[实用新型]一种安全防爆结构及动力电池

说明书

本申请提供了一种安全防爆结构及动力电池，安全防爆结构包括：电池盖板，电池盖板上设有防爆阀；绝缘隔板，绝缘隔板上设有通孔；降压结构，用于防爆阀开启时降低气流压力，降压结构、绝缘隔板和防爆阀三者之间形成有副腔体，降压结构设有相互连通的进气口和出气口，进气口通过通孔与电池内主腔体相连通，出气口与副腔体相连通。本申请通过引入具有特殊微结构的环形降压阀，将传统防爆阀的气体经高压‑大气压直排方式，变成了高压‑多级中压‑大气压的方式，使得爆阀瞬间的大部分能量经气体自身消耗和机械件两者进行承受，减少对于化学性质更活泼的活性芯体部分的冲击，也降低对于外部物理连接及相应元件的物理冲击，从而起到提升安全性能的作用。

技术领域

本实用新型属于动力电池防爆技术领域，尤其涉及一种安全防爆结构及动力电池。

背景技术

锂离子电池密封后通常在顶盖或侧壁等地方留有防爆阀，在起到隔绝外界作用的同时，还可以预防内部压力过高而发生安全事故的作用。

为了实现上述防爆阀的作用，现有防爆阀大都采用金属薄膜材质，它在达到设定的临界压力后爆破排出气体，从而实现一定程度的安全保护功能。然而此类防爆阀在实际使用中还存在如下弊端：

为了兼顾安全性能和电芯长寿命需求，现有防爆阀设置的临界压力较高(通常为4～10倍大气压)，而阀门与电芯内腔主体直接相互连通，在开阀瞬间金属薄膜两侧压力差过于巨大，导致气体喷爆速度过快，容易引起一些次生安全风险：

1)电芯内部：由于阀门开口与电芯内腔主体直接相连，阀门口的气压差可以快速传递并作用于内部电芯上，电芯容易因受极速喷爆气流影响而出现震颤、位移、活性物质喷射等现象，这些现象不但影响内部结构的完整、稳定性，影响后续更进一步的研究分析，也会增加电芯内局部短路风险，甚至引发更严重的安全事故。

2)电芯外部：电池系统一般由众多电芯相互串并联在一起使用，在电芯外部还布有各种低压线路或传感器等，当单个电芯因失效而防爆阀开启时，此电芯会因高速喷射气流的强反作用力而振动，这不但会引起临近区域的机械连接稳定性造成高压线路风险，同时也会对低压线路或传感器造成巨大冲击，影响数据信息、指令传达的即时性、稳定性和精确性，降低系统控制可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安全防爆结构及动力电池，该安全防爆结构可有效预防因防爆阀开启瞬间，内外压力差过大而造成的气体喷爆过于剧烈现象，从而避免对电芯内、外部造成过大物理冲击，避免引发后续的次生安全事故。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种安全防爆结构，包括：

电池盖板，所述电池盖板上设有防爆阀；

绝缘隔板，所述绝缘隔板与所述电池盖板固定连接，所述绝缘隔板上设有通孔；

降压结构，用于所述防爆阀开启时降低气流压力，所述降压结构设置在所述电池盖板和所述绝缘隔板之间，所述降压结构、所述绝缘隔板和所述防爆阀三者之间形成有副腔体，所述降压结构设有相互连通的进气口和出气口，所述进气口通过所述通孔与电池内主腔体相连通，所述出气口与所述副腔体相连通。

可选的，所述降压结构还包括降压通道，所述进气口和所述出气口通过所述降压通道相连通。

可选的，所述降压通道内设有降压组件，所述降压组件包括：

分流块，用于将气流分流成至少两股气流；

回流块，用于改变其中任一股气流的方向，改变方向后的该股气流具有与其他气流逆向的分量。

可选的，所述分流块的形状为棱形、三角形、锥形或水滴形，所述回流块的形状为棱形、三角形、锥形或水滴形。