[发明专利]防爆组件及二次电池顶盖

说明书

本发明提供了一种防爆组件及二次电池顶盖。防爆组件包括：上盖片；以及防爆膜，设置在上盖片的下方，且防爆膜的爆破压力大于上盖片的爆破压力。其中，在上盖片和防爆膜之间围成封闭空间，且封闭空间的内部气压小于大气气压。二次电池顶盖包括顶盖板，顶盖板上开设有防爆孔，顶盖板的对应防爆孔处设置有防爆组件。由于封闭空间的内部气压小于大气气压，所以本发明的防爆组件可以增大防爆膜的厚度，减少防爆膜的结构尺寸的敏感性，提高防爆膜的抗干扰能力，减缓防爆膜的疲劳失效，保证防爆膜翻转爆破的稳定性和一致性；由于上盖片的爆破压力小于防爆膜，所以当设备的内部气压防冲破防爆膜后能够直接冲破上盖片，达到泄压的目的，防止设备爆炸。

技术领域

本发明涉及二次电池领域，尤其涉及一种防爆组件及二次电池顶盖。

背景技术

随着社会经济的发展与人们环保意识的增强，可充电的二次电池被越来越多的电器设备选为电源，如电动工具、储能站和电动汽车等等，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。众所周知，电动汽车和储能站等一般需要使用具有大容量的锂离子电池作为电源。然而，大容量也意味着高风险。当电池由于充电不当、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。如果这些发生意外的电池所聚集的能量得不到释放，则其本身就是一个隐患体，存在一定的安全问题，并且如果电池发生意外后再继续过充电，则会引发更大的安全事故，例如发生爆炸等。

常见的安全保护方式是利用金属薄片防爆膜结构。当电芯内的气体压力高于结构阈值 时，金属薄片防爆膜受力断裂，气体冲开防爆膜以达到泄压的目的，在一定程度上可以提高电池的安全性能。

防爆膜主要起及时泄压作用，即在压力未超过安全阈值上限时，及时爆破泄气，以避免安全隐患。但是，出于可靠性及寿命因素，又要求其不能在电芯内气压小于安全阈值下限值就提早爆破。通过简单设计，目前很多防爆膜设计结构均能出现初始爆破压力在安全阈值 上限值与安全阈值 下限值之间，但随着防爆膜工作年限的增长，会不断出现在电芯内气压未达到安全阀值下限值时就提前爆破的现象，结构可靠性较低。

结构上，为了防爆膜能在一定气体压力下(例如0.5MPa)实现爆破，防爆膜被迫设计成一非常薄的金属片，并且常常会设置刻痕，防爆膜的刻痕厚度仅0.04mm～0.08mm。电芯在使用期间，在受到冷热冲击、振动时不可避免会发生产气，产气气压越来越大，并带有微小气压波动，该波动的又持续增长的气压，一直作用在这一薄片防爆膜，很容易导致防爆膜的蠕变失效或疲劳失效。薄片防爆膜越薄，越容易发生蠕变失效或疲劳失效，尤其是在刻痕地方，该地方容易引起应力集中，长期承受拉应力，且冲压过程中又不可避免的残留微裂纹等初始缺陷。这些应力集中、初始缺陷，加速了蠕变失效及疲劳失效。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防爆组件及二次电池顶盖，其能减少防爆组件结构尺寸的敏感性，减缓防爆组件的疲劳失效，保证防爆组件爆破的稳定性和一致性。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种防爆组件，其包括：上盖片；以及防爆膜，设置在上盖片的下方，且防爆膜的爆破压力大于上盖片的爆破压力。其中，在上盖片和防爆膜之间围成封闭空间，且封闭空间的内部气压小于大气气压。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种二次电池顶盖，其包括顶盖板。其中，顶盖板上开设有防爆孔，顶盖板的对应防爆孔处设置有本发明第一方面所述的防爆组件。

本发明的有益效果如下：