专利名称：一种动力电池安全顶盖的制作方法
技术领域：
一种动力电池安全顶盖技术领域[0001]本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种具有安全保护功能的动力电池顶盖。
背景技术：
[0002]随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以可充电的二次电池作为电源,如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等,这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。[0003]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以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。[0004]为了在一定程度上保证动力电池的安全性，一般在电池顶盖上安装一个泄压阀。 当电池由于不当充电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，气体冲开泄压阀达到泄压的目的。泄压阀的存在一定程度上可以提高电池的安全性能，但是由于发生意外的电池本身聚集的能量得不到释放， 使其本身就是一个隐患体，存在一定的安全问题，而且如果电池 发生意外后再继续过充电， 则会引发更大的安全事故。[0005]现有技术中有些电池顶盖上安装有安全翻转阀，可以在一定程度上增加动力电池的安全性能。但实际使用时，当电池因发生短路而产生过大电流时，安全翻转阀可能被熔穿，从而导致喷液、起火和爆炸等危险，因此，其安全性能也不甚理想。[0006]有鉴于此，确有必要提供一种具有安全保护功能的动力电池顶盖，该顶盖中包含有能够保护安全翻转阀的结构，能够预防电池发生意外后的过充电以及释放发生意外的电池内部能量，从而进一步提高动力电池的安全性能。实用新型内容[0007]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种具有安全保护功能的动力电池顶盖，该顶盖中包含有能够保护安全翻转阀的结构，能够预防电池发生意外后的过充电以及释放发生意外的电池内部能量，从而进一步提高动力电池的安全性能，以克服现有技术中的动力电池顶盖安全性不甚理想的不足。[0008]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片和设置在所述顶盖片上的第一极柱、第二极柱、泄压阀、注液孔和安全翻转阀，所述第一极柱和所述顶盖片电连接，所述第二极柱和所述顶盖片绝缘装配，所述安全翻转阀和所述顶盖片电连接，所述顶盖片上方设置有短路保护导电片，所述短路保护导电片与所述第二极柱电连接，所述短路保护导电片位于所述安全翻转阀的上方，并且所述的安全翻转阀的正上方的短路保护导电片的厚度小于所述安全翻转阀的厚度。[0009]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述短路保护导电片包括导电片主体和设置于所述导电片主体的第一凹槽，所述第一凹槽位于所述安全翻转阀的正上方， 并且所述第一凹槽的底部的厚度小于所述安全翻转阀的厚度。[0010]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述第一凹槽的底部的厚度为所述安全翻转阀的厚度的20 90%。[0011]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述第一凹槽的横截面的形状为圆形、椭圆形或长方形。[0012]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述短路保护导电片的一端焊接、铆接、螺接或粘接于所述顶盖片，所述短路保护导电片的另一端焊接、铆接、螺接或粘接于所述第二极柱。[0013]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述安全翻转阀焊接于所述顶盖片。[0014]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述安全翻转阀设置有第二凹槽，并且所述安全翻转阀具有不均匀的壁厚。[0015]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述第一凹槽的底部设置有孔。[0016]作为本实用新型动力电池安全顶 盖的一种改进，所述孔的面积占所述第一凹槽底部总面积的5 20%。[0017]作为本实用新型动力电池安全顶盖的一种改进，所述第一凹槽的底部设置为熔断片。[0018]相对于现有技术，本实用新型通过在顶盖片上设置安全翻转阀，在安全翻转阀上设置短路保护导电片，当电池出现意外导致气压升高至预定的安全翻转阀压力时，安全翻转阀发生翻转，并和短路保护导电片实现外短路。又由于安全翻转阀的正上方的短路保护导电片的厚度小于安全翻转阀的厚度，使其成为薄弱点，能够在安全翻转阀之前先行熔断并吸热，熔断后安全翻转阀和短路保护导电片之间的电阻减小，从而保护安全翻转阀不被熔穿而保持其功效，以达到安全保护的作用。因此，本实用新型的动力电池安全顶盖还可以防止电池在出现意外时过充引发的安全隐患；另一方面通过外短路释放掉事故电池能量， 避免引起更大的安全事故。
[0019]图1是本实用新型的剖视图。[0020]图2是图1中A处的放大图。[0021]图3是本实用新型安全翻转阀的结构示意图。[0022]图4是本实用新型中短路保护导电片的结构示意图。
具体实施方式
[0023]如图1至图4所示，本实用新型提供的一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片2和设置在顶盖片2上的第一极柱1、第二极柱6、泄压阀4、注液孔3和安全翻转阀8，第一极柱I 和顶盖片2电连接，第二极柱6和顶盖片2绝缘装配，安全翻转阀8和顶盖片2电连接，顶盖片2上方设置有短路保护导电片7，短路保护导电片7与第二极柱6电连接，短路保护导电片7位于安全翻转阀8的上方，并且，安全翻转阀8的正上方的短路保护导电片7的厚度小于安全翻转阀8的厚度。如此，全翻转阀8的正上方的短路保护导电片7就成为短路保护导电片7的薄弱点，可以保证短路保护导电片7比安全翻转阀8先熔。从而使安全翻转阀 8能够受到短路保护导电片7的保护，在短路保护导电片7熔之前不会发生损坏。而且，短路保护导电片7最好采用熔点较低的材料，如锡或铝。而安全翻转阀8则应当采用熔点较高的材料，如铜或铁等，其发热量和温升应当比短路保护导电片7要低，散热能力要比短路保护导电片7高。其中，第一极柱I通过焊接或铆接电连接在顶盖片2上，第二极柱2通过注塑成型绝缘装配在顶盖片3上。安全翻转阀8的翻转气压为O. 3^0. 5MPa，并且在O. 7MPa 气压下不会破裂，翻转高度不小于O. 5_。[0024]其中，短路保护导电片7包括导电片主体71和设置于导电片主体71的第一凹槽 72，第一凹槽72位于安全翻转阀8的正上方，并且第一凹槽72的底部的厚度小于安全翻转阀8的厚度。当电池发生意外时，安全翻转阀8容易与第一凹槽72接触。第一凹槽72的设置可以采用凸凹拉伸孔、平板减薄或冲孔减料等方式实现。[0025]第一凹槽72的底部的厚度为导电片主体71的厚度的2(Γ90%。若第一凹槽72的厚度太小，则不利于短路保护导电片7的制造；而若若第一凹槽72的厚度太大，又不容易先熔，起不到较好的保护安全翻转阀8的作用。[0026]第一凹槽72的横截面的形状为圆形、椭圆形或长方形。短路保护导电片7的一端焊接、铆接、螺接或粘接于顶盖片2，短路保护导电片7的另一端焊接、铆接、螺接或粘接于第二极柱6，使得短路保护导电片7同时与顶盖片2和第二极柱6实现电连接。[0028]安全翻转阀8焊接于顶盖片2，具体的，安全翻转阀8可以通过激光焊接密封组接于顶盖片2上设有的孔中。[0029]安全翻转阀8设置有第二凹槽81。并且安全翻转阀8具有不均匀的壁厚，使安全翻转阀8易于翻转。[0030]安全翻转阀8的表面设置有表面处理层，以增加安全翻转阀8的通电流能力，使其发热量和温升比短路保护导电片7低，散热能力比短路保护导电片7。表面处理的方法可以为喷溅或镀层。表面处理层的材质可以为黄铜、青铜或镍等。[0031]第一凹槽72的底部设置有孔721 (如图4所示)，从而在第一凹槽72的底部制造薄弱点，提高其灵敏度，实现定点先熔并吸热，且熔合后短路保护导电片7和安全翻转阀8 之间的电阻减小，发热量减小，从而保护安全翻转阀8不被熔穿，达到保护安全翻转阀8的作用。[0032]孔721可以设置为通孔,也可以设置为盲孔。[0033]孔721的面积占第一凹槽72底部总面积的5 20%。[0034]第一凹槽72的底部还可以设置为熔断片，该熔断片可以采用由镁铝合金制作而成的金属薄片，该金属薄片可以制作为“凹”字形、“凸”字形或T字形，当电池短路电流大于一定数值时，就能先行快速熔断，从而很好的保护安全翻转阀8。[0035]正常情况下，安全翻转阀8不与短路保护导电片7接触；当电池发生意外时，电池内部气压升高，当内压达到安全翻转阀8的翻转压力时，安全翻转阀8动作并和短路保护导电片7接触，从而使电池实现外短路。短路保护导电片7的第一凹槽72先熔并吸热，且熔合后短路保护导电片7和安全翻转阀8之间的电阻减小，发热量减小，从而保护安全翻转阀8不被熔穿，达到保护安全翻转阀8的作用。这样，一方面可以确保消化掉过充电流，另一方面可以释放隐患电池能量，消除安全隐患。[0036] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一 些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。 此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种动力电池安全顶盖，包括顶盖片(2 )和设置在所述顶盖片(2 )上的第一极柱(I )、第二极柱(6 )、泄压阀(4 )、注液孔(3 )和安全翻转阀(8)，所述第一极柱(I )和所述顶盖片(2 )电连接，所述第二极柱(6 )和所述顶盖片(2 )绝缘装配，所述安全翻转阀(8)和所述顶盖片(2)电连接，其特征在于所述顶盖片(2)上方设置有短路保护导电片(7)，所述短路保护导电片(7 )与所述第二极柱(6 )电连接，所述短路保护导电片(7 )位于所述安全翻转阀(8 )的上方，并且所述的安全翻转阀(8)的正上方的短路保护导电片(7)的厚度小于所述安全翻转阀(8)的厚度。
2.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述短路保护导电片(7)包括导电片主体(71)和设置于所述导电片主体(71)的第一凹槽(72)，所述第一凹槽(72)位于所述安全翻转阀(8)的正上方，并且所述第一凹槽(72)的底部的厚度小于所述安全翻转阀(8)的厚度。
3.根据权利要求2所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述第一凹槽(72)的底部的厚度为所述安全翻转阀(8)的厚度的20、0%。
4.根据权利要求3所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述第一凹槽(72)的横截面的形状为圆形、椭圆形或长方形。
5.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述短路保护导电片(7)的一端焊接、铆接、螺接或粘接于所述顶盖片(2 )，所述短路保护导电片(7 )的另一端焊接、铆接、螺接或粘接于所述第二极柱(6 )。
6.根据权利要求1所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述安全翻转阀(8)焊接于所述顶盖片(2)。
7.根据权利要求6所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述安全翻转阀(8)设置有第二凹槽(81)，并且所述安全翻转阀(8 )具有不均匀的壁厚。
8.根据权利要求2所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述第一凹槽(72)的底部的设置有孔(721)。
9.根据权利要求8所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述孔(721)的面积占所述第一凹槽(72)底部总面积的5 20%。
10.根据权利要求2所述的动力电池安全顶盖，其特征在于所述第一凹槽(72)的底部设置为熔断片。
专利摘要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安全顶盖，包括顶盖片和设置在顶盖片上的第一极柱、第二极柱、泄压阀、注液孔和安全翻转阀，安全翻转阀和顶盖片电连接，顶盖片上方设置有短路保护导电片，短路保护导电片与第二极柱电连接，短路保护导电片位于安全翻转阀的上方，并且安全翻转阀的正上方的短路保护导电片的厚度小于安全翻转阀的厚度。相对于现有技术，本实用新型通过在短路保护导电片制造薄弱点，当安全翻转阀瞬间突变翻转形成外短路时，能够很好地保护到安全翻转阀，一方面可以防止电池在出现意外时引发的安全隐患；另一方面通过外短路释放出电池能量，避免引起更大的安全事故。
文档编号H01M2/34GK202839771SQ201220379790
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者蔡如来, 邓平华, 王鹏, 李全坤, 吴凯 申请人:宁德时代新能源科技有限公司