[实用新型]动力电池顶盖组件及动力电池

说明书

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖组件及使用该顶盖组件的动力电池。

背景技术

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，还应当具有良好的安全性及较长的循环寿命等，才能达到使用的标准和满足人们的需求。

其中，当动力电池过充时，动力电池中的电解液的分解会使动力电池内部产生过量的热造成电池起火；或者会使动力电池内部压力增大导致电池爆炸。因此在动力电池失控之前，需要借助于一个外短路结构来切断动力电池的主回路中的保险丝(Fuse)结构，阻止动力电池继续充电。例如，在动力电池过充的时候，当动力电池内部产生一定气压，外短路结构起作用，使动力电池本身形成一个回路，使得Fuse熔断，从而切断主回路。如图1所示，现有技术中采用翻转片1’来实现该外短路结构的功能，该翻转片1’采用一块圆盘，并在该圆盘中央设置一个柱状凸台。正常使用的时候，翻转片1’与动力电池顶盖上的极柱2’是断开绝缘的。当动力电池过充并产生一定气压时，气压会推动翻转片1’动作，使得翻转片1中的柱状凸台与导电块3’连接，而导电块3’又与极柱2’电连接，从而在动力电池内形成回路，使得Fuse熔断，切断主回路，保护了动力电池。

然而，现有的翻转片结构存在以下缺陷：一方面，现有的导电块一般为铝块，这样在翻转片与铝块接触的瞬间会产生一个大电流，容易导致接触位置局部熔化，另外，虽然可以通过Fuse起到切断回路的作用，但仍然会存在安全隐患，如果Fuse结构在发生热失控前不能够及时熔断，极容易引发安全问题，导致动力电池的安全性能无法得到有效保证；另一方面，Fuse结构的设置会占用动力电池的内部空间，大大降低动力电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种能够提高动力电池安全性能和能量密度的动力电池顶盖组件，并提供使用这种顶盖组件的动力电池。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池顶盖组件，包括顶盖片、负极柱和翻转片，所述负极柱与所述顶盖片绝缘装配，所述顶盖片设置有连接孔，所述翻转片密封所述连接孔，所述负极柱包括基体部及由基体部向下延伸的柱体部，所述翻转片设置有电阻块，所述电阻块与所述基体部相对设置，当动力电池内部压力超过翻转片的翻转压力时，所述翻转片向上翻转，使得所述电阻块与所述基体部电连接。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述翻转片包括焊接部、凸台以及设置于所述焊接部与所述凸台之间的连接部，所述凸台设置有凹槽或凸缘，所述电阻块设置有与所述凹槽相配合的凸起，或所述电阻块设置有与所述凸缘相配合的凹槽。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述凸台设置在所述连接部的中央位置，所述焊接部设置在所述连接部的外边缘，所述焊接部与所述顶盖片电连接。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述焊接部、所述凸台

以及

所述连接部为一体化连接结构。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述连接部的厚度在从凸台向焊接部的方向上逐渐减小。将连接部设计成变截面的结构，不仅能够确保翻转片在特定压力下向上翻转，还有效地增加了连接部内圈的过流面积，减少翻转片被熔断的概率，从而能够有效地降低动力电池起火或者爆炸的危险，进一步增强了动力电池的安全性能。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述凸台为实心结构，所述连接部为片状环面结构，且所述凸台的厚度大于所述连接部的厚度。由于翻转片与基体部接触的位置是过流的瓶颈区域，因此在翻转片与基体部接触瞬间电流很大，容易导致接触位置局部熔化。因而通过实心凸台加电阻块的结构，可以保证大电流下翻转片不被熔断，从而有效地降低动力电池发生起火或者爆炸的危险，极大地提高了动力电池的安全性能。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述翻转片的连接部与水平面形成的夹角为6～60°，优选为10～30°。其中α的具体取值可以根据实际需要进行设置，而不同的设置角度会影响翻转片向上翻转的动作。当α值过小时，导致凸台与电阻块的距离过近，这样正常情况下翻转片极易与电阻块发生误接而使电池失效；当α值过大时，使得翻转片的重心降低，一定程度上增加了翻转片向上动作的阻力，这样可能导致翻转片向上动作发生滞后，从而影响电池的安全性能。

作为本实用新型动力电池顶盖组件的一种改进，所述电阻块的材质为碳化硅、石墨和聚苯硫醚中的至少一种；该材质制作的电阻块完全能够满足电化学性能需求。