CN220189841U - 一种电池顶盖板组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池顶盖板组件，包括盖板、防爆阀和热敏件，盖板适于与电池设有极柱一侧连接，所述盖板上设有出气口；防爆阀与所述盖板连接，且所述防爆阀设于所述出气口侧；热敏件设于所述盖板与所述电池之间，所述热敏件被配置为受热膨胀，以挤压所述盖板与所述电池之间气体。此结构的电池顶盖板组件，通过在所述电池与所述盖板之间设有热敏件，在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，热敏件在吸热后会发生膨胀，压缩盖板与所述电池之间气体，使得气压迅速增大，作用于防爆阀表面，起到及时冲开防爆阀的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池顶盖板组件。
背景技术
锂离子电池由于具有循环寿命长、能量密度大、高倍率性能等优势，不仅广泛应用于消费类移动电子设备，也在电动汽车、储能等大中型电动装备中应用前景广阔。
锂离子多采用易燃的有机电解液体系，在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，存在燃烧爆炸等风险。
现有技术中在电池顶盖组件中设置有防爆阀等装置，当电芯过热或胀气，电芯内部气体达到一定水平后，会冲开防爆阀，达到瞬间泄压散热的效果，但由于部分电芯可能存在内部已经热失控，但防爆阀未能及时冲开的情况，从而电池存在过热爆炸等风险。
实用新型内容
因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中在电池顶盖组件中设置有防爆阀等装置，当电芯过热或胀气，电芯内部气体达到一定水平后，会冲开防爆阀，达到瞬间泄压散热的效果，但由于部分电芯可能存在内部已经热失控，但防爆阀未能及时冲开的情况，从而电池存在过热爆炸等风险。
为此，本实用新型提供一种电池顶盖板组件，包括：
盖板，适于与电池设有极柱一侧连接，所述盖板上设有出气口；
防爆阀，与所述盖板连接，且所述防爆阀设于所述出气口侧；
热敏件，设于所述盖板与所述电池之间，所述热敏件被配置为受热膨胀，以挤压所述盖板与所述电池之间气体。
可选地，所述盖板靠近所述电池侧设有绝缘层，所述热敏件设于所述绝缘层与所述电池之间，所述绝缘层上设有出气口。
可选地，电池顶盖板组件还包括绝缘板，所述热敏件设于所述盖板与所述绝缘板之间，所述绝缘板靠近所述防爆阀处设有排气部。
可选地，所述排气部为向防爆阀方向凸起的弧型结构。
可选地，所述排气部为热敏材料。
可选地，所述排气部包括设置在所述绝缘板上的若干通孔。
可选地，所述热敏件为覆盖在所述绝缘板表面的热敏材料层。
可选地，所述热敏材料层厚度为1-3mm。
可选地，所述热敏材料层为聚氯乙烯或可膨胀石墨。
可选地，所述盖板与所述绝缘板上设有适于所述极柱穿过的通孔。
可选地，所述盖板与所述绝缘板上设有注液孔。
本实用新型提供的一种电池顶盖板组件，具有如下优点：
1.本实用新型提供一种电池顶盖板组件，包括盖板、防爆阀、绝缘板，盖板适于与电池设有极柱一侧连接；防爆阀与所述盖板连接；绝缘板设于所述盖板与所述电池之间，所述绝缘板靠近所述防爆阀处设有排气部；所述绝缘板与所述盖板之间设有热敏件，所述热敏件被配置为受热膨胀，压缩气体以挤压所述防爆阀。
此结构的电池顶盖板组件，通过在所述绝缘板与所述盖板之间设有热敏件，在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，热敏件在吸热后会发生膨胀，压缩绝缘板与盖板之间的气体，使得气压迅速增大，作用于防爆阀表面，起到及时冲开防爆阀的作用
2.本实用新型提供一种电池顶盖板组件，所述排气部为向防爆阀方向凸起的弧型结构，所述排气部为热敏材料。
此结构的电池顶盖板组件，排气部为向防爆阀方向凸起的弧型结构，且排气部包括设置在绝缘板上的若干通孔，且排气部材质也设置为热敏材料，弧型结构一方面可以增多通孔数量，提升排气速率，且排气部也设置为热敏材料，排气部在较高温度下受热膨胀迅速上弹，顶到防爆阀，也可以起到机械应力辅助开阀作用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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获得其他的附图。
图1为本实用新型的实施例中提供的电池顶盖板组件的整体示意图；
图2为本实用新型的实施例中提供的电池顶盖板组件中盖板、绝缘板以及热敏件的结构示意图；
图3为本实用新型的实施例中提供的电池顶盖板组件中盖板、绝缘板以及热敏件的位置示意图；
图4为本实用新型的实施例中提供的电池顶盖板组件中热敏件受热膨胀后的结构示意图；
1-盖板；
2-电池；
3-极柱；
4-防爆阀；
5-绝缘板；
6-热敏件；
7-排气部；
8-注液孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
锂离子电池2由于具有循环寿命长、能量密度大、高倍率性能等优势，不仅广泛应用于消费类移动电子设备，也在电动汽车、储能等大中型电动装备中应用前景广阔。目前锂离子多采用易燃的有机电解液体系，在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，存在燃烧爆炸等风险。
为了解决上述的问题，通常会在电池2顶盖组件中设置有防爆阀4等装置，使得电解液发生副反应分解产生大量气体时，气体能够冲开防爆阀4，进而气体能够通过防爆阀4排出，但是申请人在生产工作中发现，电池2在使用过程中存在防爆阀4没有及时冲开等异常情况，电解液发生副反应分解产生的气体中含有HF、CO2等酸性气体及H2、烯烃、烷烃等易燃气体，防爆阀4无法打开会存在一定的安全隐患。
为此，本实施例提供的一种电池顶盖板组件，用来解决防爆阀4无法打开的问题。
如图1所示，电池2上方固定连接有盖板1，电池2为现有技术中的锂离子电池2，电池2的上方设置有两个极柱3，两个极柱3穿过盖板1上的通孔后凸出在盖板1的上方，极柱3用于与外部设备连接，以为外部设备提供电源；两个极柱3中间设置有一注液孔8，通过预留注液孔8，把电解液(六氟磷酸锂等)按照需要的量注入电池2内部，此为现有技术，故其原理在此不再过多赘述。
如图1所示，盖板1上设置有防爆阀4，在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，此时电解液发生副反应分解产生的气体会挤压防爆阀4，直至将防爆阀4挤开，进而将气体散出。
如图2所示，盖板1与电池2之间设置有绝缘板5，绝缘板5与电池2固定连接，绝缘板5靠近防爆阀4的一侧设置有热敏件6，在本实施例中，热敏件6为覆盖在绝缘板5表面的热敏材料层，绝缘板5靠近防爆阀4处设有排气部7，热敏件6完全覆盖在排气部7表面。其中，热敏材料层厚度为1-3mm。
在过充、过放、高温存储等极端条件下，电解液发生副反应分解产生大量气体，内部温度快速升高，热敏件6在吸热后会发生膨胀，如图3到图4所示的过程，热敏材料层迅速受热膨胀，压缩绝缘板5与盖板1之间的气体，使得气压迅速增大，作用于防爆阀4表面，起到及时冲开防爆阀4的作用。在本实施例中，热敏材料采用高分子聚合物如聚氯乙烯、可膨胀石墨或其他受热体积可迅速膨胀的材料。
在本实施例中，如图3和图4所示，排气部7为向防爆阀4方向凸起的弧型结构，且排气部7包括设置在绝缘板5上的若干通孔，且排气部7材质也设置为热敏材料，弧型结构一方面可以增多通孔数量，提升排气速率，且排气部7也设置为热敏材料，排气部7在较高温度下受热膨胀迅速上弹，顶到防爆阀4，也可以起到机械应力辅助开阀作用。
本实施例提供的电池顶盖板组件，与常规结构方壳电池2相比，本实施例在电池顶盖板组件中引入热敏件6，电池2受热产气过程中，绝缘板5上层热敏件6及排气部7受热膨胀，向上发生形变，挤压上方气体空间，增大气压，且在排气部7上弹中排气速率增大，排气部7顶部与防爆阀4直接接触，上述过程同时作用，协助防爆阀4冲开泄压，减少电池2燃烧爆炸风险，提高电池2安全性能。
实施例2
本实施例提供的一种电池顶盖板组件，与实施例1中电池顶盖板组件不同之处在于：
本实施例提供的电池顶盖板组件中不设置绝缘板5，而是在盖板1靠近所述电池2侧设有绝缘层，热敏件6设于所述绝缘层与所述电池2之间，绝缘层上也设有出气口，进而在热敏件6受热时挤压绝缘层与电池2之间的气体，使得气体更加容易冲开防爆阀4。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电池顶盖板组件，其特征在于，包括：
盖板(1)，适于与电池(2)设有极柱(3)一侧连接，所述盖板(1)上设有出气口；
防爆阀(4)，与所述盖板(1)连接，且所述防爆阀(4)设于所述出气口侧；
热敏件(6)，设于所述盖板(1)与所述电池(2)之间，所述热敏件(6)被配置为受热膨胀，以挤压所述盖板(1)与所述电池(2)之间气体。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述盖板(1)靠近所述电池(2)侧设有绝缘层，所述热敏件(6)设于所述绝缘层与所述电池(2)之间，所述绝缘层上设有出气口。
3.根据权利要求1所述的电池顶盖板组件，其特征在于，还包括绝缘板(5)，所述热敏件(6)设于所述盖板(1)与所述绝缘板(5)之间，所述绝缘板(5)靠近所述防爆阀(4)处设有排气部(7)。
4.根据权利要求3所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述排气部(7)为向防爆阀(4)方向凸起的弧型结构。
5.根据权利要求4所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述排气部(7)为热敏材料。
6.根据权利要求5所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述排气部(7)包括设置在所述绝缘板(5)上的若干通孔。
7.根据权利要求3所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述热敏件(6)为覆盖在所述绝缘板(5)表面的热敏材料层。
8.根据权利要求7所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述热敏材料层厚度为1-3mm。
9.根据权利要求8所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述热敏材料层为聚氯乙烯或可膨胀石墨。
10.根据权利要求9所述的电池顶盖板组件，其特征在于，所述盖板(1)与所述绝缘板(5)上设有注液孔(8)。
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