一种防止电池热失控的电池顶盖结构及电池制造技术

技术编号:31186066 阅读:60 留言:0更新日期:2021-12-04 16:36
本实用新型专利技术公开了一种防止电池热失控的电池顶盖结构及电池,包括顶盖片(1),设置有翻转片(3);槽板(4),设置在所述顶盖片(1)的下方;其中,所述顶盖片(1)和所述槽板(4)围成容纳腔(5),所述容纳腔(5)内容纳有防热失控材料,所述翻转片(3)的底部安装有密封圈(31),所述槽板(4)设置有与所述密封圈(31)配合的透气孔(40);所述翻转片(3)至少部分抵靠所述密封圈(31),以保持所述密封圈(31)在常态下封闭所述透气孔(40);所述翻转片(3)在预设压力和/或温度下变形,使所述密封圈(31)和所述透气孔(40)之间形成间隙,用于向电池内释放防热失控材料。本实用新型专利技术能够在热失控时自动打开容纳腔,释放防热失控材料,有助于防止热失控蔓延至整个电池包,从而提高电池的安全性。从而提高电池的安全性。从而提高电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种防止电池热失控的电池顶盖结构及电池


[0001]本技术属于电池生产制造的
,具体涉及一种防止电池热失控的电池顶盖结构及电池。

技术介绍

[0002]如今,各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池,具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点,在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。
[0003]但锂离子动力电池极端条件下发生内部短路,电池温度会急剧上升,并伴随火星飞溅;电池中的电解液等易燃易爆物喷出,与环境中氧气相遇发生燃烧,可能会蔓延至整车起火,危害生命财产安全;当前锂离子电池的化学体系中易燃的电解液和活性物质无法被替代,短路造成局部高温也很难彻底杜绝。

技术实现思路

[0004]本技术的目的之一在于:针对现有技术的不足,提供一种防止电池热失控的电池顶盖结构,能够在热失控时自动打开容纳腔,释放防热失控材料,有助于防止热失控蔓延至整个电池包,从而提高电池的安全性。
[0005]为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案:
[0006]一种防止电池热失控的电池顶盖结构,包括顶盖片,设置有翻转片;槽板,设置在所述顶盖片的下方;其中,所述顶盖片和所述槽板围成容纳腔,所述容纳腔内容纳有防热失控材料,所述翻转片的底部安装有密封圈,所述槽板设置有与所述密封圈配合的透气孔;所述翻转片至少部分抵靠所述密封圈,以保持所述密封圈在常态下封闭所述透气孔;所述翻转片在预设压力和/或温度下变形,使所述密封圈和所述透气孔之间形成间隙,用于向电池内释放防热失控材料。
[0007]优选的,还包括固定环,所述固定环设置在所述密封圈和所述透气孔之间,所述固定环的一端与所述顶盖片的底面固定连接,所述固定环的另一端与所述透气孔固定连接。
[0008]优选的,所述固定环的顶部往外延伸形成若干个卡爪,所述卡爪围绕所述固定环设置,所述顶盖片的底面设置有与所述卡爪配合的凹部。
[0009]优选的,所述固定环的顶部设置有与所述密封圈配合的凹槽,所述密封圈的底部嵌于所述凹槽,所述密封圈的顶部抵接于所述翻转片。
[0010]优选的,所述顶盖片设置有翻转片孔、极柱通孔和注液孔的至少一种,所述翻转片安装于所述翻转片孔,所述极柱通孔安装有极柱,所述槽板设置有注液通孔,所述注液通孔设置有凸台,所述凸台围绕所述注液通孔设置,所述注液孔、所述凸台及所述注液通孔形成注液通道。
[0011]优选的,所述顶盖片还设置有注入孔,所述注入孔连通所述容纳腔。
[0012]优选的,所述注液孔和所述注入孔均安装有密封钉。
[0013]优选的,所述顶盖片的底面设置有第一凹陷部,所述槽板固定于所述第一凹陷部,用于增加所述容纳腔体积,所述第一凹陷部的边缘设置有台阶,所述台阶围绕所述第一凹陷部设置,所述极柱通孔的底部设置有第二凹陷部,所述极柱部分嵌于所述第二凹陷部。
[0014]优选的,所述顶盖片和所述翻转片为一体成型结构。
[0015]优选的,所述防热失控材料为阻燃剂或灭火剂。
[0016]本技术的目的之二在于提供一种电池,包括上述的防止电池热失控的电池顶盖结构。
[0017]本技术的有益效果在于,本技术包括顶盖片,设置有翻转片;槽板,设置在所述顶盖片的下方;其中,所述顶盖片和所述槽板围成容纳腔,所述容纳腔内容纳有防热失控材料,所述翻转片的底部安装有密封圈,所述槽板设置有与所述密封圈配合的透气孔;所述翻转片至少部分抵靠所述密封圈,以保持所述密封圈在常态下封闭所述透气孔;所述翻转片在预设压力和/或温度下变形,使所述密封圈和所述透气孔之间形成间隙,用于向电池内释放防热失控材料。由于锂离子动力电池极端条件下发生内部短路,电池温度会急剧上升,并伴随火星飞溅;电池中的电解液等易燃易爆物喷出,与环境中氧气相遇发生燃烧,可能会蔓延至整车起火,危害生命财产安全;当前锂离子电池的化学体系中易燃的电解液和活性物质无法被替代,短路造成局部高温也很难彻底杜绝,因此,将顶盖片和槽板围成容纳腔,容纳腔内容纳有防热失控材料,使容纳腔的防热失控材料与电池内的电解液、顶盖片外侧环境隔离,且在翻转片的底部安装密封圈,槽板设置有与密封圈配合的透气孔,在电池发生热失控时,翻转片受到从透气孔进入的向上气压,翻转片向上翻转变形,变形后密封圈回弹,不再起到密封容纳腔作用,容纳腔中的防热失控材料受温度作用汽化,通过密封圈和翻转片之间的间隙进入电芯顶部空间,起到对热失控电池进行阻燃和灭火的作用,若电芯内压继续增大,翻转片边缘变形位置形成应力集中产生破口,防热失控材料通过破口进入电池包环境,置换掉电池包环境中的氧气,降低电芯内部易燃易爆气体通过破口泄入电池包而发生燃烧的概率;其中,容纳腔在正常使用条件下是密闭的,防热失控材料可以稳定保存在容纳腔内,不与外界环境或电池内电解液接触;一旦电芯发生热失控,通过翻转片发生形变,自动打开容纳腔,防热失控材料开始发挥阻燃和灭火作用,防止热失控蔓延至整个电池包。本技术能够在热失控时自动打开容纳腔,释放防热失控材料,有助于防止热失控蔓延至整个电池包,从而提高电池的安全性。
附图说明
[0018]下面将参考附图来描述本技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0019]图1为本技术中实施方式一的结构示意图。
[0020]图2为本技术中实施方式一的底部结构示意图。
[0021]图3为本技术中实施方式一的剖面结构示意图。
[0022]图4为本技术中实施方式一的顶盖片的顶部结构示意图。
[0023]图5为本技术中实施方式一的顶盖片的底部结构示意图。
[0024]图6为本技术中实施方式一的固定环的结构示意图。
[0025]图7为本技术中实施方式一的槽板的顶部结构示意图。
[0026]图8为本技术中实施方式一的槽板的底部结构示意图。
[0027]图9为本技术中实施方式一的翻转片在正常状态时的示意图。
[0028]图10为本技术中实施方式一的翻转片在热失控状态时的示意图。
[0029]图11为本技术中实施方式四的顶盖片的底部结构示意图。
[0030]图12为本技术中实施方式四的顶盖片的剖面结构示意图。
[0031]其中,附图标记说明如下:
[0032]1‑
顶盖片;11

翻转片孔;12

极柱通孔;13

注液孔;14

注入孔;15

第一凹陷部;16

第二凹陷部;17

凹部;151

台阶;
[0033]2‑
极柱;
[0034]3‑
翻转片;31

密封圈;
[0035]4‑
槽板;40<本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止电池热失控的电池顶盖结构,其特征在于,包括:顶盖片(1),设置有翻转片(3);槽板(4),设置在所述顶盖片(1)的下方;其中,所述顶盖片(1)和所述槽板(4)围成容纳腔(5),所述容纳腔(5)内容纳有防热失控材料,所述翻转片(3)的底部安装有密封圈(31),所述槽板(4)设置有与所述密封圈(31)配合的透气孔(40);所述翻转片(3)至少部分抵靠所述密封圈(31),以保持所述密封圈(31)在常态下封闭所述透气孔(40);所述翻转片(3)在预设压力和/或温度下变形,使所述密封圈(31)和所述透气孔(40)之间形成间隙,用于向电池内释放防热失控材料。2.如权利要求1所述的一种防止电池热失控的电池顶盖结构,其特征在于:还包括固定环(6),所述固定环(6)设置在所述密封圈(31)和所述透气孔(40)之间,所述固定环(6)的一端与所述顶盖片(1)的底面固定连接,所述固定环(6)的另一端与所述透气孔(40)固定连接。3.如权利要求2所述的一种防止电池热失控的电池顶盖结构,其特征在于:所述固定环(6)的顶部往外延伸形成若干个卡爪(61),所述卡爪(61)围绕所述固定环(6)设置,所述顶盖片(1)的底面设置有与所述卡爪(61)配合的凹部(17)。4.如权利要求2所述的一种防止电池热失控的电池顶盖结构,其特征在于:所述固定环(6)的顶部设置有与所述密封圈(31)配合的凹槽(62),所述密封圈(31)的底部嵌于所述凹槽(62),所述密封圈(31)的顶部抵接于所述翻转片(3)。5.如权利要求1所述的一种防止电池热失控的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹武元陈圣立姜斌吴志康周贤
申请(专利权)人:江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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