動力電池及動力電池安全頂蓋的制作方法

本實用新型屬于動力電池領域，更具體地說，本實用新型涉及一種動力電池安全頂蓋。

背景技術：

對于用做汽車電源的動力電池來說，其安全性為重中之重，過充測試就是動力電池三個最極端的安全測試之一。由于動力電池具有高能量及高活性，因此其在過充時往往會發生著火爆炸。目前，動力電池的過充測試大部分是利用外短路原理，在電池失控前通過電池頂蓋的翻轉閥與短路導電片接觸而將電芯外短路，以避免電芯內部急劇產熱而導致失控。

動力電池的注液孔設置于電池頂蓋上與翻轉閥、短路導電片較為接近的位置。電池通過注液孔進行注液時，電解液溢流，翻轉閥容易受到電解液的污染。電解液進入到翻轉閥時，一方面會對翻轉閥造成腐蝕，另一方面，當翻轉閥與短路導電片導通短路時，被污染的翻轉閥與短路導電片之間的接觸電阻會增大，翻轉閥無法耐受大電流的瞬間沖擊而發生熔融、并與短路導電片分離斷開回路，動力電池的安全保護失效，存在起火或爆炸的危險。

有鑒于此，確有必要提供一種能夠解決上述問題的動力電池及動力電池安全頂蓋。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于：提供一種安全可靠的動力電池及動力電池安全頂蓋，以確保動力電池外短路能夠耐受較大電流的沖擊，避免安全事故的發生。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種動力電池安全頂蓋，其包括頂蓋板、第一極柱、第二極柱、翻轉閥和短路導電片；頂蓋板設有翻轉閥孔；第一極柱、第二極柱安裝于頂蓋板，第一極柱與頂蓋板絕緣，第二極柱與頂蓋板電連接；短路導電片設于翻轉閥上方并與第一極柱電連接；翻轉閥設于翻轉閥孔的徑向投影范圍內，且與頂蓋板電連接；當動力電池內部氣壓大于基準壓力時，翻轉閥翻轉并使第一極柱和第二極柱實現電連接，其特征在于：所述翻轉閥孔的外周設有自頂蓋板向上凸出的凸緣。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述動力電池安全頂蓋還包括第一極柱上絕緣塊，短路導電片通過第一極柱上絕緣塊絕緣固定在頂蓋板上，第一極柱上絕緣塊將翻轉閥孔的凸緣包覆。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述第一極柱上絕緣塊設有凹槽，第一極柱上絕緣塊通過凹槽將翻轉閥孔的凸緣包覆。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，第一極柱上絕緣塊開設有與翻轉閥孔對應的穿孔。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述短路導電片包括極柱連接部和翻轉閥接觸部，極柱連接部與第一極柱相連接，翻轉閥接觸部從第一極柱上絕緣塊的穿孔中凸出。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述短路導電片、第一極柱上絕緣塊與第一極柱套接固定。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述頂蓋板設有注液孔。

作為本實用新型動力電池安全頂蓋的一種改進，所述翻轉閥包括受力后向短路導電片方向翻轉的翻轉片和設置于翻轉片的凸包。

為了實現上述目的，本實用新型還提供了一種動力電池，其包括殼體以及安裝于殼體開口的動力電池安全頂蓋，其中，動力電池安全頂蓋為前述的動力電池安全頂蓋。

與現有技術相比，本實用新型動力電池安全頂蓋至少具有以下有益的技術效果：通過在翻轉閥孔的外周增設凸緣，增加了電池頂蓋的強度，同時防止電池注液時電解液溢出流入翻轉閥孔污染翻轉閥，避免翻轉閥被污染后無法耐受大電流沖擊而導致爆炸、引起安全事故的風險。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型動力電池、動力電池安全頂蓋及其有益效果進行詳細說明。

圖1為本實用新型動力電池安全頂蓋的分解結構示意圖。

圖2為本實用新型動力電池安全頂蓋的立體示意圖。

圖3為本實用新型動力電池安全頂蓋的頂蓋板的結構示意圖。

圖4為圖2中的短路導電片和第一極柱上絕緣塊的B-B剖視示意圖。

圖5為圖4中A部分的局部放大圖。

圖6為圖2的B-B剖視示意圖。

圖7為圖6中B部分的局部放大圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及其有益技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施例僅僅是為了解釋本實用新型，并非為了限定本實用新型。

請參閱圖1和圖2，本實用新型動力電池安全頂蓋包括頂蓋板10、第一極柱20、第二極柱30、翻轉閥50和短路導電片60；頂蓋板10設有翻轉閥孔18，翻轉閥孔18的外周設有自頂蓋板10向上凸出的凸緣11；第一極柱20、第二極柱30安裝于頂蓋板10；短路導電片60設于翻轉閥孔18上方并與第一極柱20電連接；翻轉閥50設于翻轉閥孔18下方。

請參閱圖1至圖3，頂蓋板10設置有第一極柱孔12、第二極柱孔14、防爆閥孔16、翻轉閥孔18以及可密封的注液孔19。第一極柱20通過第一極柱上絕緣塊22、第一極柱下絕緣塊24和第一極柱密封圈26密封安裝于頂蓋板10的第一極柱孔12中，第二極柱30通過第二極柱上絕緣塊32、第二極柱下絕緣塊34和第二極柱密封圈36密封安裝于頂蓋板10的第二極柱孔14中，防爆閥40密封安裝于防爆閥孔16中，翻轉閥50密封安裝于翻轉閥孔18中。

第一極柱20可以是正極柱或者負極柱，相應地，第二極柱30為負極柱或者正極柱。

請參閱圖1至圖5，第一極柱上絕緣塊22為具有收容空間的塊狀體，安裝在頂蓋板10的上方。第一極柱上絕緣塊22的一端與第一極柱20套接固定，另一端延伸至頂蓋板10的翻轉閥孔18上方。第一極柱上絕緣塊22延伸翻轉閥孔18上方的部分開設有與翻轉閥孔18對應的穿孔28，穿孔28的外周設有凹槽26，凹槽26將翻轉閥孔18的凸緣11包覆。

短路導電片60為金屬導體，其收容于第一極柱上絕緣塊22的收容空間內、并通過第一極柱上絕緣塊22與頂蓋板10絕緣。短路導電片60包括極柱連接部62和翻轉閥接觸部64。極柱連接部62的一端套住第一極柱20的外周壁而與第一極柱20電連接，另一端延伸至頂蓋板10的翻轉閥孔18上方。翻轉閥接觸部64自極柱連接部62朝向電芯一側的表面穿過第一極柱上絕緣塊22與翻轉閥孔18對應的穿孔向翻轉閥50的方向凸出。

請參閱圖1至圖6，翻轉閥50為片狀結構，其包括翻轉片52和凸包54。翻轉片52為中部朝遠離頂蓋板10方向凸出的片體(優選為圓片)，翻轉片52的外邊緣通過焊接、機械配合或膠接固定在頂蓋板10上，使得翻轉閥50密封頂蓋板10的翻轉閥孔18并與頂蓋板10電連接。凸包54設置在翻轉片52的中央位置，且朝翻轉閥孔18的方向凸出并部分伸入翻轉閥孔18中。

頂蓋板10與短路導電片60、第一極柱20絕緣。頂蓋板10與第二極柱30、翻轉閥50電連接。翻轉閥50翻轉前與短路導電片60之間存在間隙而彼此絕緣。

當電池處于正常環境和狀態時，翻轉片52的形態為圖6所示的未翻轉狀態。此時，凸包54與翻轉閥接觸部64之間存在間隙而彼此絕緣，電池不會發生外短路。

當電池發生過充時，其電芯內部將會急劇發熱而產氣，在氣壓大于預定值時，翻轉片52將受力而向短路導電片60方向翻轉，使得凸包54與翻轉閥接觸部64接觸。此時，第一極柱20經由短路導電片60、翻轉閥50、頂蓋板10與和第二極柱30實現電連通，電池的電芯被外短路。

與現有技術相比，本實用新型動力電池安全頂蓋至少具有以下優點：

第一，通過在翻轉閥孔18的外周增設凸緣11，增加了電池頂蓋的強度，同時防止電池注液時電解液溢出流入翻轉閥孔18污染翻轉閥50，避免翻轉閥50被污染后無法耐受大電流沖擊，當翻轉閥50在規定的壓力范圍內瞬間突變翻轉形成外短路時，翻轉閥50可以安全工作而不會發生熔穿，一方面可以防止電池在出現意外時引發的安全隱患，另一方面可以通過外短路釋放出電池能量，避免引起更大的安全事故。而導致爆炸、引起安全事故的風險。

第二，通過在第一極柱上絕緣塊22設置凹槽26，增加了翻轉閥孔18的凸緣11與短路導電片60之間的爬電距離，消除翻轉閥50與短路導電片60在非預設條件下意外導通造成事故的安全隱患。

根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施例進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施例，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。