电池阻燃结构和电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电池阻燃结构和一种设置有该结构的电池。该电池阻燃结构包括电池内侧板面、翻转片和顶针。电池内侧板面位于电解液上方；翻转片的周边和电池内侧板面密封连接，翻转片的内侧面和电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液的密封腔体；顶针设置于密封腔体内；当翻转片的外侧受到的压力达到预设压力值(该值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值)时，翻转片翻转变形且被顶针刺破，阻燃溶液流出。可见，正常情况下阻燃溶液没有与电解液混合，所以不会对电池的电性能产生任何副作用；当电池发生滥用时才将阻燃溶液释放到电解液中。从而，本实用新型专利技术能够达到在保证电池的电性能的同时还能够令电池具有阻燃功能的目的。

Battery Flame Retardant Structure and Battery

【技术实现步骤摘要】
电池阻燃结构和电池
本技术涉及电池
，特别涉及一种电池阻燃结构和一种设置有该电池阻燃结构的电池。
技术介绍
方形锂离子电池：是相对于软包装和圆柱形电池，其壳体和顶盖一般铝材质，主要组成部分包括正极材料、负极材料、电解液、隔离膜和机械架构。过充电：当电池充满电后再继续进行充电，则为过充电。为了提高电池单体的能量密度和成组效率，方形动力锂离子电池单体的体积和容量越来越大，随之伴随而来的是其安全性能的明显降低，特别是充电时，当前电动汽车充电自燃的事故越来越多。因此，对动力锂离子电池进行阻燃设计越来越重要。现有技术中，通常的方式是在电解液中添加阻燃添加剂，以达到阻燃效果。其阻燃原理如下：(1)添加剂受热分解，释放出捕获燃烧反应中的.OH(羟基)自由基，使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止；(2)加入无闪点或高闪点的阻燃添加剂来替代或部分替代易燃和热稳定性差的有机溶剂，使其本身的闪点提高，燃烧性降低；(3)添加剂吸热分解，利用热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低电解液的温度，使其温度减慢上升。总之，阻燃添加剂的作用是燃烧反应的速度减慢或者使反应的引发变得困难，从而达到抑制或减轻锂离子电池热失控的目的，实现的方式是在锂离子电池制作的时候直接添加到电解液中加入锂离子电池。电池制作的时候在电解液中添加阻燃添加剂，能够达到明显的阻燃效果。但是，阻燃添加剂会同锂离子电池中反应活性高的正负极材料发生副反应，因此会造成明显的容量损失，降低锂离子电池单体的循环性能和存储性能；阻燃添加剂一般为大分子化合物，添加倒电解液中会显著提高电解液的粘度，从而降低电解液的电导率，进而降低锂离子电池单体的功率性能。可见，阻燃添加剂严重降低了电池的电性能，特别是循环性能、存储性能和倍率充放电性能。因此，如何在保证电池的电性能的同时还能够令电池具有阻燃功能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种电池阻燃结构和一种设置有该电池阻燃结构的电池，能够在保证电池的电性能的同时还能够令电池具有阻燃功能。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种电池阻燃结构，包括电池内侧板面、翻转片和顶针，其中：所述电池内侧板面为电池内部位于电解液上方的内侧面；所述翻转片的周边和所述电池内侧板面密封连接，所述翻转片的内侧面和所述电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液的密封腔体；所述顶针设置于所述密封腔体内；当所述翻转片的外侧受到的压力达到预设压力值时，所述翻转片翻转变形且被所述顶针刺破，所述阻燃溶液从所述翻转片上的破口和所述顶针之间的缝隙中流出；其中：所述预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述电池内侧板面为电池顶盖的内侧面。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述电池顶盖包括顶盖本体和极柱，所述顶盖本体上设置有安装孔，所述翻转片位于所述安装孔内，并且，所述翻转片的周边位于所述安装孔的孔边和所述极柱的下侧面之间且与其密封连接。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述极柱为负极极柱；和/或，所述翻转片为圆台型翻转铝片。一种电池顶盖，包括电池内侧板面和封装盒，其中：所述电池内侧板面为电池内部位于电解液上方的内侧面；所述封装盒的周边和所述电池内侧板面密封连接，所述封装盒的内侧面和所述电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液的密封腔体；所述封装盒的底部设置有开口，所述开口通过薄膜密封；当所述封装盒的外侧受到的压力达到预设压力值时，所述薄膜发生变形且被外侧气流刺破或被设置在所述密封腔体内的顶针刺破，所述阻燃溶液从所述薄膜的裂口中流出；其中：所述预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述电池内侧板面为电池顶盖的内侧面。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述电池顶盖包括顶盖本体和极柱，所述顶盖本体上设置有安装孔，所述封装盒位于所述安装孔内，并且，所述封装盒的周边位于所述安装孔的孔边和所述极柱的下侧面之间且与其密封连接。优选地，在上述电池阻燃结构中，所述极柱为负极极柱；和/或，所述薄膜为聚合物薄膜。一种电池，设置有如上文中所述的电池阻燃结构。优选地，所述电池为动力锂离子电池。从上述技术方案可以看出，本技术提供的电阻阻燃结构和电池，利用电池受到滥用内部气压会显著上升的行为特点，通过翻转片或带有薄膜的封装盒，将阻燃溶液独立封装，不与电池内部的电解液混合，当电池发生滥用时，才将阻燃溶液释放到电解液中，抑制或减轻电池内部易燃物的燃烧反应，从而起到阻燃的安全效果；同时由于正常情况下阻燃溶液没有与电解液混合，所以不会对电池的电性能产生任何副作用。可见，本技术提供的电阻阻燃结构，达到了在保证电池的电性能的同时还能够令电池具有阻燃功能的目的。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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为本技术第一具体实施例提供的电池顶盖的结构示意图及其局部放大图；图2为本技术第二具体实施例提供的电池阻燃结构的结构示意图；图3为本技术第三具体实施例提供的电池阻燃结构的结构示意图。其中：1-正极极柱，2-顶盖本体，3-负极极柱，4-顶针，5-翻转片，6-阻燃溶液，7-封装盒，8-薄膜。具体实施方式本技术公开了一种电池阻燃结构和一种设置有该电池阻燃结构的电池，能够在保证电池的电性能的同时还能够令电池具有阻燃功能。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。第一具体实施例请参阅图1，图1为本技术第一具体实施例提供的电池顶盖的结构示意图及其局部放大图。本技术第一具体实施例提供的电池阻燃结构，包括电池内侧板面、翻转片5和顶针4，其中：电池内侧板面为电池内部位于电解液上方的内侧面；翻转片5的周边和电池内侧板面密封连接，翻转片5的内侧面和电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液6的密封腔体；顶针4设置于密封腔体内；当翻转片5的外侧受到的压力达到预设压力值时，翻转片5翻转变形且被顶针4刺破，阻燃溶液6从翻转片5上的破口和顶针4之间的缝隙中流出，进入电芯内部从而起到阻燃作用。在此需要进一步说明的是：①翻转片5具体是指受到压力后能自动发生弹性翻转变形的部件，翻转片5的中间底部在常态时远离电池内侧板面，翻转片5的中间底部外侧受到的压力达到上述预设压力值时向靠近电池内侧板面的方向发生弹性变形，从而被顶针4刺破，并释放阻燃溶液6；②上述预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值(即电池燃烧或电池爆炸所需的最小压力值)；③密封腔体的容积大于阻燃溶液6的体积。具体地：阻燃溶液6的溶液额定体积V1，与电池顶盖适配的电池中的电解液的电解液额定体积为V0，V1的大小依据V0而定；翻转片5变形前，密封腔体的腔体初始容积为V2，V2＞V1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池阻燃结构，其特征在于，包括电池内侧板面、翻转片(5)和顶针(4)，其中：所述电池内侧板面为电池内部位于电解液上方的内侧面；所述翻转片(5)的周边和所述电池内侧板面密封连接，所述翻转片(5)的内侧面和所述电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液(6)的密封腔体；所述顶针(4)设置于所述密封腔体内；当所述翻转片(5)的外侧受到的压力达到预设压力值时，所述翻转片(5)翻转变形且被所述顶针(4)刺破，所述阻燃溶液(6)从所述翻转片(5)上的破口和所述顶针(4)之间的缝隙中流出；其中：所述预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值。

【技术特征摘要】
1.一种电池阻燃结构，其特征在于，包括电池内侧板面、翻转片(5)和顶针(4)，其中：所述电池内侧板面为电池内部位于电解液上方的内侧面；所述翻转片(5)的周边和所述电池内侧板面密封连接，所述翻转片(5)的内侧面和所述电池内侧板面构成用于封装阻燃溶液(6)的密封腔体；所述顶针(4)设置于所述密封腔体内；当所述翻转片(5)的外侧受到的压力达到预设压力值时，所述翻转片(5)翻转变形且被所述顶针(4)刺破，所述阻燃溶液(6)从所述翻转片(5)上的破口和所述顶针(4)之间的缝隙中流出；其中：所述预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值。2.根据权利要求1所述的电池阻燃结构，其特征在于，所述电池内侧板面为电池顶盖的内侧面。3.根据权利要求2所述的电池阻燃结构，其特征在于，所述电池顶盖包括顶盖本体(2)和极柱，所述顶盖本体(2)上设置有安装孔，所述翻转片(5)位于所述安装孔内，并且，所述翻转片(5)的周边位于所述安装孔的孔边和所述极柱的下侧面之间且与其密封连接。4.根据权利要求3所述的电池阻燃结构，其特征在于，所述极柱为负极极柱(3)；和/或，所述翻转片(5)为圆台型翻转铝片。5.一种电池阻燃结构，其特征在于，包括电池内侧板面和封装盒(7)，其中：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁峰，张万良，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37