电池顶盖及具有其的电池包、车辆制造技术

本发明专利技术提供了一种电池顶盖及具有其的电池包、车辆。电池顶盖包括：顶盖主体；低熔点金属层，低熔点金属层位于顶盖主体的底部，顶盖主体和低熔点金属层之间形成第一储液空间，第一储液空间内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，低熔点金属层靠近电池的箱体设置，箱体的内部设置有电芯，低熔点金属层具有在低于自身熔点下的封闭状态以及具有在高于自身熔点下的熔断状态，低熔点金属层在电芯发生热失控时，低熔点金属层处于熔断状态，以将第一储液空间内的液体释放。本申请解决了现有技术中的电池无法在减少热失控风险的同时保持电芯的性能的问题。热失控风险的同时保持电芯的性能的问题。热失控风险的同时保持电芯的性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
电池顶盖及具有其的电池包、车辆


[0001]本专利技术涉及电池设计
，具体而言，涉及一种电池顶盖及具有其的电池包、车辆。

技术介绍

[0002]锂离子电池热失控已将成为一个广泛关注的问题。现有技术中，可以通过添加阻燃剂、抑制剂等物质防范热失控，其原理为阻燃剂能降低电解液的可燃性以及抑制剂可以减少电池热失控时的产热进而抑制热失控反应，但是将阻燃剂直接添加至电解液中会影响电芯的倍率、循环等性能，抑制剂也会阻碍锂离子的输送影响电芯性能。
[0003]针对现有技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种电池顶盖及具有其的电池包、车辆，以解决现有技术中的电池无法在减少热失控风险的同时保持电芯的性能的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种电池顶盖，包括：顶盖主体；低熔点金属层，低熔点金属层位于顶盖主体的底部，顶盖主体和低熔点金属层之间形成第一储液空间，第一储液空间内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，低熔点金属层靠近电池的箱体设置，箱体的内部设置有电芯，低熔点金属层具有在低于自身熔点下的封闭状态以及具有在高于自身熔点下的熔断状态，低熔点金属层在电芯发生热失控时，低熔点金属层处于熔断状态，以将第一储液空间内的液体释放。
[0006]进一步地，低熔点金属层的底部还设置有合金层绝缘层，合金层绝缘层设置于低熔点金属层与电芯之间。
[0007]进一步地，低熔点金属层由合金材料制成，合金材料至少包括铋元素、铅元素、锡元素和镉元素中的一种。
[0008]进一步地，电池顶盖还包括防爆阀，防爆阀贯穿顶盖主体和低熔点金属层地设置，防爆阀的一端与外界环境连通，防爆阀的另一端与箱体内部连通，防爆阀包括：第一防爆阀；第二防爆阀，第二防爆阀位于第一防爆阀的底部，第一防爆阀与第二防爆阀之间形成第二储液空间，第二储液空间内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，第二防爆阀用于在箱体内压力达到起爆压力时起爆以将第二储液空间内的液体释放。
[0009]进一步地，第二防爆阀的起爆压力为A，其中，0.15MPa≤A≤0.3MPa。
[0010]进一步地，第一防爆阀的顶部设置有防爆阀保护片。
[0011]进一步地，低熔点金属层包括两个沿顶盖主体长度方向并列设置的半体结构，两个半体结构的熔点不同，顶盖主体与一个半体结构之间形成第一半腔，顶盖主体与另一个半体结构之间形成第二半腔，第一半腔内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，第二半腔内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂
中的至少一种。
[0012]进一步地，电池顶盖上还开设有多个极柱安装孔。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池包，包括电池顶盖，电池顶盖为上述的电池顶盖。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种车辆，包括电池包，电池包为上述的电池包。
[0015]应用本专利技术的技术方案，通过在顶盖主体和所述低熔点金属层之间形成第一储液空间，并且在第一储液空间内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，使得液体仅在低熔点金属层熔断后释放，在电芯未发生热失控时不影响电池正常电性能及循环性能，而在电芯出现热失控时，随着电芯内部温度的升高，逐步释放液体，有效提升热失控抑制效果。采用本申请的技术方案，有效解决现有技术中的电池无法在减少热失控风险的同时保持电芯的性能的问题。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本专利技术的电池顶盖的第一实施例的结构示意图；
[0018]图2示出了根据本专利技术的电池顶盖的第二实施例的结构示意图。
[0019]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0020]1、顶盖主体；2、低熔点金属层；3、极柱；4、第一防爆阀；5、第二防爆阀；6、注液孔；7、合金层绝缘层；8、防爆阀保护片。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0022]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0023]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩
大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0025]锂离子电池由于具有能量密度高，自放电低，无记忆效应等突出优点，已经广泛应用于消费类数码产品、储能电站、电动自行车以及电动汽车等领域，是代替石油用在汽车的新能源方案。虽然集众多优点于一身，但是锂离子电池的能量密度一直制约着电动汽车以及其他产业的发展，因此各国的研究人员都在积极研发能量密度更高的锂离子电池，不断增加三元电池中的Ni元素含量，降低Co元素含量。然而在能量密度提高的同时锂离子电池的安全性也面临着严峻的挑战，其中常见的危险就是锂离子电池热失控，最近几年电动汽车由于动力锂离子电池热失控引发的案例层出不穷；在使用过程中电芯存在过充、过放等滥用情况，当电芯内部存在导电颗粒或隔膜缺陷时引起电芯微短路或电芯温度过高时，电芯均存在热失控风险。未来随着我国新能源汽车销量和保有量的增加，新能源汽车起火事故也会进一步爆发出来。锂离子电池热失控不仅对消费者的生命财产造成不可估量的损失，同时也对锂离子电池的发展起到了阻碍作用，因此从抑制热失控反应，惰化热失控产生的气体，在电芯内添加灭火剂以及减少热失控的发生，同时又不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池顶盖，其特征在于，包括：顶盖主体(1)；低熔点金属层(2)，所述低熔点金属层(2)位于所述顶盖主体(1)的底部，所述顶盖主体(1)和所述低熔点金属层(2)之间形成第一储液空间，所述第一储液空间内储存的液体包括抑制剂、阻燃剂、灭火剂、电解液添加剂中的至少一种，所述低熔点金属层(2)靠近电池的箱体设置，所述箱体的内部设置有电芯，所述低熔点金属层(2)具有在低于自身熔点下的封闭状态以及具有在高于所述自身熔点下的熔断状态，所述低熔点金属层(2)在所述电芯发生热失控时，所述低熔点金属层(2)处于所述熔断状态，以将所述第一储液空间内的液体释放。2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述低熔点金属层(2)的底部还设置有合金层绝缘层(7)，所述合金层绝缘层(7)设置于所述低熔点金属层(2)与所述电芯之间。3.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述低熔点金属层(2)由合金材料制成，所述合金材料至少包括铋元素、铅元素、锡元素和镉元素中的一种。4.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖还包括防爆阀，所述防爆阀贯穿所述顶盖主体(1)和所述低熔点金属层(2)地设置，所述防爆阀的一端与外界环境连通，所述防爆阀的另一端与所述箱体内部连通，所述防爆阀包括：第一防爆阀(4)；第二防爆阀(5)，所述第二防爆阀(5)位于所述第一防爆阀(4)的底部，所述第一防...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晟睿，王书洋，刘涛，王业斌，赵光宇，孙焕丽，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：