本發(fā)明涉及電池的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)及電池。

背景技術(shù)：

電池一般包括電池蓋板結(jié)構(gòu)、盒體和電芯，電池蓋板結(jié)構(gòu)與盒體形成容納電芯的容置空間。如圖1和圖2所示，電池蓋板結(jié)構(gòu)包括蓋板1′，蓋板1′的兩端分別設(shè)置有正極柱結(jié)構(gòu)4′和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3′，正極柱結(jié)構(gòu)4′與蓋板1′電連接，負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3′與蓋板1′絕緣。正極柱結(jié)構(gòu)4′和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3′分別與電芯中的正負(fù)極材料中引出，在蓋板1′上形成正負(fù)極。蓋板1′上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)閥2′，負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3′在蓋板2′外側(cè)間隔設(shè)置有極柱覆蓋部31′，翻轉(zhuǎn)閥2′位于極柱覆蓋部31′內(nèi)側(cè)。當(dāng)翻轉(zhuǎn)閥2′的內(nèi)外壓差達(dá)到閾值時(shí)，翻轉(zhuǎn)閥2′上的翻轉(zhuǎn)片21′被頂出，向外翻轉(zhuǎn)后抵接在極柱覆蓋部31′的內(nèi)側(cè)，將蓋板1′和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3′短路。電池的正極柱結(jié)構(gòu)4′與電芯的連接線上會(huì)設(shè)置熔斷區(qū)41′，當(dāng)電池的正負(fù)極連通短路時(shí)，大電流通過(guò)熔斷區(qū)41′會(huì)將熔斷區(qū)41′熔斷，使得電池被斷電保護(hù)。電池在工作時(shí)，可能由于某些原因，比如撞擊、意外短路等，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部出現(xiàn)故障，內(nèi)部反應(yīng)劇烈，溫度升高，甚至導(dǎo)致電池爆炸。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的電池通過(guò)設(shè)置翻轉(zhuǎn)閥2′，在電池內(nèi)部出現(xiàn)故障、內(nèi)部氣壓升高后，可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)閥2′翻轉(zhuǎn)主動(dòng)短路，將熔斷區(qū)41′熔斷，避免電池內(nèi)部故障加劇。

但是，翻轉(zhuǎn)閥2′一般適用于由電池內(nèi)部故障的情況。而有些情況是電池外部的環(huán)境發(fā)生變化，比如電池外部的溫度升高，導(dǎo)致電池內(nèi)部受熱過(guò)高，氣壓迅速增大。此時(shí)如果翻轉(zhuǎn)閥2′翻轉(zhuǎn)主動(dòng)短路，很容易引起二次發(fā)熱，對(duì)周邊環(huán)境造成更嚴(yán)重的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提出一種高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)，能在電池外部溫度很高時(shí)避免翻轉(zhuǎn)閥生效，防止短路引起的二次發(fā)熱。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)，包括：

蓋板，設(shè)置有翻轉(zhuǎn)閥，所述翻轉(zhuǎn)閥的翻轉(zhuǎn)片在內(nèi)外氣壓差超過(guò)閾值時(shí)會(huì)向外翻轉(zhuǎn)頂出；

負(fù)極柱結(jié)構(gòu)，與所述蓋板固定且絕緣，所述負(fù)極柱結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置于所述蓋板外側(cè)的極柱覆蓋部，所述極柱覆蓋部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有容置區(qū)，所述容置區(qū)內(nèi)設(shè)置有熱熔絕緣材料，所述容置區(qū)與所述翻轉(zhuǎn)片的位置對(duì)應(yīng)；

當(dāng)所述蓋板受熱至溫度超過(guò)所述熱熔絕緣材料的熔點(diǎn)時(shí)，所述熱熔絕緣材料熔化并位于所述翻轉(zhuǎn)片與所述極柱覆蓋部之間，避免所述翻轉(zhuǎn)片與所述極柱覆蓋部接觸。

其中，所述容置區(qū)為貫通所述蓋板的容置孔。

其中，所述容置孔為臺(tái)階孔，所述臺(tái)階孔的大孔徑端位于所述極柱覆蓋部的外側(cè)。

其中，所述熱熔絕緣材料通過(guò)注塑或壓鑄固定于所述容置區(qū)內(nèi)。

其中，所述熱熔絕緣材料的熔點(diǎn)為100攝氏度～150攝氏度。

其中，所述熱熔絕緣材料為塑膠。

其中，電池蓋板結(jié)構(gòu)還包括：

正極柱結(jié)構(gòu)，固定于所述蓋板，且與所述蓋板導(dǎo)通；

所述正極柱結(jié)構(gòu)與電芯的連接線上設(shè)置有熔斷區(qū)，所述熔斷區(qū)經(jīng)過(guò)大電流的時(shí)間超過(guò)閾值后被熔斷。

其中，所述蓋板設(shè)置有排氣孔，所述排氣孔內(nèi)填充有熱熔材料，以使得所述排氣孔密封；

當(dāng)所述蓋板受熱至溫度超過(guò)所述熱熔材料的熔點(diǎn)時(shí)，所述熱熔材料熔化，以使所述排氣孔導(dǎo)通。

本發(fā)明的第二目的在于提出一種電池，其電池蓋板結(jié)構(gòu)能在電池外部溫度很高時(shí)避免翻轉(zhuǎn)閥生效，防止短路引起的二次發(fā)熱。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電池，包括盒體和上述的高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)，所述盒體與所述電池蓋板結(jié)構(gòu)扣合形成電芯容納部，所述電芯容納部?jī)?nèi)容納有電芯，所述電芯的正極材料通過(guò)連接線與所述正極柱結(jié)構(gòu)連接，負(fù)極材料通過(guò)連接線與所述負(fù)極柱結(jié)構(gòu)連接。

有益效果：本發(fā)明提供了一種高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)，包括蓋板和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)。蓋板上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)閥，所述翻轉(zhuǎn)閥的翻轉(zhuǎn)片在內(nèi)外氣壓差超過(guò)閾值時(shí)會(huì)向外翻轉(zhuǎn)頂出。負(fù)極柱結(jié)構(gòu)與所述蓋板固定且絕緣，所述負(fù)極柱結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置于所述蓋板外側(cè)的極柱覆蓋部，所述極柱覆蓋部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有容置區(qū)，所述容置區(qū)內(nèi)設(shè)置有熱熔絕緣材料，所述容置區(qū)與所述翻轉(zhuǎn)片的位置對(duì)應(yīng)。電池外部溫度超過(guò)閾值后，蓋板受熱至溫度超過(guò)所述熱熔絕緣材料的熔點(diǎn)，所述熱熔絕緣材料熔化并位于所述翻轉(zhuǎn)片與所述極柱覆蓋部之間，避免所述翻轉(zhuǎn)片與所述極柱覆蓋部接觸，使得翻轉(zhuǎn)閥失效，不會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)短路，防止短路引起的二次發(fā)熱，提升電池的安全性能。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電池蓋板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電池蓋板結(jié)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)閥處的局部放大圖。

圖3是本發(fā)明的電池蓋板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的電池蓋板結(jié)構(gòu)未受熱時(shí)在熱熔材料和熱熔絕緣材料處的局部放大圖。

圖5是本發(fā)明的電池蓋板結(jié)構(gòu)受熱后在熱熔材料和熱熔絕緣材料處的局部放大圖。

其中：

1-蓋板，11-排氣孔，12-熱熔材料，13-防爆閥，2-翻轉(zhuǎn)閥，21-翻轉(zhuǎn)片，3-負(fù)極柱結(jié)構(gòu)，31-極柱覆蓋部，32-容置區(qū)，33-熱熔絕緣材料，4-正極柱結(jié)構(gòu)，41-熔斷區(qū)；

1＇-蓋板，13＇-防爆閥，2＇-翻轉(zhuǎn)閥，21＇-翻轉(zhuǎn)片，3＇-負(fù)極柱結(jié)構(gòu)，31＇-極柱覆蓋部，4＇-正極柱結(jié)構(gòu)，41＇-熔斷區(qū)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

如圖3-圖5所示，本實(shí)施例提供了一種高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)，包括蓋板1和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3和正極柱結(jié)構(gòu)4。在本實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)是指靠近電池內(nèi)部的一側(cè)，外側(cè)是指靠近外部環(huán)境的一側(cè)，內(nèi)側(cè)是指靠近電池內(nèi)部的一端，外側(cè)是指靠近外部環(huán)境的一端。以圖3為例，內(nèi)側(cè)是指相應(yīng)部件的下表面，外側(cè)是指相應(yīng)部件的上表面。正極柱結(jié)構(gòu)4與蓋板1固定且電連接(即處于導(dǎo)通狀態(tài))，正極柱結(jié)構(gòu)4與電芯的連接線上設(shè)置有熔斷區(qū)41，熔斷區(qū)41經(jīng)過(guò)大電流的時(shí)間超過(guò)閾值后被熔斷。蓋板1設(shè)置有翻轉(zhuǎn)閥2，翻轉(zhuǎn)閥2的主體與蓋板1固定，翻轉(zhuǎn)閥2的中心區(qū)域設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片21，翻轉(zhuǎn)片21的中部形成有圓柱形的抵接部。翻轉(zhuǎn)閥2的翻轉(zhuǎn)片21在內(nèi)外氣壓差超過(guò)閾值時(shí)會(huì)向外翻轉(zhuǎn)頂出，使得抵接部與外側(cè)的部件抵接。

負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3與蓋板1固定且絕緣，負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3包括穿過(guò)蓋板1的負(fù)極柱和位于負(fù)極柱兩端的固定部，負(fù)極柱和固定部配合將負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3與蓋板1固定，負(fù)極柱3和蓋板1之間還設(shè)置有絕緣板等用于絕緣。負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3中位于蓋板1外側(cè)的固定部為間隔設(shè)置于蓋板1外側(cè)的極柱覆蓋部31，極柱覆蓋部31的內(nèi)側(cè)設(shè)置有容置區(qū)32，容置區(qū)32內(nèi)設(shè)置有熱熔絕緣材料33，容置區(qū)32與翻轉(zhuǎn)片21的位置對(duì)應(yīng)。如果是電池內(nèi)部出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電池內(nèi)部氣壓增大至超過(guò)翻轉(zhuǎn)閥2的預(yù)設(shè)值，翻轉(zhuǎn)片21會(huì)向外翻轉(zhuǎn)頂出，與負(fù)極柱3的極柱覆蓋部31抵接，觸發(fā)主動(dòng)短路保護(hù)機(jī)制，將正極柱結(jié)構(gòu)4的連接線上的熔斷區(qū)41熔斷。

而針對(duì)外部環(huán)境變熱超過(guò)安全溫度時(shí)，蓋板1受熱至溫度超過(guò)熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)，熱熔絕緣材料33熔化并位于翻轉(zhuǎn)片21與極柱覆蓋部31之間，避免翻轉(zhuǎn)片21與極柱覆蓋部31接觸。因此，針對(duì)外部環(huán)境變熱的情況，本實(shí)施例的電池蓋板結(jié)構(gòu)通過(guò)在蓋板1上設(shè)置熱熔絕緣材料33，可以在翻轉(zhuǎn)片21和極柱覆蓋部31之間形成絕緣層，避免翻轉(zhuǎn)片21和極柱覆蓋部31導(dǎo)通，無(wú)法再觸發(fā)主動(dòng)短路保護(hù)機(jī)制，防止短路引起的二次發(fā)熱，提升電池的安全性能。

熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)如果太低，會(huì)導(dǎo)致此機(jī)制容易被誤觸發(fā)，溫度稍高就開(kāi)始生效，對(duì)電池造成不好的影響。熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)也不能太高，否則外部環(huán)境溫度已經(jīng)引起電池內(nèi)部的氣壓增大，主動(dòng)短路保護(hù)機(jī)制已經(jīng)生效時(shí)，熱熔絕緣材料33尚未熔化，則已經(jīng)失去作用。一般而言，熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)在100攝氏度～150攝氏度比較合適，比如設(shè)置在120攝氏度、130攝氏度等。本實(shí)施例中，熱熔絕緣材料33可以選用熔點(diǎn)在上述范圍的塑膠制作，比如熔點(diǎn)在120攝氏度左右的聚乙烯和聚苯乙烯等。

在本申請(qǐng)中，高溫下翻轉(zhuǎn)閥失效的電池蓋板結(jié)構(gòu)中，高溫是指不低于熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)的溫度。比如，如果熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)為120攝氏度，高溫則指不低于120攝氏度的溫度。

熱熔絕緣材料33可以通過(guò)注塑或壓鑄的方式固定于容置區(qū)32內(nèi)，制造快捷方便。對(duì)于塑膠材料而言，也可以通過(guò)滴膠等方式固定。

在本實(shí)施例中，容置區(qū)32為貫通蓋板1的容置孔，在熔化時(shí)，便于熱熔絕緣材料33從容置區(qū)32內(nèi)流出。容置孔可以設(shè)置為臺(tái)階孔的形式，臺(tái)階孔的大孔徑端位于極柱覆蓋部31的外側(cè)。臺(tái)階孔的臺(tái)階結(jié)構(gòu)便于熱熔絕緣材料33封存在臺(tái)階孔中，避免掉落。臺(tái)階孔的大孔徑端還可以存儲(chǔ)較多的熱熔絕緣材料33，確保阻止翻轉(zhuǎn)片21與極柱覆蓋部31接觸。

在本實(shí)施例中，蓋板1還可以設(shè)置排氣孔11，排氣孔11內(nèi)填充有熱熔材料12，以使得排氣孔11密封。當(dāng)蓋板1受熱至溫度超過(guò)熱熔材料12的熔點(diǎn)時(shí)，熱熔材料12熔化，以使排氣孔11導(dǎo)通。熱熔材料12可以為絕緣材料，也可以為非絕緣材料。熱熔材料12可以與熱熔絕緣材料33為同一種物質(zhì)，比如均為塑膠類(lèi)材料等。通過(guò)設(shè)置熱熔材料12，當(dāng)外界環(huán)境溫度太高時(shí)，可以將熱熔材料12熔化，使得排氣孔11導(dǎo)通，避免電池內(nèi)部氣壓過(guò)高而發(fā)生爆炸。并且，通過(guò)同時(shí)設(shè)置熱熔絕緣材料33和熱熔材料12，可以在外部環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，既避免電池發(fā)生主動(dòng)短路機(jī)制，避免短路過(guò)熱加劇危險(xiǎn)程度。還可以主動(dòng)打開(kāi)排氣孔11，釋放壓力，避免爆炸。

蓋板1上還設(shè)置有防爆閥13，防爆閥13一般為比較薄的薄片，在電池的內(nèi)部氣壓超過(guò)閾值后，防爆閥13會(huì)被沖破，釋放電池內(nèi)部的壓力。與防爆閥13不同的是，熱熔材料12在超過(guò)閾值的溫度下直接熔化，不需要等到內(nèi)部氣壓積聚到閾值即可釋放壓力。熱熔材料12和排氣孔11主要針對(duì)外部環(huán)境過(guò)熱的情況設(shè)置，而防爆閥13主要針對(duì)內(nèi)部環(huán)境氣壓增大而設(shè)置。兩者分別從電池的外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境對(duì)電池進(jìn)行保護(hù)，提高電池的安全性能。

本實(shí)施例還提供了一種電池，包括盒體和上述的電池蓋板結(jié)構(gòu)，盒體與電池蓋板結(jié)構(gòu)扣合形成電芯容納部，電芯容納部?jī)?nèi)容納有電芯，電芯的正極材料通過(guò)連接線與正極柱結(jié)構(gòu)4連接，負(fù)極材料通過(guò)連接線與負(fù)極柱結(jié)構(gòu)3連接。此種電池的電池蓋板結(jié)構(gòu)在外部環(huán)境變熱超過(guò)安全溫度時(shí)，蓋板1受熱至溫度超過(guò)熱熔絕緣材料33的熔點(diǎn)，熱熔絕緣材料33熔化并位于翻轉(zhuǎn)片21與極柱覆蓋部31之間，避免翻轉(zhuǎn)片21與極柱覆蓋部31接觸導(dǎo)通，無(wú)法再觸發(fā)主動(dòng)短路保護(hù)機(jī)制，防止短路引起的二次發(fā)熱，提升電池的安全性能。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。