动力电池顶盖结构及动力电池的制作方法_2

文档序号:9378392阅读:来源:国知局
本实施例中第一短路部件6和第一极柱导电块4分别位于第一通孔A的上下两侧,二者不接触;第二短路部件7和第二极柱导电块5分别位于第二通孔B的上下两侧,二者不接触。
[0025]当动力电池过充情况下,动力电池内电解液分解,产生气体,气压增大,当达到预设的气压值后,第一短路部件6向上动作,穿过第一通孔A与第一极柱导电块4接触;第二短路部件7向上动作,穿过第二通孔B与第二极柱导电块5接触。而第一短路部件6和第二短路部件7分别与顶盖片3连接,进而使第一极柱1、第一短路部件6、顶盖片3、第二短路部件7和第二极柱2形成保护回路。
[0026]具体地,为了保证当动力电池发生过充等意外时能够停止过充,通常需要保护回路电流比较大。在过充时会形成两条回路,第一条回路由第一极柱1、电阻8、顶盖片3、第二短路部件7、和第二极柱2形成;第二条回路由第一极柱1、第一短路部件6、顶盖片3、第二短路部件7、和第二极柱2形成,两条回路为并联关系,而并联回路的电阻小于电阻8与第一短路部件6中电阻较小的阻值,因而使得整个回路中电阻更小,整个回路中的电流更大。由于电阻8的阻值比较大,通过的电流较小,过充时可以忽略电流流过电阻8所在的第一条回路,所以过充时的保护回路可以认为仅由第一极柱1、第一短路部件6、顶盖片3、第二短路部件7和第二极柱2形成的第二条回路,此时形成的保护回路不经过电阻8,因此在过充时电阻8的阻值不会影响保护回路的电流大小。因此本实施例的动力电池顶盖结构,不仅能够满足在穿钉滥用的情形下保护动力电池,同时还能够满足在过充滥用的情形下保护动力电池。
[0027]需要说明的是,由于电阻8的存在,第一极柱导电块4与顶盖片3是电连接的,因此本实施例中的上述技术方案中,第一极柱I的第一极柱导电块4与顶盖片3之间可以不安装绝缘部件。或者为了与第二极柱2 —侧结构对称,也可以在第一极柱导电块4与顶盖片3之间安装绝缘部件,但是需要在绝缘部件上设置过孔,便于电阻8穿过该过孔将第一极柱导电块4与顶盖片3电连接。
[0028]本实施例的动力电池顶盖结构,通过在第一极柱I侧设置第一短路部件6,第二极柱2侧设置第二短路部件7,并在第一极柱I与顶盖片3之间设置电阻8,当动力电池在穿钉滥用情况下,由于内部不产生气体,第一短路部件6和第二短路部件7不起作用,动力电池的第一极柱I和第二极柱2通过电阻8形成保护回路,且本实施例中电阻8的阻值可设置较大,以保证穿钉滥用情况下,电流较小,穿钉点不会打火。而动力电池在过充情况下,动力电池内部气压超过预定值,第一短路部件6和第二短路部件7动作,动力电池第一极柱I和第二极柱2通过第一短路部件6、第二短路部件7形成保护回路,虽然此时第二短路部件7和电阻8也可形成回路,但是两个回路呈并联关系,由于电阻8的阻值远大于第一短路部件6,因而此时可以忽略回路中阻值较大的电阻8,由第一短路部件6和第二短路部件7所形成保护回路对动力电池进行过充保护。采用本实施例的技术方案能够使动力电池在过充和穿钉滥用情况下分别形成独立的保护回路,对动力电池进行有效地保护,防止动力电池起火或者爆炸,从而有效地增强了动力电池的安全性能。
[0029]进一步地,本发明实施例中的动力电池顶盖结构中,第一短路部件6和第二短路部件7可以相同,也可以不同。另外,本发明实施例中的第一短路部件6和第二短路部件7可以采用可变形片或者活塞结构中的来实现。
[0030]图2为本发明的动力电池顶盖结构另一实施例的结构示意图,如图2所示,本实施例的动力电池顶盖结构在图1所示实施例的基础上,第一短路部件6和第二短路部件7均可以采用可变形片结构实现。
[0031 ] 图3为图2中区域A的放大图,如图3所示,图3以图2中的第一极柱I 一侧为例,来描述第一短路部件6采用可变形片的结构。
[0032]如图3所示,本实施例的动力电池顶盖结构中可变形片包括:焊接部61、凸台62以及位于焊接部61和凸台62之间的连接部63,凸台62设置在可变形片的中央位置,焊接部61设置在连接部63的外边缘;焊接部61与顶盖片3电连接,凸台62与对应的第一极柱导电块4不接触。凸台62可设置为实心结构,如图2和3所示;也可以为空心结构,如图4所示。具体地,图4为本发明的动力电池顶盖结构又一实施例的结构示意图。如图4所示,当动力电池内部压力增大时,可变形片向上动作,以使第一极柱I和第二极柱2电连接,工作原理与上述实施例相同,在此不再赘述。
[0033]同理,在图2所示的第二极柱2 —侧,第二短路部件7所采用的可变形片,与第一极柱I 一侧的第一短路部件6所采用的可变形片的结构相同,在此不再赘述。
[0034]如图2和图3所示,本实施的动力电池顶盖结构的凸台62可以为圆柱体、或者截面为多边形(如正方形、五边形或者六边形等等)的柱体;但是在内径相同时,圆的周长最长,在凸台62同等厚度的情况下,圆柱体的过流面积是最大的,因此,本实施例的凸台62优选为圆柱体。优选地,本实施例的动力电池顶盖结构的连接部63的厚度,在从凸台62向焊接部63的方向上可以逐渐减小,有效地增加了连接部63内圈的过流面积,使得整个连接部63的截面积由内而外都满足电流过流要求,减少可变形片被熔断的概率。
[0035]需要说明的是,图3以凸台62指向第一极柱导电块4的方向为例说明的,实际应用中,凸台62可以指向远离第一极柱导电块4的一侧,或者也可以在凸台处焊接一块平板,其原理与效果请参考上述相关记载,在此不再赘述。
[0036]本实施例的动力电池顶盖结构中的第一短路部件6和第二短路部件7,通过采用上述可变形片结构,并结合电阻8能够使动力电池在过充和穿钉滥用下分别形成独立的保护回路,对动力电池进行有效地保护,防止动力电池起火或者爆炸,从而有效地增强了动力电池的安全性能。
[0037]图5为本发明的动力电池顶盖结构再一实施例的结构示意图,如图5所示,本实施例的动力电池顶盖结构在图1所示实施例的基础上,第一短路部件6和第二短路部件7均采用可变形片结构实现,本实施例的动力电池顶盖结构与图4所示实施例的动力电池顶盖结构的区别在于,本实施例的动力电池顶盖结构中的可变形片设置为被弯曲成向远离顶盖组件方向突出,即截面为圆弧状,且可变形片的边缘与顶盖片3电连接。当动力电池内部压力增大时,可变形片向上动作即向上翻转,此时可变形片被弯曲成向靠近顶盖组件方向突出,并最终使得可变形片的弧底与对应的导电块接触,从而使第一极柱I和第二极柱2电连接,形成保护回路。本实施例的动力电池顶盖结构中的可变形片实现原理与效果与图2所示实施例一样,在此不再赘述。
[0038]需要说明的是,为了增大可变形片与对应的导电块的接触面积,可以将各导电块与可变形片接触位置设置为圆弧状或者将可变形片的弧底设置为平底形状。
[0039]需要说明的是,上述各实施例中的可变形片只作为示例结构对本发明的动力电池顶盖结构进行说明,并不对本发明的权利要求所限定的可变形片结构做限定。例如,图3所示的可变形片中连接部63的厚度可以为均匀的或者图4和图5所示的可变形片的边缘可以为圆形、正方形或者多边形等等,在此不再一一赘述。
[0040]图6为本发明的动力电池顶盖结构再另一实施例的结构示意图,如图6所示,本实施例的动力电池顶盖结构在图1所示实施例的基础上,第一短路部件6和第二短路部件7均采用活塞结构实现。
[0041]图7为图6中区域B的放大图。如图7所示,图7以图6中的第一极柱I 一侧为例,来描述第一短路部件6采用的活塞结构。如图7所示,本实施例的动力电池顶盖结构中的活塞结构包括:导电片64、活塞65和两个弹簧66 ;活塞65与对应的第一极柱导电块4不接触。两个弹簧66分别设置活塞65的两边。例如,活塞65呈“几”字形,弹簧66设置在活塞65的“几”字凸起部分的两侧,弹簧66的顶端与顶盖片3接触,动力电池处于正常使用时,由于弹簧66的弹力作用可以防止活塞65与对应的第一极柱导电块4接触。导电片64 一端与顶盖片3电连接,另一端与活塞65电连接,从而使活塞65与顶盖片3电连接;当动力电池内部压力增大至大于弹簧66的弹力时,活塞65向上动作接触第一极柱导电块4,以使第一极柱I和第二极柱2电连接,形成保护回路。
[0042]同理,在图6所示的第二极柱2 —侧,第二短路部件7所采用的活塞结构,与第一极柱I 一侧的第一短路部件6所采用的活塞结构相同,在此不再赘述。
[0043]进一步地,上述实施例的动力电池顶盖结构中,活塞结构还包括密封圈67 ;密封圈67设置在活塞65与顶盖片3之间,用于密封活塞65与顶盖片3之间的间隙。由于活塞65与弹簧66连接,不能保证第一通孔A和第二通孔B的密封性,因此使用密封圈67使动力电池的电解液不会从第一通孔A和第二通孔B泄露。
[0044]本实施例的动力电池顶盖结构中的第一
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