CN207282543U - 一种动力电池安全顶盖结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于新能源汽车动力电池技术领域的动力电池安全顶盖结构，所述的动力电池安全顶盖结构的电池负极柱(4)侧面或电池正极柱(5)侧面设置翻转片(6)，翻转片(6)前端设置为能够延伸到防爆片(3)下方位置的结构，顶盖片(1)下表面设置向翻转片(6)方向延伸的支撑柱(7)，本实用新型的动力电池安全顶盖结构，结构简单，在电池内部气压增大时，能有效确保风暴片破裂打开，使得电池内部气压及时排泄，防止电池爆炸，同时使得爆破片上的开口可以使翻转片穿过防爆孔，翻转至外面和顶盖片电联接，避免过充对电池进一步损坏，提高锂离子电池的安全性能。

Description

一种动力电池安全顶盖结构

技术领域

本实用新型属于新能源汽车动力电池技术领域，更具体地说，是涉及一种动力电池安全顶盖结构。

背景技术

随着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。现有技术中的锂离子电池，电池顶盖片上防爆片是密封焊接在顶盖片中央的单一防爆片，这样的结构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，电池在过量充电或者内部热失控等特殊情况下，内部气压增大，爆破片破裂缝隙较小，使得内部气压的不到及时排泄，造成电池爆炸，和爆破片起爆后依然使电池继续受到损毁，造成不能全面的保护动力电池，因此，现有结构的离子电池安全性能不甚理想。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，制造成本低，在电池内部气压增大时，能够有效确保防爆片破裂打开，并且确保翻转片翻转后能够准确地翻转接触顶盖片，使得电池内部气压及时排泄，防止电池爆炸，同时使得爆破片上的开口可以使翻转片穿过防爆孔，翻转至外面和顶盖片电联接，使得正负极电联接，实现电池外短路，避免过充对动力电池进一步损坏，从而全面提高锂离子电池的安全性能的动力电池安全顶盖结构。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种动力电池安全顶盖结构，所述的动力电池安全顶盖结构包括顶盖片，顶盖片上设置防爆片孔，防爆片孔下方位置的顶盖片部位焊接防爆片，顶盖片下方设置电池负极柱和电池正极柱，电池负极柱侧面或电池正极柱侧面设置翻转片，翻转片前端设置为能够延伸到防爆片下方位置的结构，顶盖片下表面设置向翻转片方向延伸的支撑柱，翻转片设置为铜材制成的结构。

所述的翻转片一端与连接片一端连接，连接片另一端与电池负极柱侧面或电池正极柱侧面连接，连接片与翻转片处于同一平面，连接片为铝材支撑的结构。

所述电池负极柱上套装密封圈Ⅰ，电池正极柱上套装密封圈Ⅱ，电池负极柱穿过负极上塑胶与负极铆接铝块铆接，电池正极柱穿过正极电阻片与正极铆接铝块铆接，顶盖片和电池正极柱之间设置正极下塑胶，顶盖片和电池负极柱之间设置负极下塑胶。

所述的防爆片上方位置的顶盖片上还设置防爆阀保护片，防爆阀保护片设置为由聚乙烯材料或聚丙烯材料制作而成。

所述的翻转片设置为由质软铜材料制成的结构。

所述的电池正极柱同时穿过正极下塑胶，所述的电池负极柱同时穿过负极下塑胶，所述的顶盖片上还设置注液孔。

采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：

本实用新型的动力电池安全顶盖结构，在顶盖片中间设有防爆片孔，防爆片孔下方的顶盖片上焊接有防爆片。在电池负极柱或电池正极柱一侧固定连接翻转片，而顶盖片上则设置支撑柱，这样，当电池内部气压较高时，气压施力在翻转片上，推动翻转片向防爆片一侧弯折，而在翻转片弯折时，以支撑柱作为支点，用于支撑翻转片，使翻转片翻转弯折后能够准确地翻转接触至防爆片孔位置，实现快速切开爆破片的目的，使防爆片上形成开口，内部的气压能够及时从开口排泄，防止电池爆炸，同时，气压的推动力使得翻转片能够通过爆破片上的开口可，进而翻转至外面和顶盖片接触，实现电联接，使得正负极电联接短路，避免电池的进一步损坏，对电池起到有效保护作用。本实用新型的动力电池安全顶盖结构，结构简单，成本低，在电池内部气压增大时，能够有效确保防爆片破裂打开，使得电池内部气压及时排泄，防止电池爆炸，同时使得爆破片上的开口可以使翻转片穿过防爆孔，翻转至外面和顶盖片电联接，使得正负极电联接，实现电池外短路，避免过充对电池进一步损坏，提高锂离子电池的安全性能。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本实用新型所述的动力电池安全顶盖结构的结构示意图；

图2为本实用新型所述的动力电池安全顶盖结构的各部件的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型所述的动力电池安全顶盖结构的仰视结构示意图；

图4为本实用新型所述的动力电池安全顶盖结构发生爆炸后的侧视结构示意图；

附图中标记分别为：1、顶盖片；2、防爆片孔；3、防爆片；4、电池负极柱；5、电池正极柱；6、翻转片；7、支撑柱；8、密封圈Ⅰ；9、密封圈Ⅱ；10、负极上塑胶；11、负极铆接铝块；12、正极电阻片；13、正极铆接铝块；14、正极下塑胶；15、负极下塑胶；16、防爆阀保护片；17、注液孔；18、连接片。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图4所示，本实用新型为一种动力电池安全顶盖结构，所述的动力电池安全顶盖结构包括顶盖片1，顶盖片1上设置防爆片孔2，防爆片孔2下方位置的顶盖片1部位焊接防爆片3，顶盖片1下方设置电池负极柱4和电池正极柱5，电池负极柱4侧面或电池正极柱5侧面设置翻转片6，翻转片6前端设置为能够延伸到防爆片3下方位置的结构，顶盖片1下表面设置向翻转片6方向延伸的支撑柱7，翻转片6设置为铜材制成的结构。上述结构，在顶盖片中间设有防爆片孔，防爆片孔下方的顶盖片上焊接有防爆片。在电池负极柱或电池正极柱一侧固定连接翻转片，而顶盖片上则设置支撑柱，这样，当电池内部气压较高时，气压施力在翻转片上，推动翻转片向防爆片一侧弯折，而在翻转片弯折时，以支撑柱作为支点，用于支撑翻转片，使翻转片翻转弯折后能够准确地翻转接触至防爆片孔位置，实现快速切开爆破片的目的，使防爆片上形成开口，内部的气压能够及时从开口排泄，从而防止电池爆炸，同时，气压的推动力使得翻转片能够通过爆破片上的开口可，进而翻转至外面和顶盖片接触，实现电联接，使得正负极电联接短路，避免电池的进一步损坏，对电池起到有效保护作用。本实用新型的动力电池安全顶盖结构，结构简单，成本低，在电池内部气压增大时，能够有效确保防爆片破裂打开，使得电池内部气压及时排泄，防止电池爆炸，同时使得爆破片上的开口可以使翻转片穿过防爆孔，翻转至外面和顶盖片电联接，使正负极电联接，实现电池外短路，避免过充对电池进一步损坏，提高锂离子电池的安全性能。

所述的翻转片6一端与连接片18一端连接，连接片18另一端与电池负极柱4侧面或电池正极柱5侧面连接，连接片18与翻转片6处于同一平面，连接片18为铝材支撑的结构。上述结构，连接片一端与极柱连接，连接片另一端与翻转片焊接连接，两者之间通过电阻焊焊接在一起，在电池内部压力过高时，能够有效确保翻转片翻转。连接片材料为铝合金，翻转片为铜材，其中铜材的硬度要小于铝合金的硬度。铝合金的连接片硬度大于翻转片，用以支撑住铜材质的翻转片，铜材质的翻转片硬度比连接片小，便于发生翻转动作。反转后翻转片与顶盖短路接触，铜材质的电阻小，导电性比铝合金好，可以更好的与顶盖电连接，防止铝合金材质的翻转片与顶盖接触不良，造成品质底下问题。从成本角度来说铝合金比铜材便宜，所以没有通体采用铜材。从电池能量密度角度考虑，铜的密度大于铝合金的密度，质量比铝合金高，会造成电池能量密度下降，所以没有通体采用铜材，采用这种结合的形式。从均衡的角度考虑，采用半结合的连接结构。

所述电池负极柱4上套装密封圈Ⅰ8，电池正极柱5上套装密封圈Ⅱ9，电池负极柱4穿过负极上塑胶10与负极铆接铝块11铆接，电池正极柱5穿过正极电阻片12与正极铆接铝块13铆接，顶盖片1和电池正极柱5之间设置正极下塑胶14，顶盖片1和电池负极柱4之间设置负极下塑胶15。上述结构，电池正极柱5上端套有密封圈Ⅱ9、电池负极柱4上端套有密封圈Ⅰ8，电池负极柱穿过顶盖片及顶盖片上部的负极上塑胶与负极铆接铝块铆接，负极上塑胶主要作用为将负极柱和顶盖片电绝缘。而电池正极柱穿过顶盖片及顶盖片上的正极电阻块和正极铆接铝块铆接，正极电阻块作用为将正极柱和顶盖片电连接，使得顶盖和动力电池壳体都带正电，确保电池能够可靠工作。

所述的防爆片3上方位置的顶盖片1上还设置防爆阀保护片16，防爆阀保护片16设置为由聚乙烯材料或聚丙烯材料制作而成。防防爆阀保护片为一层0.2-0.5mm的聚乙烯薄膜材料或聚丙烯薄膜材料。

所述的翻转片设置为由质软铜材料制成的结构。上述结构，确保翻转片能够在气压推动下可靠翻转，又不会在翻转中发生断裂。

所述的电池正极柱5同时穿过正极下塑胶14，所述的电池负极柱4同时穿过负极下塑胶15，所述的顶盖片1上还设置注液孔17。正极下塑胶14和负极下塑胶15的设置，用于将顶盖片和电池电芯绝缘。而防爆片孔一侧设置的注液孔，则用于向电池内注射电解液。

本实用新型的动力电池安全顶盖结构，在顶盖片中间设有防爆片孔，防爆片孔下方的顶盖片上焊接有防爆片。在电池负极柱或电池正极柱一侧固定连接翻转片，而顶盖片上则设置支撑柱，这样，当电池内部气压较高时，气压施力在翻转片上，推动翻转片向防爆片一侧弯折，而在翻转片弯折时，以支撑柱作为支点，用于支撑翻转片，使翻转片翻转弯折后能够准确地翻转接触至防爆片孔位置，实现快速切开爆破片的目的，使防爆片上形成开口，内部的气压能够及时从开口排泄，从而防止电池爆炸，同时，气压的推动力使得翻转片能够通过爆破片上的开口可，进而翻转至外面和顶盖片接触，实现电联接，使得正负极电联接短路，避免电池的进一步损坏，对电池起到有效保护作用。本实用新型的动力电池安全顶盖结构，结构简单，成本低，在电池内部气压增大时，能有效确保防爆片破裂打开，使得电池内部气压及时排泄，防止电池爆炸，同时使得爆破片上的开口可以使翻转片穿过防爆孔，翻转至外面和顶盖片电联接，使得正负极电联接，实现电池外短路，避免过充对电池进一步损坏，提高锂离子电池的安全性能。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种动力电池安全顶盖结构，其特征在于：所述的动力电池安全顶盖结构包括顶盖片(1)，顶盖片(1)上设置防爆片孔(2)，防爆片孔(2)下方位置的顶盖片(1)部位焊接防爆片(3)，顶盖片(1)下方设置电池负极柱(4)和电池正极柱(5)，电池负极柱(4)侧面或电池正极柱(5)侧面设置翻转片(6)，翻转片(6)前端设置为能够延伸到防爆片(3)下方位置的结构，顶盖片(1)下表面设置向翻转片(6)方向延伸的支撑柱(7)，翻转片(6)设置为铜材制成的结构。

2.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖结构，其特征在于：所述的翻转片(6)一端与连接片(18)一端连接，连接片(18)另一端与电池负极柱(4)侧面或电池正极柱(5)侧面连接，连接片(18)与翻转片(6)处于同一平面，连接片(18)为铝材支撑的结构。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池安全顶盖结构，其特征在于：所述电池负极柱(4)上套装密封圈Ⅰ(8)，电池正极柱(5)上套装密封圈Ⅱ(9)，电池负极柱(4)穿过负极上塑胶(10)与负极铆接铝块(11)铆接，电池正极柱(5)穿过正极电阻片(12)与正极铆接铝块(13)铆接，顶盖片(1)和电池正极柱(5)之间设置正极下塑胶(14)，顶盖片(1)和电池负极柱(4)之间设置负极下塑胶(15)。

4.根据权利要求1或2所述的动力电池安全顶盖结构，其特征在于：所述的防爆片(3)上方位置的顶盖片(1)上还设置防爆阀保护片(16)，防爆阀保护片(16)设置为由聚乙烯材料或聚丙烯材料制作而成。

5.根据权利要求3所述的动力电池安全顶盖结构，其特征在于：所述的电池正极柱(5)穿过正极下塑胶(14)，所述的电池负极柱(4)穿过负极下塑胶(15)，所述的顶盖片(1)上还设置注液孔(17)。