CN216793925U - 一种电池防爆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片，所述顶盖片两端为电池的负极端和正极端，还包括安全结构，安全结构与负极端集成在顶盖片上，所述安全结构内设置翻转片，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片翻转，以使得电池的正负极短路。本实用新型通过对翻转片以及顶盖的结构设计将翻转片和防爆阀的功能集结在负极端的空间内，省去了防爆阀的安装，减少了工艺上的顶盖装配工序。

Description

一种电池防爆结构

技术领域

本实用新型涉及电池安全防护装置技术领域，具体涉及一种电池防爆结构。

背景技术

目前，随着电池技术的不断进步，当前电池的电容量日益增大，电池的安全问题也随之而来。当电池内部出现异常产气的情况，导致电池壳体内气压增大，随着电池壳体内的气压增大甚至可能导致电池爆炸。现有技术中针对该问题，采用翻转片和防爆阀组成安全保护装置防止电池爆炸，但是翻转片和防爆阀在电池中是分散布置的，安装防爆阀，增加了工艺上的顶盖装配工序，造成电池生产成本的增加。

申请号为CN201910936301.8的发明专利申请公开了一种防爆阀组件、顶盖及电池，防爆阀组件包括防爆阀和导电片，防爆阀包括外框和爆破片，爆破片的边缘与外框的内侧连接，爆破片的边缘位于同一平面上，爆破片具有位于此平面第一侧的第一工位以及位于此平面第二侧的第二工位，导电片设置在此平面的第二侧并与位于第二工位的爆破片抵接。该发明的防爆阀组件通过将爆破片设置为可翻转的形式，使顶盖上无需设置单独的翻转片，减少了顶盖上的部件数量，使得顶盖的成本和装配难度减低，降低了电池整体的成本。但是该发明仍然需要单独设置防爆阀来防止电池产生爆炸，在装配上仍然需要较多的完成装配工序，同时采用该技术方案对于电池内气流压力逐渐增大的情况，采用该爆破片结构无法到达有效防止电池爆炸的效果。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供了一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片，所述顶盖片两端为电池的负极端和正极端，还包括安全结构，安全结构与负极端集成在顶盖片上，所述安全结构内设置翻转片，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片翻转，以使得电池的正负极短路。本实用新型通过对翻转片以及顶盖的结构设计将翻转片和防爆阀的功能集结在负极端的空间内，省去了防爆阀的安装，减少了工艺上的顶盖装配工序。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片，所述顶盖片两端为电池的负极端和正极端，还包括安全结构，安全结构与负极端集成在顶盖片上，所述安全结构内设置翻转片，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片翻转，以使得电池的正负极短路。

进一步地，所述正极端与顶盖片电气连接，所述安全结构包括负极导电片、负极绝缘塑胶和翻转片，负极导电片上设有通孔结构和电气短接端，负极导电片与负极柱电气连接；所述负极绝缘塑胶设置于顶盖片上并设有开孔结构，所述开孔结构与所述电池壳体内部连通，所述翻转片包括与顶盖片电气连接的固定端，以及与所述固定端一体的翻转端，通过所述翻转片将电池内部与外界隔离，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片翻转，使得所述翻转端与所述电气短接端电气接触，形成电池的正负极短路。

进一步地，所述翻转片包括中央接触部和边缘变形部，边缘变形部为圆形弧状结构，圆形弧状结构的弧面上刻画若干环形的刻痕，所述刻痕为沿环形弧面连续设置的V字凹槽；负极导电片的电气短接端分隔所述通孔结构形成对称通孔；当所述翻转片翻转后，所述电池内部产生气流形成第二压力时，翻转片的刻痕处产生破裂，电池内部气流从所述通孔结构排出。

进一步地，所述第一压力为所述翻转片的翻转压力，所述第二压力为防爆阀的爆破压力。

进一步地，所述负极导电片连接电池的负极端形成导电的一体结构，负极导电片包括连接负极端平面和通气平面，通气平面低于连接负极端平面设置，形成负极导电片的缺口结构，缺口结构形成容纳空间，嵌合保护贴片。

进一步地，所述翻转片包括环形的外圈体形成翻转片焊接部，翻转片焊接部焊接在顶盖片上，通过所述翻转片将电池内部与外界隔离。

进一步地，所述翻转片的边缘变形部从中央接触部向翻转片焊接部延伸，所述环形的刻痕自所述边缘变形部向翻转片焊接部方向延伸设置，且所述刻痕的圈体直径从中央接触部向翻转片焊接部方向逐渐扩大，在所述圆形弧状结构的边缘变形部上呈阶梯状分布。

进一步地，所述负极导电片嵌合在负极绝缘塑胶形成的盒体内，负极绝缘塑胶上设有开孔结构，所述开孔结构直径契合于翻转片焊接部外圈直径设置，开孔结构上方连接通孔结构，所述开孔结构和通孔结构形成电池内部气流排出通道。

进一步地，所述顶盖片上设有注液孔连接电池内部。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型公开了一种电池防爆结构，通过对翻转片进行刻痕处理，使得翻转片能在第一压力下翻转短接，在第二压力下爆破，然后通过设计的电池内部气流排出通道进行排气，实现了翻转片和防爆阀功能在负极端的集结，省去了防爆阀的安装，减少了工艺上的顶盖装配工序，节约了装配电池的成本。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型安全结构的爆炸示意图；

图3是本实用新型翻转片的结构示意图；

图4是本实用新型翻转片的结构示意图的A-A剖面图；

图5是本实用新型翻转片的刻痕结构示意图。

图中标记：11-负极端，12-安全结构，13-顶盖片，14-注液孔，15-正极端，21-保护贴片，22-负极导电片，23-负极绝缘塑胶，24-翻转片，25-负极柱，221-缺口结构，222-电气短接端，223-通孔结构，231-开孔结构，241-中央接触部，242-边缘变形部，243-刻痕，244-焊接部。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本实用新型。

实施例1

如图1-图2所示，本实施例提供了一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片13，所述顶盖片13两端为电池的负极端11和正极端15，还包括安全结构12，安全结构12与负极端15集成在顶盖片13上，所述安全结构12内设置翻转片24，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片24翻转，以使得电池的正负极短路。

本实施例中，如图2所示，将保护贴片21、负极导电片22、负极绝缘塑胶23和翻转片24装配成型，成型后的结构如图1所示，成型后的安全结构12与电池的负极端11为一体的导电结构设置，进一步地，本实施例中安全结构12在电池中承担翻转片24和防爆阀的功能，省去防爆阀的安装，减少工艺上的顶盖装配工序。

本实施例中，所述翻转片24包括环形的外圈体形成翻转片24焊接部244，翻转片24焊接部244焊接在顶盖片13上，通过所述翻转片24将电池内部与外界隔离；进一步地，通过激光焊实现所述翻转片24与正极端15的电连接。

本实施例中，所述电池内部气流产生的第一压力为能够使翻转片24中央接触部241发生位移的翻转压力，优选地，如图4所述，本实施例中翻转片24的中央接触部241下方设有凹槽，电池内部气流作用下，气流产生的第一压力可集中作用于中央接触部241下方的凹槽处，使得翻转片24在第一压力作用下能够顺利形变，使得所述翻转片24发生翻转，实现正负极短路，但翻转片24不发生破裂，电池内部与外界仍为隔离状态。

本实施例中，所述顶盖片13上设有注液孔14连接电池内部。

实施例2

如图1-5所示，本实施例提供了一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片13，所述顶盖片13两端为电池的负极端11和正极端15，还包括安全结构12，安全结构12与负极端11集成在顶盖片13上，所述安全结构12内设置翻转片24，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片24翻转，以使得电池的正负极短路。

本实施例中，所述正极端15与顶盖片11电气连接，所述安全结构12包括负极导电片22、负极绝缘塑胶23和翻转片24，负极导电片22上设有通孔结构223和电气短接端222，负极导电片22与负极柱25电气连接；所述负极绝缘塑胶23设置于顶盖片13上并设有开孔结构231，所述开孔结构231与所述电池壳体内部连通，所述翻转片24包括与顶盖片13电气连接的固定端，以及与所述固定端一体的翻转端，通过所述翻转片24将电池内部与外界隔离，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片24翻转，使得所述翻转端与所述电气短接端222电气接触，形成电池的正负极短路。

本实施例中，所述翻转片24包括中央接触部241和边缘变形部242，边缘变形部242为圆形弧状结构，圆形弧状结构的弧面上刻画若干环形的刻痕243，所述刻痕243为沿环形弧面连续设置的V字凹槽；负极导电片22的电气短接端222分隔所述通孔结构223形成对称通孔；当所述翻转片24翻转后，所述电池内部产生气流形成第二压力时，翻转片24的刻痕243处产生破裂，电池内部气流从所述通孔结构223排出，相比传统的翻转片，带有刻痕的翻转片更容易在内部压力上升时进行爆破泄压。

本实施例中，如图4的B部分局部结构放大示意图所述，翻转片24的刻痕243为环形V字凹槽，同样如图5所示，所述刻痕243为连续的折线V字凹槽；

本实施例中，翻转片24在第一压力作用下翻转导致所述刻痕V字凹槽的角度增大，更有利于所述翻转片24在第二压力下的爆破排气； 即电池内气流产生的压力是逐渐上升的，第一压力产生的气流使得中央接触部241产生位移，电池内部继续产气，随着第一压力的逐渐上升，达到防爆阀的爆破压力，即为第二压力，在所述翻转片24的刻痕243处发生破裂排气，从而防止电池爆炸。

本实施例中，所述负极导电片22连接电池的负极端11形成导电的一体结构，负极导电片22包括连接负极端11平面和通气平面，通气平面低于连接负极端11平面设置，形成负极导电片22的缺口结构221，缺口结构221形成容纳空间，嵌合保护贴片21；进一步地，所述保护贴片21贴合于负极导电片22的上方，用于保护所述翻转片24，当电池内部产生第二压力值的大气流时，在大气流作用下保护贴片21脱落。

本实施例中，所述翻转片24的边缘变形部242从中央接触部241向翻转片24焊接部244延伸，所述环形的刻痕243自所述边缘变形部242向翻转片24焊接部244方向延伸设置，且所述刻痕243的圈体直径从中央接触部241向翻转片24焊接部244方向逐渐扩大，在所述圆形弧状结构的边缘变形部242上呈阶梯状分布。优选地，本实施例中，所述刻痕243设置在翻转片24的边缘变形部242上，边缘变形部242靠近中央接触部241的圆形弧面区域内不设置刻痕，目的在于避免边缘变形部242整体破坏，使得中央接触部241的位移发生偏移，与电气短接端222的连接脱落。

本实施例中，所述负极导电片22嵌合在负极绝缘塑胶23形成的盒体内，负极绝缘塑胶23上设有开孔结构231，所述开孔结构231直径契合于翻转片24焊接部244外圈直径设置，开孔结构231上方连接通孔结构223，所述开孔结构231和通孔结构223形成电池内部气流排出通道。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式， 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做的任何修改、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 (8)

1.一种电池防爆结构，包括电池壳体和封装所述电池壳体开口端的顶盖片(13)，所述顶盖片(13)两端为电池的负极端(11)和正极端(15)，其特征在于，还包括安全结构(12)，安全结构(12)与负极端(11)集成在顶盖片(13)上，所述安全结构(12)内设置翻转片(24)，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片(24)翻转，以使得电池的正负极短路。

2.根据权利要求1所述的电池防爆结构，其特征在于，所述正极端(15)与顶盖片(13)电气连接，所述安全结构(12)包括负极导电片(22)、负极绝缘塑胶(23)和翻转片(24)，负极导电片(22)上设有通孔结构(223)和电气短接端(222)，负极导电片(22)与负极柱(25)电气连接；所述负极绝缘塑胶(23)设置于顶盖片(13)上并设有开孔结构(231)，所述开孔结构(231)与所述电池壳体内部连通，所述翻转片(24)包括与顶盖片(13)电气连接的固定端，以及与所述固定端一体的翻转端，通过所述翻转片(24)将电池内部与外界隔离，当电池内部产生气体形成第一压力时，所述第一压力使得翻转片(24)翻转，使得所述翻转端与所述电气短接端(222)电气接触，形成电池的正负极短路。

3.根据权利要求2所述的电池防爆结构，其特征在于，所述翻转片(24)包括中央接触部(241)和边缘变形部(242)，边缘变形部(242)为圆形弧状结构，圆形弧状结构的弧面上刻画若干环形的刻痕(243)，所述刻痕(243)为沿环形弧面连续设置的V字凹槽；负极导电片(22)的电气短接端(222)分隔所述通孔结构(223)形成对称通孔；当所述翻转片(24)翻转后，所述电池内部产生气流形成第二压力时，翻转片(24)的刻痕(243)处产生破裂，电池内部气流从所述通孔结构(223)排出。

4.根据权利要求3所述的电池防爆结构，其特征在于，第一压力为所述翻转片(24)的翻转压力，所述第二压力为防爆阀的爆破压力。

5.根据权利要求4所述的电池防爆结构，其特征在于，所述负极导电片(22)连接电池的负极端(11)形成导电的一体结构，负极导电片(22)包括连接负极端(11)的平面和通气平面，通气平面低于连接负极端(11)的平面设置，形成负极导电片(22)的缺口结构(221)，缺口结构(221)形成容纳空间，嵌合保护贴片(21)。

6.根据权利要求5所述的电池防爆结构，其特征在于，所述翻转片(24)包括环形的外圈体形成翻转片(24)焊接部(244)，翻转片(24)焊接部(244)焊接在顶盖片(13)上，通过所述翻转片(24)将电池内部与外界隔离。

7.根据权利要求6所述的电池防爆结构，其特征在于，所述翻转片(24)的边缘变形部(242)从中央接触部(241)向翻转片(24)焊接部(244)延伸，所述环形的刻痕(243)自所述边缘变形部(242)向翻转片(24)焊接部(244)方向延伸设置，且所述刻痕(243)的圈体直径从中央接触部(241)向翻转片(24)焊接部(244)方向逐渐扩大，在所述圆形弧状结构的边缘变形部(242)上呈阶梯状分布。

8.根据权利要求7所述的电池防爆结构，其特征在于，所述负极导电片(22)嵌合在负极绝缘塑胶(23)形成的盒体内，负极绝缘塑胶(23)上设有开孔结构(231)，所述开孔结构(231)直径契合于翻转片(24)焊接部(244)外圈直径设置，开孔结构(231)上方连接通孔结构(223)，所述开孔结构(231)和通孔结构(223)形成电池内部气流排出通道。

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