动力电池顶盖结构及动力电池制造技术

本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖结构，包括第一电极组件、第二电极组件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、顶盖片、第一短路部件和第二短路部件，第一电极组件与顶盖片始终通过第一电阻电连接，第一短路部件以及第二短路部件均附接到顶盖片上，当动力电池内部压力超过基准压力时，第一短路部件和第二短路部件能够在压力作用下动作，从而形成第一电连接路径以及第二电连接路径，第二电阻和第三电阻串联在第一电连接路径中。动力电池包括裸电芯以及动力电池顶盖结构，第一短路部件和第二短路部件动作后能形成第一电连接回路以及第二电连接回路。本申请动力电池顶盖结构能够在穿钉和过充情况下分别能够形成具有适合阻值的电路。

【技术实现步骤摘要】
动力电池顶盖结构及动力电池
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖结构及动力电池。
技术介绍
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，当动力电池过充时，动力电池的电解液分解会使动力电池内部产生过量的热造成电池起火，或者会使动力电池内部压力增大导致电池爆炸(只要动力电池不停止充电，内部压力会一直增加，直至发生爆炸)。因此在动力电池失控之前，需要借助于一个外部短路结构来切断正极极耳和正极极柱之间(或者负极极耳和负极极柱之间)的连接部件，从而阻止动力电池继续充电。通常，为了解决电池穿钉滥用问题，在正极极柱和顶盖片之间设置有电阻，使正极极柱通过该电阻与顶盖片电连接。当动力电池在穿钉的情况下，如果正极极柱与顶盖片间的电阻过小，则穿钉时外短路的电流过大，穿钉点容易打火，造成电芯失控，因此穿钉时，正极极柱和顶盖片之间需要一个大电阻。当动力电池过充时，当电芯内部气压增大一定值，短路部件向上动作，使电芯正负极连通短路，利用较大的回路电流来熔断连接部件，从而切断主回路。然而，如果直接将正负极连通短路，由于回路中的电阻过小，则回路中的电流会过大(例如，超过10000A)，短路部件很容易熔掉，短路部件在连接部件熔断之前就熔掉了，使得回路电流消失，无法熔断连接部件；但如果回路中的电阻过大，则又会造成回路中的电流过小(例如，小于500A)，连接部件不会熔断，起不到阻止动力电池继续充电的作用，因此在应对动力电池过充时，显然无法直接采用接入大电阻的方式降低电流。基于以上原因，为了同时满足动力电池过充与穿钉问题，需要重新优化动力电池顶盖结构，使动力电池在过充和穿钉情况下均能够构成具有合适阻值的回路。
技术实现思路
本申请提供了一种动力电池顶盖结构及动力电池，能够解决上述问题。本申请实施例的第一方面提供了一种动力电池顶盖结构，其特征在于，包括第一电极组件、第二电极组件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、顶盖片、第一短路部件和第二短路部件，所述第一电极组件与所述顶盖片始终通过所述第一电阻电连接，所述第二电极组件常态下与所述顶盖片之间电绝缘，所述第一短路部件以及所述第二短路部件均附接到所述顶盖片上，当动力电池内部压力超过基准压力时，所述第一短路部件和所述第二短路部件能够在压力作用下动作，从而形成由所述第一电极组件经过所述第一短路部件、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第一电连接路径，并且形成由所述第一电极组件经过所述第一电阻、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第二电连接路径，所述第二电阻和所述第三电阻串联在所述第一电连接路径中；所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值。优选地，所述第一电阻与所述第二电阻始终存在串联关系。优选地，所述第二电阻集成或设置于所述第一电极组件内；所述第一短路部件始终经由所述顶盖片、所述第一电阻、所述第二电阻与所述第一电极组件电连接。优选地，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一导电片，所述第一极柱穿过所述顶盖片，所述第一导电片包括相互连接的第一连接部和第一延伸部，所述第二电阻串联于所述第一连接部与所述第一极柱之间，所述第一短路部件在压力作用下动作后能够与所述第一延伸部相接触；所述第一电阻串联于所述第二电阻与所述顶盖片之间，或者所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间。优选地，当所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间时，所述第二电阻至少为以下形式中的一种：形式一、所述第二电阻为电阻层；形式二、所述第二电阻集成或设置于所述第一导电片上。优选地，所述第二电阻集成于所述第一连接部上，所述第一导电片为以下结构：所述第一导电片包括第一导电层以及第二导电层，所述第一导电层与所述第二导电层层叠设置，所述第一导电层用于与所述第二短路部件接触，且所述第一导电层的电阻率和所述第二短路部件的电阻率均小于所述第二导电层的电阻率。优选地，所述第二电阻与所述第一电阻并联。优选地，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一导电片，所述第一极柱穿过所述顶盖片，所述第一导电片包括相互连接的第一连接部和第一延伸部，所述第一短路部件在压力作用下动作后能够与所述第一延伸部相接触，所述第二电阻串联于所述第一连接部和所述第一延伸部之间；所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间，或者所述第一电阻串联于所述第一极柱与所述顶盖片之间。优选地，所述第一导电片上至少所述第一延伸部与所述第一短路部件采用相同的材质。优选地，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一导电片，所述第一极柱穿过所述顶盖片，所述第一电阻串联于所述第一极柱与所述顶盖片之间，所述第一短路部件在压力作用下动作后能够与所述第一延伸部相接触，所述第二电阻串联于所述第一极柱和所述第一导电片之间。优选地，所述第一电阻位于所述顶盖片的下方，所述第二电阻位于所述顶盖片的上方。优选地，所述第三电阻集成或设置于所述第二电极组件内。优选地，所述第二电极组件包括第二极柱以及第二导电片，所述第二极柱穿过所述顶盖片，并与所述顶盖片绝缘连接，所述第二导电片也与所述顶盖片绝缘连接，所述第二导电片包括相互连接的第二连接部和第二延伸部，所述第二短路部件在压力作用下动作后能够与所述第二延伸部相接触；所述第三电阻串联于所述第二连接部与与所述第二极柱之间，或者所述第三电阻串联于所述第二连接部和所述第二延伸部之间。优选地，所述第二导电片上至少所述第二延伸部与所述第二短路部件采用相同的材质。优选地，所述第三电阻至少为以下形式中的一种：形式一、所述第三电阻为电阻层；形式二、所述第三电阻集成或设置于所述第二导电片上。优选地，所述第三电阻集成于所述第二导电片上，所述第二导电片为以下结构：所述第二导电片包括第一导电层以及第二导电层，所述第一导电层与所述第二导电层层叠设置，所述第一导电层用于与所述第二短路部件接触，且所述第一导电层的电阻率和所述第二短路部件的电阻率均小于所述第二导电层的电阻率。优选地，所述第一电阻的阻值比所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值之和至少大1000倍。优选地，所述第一电阻的阻值为1～100000Ω，或所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值之和为0.1～100mΩ。本申请实施例的第二方面提供了一种动力电池，其特征在于，包括裸电芯以及所述的动力电池顶盖结构，所述裸电芯具有电性相反的两极，所述两极中的一极与所述第一电极组件电连接，所述两极中的另一极与所述第二电极组件电连接，当所述动力电池内部压力超过基准压力时，所述第一短路部件和所述第二短路部件能够在压力作用下动作，从而形成由所述裸电芯经过所述第一电连接路径返回所述裸电芯的第一电连接回路，并且形成由所述裸电芯经过所述第二电连接路径返回所述裸电芯的第二电连接回路。优选地，还包括第一连接件和第二连接件，所述两极中的一极通过所述第一连接件与所述第一电极组件电连接，所述两极中的另一极通过所述第二连接件与所述第二电极组件电连接，所述第一连接件和/或所述第二连接件上形成有熔断构件。优选地，所述熔断构件通过在第一连接件上和/或第二连接件上开设缺口和/或孔形成。本申请实施例提供的技术方案可以达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池顶盖结构，其特征在于，包括第一电极组件、第二电极组件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、顶盖片、第一短路部件和第二短路部件，所述第一电极组件与所述顶盖片始终通过所述第一电阻电连接，所述第二电极组件常态下与所述顶盖片之间电绝缘，所述第一短路部件以及所述第二短路部件均附接到所述顶盖片上，当动力电池内部压力超过基准压力时，所述第一短路部件和所述第二短路部件能够在压力作用下动作，从而形成由所述第一电极组件经过所述第一短路部件、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第一电连接路径，并且形成由所述第一电极组件经过所述第一电阻、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第二电连接路径，所述第二电阻和所述第三电阻串联在所述第一电连接路径中；所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池顶盖结构，其特征在于，包括第一电极组件、第二电极组件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、顶盖片、第一短路部件和第二短路部件，所述第一电极组件与所述顶盖片始终通过所述第一电阻电连接，所述第二电极组件常态下与所述顶盖片之间电绝缘，所述第一短路部件以及所述第二短路部件均附接到所述顶盖片上，当动力电池内部压力超过基准压力时，所述第一短路部件和所述第二短路部件能够在压力作用下动作，从而形成由所述第一电极组件经过所述第一短路部件、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第一电连接路径，并且形成由所述第一电极组件经过所述第一电阻、所述顶盖片、所述第二短路部件抵达所述第二电极组件的第二电连接路径，所述第二电阻和所述第三电阻串联在所述第一电连接路径中；所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值。2.如权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻始终存在串联关系。3.如权利要求2所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第二电阻集成或设置于所述第一电极组件内；所述第一短路部件始终经由所述顶盖片、所述第一电阻、所述第二电阻与所述第一电极组件电连接。4.如权利要求3所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一导电片，所述第一极柱穿过所述顶盖片，所述第一导电片包括相互连接的第一连接部和第一延伸部，所述第二电阻串联于所述第一连接部与所述第一极柱之间，所述第一短路部件在压力作用下动作后能够与所述第一延伸部相接触；所述第一电阻串联于所述第二电阻与所述顶盖片之间，或者所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间。5.如权利要求4所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，当所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间时，所述第二电阻至少为以下形式中的一种：形式一、所述第二电阻为电阻层；形式二、所述第二电阻集成或设置于所述第一导电片上。6.如权利要求5所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第二电阻集成于所述第一连接部上，所述第一导电片为以下结构：所述第一导电片包括第一导电层以及第二导电层，所述第一导电层与所述第二导电层层叠设置，所述第一导电层用于与所述第二短路部件接触，且所述第一导电层的电阻率和所述第二短路部件的电阻率均小于所述第二导电层的电阻率。7.如权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第二电阻与所述第一电阻并联。8.如权利要求7所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一导电片，所述第一极柱穿过所述顶盖片，所述第一导电片包括相互连接的第一连接部和第一延伸部，所述第一短路部件在压力作用下动作后能够与所述第一延伸部相接触，所述第二电阻串联于所述第一连接部和所述第一延伸部之间；所述第一电阻串联于所述第一连接部与所述顶盖片之间，或者所述第一电阻串联于所述第一极柱与所述顶盖片之间。9.如权利要求4或8所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第一导电片上至少所述第一延伸部与所述第一短路部件采用相同的材质。10.如权利要求7所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述第一电极组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宇，王鹏，蔡如来，陈柏松，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35