CN203039014U - 动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动力电池，其设有电池安全顶盖，所述电池安全顶盖包括顶盖片和设置在顶盖片上的第一极柱、第二极柱、绝缘件、导电片、卡环介子和翻转部件，其中，第一极柱与顶盖片电性连接，第二极柱通过所述绝缘件与顶盖片绝缘设置，翻转部件包括过流部分和与过流部分电性连接的翻转部分，翻转部分与顶盖片电性连接，卡环介子设置在绝缘件上并与翻转部件的过流部分相配合，导电片的一侧与第二极柱电性连接且另一侧延伸至翻转部件的过流部分的上方；当翻转部件未翻转时，导电片与翻转部件无接触，当翻转部件发生翻转时，导电片与翻转部件相接触而使动力电池形成外短路，进而避免引起安全事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动力电池，特别涉及一种设有安全顶盖的动力电池，该安全顶盖对于动力电池能起到安全保护的作用。
背景技术
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择用可充电的二次电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等，这就为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。
另外，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外，还应当具有良好的安全性以及较长的循环使用寿命等，这样才能达到使用的标准以满足人们的需求。
为了在一定程度上保证动力电池的安全性，一般在动力电池上设置一个泄压阀。当动力电池由于不当充电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，产生的气体冲开泄压阀从而达到泄压的目的。泄压阀的存在虽然可以在一定程度上提高动力电池的安全性能，但是由于发生意外的动力电池本身聚集的能量得不到释放，使电池本身就是一个安全隐患体，仍旧存在一定的安全问题。另外，如果电池发生意外后再继续过充电，就会引发更大的安全事故。
为了解决这一问题，现有技术中有些动力电池在顶盖上安装有翻转部件，当电池发生意外产生大量气体时，翻转部件实现翻转从而形成外短路进而在一定程度上增加动力电池的安全性能。但是，在实际使用时，当动力电池因发生短路而产生过大电流时，翻转部件可能被熔穿，从而导致喷液、起火和爆炸等危险，因此，其安全性能也不甚理想。
有鉴于此，确有必要提供一种具有安全保护功能的动力电池，其能够释放意外发生时动力电池的内部能量从而预防动力电池发生更大的安全事故，有效提高了动力电池的安全性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种动力电池，该动力电池具有较高的安全使用性能。
为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种动力电池，包括电池安全顶盖，其中，所述电池安全顶盖包括顶盖片和设置在顶盖片上的第一极柱、第二极柱、绝缘件、导电片、卡环介子和翻转部件，其中，第一极柱与顶盖片电性连接，第二极柱通过所述绝缘件与顶盖片绝缘设置，翻转部件包括过流部分和与过流部分电性连接的翻转部分，翻转部分与顶盖片电性连接，卡环介子设置在绝缘件上并与翻转部件的过流部分相配合，导电片的一侧与第二极柱电性连接且另一侧延伸至翻转部件的过流部分的上方；当翻转部件未翻转时，导电片与翻转部件无接触，当翻转部件发生翻转时，导电片与翻转部件相接触。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述卡环介子设有卡扣部分，所述翻转部件的过流部分设有与卡环介子的卡扣部分配合使用的第一卡槽和第二卡槽，当翻转部件未翻转和翻转时，卡扣部分分别卡入第一卡槽和第二卡槽。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述卡环介子的卡扣部分设置为U形、S形或者E形。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述过流部分与所述翻转部分均为导电材料，二者可以采用相同材质也可以采用不同材质。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述过流部分为内空的柱状或实心的柱状，所述翻转部分为环状，其内环向下凹陷形成弹性结构，外环与所述顶盖片之间电性连接。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述翻转部件表面设有表面处理层，处理层的材质为黄铜、青铜、镍、银、金中的一种或几种。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述翻转部件的过流部分在未翻转时与导电片的距离为0.5~1.0mm，而在翻转时与导电片形成平面接触。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述翻转部分的厚度是所述过流部分厚度的0.1~0.4倍。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述过流部分的厚度为0.8~1.5mm，所述翻转部分的厚度为0.1~0.3mm。
作为本实用新型动力电池的一种改进：所述过流部分的厚度与导电片的厚度相当或大于导电片的厚度，同时过流部分的厚度大于翻转部分的厚度。
与现有技术相比，本实用新型提供的动力电池在正常工作的情况下，导电片与翻转部件的过流部分不接触；当动力电池意外发生时，电池内部气压升高，当内压达到翻转部件的翻转压力时，翻转部件的翻转部分发生翻转。此时，藉由翻转部件、导电片、顶盖片等部件，动力电池实现外短路以释放发生意外的动力电池的内部能量。同时，卡环介子的卡扣部分脱离过流部分的第一卡槽进入过流部分的第二卡槽，在卡环介子与第二卡槽的相互配合作用下，导电片与过流部分的上表面形成两平面接触从而紧密贴合。另外，翻转部件的过流部分具有一定的厚度，从而保证翻转部件不被熔穿进而使动力电池即使在意外情况下仍具有较高的安全性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型动力电池结构及其有益技术效果进行详细说明。
图1为本实用新型动力电池的立体示意图
图2为本实用新型动力电池的电池安全顶盖的立体分解图。
图3为图2中动力电池安全顶盖的主视图。
图4为图3中的动力电池安全顶盖的俯视图。
图5为图4沿A-A方向的截面图。
图6为图4沿D-D方向的截面图。
图7为图5中细节A部分的局部放大图。
图8为图6中细节B部分的局部放大图。
图9为图2中翻转部件的放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型提供的动力电池包括电池本体20及设置在电池本体20上的电池安全顶盖。
请参阅图2至图6，电池安全顶盖包括顶盖片2以及设置在顶盖片2上的第一极柱1、注液孔3、泄压阀4、翻转部件5、第二极柱6、导电片7、卡环介子8、绝缘件9、导电块10、塑胶盖板11和下塑胶块12。
其中，第一极柱1通过焊接、铆接等方式与顶盖片2电性连接。第二极柱6通过注塑成型的绝缘件9和下塑胶块12绝缘装配在顶盖片2上。导电块10与第二极柱6电性连接，其材质优选为铝。导电片7设置在导电块10与第二极柱6之间，其一侧可以通过焊接、铆接、螺接或粘接等方式与第二极柱6电性连接，另一侧平行于顶盖片2向绝缘件9远离第二极柱6的方向延伸。塑胶盖板11绝缘设置在导电片7上，并与导电块10相邻。
卡环介子8固定安装在绝缘件9上，其可以藉由二次注塑或模压成型与绝缘件9相固定。请配合参阅图7和图8，卡环介子8与第二极柱6相邻设置，卡环介子8设有卡扣部分81（如图8），该卡扣部分可以设置为U形、S形或E形。
翻转部件5与顶盖片2电性连接。配合参阅图9，翻转部件5包括过流部分51和翻转部分52。过流部分51的形状可以是内空的柱状或实心柱状。翻转部分52为环状，内环向下凹陷形成弹性结构，外环可以通过焊接方式与顶盖片2连接，具体地，其可以采用激光离子束焊接、填料钎焊等方式密封组接在顶盖片2上形成的孔内。翻转部分52和过流部分51的材质可以是铝、镁、铜、不锈钢等导电性能较好的材料；二者可以是一体成型结构，也可以通过焊接、铆接等方式组合到一起；当二者为组合结构时，过流部分51和翻转部分52的材质可以相同也可以不同。优选地，过流部分51和翻转部分52采用组合结构，其中，过流部分51采用高熔点的导电材料，翻转部分52采用与过流部分51易焊接的软态导电材料，优选铝材料。翻转部件5的表面可以设置表面处理层，以增加翻转部件5的通电能力从而使其发热量和温升比导电片7低而散热能力比导电片7强。处理层的材质可以是黄铜、青铜、镍、银、金中的一种或几种，优选地处理层的材质为镍。表面处理层的处理方法可以采用喷溅或电镀。
配合参阅图7和图8，过流部分51外表面设有与卡环介子8配合使用的第一卡槽511和第二卡槽512，第一卡槽511位于第二卡槽512的上方。过流部分51的厚度与导电片7的厚度相当，也可以大于导电片7的厚度，从而使翻转部件5和导电片7都能够承受大电流冲击，不会在电芯放电完之前发生损坏；过流部分51的厚度大于翻转部分52的厚度。优选地，翻转部分52的厚度为过流部分51的厚度的0.1~0.4倍。最为优选地，过流部分51的厚度采用0.8~1.5mm，翻转部分52的厚度采用0.1~0.3mm。
请参阅图5至图9，组合时，导电片7位于翻转部件5的上方但不与翻转部件5接触。翻转部件5未翻转时，卡环介子8的卡扣部分与翻转部件5的过流部分51的第一卡槽511相配合，此时导电片7与翻转部件5的过流部分51相隔一定的距离；该距离优选为0.5~1.0mm。使用时，翻转部件5的翻转气压为0.3~0.5MPa，翻转高度不小于翻转部件5翻转前导电片7与过流部分51相隔的距离，在优选情况下，该翻转高度不小于1.0mm。为了保证安全，翻转部件5设置为在0.7MPa气压下不会因过压而破裂。过流部分51的两卡槽之间的距离不小于翻转部件5翻转前导电片7与过流部分51相隔的距离，同时不大于翻转部分52的翻转高度。
在动力电池正常工作的情况下，导电片7与翻转部件5的过流部分51不接触。当动力电池意外发生时，电池内部气压升高，当内压达到翻转部件5的翻转压力时，翻转部件5的翻转部分52发生翻转。过流部分51在翻转部分52的作用下向上运动，运动距离与翻转部分52的翻转高度相同，因为该翻转高度不小于导电片7与过流部分51之间相隔的距离，所以在发生翻转后，导电片7与过流部分51电性连接。另外，翻转部分5发生翻转的同时，卡环介子8的卡扣部分脱离过流部分51的第一卡槽511并进入过流部分51的第二卡槽512。此时，动力电池的第一极柱1与第二极柱6藉由顶盖片2、翻转部件5、导电片7实现电连接，动力电池发生外短路而将发生意外的动力电池的内部能量释放。在卡环介子8与第二卡槽512的相互配合作用下，导电片7与过流部分51的上表面形成两平面接触从而紧密贴合，另外，翻转部件的过流部分51具有一定的厚度，从而保证翻转部件5不被熔穿，保证电池的外回路保持导通，一方面可以确保消耗掉过充电流，另一方面可以释放电池内部的能量，从而消除安全隐患，使动力电池即使在意外情况下仍具有较高的安全性能，避免引起更大的安全事故。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种动力电池，包括电池安全顶盖，其特征在于：所述电池安全顶盖包括顶盖片和设置在顶盖片上的第一极柱、第二极柱、绝缘件、导电片、卡环介子和翻转部件，其中，第一极柱与顶盖片电性连接，第二极柱通过所述绝缘件与顶盖片绝缘设置，翻转部件包括过流部分和与过流部分电性连接的翻转部分，翻转部分与顶盖片电性连接，卡环介子设置在绝缘件上并与翻转部件的过流部分相配合，导电片的一侧与第二极柱电性连接且另一侧延伸至翻转部件的过流部分的上方；当翻转部件未翻转时，导电片与翻转部件无接触，当翻转部件发生翻转时，导电片与翻转部件相接触。
2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述卡环介子设有卡扣部分，所述翻转部件的过流部分设有与卡环介子的卡扣部分配合使用的第一卡槽和第二卡槽，当翻转部件未翻转和翻转时，卡扣部分分别卡入第一卡槽和第二卡槽。
3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于：所述卡环介子的卡扣部分设置为U形、S形或者E形。
4.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述过流部分与所述翻转部分均为导电材料，二者可以采用相同材质也可以采用不同材质。
5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述过流部分为内空的柱状或实心的柱状，所述翻转部分为环状，其内环向下凹陷形成弹性结构，外环与所述顶盖片之间电性连接。
6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述翻转部件表面设有表面处理层，处理层的材质为黄铜、青铜、镍、银、金中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述翻转部件的过流部分在未翻转时与导电片的距离为0.5~1.0mm，而在翻转时与导电片形成平面接触。
8.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述翻转部分的厚度是所述过流部分厚度的0.1~0.4倍。
9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于：所述过流部分的厚度为0.8~1.5mm，所述翻转部分的厚度为0.1~0.3mm。
10.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述过流部分的厚度与导电片的厚度相当或大于导电片的厚度，同时过流部分的厚度大于翻转部分的厚度。
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| JP3189700U (ja) | 2014-03-27 |
| US9142827B2 (en) | 2015-09-22 |
| US20140205872A1 (en) | 2014-07-24 |
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