顶盖结构及其二次电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种顶盖结构及其二次电池，其中顶盖结构包括顶盖片和设于顶盖片上的防爆阀组件，防爆阀组件包括设于顶盖片上的腔体、位于腔体下部的下防爆阀、介于腔体和下防爆阀之间的密封件和套接于下防爆阀外壁的记忆合金件，下防爆阀借由记忆合金件的紧固作用而抵接于密封件，腔体、密封件和下防爆阀围合形成密封的容纳腔，容纳腔中容置防爆材料，记忆合金件于电芯超过设定温度时变形而致下防爆阀脱离腔体从而释放防爆材料。本实用新型专利技术的防爆材料设于顶盖结构中，故不会对电池的电化学性能产生影响，通过记忆合金件控制对下防爆阀的紧固作用而使下防爆阀、密封件和腔体形成密封的容纳腔，并在电芯超过预定温度时使防爆材料对外释放，从而解决热失控问题。从而解决热失控问题。从而解决热失控问题。

【技术实现步骤摘要】
顶盖结构及其二次电池


[0001]本技术涉及储能器械领域，尤其涉及一种顶盖结构及其二次电池。

技术介绍

[0002]现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，二次电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。由于电动汽车和储能电站等一般需要使用大容量的二次电池作为电源，但是大容量也意味着高风险。当二次电池由于充电不当(如高倍率充放电)、机械滥用(撞击、跌落等)或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，二次电池中会发生多种电化学反应或者内短路，使电池内部温度和气压持续升高，容易发生热失控，甚至引起燃烧和爆炸，极易引发二次事故，电池的安全性能得不到有力保障，给人们的生命安全带来极大的威胁。
[0003]目前避免此类事故通常有两种方式，其一是于顶盖片上设置防爆阀，通过防爆阀的断裂而进行气体泄压，但是采用此种方式泄压后电池无法正常使用。其二是于二次电池的极片或电解液中添加防爆材料，从而抑制热失控以达到降温的目的，但是于电芯内部中添加防爆材料会加快电池容量衰减的速度，影响电池的输出功率，致使电池低温性能变差等
[0004]因此，急需一种新的方式以抑制二次电池因不当充电或机械滥用而造成的热失控问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种顶盖结构及其二次电池，其顶盖结构不仅可解决高温下的热失控问题，且不会影响二次电池本身的电化学性能。
[0006]为实现上述目的，本技术第一方面提供了一种顶盖结构，用于密封容置电芯的壳体，包括顶盖片和设于所述顶盖片上的防爆阀组件，所述防爆阀组件包括设于所述顶盖片上的腔体、位于所述腔体下部的下防爆阀、介于所述腔体和所述下防爆阀之间的密封件和套接于所述下防爆阀外壁的记忆合金件，所述下防爆阀借由所述记忆合金件的紧固作用而抵接于所述密封件，所述腔体、所述密封件和所述下防爆阀围合形成密封的容纳腔，所述容纳腔中容置防爆材料，所述记忆合金件于所述电芯超过设定温度时变形而致所述下防爆阀脱离所述腔体从而释放所述防爆材料。
[0007]与现有技术相比，本技术的顶盖结构通过腔体、下防爆阀和密封件围合形成密封的容纳腔，并将防爆材料置于容纳腔体中，即将防爆材料设于顶盖结构中，防爆材料既不存在于电解液也不存在极片中，故并不会对二次电池的电化学性能产生影响。同时，通过记忆合金件控制对下防爆阀的紧固作用而使下防爆阀、密封件和腔体形成密封的容纳腔，并在电芯超过预定温度时，紧固作用消失而使防爆材料从容纳腔中释放，从而解决高温下的热失控问题。
[0008]较佳的，所述腔体包括呈薄片状的上防爆阀和由所述上防爆阀向下延伸形成的下凸台，所述上防爆阀和所述下凸台一体设置于所述顶盖片，所述密封件套接于所述下凸台的外壁。
[0009]较佳的，作为另一种方式，所述腔体和所述顶盖片为一体式结构，所述腔体的中部开设有防爆孔并沿所述防爆孔的边沿向下延伸形成下凸台，所述防爆孔焊接固定设有呈薄片状的上防爆阀，所述密封件套接于所述下凸台的外壁。
[0010]较佳的，作为另一种方式，所述顶盖片设有防爆孔，所述腔体包括本体部、由所述本体部向下延伸形成的下凸台和位于所述本体部中部呈薄片状的上防爆阀，所述本体部焊接固定于所述防爆孔，所述密封件套接于所述下凸台的外壁。
[0011]较佳的，所述上防爆阀上方覆盖有保护片，所述上防爆阀与所述本体部一体成型或所述上防爆阀焊接固定于所述本体部。
[0012]较佳的，所述防爆孔为阶梯孔，所述本体部卡接于所述阶梯孔。
[0013]较佳的，所述下凸台的外壁设有若干个向内凹陷的环形槽。
[0014]较佳的，所述下防爆阀包括呈薄片状的基体和由所述基体向上延伸形成的上凸台，所述密封件介于所述上凸台和所述下凸台之间，所述记忆合金件套接于所述上凸台的外壁。
[0015]较佳的，所述上凸台包括自下向上依次的第一上凸台和第二上凸台，所述第一上凸台于远离所述基体的一侧向上延伸形成所述第二上凸台，所述密封件置于所述第一上凸台和所述第二上凸台围合的槽体中，所述第一上凸台抵靠于所述下凸台的下部。
[0016]本技术第二方面提供了一种二次电池，包括电芯、容置电芯的壳体和密封所述壳体的前述的顶盖结构。采用本技术的二次电池，其可以有效的抑制热失控，且对二次电池的电化学性能无影响。
附图说明
[0017]图1为本技术的顶盖结构的一立体示意图。
[0018]图2为本技术的顶盖结构的第一实施例的爆炸图。
[0019]图3为本技术的顶盖结构的第二实施例的爆炸图。
[0020]图4为图1于A
‑
A方向的爆炸图。
[0021]图5为图4的圆圈部分的放大图。
[0022]图6为图4的第一变化图。
[0023]图7为图4的第二变化图。
[0024]图8为图4的第三变化图。
[0025]元件符号说明
[0026]100
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顶盖结构；10
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顶盖片；11
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防爆孔；20
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正极柱；30
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负极柱；40
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注液孔；50
‑
防爆阀组件；510
‑
腔体；511
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本体部；513
‑
下凸台；515
‑
环形槽；517
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连接凹槽；520
‑
下防爆阀；521
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基体；523
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上凸台；5231
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第一上凸台；5233
‑
第二上凸台；530
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密封件；540
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记忆合金件；550
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保护片；551
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连接部；560
‑
上防爆阀；561
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环形刻痕；570
‑
容纳腔
具体实施方式
[0027]为更好地说明本技术的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。需说明的是，下述具体实施方式是对本技术做的进一步解释说明，不应当作为对本技术的限制。
[0028]本技术的二次电池一般包括电芯、容置电芯的壳体和密封壳体的顶盖结构。其顶盖结构可如图1～4所示，顶盖结构100包括顶盖片10和设于顶盖片10上的防爆阀组件50，防爆阀组件50包括设于顶盖片10上的腔体510、位于腔体510下部的下防爆阀520、介于腔体510和下防爆阀520之间的密封件530和套接于下防爆阀520外壁的记忆合金件540，下防爆阀520借由记忆合金件540的紧固作用而抵接于密封件530，腔体510、密封件530和下防爆阀520围合形成密封的容纳腔570，容纳腔570中容置防爆材料，记忆合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶盖结构，用于密封容置电芯的壳体，其特征在于，包括顶盖片和设于所述顶盖片上的防爆阀组件，所述防爆阀组件包括设于所述顶盖片上的腔体、位于所述腔体下部的下防爆阀、介于所述腔体和所述下防爆阀之间的密封件和套接于所述下防爆阀外壁的记忆合金件，所述下防爆阀借由所述记忆合金件的紧固作用而抵接于所述密封件，所述腔体、所述密封件和所述下防爆阀围合形成密封的容纳腔，所述容纳腔中容置防爆材料，所述记忆合金件于所述电芯超过设定温度时变形而致所述下防爆阀脱离所述腔体从而释放所述防爆材料。2.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述腔体包括呈薄片状的上防爆阀和由所述上防爆阀向下延伸形成的下凸台，所述上防爆阀和所述下凸台一体设置于所述顶盖片，所述密封件套接于所述下凸台的外壁。3.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述腔体和所述顶盖片为一体式结构，所述腔体的中部开设有防爆孔并沿所述防爆孔的边沿向下延伸形成下凸台，所述防爆孔焊接固定设有呈薄片状的上防爆阀，所述密封件套接于所述下凸台的外壁。4.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖片设有防爆孔，所述腔体包括本体部、由所述本体部向下延伸形成的下凸台和位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞朋，陈圣立，邹武元，林法稳，吴志康，姜斌，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：新型
国别省市：