CN214706162U - 电池盖板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池盖板组件，包括：金属基板和泄压部，金属基板上开设有沿厚度方向贯穿的通孔，泄压部与所述基板固定连接，泄压部的至少一部分封堵住所述通孔。通过在金属基板上设置排气通孔，然后在排气孔的上方或下方或上下方覆盖防爆泄压密封层。防爆压力可以通过设置孔径、防爆泄压密封层材质、厚度等来设置不同的防爆压力，防爆泄压结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间，可以根据结构尺寸精确可调控，需求变形空间小，极端情况下无变形量亦可实现防爆泄压功能，并且具有泄压压力大小不同的两级泄压，常温正常泄压与高温提前泄压两种泄压模式，该结构与双面绝缘金属基板的制造工艺兼容性好。

Description

电池盖板组件

技术领域

本实用新型属于能量转换技术领域，具体涉及一种电池盖板组件。

背景技术

目前市场上的锂离子电池特别是功率较大的动力用锂离子电池在结构上均进行了防爆泄压结构或装置设计，以确保电池在长期使用后或热失控时内部气压超额上升时可以及时泄压，防止爆炸。当前，典型的防爆阀设计可以分为以下两类：层叠式防爆泄压结构，该类结构一般应用于圆柱形锂离子电池盖板的设计，一般同时具有断流、泄压功能。但缺点是结构复杂，零件较多装配复杂，占用空间较大。刻印式防爆泄压结构，该类结构对刻槽的加工精度要求非常高，且仅适合在硬度较低且延展性很好的金属进行刻槽加工，例如是铝合金等。对于硬度较高的碳钢、不锈钢或其它合金则难以在确保较低爆破压力的前提下进行可靠的刻槽加工。微型锂离子电池(扣式或针式)虽然功率较小，但其使用产品位置与人体密切接触，例如助听器、蓝牙耳机、手表等均匀人体贴身接触，其安全性也同样重要。而且，微型锂离子电池由于体积限制，对其防爆泄压结构或装置的设计要求更高。

现有技术的缺陷和不足：

1.由于尺寸限制，传统的层叠式防爆结构占用空间大，难以在微小型电池中设置；

2.由于尺寸限制，微小型电池一般采用强度(硬度)较大的铁基合金作为壳体或盖板基材，该类材料的刻槽无经济、可靠的加工方法；

3.由于使用环境的限制，无法提供充裕的变形空间来实现防爆泄压功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术的结构占用空间大以及在加工过程中过渡浪费资源等问题，本实用新型提出一种电池盖板组件，通过在金属基板上设置排气通孔，然后在排气孔的上方或下方或上下方覆盖防爆泄压密封层，从而保证电池盖板组件的结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间，可以根据结构尺寸精确可调控，需求变形空间小，制作过程简便并且能够节省大量原材料。

本实用新型决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池盖板组件，包括：金属基板，所述金属基板上开设有沿厚度方向贯穿的通孔；泄压部，所述泄压部与所述基板固定连接，所述泄压部的至少一部分封堵住所述通孔。本实用新型电池盖板组件，通过在金属基板上设置排气通孔，并且泄压部至少一部分设于通孔内，可以达到良好的泄压效果，并且电池盖板组件的结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间，可以根据结构尺寸精确可调控，需求变形空间小，制作过程简便并且能够节省大量原材料。

进一步，为了确保良好的泄压效果，所述泄压部包括：第一泄压片，所述第一泄压片与所述金属基板的一侧相连接，且所述第一泄压片完全覆盖所述通孔的一端。也就是说，第一泄压片与金属基板的一侧通过热压复合或胶接等方式连接。

更进一步地，为了能够取得更佳良好的泄压效果，所述泄压部还包括：第二泄压片，所述第二泄压片与所述金属基板的另一侧相连接，且所述第二泄压片完全覆盖所述通孔的另一端。也就是说，第二泄压片与金属基板的另一侧通过热压复合或胶接等方式连接。

进一步，所述泄压部包括：隔离件，所述隔离件设在所述通孔内且与所述通孔的内壁粘接。隔离件的材质为疏水性或隔水性良好的材料，可以减少外部水气通过泄压部渗透进锂电池内部。

进一步，为了保证结构整体的密封性，所述泄压部完全填充在所述通孔内。

进一步，为了确保不同工作模式下，当压力大小不同时，不同厚度的泄压片能够承受相对应的压力，所述第二泄压片的厚度大于所述第一泄压片的厚度。

进一步，为了保证泄压部能够在高压下瞬间破裂，所述泄压部由陶瓷粉末掺杂的环氧树脂的混合材料制成。

本实用新型的有益效果是，一种电池盖板组件，包括：金属基板和泄压部，金属基板上开设有沿厚度方向贯穿的通孔，泄压部与所述基板固定连接，泄压部的至少一部分封堵住所述通孔。通过在金属基板上设置排气通孔，然后在排气孔的上方或下方或上下方覆盖防爆泄压密封层。防爆压力可以通过设置孔径、防爆泄压密封层材质、厚度等来设置不同的防爆压力，防爆泄压结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间，可以根据结构尺寸精确可调控，需求变形空间小，极端情况下无变形量亦可实现防爆泄压功能，并且具有泄压压力大小不同的两级泄压，常温正常泄压与高温提前泄压两种泄压模式，该结构与双面绝缘金属基板的制造工艺兼容性好。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例的电池盖板组件的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例的电池盖板组件的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例的电池盖板组件的结构示意图；

图4是本实用新型又一实施例的电池盖板组件的结构示意图。

附图标记：

电池盖板组件100；

金属基板10；通孔11；

泄压部20；第一泄压片21；第二泄压片22；隔离件23。

具体实施方式

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，仅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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本实用新型实施例的电池盖板组件100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电池盖板组件100，包括：金属基板10和泄压部20。

具体而言，金属基板10上开设有沿厚度方向贯穿的通孔11，泄压部20与基板固定连接，泄压部20的至少一部分封堵住通孔11。

换言之，电池盖板组件100主要由金属基板10和泄压部20组成。在金属基板10上设有通孔11，通孔11能够沿金属基板10的厚度方向贯通，泄压部20至少一部分设于通孔11内，也就是说，泄压部20可以全部设于通孔11内，也可以局部设于通孔11内。并且，泄压部20与金属基板10固定连接。也就是说，泄压部20可以使用陶瓷粉末改性环氧树脂，对通孔11进行填孔处理，形成结构强度薄弱区域。当泄压部20受到高压气体冲击时，泄压部20结构先被破坏，随即电池内部高压气体可以通过金属基板10上的通孔11排出。

由此，通过在金属基板上设置排气通孔，并且泄压部至少一部分设于通孔内，可以达到良好的泄压效果，并且电池盖板组件的结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间，可以根据结构尺寸精确可调控，需求变形空间小，制作过程简便并且能够节省大量原材料。

如图2所述，根据本实用新型的一个实施例，泄压部20包括：第一泄压片21，第一泄压片21与金属基板10的一侧相连接，且第一泄压片21完全覆盖通孔11的一端。通过在金属基板10的一侧设置第一泄压片21，可以确保压力产生时，能够通过冲破第一泄压片21，将气体通过金属基板10上的通孔排出。单片破裂后即可实现电池内部高压气体泄露功能，具有更快速、更灵敏的泄压反应。

如图3所示，在本实用新型的一些具体实施方式中，泄压部20还包括：第二泄压片22，第二泄压片22与金属基板10的另一侧相连接，且第二泄压片22完全覆盖通孔11的另一端。通过在金属基板10的另一侧设置第二泄压片22，可以确保压力产生时，能够通过冲破第一泄压片21后有第二泄压片22做屏障，当压力足够大时，气体能够第二泄压片22，将气体通过金属基板10上的通孔排出。

如图4所示，根据本实用新型的一个实施例，泄压部20包括：隔离件23，隔离件23设在通孔11内且与通孔11的内壁粘接。隔离件23的材质为疏水性或隔水性良好的材料，可以减少外部水气通过泄压部渗透进锂电池内部。

在本实用新型的一些具体实施方式中，泄压部20完全填充在通孔11内。通过使泄压部20全部设置在通孔11内，从而可以确保结构整体的密封性。

进一步地，第二泄压片22的厚度大于第一泄压片21的厚度。通过将第二泄压片22的厚度设计为大于第一泄压片21的厚度，从而可以保证第二泄压片22抗压大于第一泄压片21。从而保证电池盖板组件100实现两级泄压的效果。

可选地，泄压部20由陶瓷粉末掺杂的环氧树脂的混合材料制成，陶瓷粉末掺杂的环氧树脂在有机溶剂环境下溶胀程度更小，结构稳定性更好，使环氧树脂热膨胀系数与不锈钢相近匹配，保证了环氧树脂与不锈钢连接的可靠性，掺杂陶瓷粉末的环氧树脂提高了水气阻隔性能，掺杂陶瓷粉末的环氧树脂更脆，利于在高气压条件下瞬间破裂。

工作原理：常温工作模式：当电池内压增大，内部气压施加于内部防爆泄压片压力大于其强度但小于外部防爆泄压片强度时，内部防爆泄压片发生精确断裂，电池内部高压气体初步释放但被外部防爆泄压片进行拦截，高压气体未直接排出电池体外，此时电池并未发生失效破坏；当电池内压继续增加，其内部高压气体在外部防爆泄压片处积聚至其强度极限时，电池进行二次快速泄压防止电池发生爆炸，此时电池发生失效破坏。

高温工作模式：当电池在非正当使用或受到高温环境破坏，其本身温度高于150℃以上时，电池内部气压急剧上升。此时，陶瓷粉末改性环氧树脂在高温下强度下降，此时防爆泄压压力下降，形成比常温工作时更低的泄压压力提前进行泄压，可以进一步提高电池的安全性。

总而言之，本实用新型涉及的电池盖板组件100，采用的是在金属双面绝缘基板设置排气通孔，然后在排气孔的上方或下方或上下方覆盖防爆泄压密封层。防爆压力可以通过设置孔径、防爆泄压密封层材质、厚度等来设置不同的防爆压力。其优点在于：该防爆泄压结构结构简单，无需占用额外空间，确保了微小型电池的有效空间；防爆泄压压力可以根据结构尺寸精确可调控；防爆泄压需求变形空间小，极端情况下无变形量亦可实现防爆泄压功能；具有泄压压力大小不同的两级泄压；具有常温正常泄压与高温提前泄压两种泄压模式；该结构与双面绝缘金属基板的制造工艺兼容性好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电池盖板组件，其特征在于，包括：

金属基板，所述金属基板上开设有沿厚度方向贯穿的通孔；

泄压部，所述泄压部与所述基板固定连接，所述泄压部的至少一部分封堵住所述通孔。

2.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述泄压部包括：

第一泄压片，所述第一泄压片与所述金属基板的一侧相连接，且所述第一泄压片完全覆盖所述通孔的一端。

3.根据权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于，所述泄压部还包括：

第二泄压片，所述第二泄压片与所述金属基板的另一侧相连接，且所述第二泄压片完全覆盖所述通孔的另一端。

4.根据权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于，所述泄压部包括：

隔离件，所述隔离件设在所述通孔内且与所述通孔的内壁粘接。

5.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述泄压部完全填充在所述通孔内。

6.根据权利要求3所述的电池盖板组件，其特征在于，所述第二泄压片的厚度大于所述第一泄压片的厚度。

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