CN216958400U - 一种动力电池防爆装置及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池防爆装置及动力电池，其中，动力电池防爆装置包括盖板、翻转件、保护膜和外导电件；盖板设有第一通孔，第一通孔朝向动力电池内部的表面设有翻转件；翻转件包括凸起部和连接部，连接部设于凸起部的外周，连接部与盖板下表面固定连接，凸起部的凸起一侧朝电池内部设置；且连接部与凸起部的连接处设有刻痕部；第一通孔朝向动力电池外部的表面设有保护膜，保护膜开设有第二通孔，外导电件穿过第二通孔与电池极柱连接。本实用新型还公开一种动力电池，包括上述动力电池防爆装置。本实用新型通过翻转件翻转与外导电件接触，从而形成电池外部短路，降低电池爆炸的风险，提高电池的安全性能。

Description

一种动力电池防爆装置及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池防爆装置及动力电池。

背景技术

随着环境污染日益严重，人们的环保意识逐渐增强，新能源汽车已逐渐走进人们的日常生活，低碳经济已经成为未来经济发展的主流。其中，动力电池是新能源汽车的重要组成部分，为其提供动力来源，随着动力电池的大量运用，对其安全性能也提出了更高的要求。

动力电池内部正极、负极、电解液材料对水分敏感，通常采用密封结构。动力电池能量密度高，电解液易燃，在一些滥用或者意外的情况下，存在爆炸或燃烧等风险。例如，当电池过充或电池内部存在短路时，电池过充会引起电池内部活性材料发生副反应，从而产生一定量的气体及热量，电池内短路也会产生热量，当电池内部热量累积到一定程度时，会进一步诱发电解液和正极材料的分解，导致动力电池内部热失控，存在爆炸和燃烧的风险。

申请号为CN202020364159.2的专利文献公开了一种带断电保护的动力电池盖板及动力电池，通过设置断电保护装置，所述断电保护装置包括翻转件和导电件，翻转件上设有凹陷部，凹陷部向远离极柱的方向凹陷，导电件与凹陷部的底部连接，翻转件的凹陷部在电池内气压达到预设值时实现翻转，以断开凹陷部与导电件的连接，实现断电，保护电池。但上述方案设置在动力电池内部，而动力电池内部是一个密封体系，气压一致，即翻转件上下两面压差相近，存在翻转件不执行翻转动作的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种动力电池防爆装置及动力电池，旨在解决现有的动力电池安全性能较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种动力电池防爆装置及动力电池，其中，所述动力电池防爆装置包括：盖板、翻转件、保护膜和外导电件；

所述盖板设有第一通孔，所述第一通孔朝向动力电池内部的表面设有翻转件；所述翻转件包括凸起部和连接部，所述连接部设于所述凸起部的外周，所述连接部与所述盖板下表面固定连接，所述凸起部的凸起一侧朝电池内部设置；且所述连接部与所述凸起部的连接处设有刻痕部；所述第一通孔朝向动力电池外部的表面设有保护膜，所述保护膜开设有第二通孔，所述外导电件穿过所述第二通孔与电池极柱连接。

优选地，所述外导电件包括导电片和导电线，所述导电线中间段包覆有绝缘层，所述导电线一端与导电片连接，所述导电线另一端穿过所述保护膜与电池极柱连接。

优选地，所述导电片外形可设置为圆形或椭圆形。

优选地，所述导电片和导电线材质均为铜或铝。

优选地，所述翻转件可翻转至与所述外导电件的导电片接触。

优选的，所述翻转件的材质为铝合金。

优选地，所述翻转件的凸起部的高度为所述盖板厚度的1/2至2/3。

优选地，所述盖板设有第一极柱安装孔和第二极柱安装孔，正极极柱通过所述第一极柱安装孔与所述盖板电连接，负极极柱通过所述第二极柱安装孔与所述盖板绝缘连接。

优选地，所述保护膜为聚丙烯或聚乙烯膜，所述保护膜可设置为圆形或椭圆形。

一种动力电池，包含壳体、电芯和动力电池防爆装置，所述动力电池安装有所述的一种动力电池防爆装置。

本实用新型的上述技术方案中，该动力电池防爆装置包括盖板、翻转件、保护膜和外导电件；所述盖板设有第一通孔，所述第一通孔朝向动力电池内部的表面设有翻转件；所述翻转件包括凸起部和连接部，所述连接部设于所述凸起部的外周，所述连接部与所述盖板下表面固定连接，所述凸起部的凸起一侧朝电池内部设置；且所述连接部与所述凸起部的连接处设有刻痕部；所述第一通孔朝向动力电池外部的表面设有保护膜，所述保护膜开设有第二通孔，所述外导电件穿过所述第二通孔与电池极柱连接。本实用新型通过设置翻转件，在电池内部气压作用下实现翻转，翻转件翻转后与导电片接触，形成正极极柱、盖板、翻转件、外导电件、负极极柱外部短路，通过外部短路的方式消耗并释放电池内部的能量，降低动力电池防爆装置爆破前动力电池内部能量，降低电池爆炸的风险，提高电池的安全性能。

本实用新型，在动力电池内部气压持续增大时，翻转件连接部和凸起部发生屈服变形，且所述连接部与所述凸起部的连接处设有的刻痕部最终撕裂，同时保护膜与盖板脱离，动力电池内部气体通过第一通孔往外释放，进一步降低电池内部气压，防止电池发生爆炸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置外导电件结构示意图；

图3为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置翻转件结构示意图；

图4为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置俯视图；

图5为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置俯视图；

图6为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置翻转件呈翻转状态下的结构示意图；

图7为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置翻转件翻转屈服变形的结构示意图；

图8为本实用新型实施例1一种动力电池防爆装置翻转件屈服变形撕裂后的结构示意图；

图9为本实用新型实施例2一种动力电池剖面结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	盖板	2	正极极柱
3	负极极柱	4	注液孔
				5	翻转件	51	连接部
52	凸起部	53	刻痕部
				6	保护膜	7	第一通孔
8	外导电件	81	导电片
				82	绝缘层	83	导电线
9	电芯	10	绝缘膜
				11	壳体	12	密封钉

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。

并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1：

参见图1，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种动力电池防爆装置及动力电池，其中，动力电池防爆装置包括：盖板1、翻转件5、保护膜6和外导电件8；

所述盖板1设有第一通孔7，所述第一通孔7朝向动力电池内部的表面设有翻转件5；所述翻转件5包括凸起部52和连接部51，所述连接部51设于所述凸起部52的外周，所述连接部51与所述盖板1下表面固定连接，所述凸起部52的凸起一侧朝电池内部设置；且所述连接部51与所述凸起部52的连接处设有刻痕部53；所述第一通孔7朝向动力电池外部的表面设有保护膜6，所述保护膜6开设有第二通孔，所述外导电件8穿过所述第二通孔与电池极柱连接。

具体地，在本实施例中，如图2、3、4、5所示，所述外导电件8包括导电片81和导电线83，所述导电片81外形可设置为圆形或椭圆形，本实施例对所述导电片81的外形不作具体限定；所述导电片81和导电线83材质可采用铜或铝，本实施例对所述导电片81和导电线83所采用的材质不作具体限定。所述导电线83中间段包覆有绝缘层82，所述导电线83一端与导电片81焊接，所述导电线83另一端穿过所述保护膜6与电池极柱连接，所述导电线83与所述电池极柱连接的一端设置成圆环形导电线83，所述导电线83套设于负极极柱3金属柱四周形成电连接；所述外导电件8的具体结构与所述动力电池的结构相适应，在此不作具体限定。

具体地，在本实施例中，所述保护膜6设于所述第一通孔7朝向动力电池外部的表面，所述保护膜6与所述盖板1可通过胶水粘贴固化或热熔的方式固定连接，所述保护膜6可采用聚丙烯或聚乙烯膜，所述保护膜6可设置成圆形或椭圆形，在本实施例中对所述保护膜6的外形不作具体限定；所述保护膜6开设有第二通孔，用于所述外导电件8穿过所述保护膜6，并固定所述外导电件8，在本实施例中所述外导电件8与所述保护膜6可采用通用技术进行固定连接，在此不作具体限定。

具体地，在本实施例中，所述翻转件5包括凸起部52和连接部51，所述连接部51设于所述凸起部52的外周，且所述连接部51与所述凸起部52的连接处设有刻痕部53，经过机械冲压一体成型，所述翻转件5连接部51通过激光焊接的方式与所述盖板1纵向通孔周边的盖板1固定连接，所述凸起部52凸起一侧朝电池内部设置，所述刻痕部53的刻痕朝电池外部设置，所述翻转件5的凸起部52高度为所述盖板1厚度的1/2至2/3。所述翻转件5的材质采用铝合金，例如MFX2，所述翻转件5在电池内部气压达到一定值时可实现翻转，可翻转至与所述外导电件8的导电片81接触形成电导通，形成正极极柱2、盖板1、翻转件5、外导电件8、负极极柱3外部短路结构，通过电池外部短路的方式消耗、释放电池内部的能量，降低电池爆炸的风险，提高动力电池的安全性能。

具体地，在本实施例中，如图6、7、8所示，电池在正常作业下，所述翻转件5的凸起部52朝向动力电池内部，当电池内部失效产生气压达到一定值时，触发所述翻转件5凸起部52翻转，翻转后的凸起部52与导电片81电接触，形成正极极柱2、盖板1、翻转件5、外导电件8、负极极柱3外部短路，通过动力电池外部短路的方式消耗、释放电池内部的能量；当动力电池内部气压持续增大时，翻转件5连接部51与凸起部52会发生屈服变形，此时翻转件5凸起部52与导电片81保持电接触，通过外部短路继续消耗、释放电池内部能量；当电池内部气压持续增大到一定值时，所述翻转件5凸起部52与所述连接部51发生屈服变形，所述凸起部52与所述连接部51连接处的刻痕部53发生变形撕裂，同时动力电池内部的气压将所述保护膜6与盖板1脱离，动力电池内部气体从盖板1第一通孔7得以释放，从而降低动力电池内部气压，降低电池爆炸的风险。

具体地，在本实施例中，所述盖板1设有第一极柱安装孔和第二极柱安装孔，正极极柱2通过所述第一极柱安装孔与所述盖板1电连接，负极极柱3通过所述第二极柱安装孔与所述盖板1绝缘连接；所述盖板1还设有注液孔4，通过所述注液孔4向电池壳体11内部添加电解液，动力电池经过浸润、化成激活后，使用密封钉12将所述注液孔4焊接密封。

实施例2：

具体的，在本实施例中，如图9所示，一种动力电池，包括壳体11、电芯9和动力电池防爆装置，所述动力电池安装有所述的一种动力电池防爆装置。在所述电芯9外表面包覆绝缘膜10，形成五面绝缘防护，将包覆绝缘膜10的电芯9插入壳体11内部，所述电芯9的正极极耳和负极极耳分别与正极极柱2和负极极柱3焊接固定；将盖板1外表面与壳体11上端面对齐，利用激光焊接的方式将盖板1与壳体11密封固定，形成半成品动力电池，再对半成品的所述动力电池进行高温真空干燥，除去内部水分，经过冷却后，通过盖板1上的注液孔4往壳体11内部添加电解液，半成品的所述动力电池经过浸润、化成激活后，使用密封钉12焊接密封，形成本发明所述的动力电池，所述动力电池具有上述动力电池防爆装置，所以至少具有上述动力电池防爆装置所具有的有益效果，在此不作重复赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述动力电池防爆装置包括：盖板、翻转件、保护膜和外导电件；

所述盖板设有第一通孔，所述第一通孔朝向动力电池内部的表面设有翻转件；所述翻转件包括凸起部和连接部，所述连接部设于所述凸起部的外周，所述连接部与所述盖板下表面固定连接，所述凸起部的凸起一侧朝电池内部设置；且所述连接部与所述凸起部的连接处设有刻痕部；所述第一通孔朝向动力电池外部的表面设有保护膜，所述保护膜开设有第二通孔，所述外导电件穿过所述第二通孔与电池极柱连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述外导电件包括导电片和导电线，所述导电线中间段包覆有绝缘层，所述导电线一端与导电片连接，所述导电线另一端穿过所述保护膜与电池极柱连接。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述翻转件可翻转至与所述外导电件的导电片接触。

4.根据权利要求3所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述翻转件的材质为铝合金。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述翻转件的凸起部的高度为所述盖板厚度的1/2至2/3。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述盖板设有第一极柱安装孔和第二极柱安装孔，正极极柱通过所述第一极柱安装孔与所述盖板电连接，负极极柱通过所述第二极柱安装孔与所述盖板绝缘连接。

7.根据权利要求2所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述导电片外形可设置为圆形或椭圆形。

8.根据权利要求7所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述导电片和导电线材质均为铜或铝。

9.根据权利要求1所述的一种动力电池防爆装置，其特征在于，所述保护膜为聚丙烯或聚乙烯膜，所述保护膜可设置为圆形或椭圆形。

10.一种动力电池，包含壳体、电芯和动力电池防爆装置，其特征在于，所述动力电池安装有如权利要求1至9任一项所述的一种动力电池防爆装置。

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