件9之间设有与电极端子电连接的电极引出片，然后温度记忆弹性元件9的一端与电极引出片连接；通过温度记忆弹性元件9在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与盖板主体12接触使电极端子与盖板主体12电连接。进一步优选，温度记忆弹性元件9的自由端设置有接触片3，所述接触片 3增大接触面积，有利于所述温度记忆弹性元件9的自由端与盖板主体12的充分接触，有效实现电池异常时电池内部的短路，提高电池安全性能。
在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片3与盖板主体12接触使电极端子与盖板主体12电连接。电极引出片可以位于盖板上方也可以位于盖板下方，当位于盖板下方时可以作为电池的电极引出片直接与电池内部的电芯13电连接，使得所述温度记忆弹性元件9更好的感应电池内部温度，在电池内部异常时及时有效将电池短路，对电池进行保护。
本实用新型不局限如上实施方式，也可以将温度记忆弹性元件9连接在盖板主体12上，例如温度记忆弹性元件9的一端与盖板主体12连接，通过温度记忆弹性元件9在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极端子接触使电极端子与盖板主体12电连接。进一步优选，电极端子的一端连接有电极引出片，温度记忆弹性元件9能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极引出片接触，使电极端子与盖板主体12电连接。电极引出片可以位于盖板上方也可以位于盖板下方，当位于盖板下方时可以作为电池的内电极引出片直接与电池内部的电芯13电连接。电极引出片优选与电池盖板平行。此实施方式中也可以优选，温度记忆弹性元件9的自由端设置有接触片3，在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片3与电极端子或电极引出片接触，使得在电池内部异常时及时有效将电池短路，对电池进行保护，有利于提高电池的安全性能。
进一步的，所述温度记忆弹性元件9为记忆合金元件，并优选设置为弹簧状记忆合金元件，该设置充分利用温度记忆弹性元件9受热形变的特性，有利于在电池内部异常时将电池内部短路，对电池进行保护。更进一步的，所述记忆合金元件的变形温度为50-60摄氏度。具体的，所述记忆合金元件材料包含但不限于Ni-Mn-Ga-Gd合金或者 Ni-Mn-Sn合金等，所述记忆合金材料优选热变形温度在50-60℃的合金材料。
并且，为保证电池的正常使用，一般的在所述电极端子与盖板主体12之间设置有用于绝缘密封的第一密封件21，所述第一密封件21 由绝缘材料制作。实际工业流程如下：将所述电极端子与所述盖板主体12的空隙进行密封同时实现绝缘隔离，在工艺流程上，通常采用将所述第一密封件21先融化成液态然后注入所述电极端子与所述盖板主体12的空隙内，待液态第一密封件21冷却，形成绝缘密封的固态结构。即保证所述电池的密封性的同时，保证电极端子与所述盖板主体12之间绝缘。
如图1至图3所示，如上所述的电极端子可以为正极端子6或负极端子2，即仅有一电极采用上述结构，另一电极本实用新型没有限制。优选所述电极端子设定为负极端子2，本实用新型的发明人通过长期对异常电池的生产数据进行分析，发现电池壳体11对电池的负极普遍较低，电压值分布在0.1伏特至0.3伏特区间内，低于标准值 0.5伏特，推测电池壳体11对负极电压较低使得电池壳体11电压在 0伏特左右，但电池壳体11电压在0伏特左右时，锂离子Li+可嵌入铝AI材质中形成Li-AI合金,暴露在空气中会与水蒸气H2O、二氧化碳CO2、氧气O2发生原电池反应，生成氧化锂Li2O等，优选，负极端子2与盖板主体12绝缘密封，防止电池的负极被氧化腐蚀。即优选负极端子2采用上述结构，正极端子6的结构为一般的常规设置，所述正极端子6与盖板导通，所述正极端子6与盖板之间设置有第二密封件22，所述第二密封件22为低电阻密封结构，具体的，所述第二密封件22表面设有低电阻材料，所述第二密封件22将正极端子6 与所述盖板主体12的之间空隙进行密封的同时还将两者导通，有利于与所述记忆弹性元件配合实现电池正极与负极的短路，对异常的电池形成保护，提高电池安全系数。所述第二密封件22的实际成型过程与上述常规第一密封件21相同。两者本质仅在材料上有区别。若电极材料满足所述电极端子的材料需求，所述正极端子6也可采用所述电极端子的设置方式。
本实用新型不局限如上实施方式，如上所述电极端子包括正极端子6和负极端子2，即两电极均采用上述结构；此时，温度记忆弹性元件9至少包括两个，至少一个温度记忆弹性元件9能在电池内部温度高于预设温控阀值时使正极端子6与盖板主体12电连接；至少一个温度记忆弹性元件9能在电池内部温度高于预设温控阀值时使负极端子2与盖板主体12电连接。
如图所示，所述盖板主体12上还设有防爆阀5及注液孔。所述注液孔上设置有与之匹配的注液孔密封盖4。所述防爆阀5为本技术领域人员所悉知的用于电池防护的防爆阀5。
本实用新型还提供了一种电池，所述电池包括电池壳体11、电芯13及电池盖板组件，所述的电池盖板组件为上述实施例中任意一项所述的电池盖板组件。所述电池壳体11与所述电池盖板组件配合形成容纳所述电芯13的电池盒，所述电池盖板组件的电极端子与电芯电连接用于引出电池电流。
优选，温度记忆弹性元件9位于所述电池盒内、盖板主体12下方，使得所述温度记忆弹性元件9更好的感应电池内部温度，在电池内部异常时及时有效将电池短路，对电池进行保护。进一步的，电极端子位于电池盒内的一端连接有电极引出片，此时电极引出片可以作为内引出片直接与电芯的极耳连接，进一步的，具体的如图3所示，所述正极端子6的位于电池盒内的一端设置有正极引出片10，所述正极引出片10与所述电芯13在边缘处进行焊接。所述负极端子2的位于电池盒内的一端设置有负极引出片8，所述负极引出片优选设为所述电极引出片，通过上述负极引出片8及正极引出片10的连接，实现电芯13与所述正极端子6、负极端子2的电连接。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种电池盖板组件，所述盖板组件包括盖板主体及电极端子，所述电极端子贯穿盖板主体与盖板主体绝缘密封，其特征在于，所述电池盖板组件还包括温度记忆弹性元件，所述温度记忆弹性元件的一端与所述电极端子或盖板主体连接，另一端为自由端，所述温度记忆弹性元件可根据温度变化延伸或收缩，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使电极端子与盖板主体电连接。
2.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极端子与温度记忆弹性元件之间还设有与电极端子电连接的电极引出片，所述温度记忆弹性元件的一端与电极引出片连接；所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与盖板主体接触。
3.根据权利要求1或2所述的电池盖板组件，其特征在于，所述温度记忆弹性元件的自由端设置有接触片，在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片与盖板主体接触。
4.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述温度记忆弹性元件的一端与盖板主体连接，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极端子接触。
5.根据权利要求4所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极端子的一端连接有电极引出片，所述温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时自由端与电极引出片接触。
6.根据权利要求4或5所述的电池盖板组件，其特征在于，所述温度记忆弹性元件的自由端设置有接触片，在电池内部温度高于预设温控阀值时接触片与电极端子或电极引出片接触。
7.根据权利要求2或5所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极引出片位于盖板主体下方，所述温度记忆弹性元件位于盖板主体下方。
8.根据权利要求7所述的电池盖板组件，其特征在于，所述预设温控阀值为50- 60摄氏度。
9.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述温度记忆弹性元件为弹簧状记忆合金元件。
10.根据权利要求7所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极端子与盖板主体之间设置有用于绝缘密封的第一密封件。
11.根据权利要求10所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极端子为负极端子。
12.根据权利要求11所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板组件还包括正极端子，所述正极端子与盖板导通。
13.根据权利要求12所述的盖板组件，其特征在于，所述正极端子与盖板之间设置有第二密封件，所述第二密封件为低电阻密封结构。
14.根据权利要求7所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电极端子包括正极端子和负极端子，所述温度记忆弹性元件至少包括两个，至少一个温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使正极端子与盖板主体电连接；至少一个温度记忆弹性元件能在电池内部温度高于预设温控阀值时使负极端子与盖板主体电连接。
15.一种电池，其特征在于，所述电池包括电池壳体、电芯及权利要求1-14所述的电池盖板组件，所述电池壳体与所述电池盖板组件配合形成容纳所述电芯的电池盒，所述电极端子与所述电芯的电极通过所述电极引出片电连接。
16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述温度记忆弹性元件位于所述电池盒内、盖板主体下方。
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