电池盖板模组和电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池消防安全技术领域，具体地，涉及一种电池盖板模组和一种应用该电池盖板模组的电池。


背景技术：

2.近年来，随着新能源行业的兴起，电池行业也得以快速发展。锂电池作为一种具有使用寿命长、能量密度高等优点的电池也被应用于越来越多的领域。由于操作不当或长期使用，锂电池在使用过程中存在内部气压骤升的情况，此时需要对锂电池卸压排气。
3.例如，在授权公告号为cn218334012u，专利名称为一种防爆阀电芯壳体的中国实用新型专利中即公开有一种锂电芯，该锂电芯上设置有防爆阀，当电芯的内部气压过大时，防爆阀会开启，从而可以实现对电芯的卸压排气。
4.但是相关技术中，防爆阀仅能够起到卸压排气的作用，当电池故障时，卸压排气的电池依然会向外界供电，即不能实现自动断电，从而容易对外连设备造成损坏。其次，当电池发生热失控时，现有的仅设置防爆阀的电池也不具有消防灭火功能，电池依然存在严重的消防安全问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本实用新型实施例提出一种电池盖板模组，该电池盖板模组在电池的内部气压较大时，能够实现自断电，避免了电池在故障时依然向外界供电的情况，提升了使用的安全性。
7.本实用新型实施例还提出一种包括上述电池盖板模组的电池。
8.本实用新型实施例的电池盖板模组包括：
9.盖体；
10.极柱，所述极柱设于所述盖体；
11.连接件，所述连接件可导电并用于电连接在所述极柱和电池的极耳之间；
12.容器和通道，所述容器设于所述盖体并用于存储介质，所述通道的一端与所述容器连通，所述通道的另一端用于朝向所述极柱；
13.在所述电池内的气压超过第一阈值时，所述容器在所述气压的作用下挤压变形，所述通道用于将所述容器内的所述介质输送至所述极柱处以通过所述介质的压强将所述极柱和所述连接件之间的连接扯断，和/或，将所述连接件扯断，和/或，将所述连接件和所述极耳之间的连接扯断。
14.本实用新型实施例的电池盖板模组在电池的内部气压较大时，能够实现自断电，避免了电池在故障时依然向外界供电的情况，提升了使用的安全性。
15.在一些实施例中，所述介质为消防介质，当所述电池内的气压超过第二阈值时，所述容器在所述气压的作用下破裂以使所述介质可用于电池的消防灭火，且所述第二阈值不
小于所述第一阈值。
16.在一些实施例中，所述极柱和所述盖体之间构成出密闭腔，所述通道与所述密闭腔连通并用于将所述介质输送至所述密闭腔内。
17.在一些实施例中，所述极柱可移动地设于所述盖体，所述连接件具有弹性，所述连接件用于在所述电池内的气压未超过所述第一阈值时且所述极柱移动时变形以适应所述极柱的移动。
18.在一些实施例中，所述极柱和所述盖体的其中一者设有第一导向部，其中另一者设有第二导向部，所述第一导向部和所述第二导向部导向配合以增强所述极柱移动的导向性。
19.在一些实施例中，电池盖板模组包括导电的导电件，所述导电件的一侧与所述连接件相连，所述导电件的另一侧用于与所述极耳相连。
20.在一些实施例中，所述导电件设于所述盖体的外侧，所述盖体上设有穿孔，所述连接件穿过所述穿孔并与所述导电件相连，且所述穿孔的孔口位于所述导电件的外周轮廓的范围内。
21.在一些实施例中，电池盖板模组包括绝缘件，所述绝缘件配合在所述穿孔内，所述连接件配合在所述绝缘件内，所述绝缘件用于实现所述盖体和所述连接件的绝缘防护。
22.在一些实施例中，所述盖体上设有装配槽，所述装配槽的槽口用于朝向所述电池内，所述容器装配于所述装配槽内。
23.本实用新型实施例的电池包括电芯、壳体和如上述任一实施例中所述的电池盖板模组，所述电芯装配于所述壳体内，所述电池盖板模组封堵于所述壳体的端口处，且所述电池盖板模组的所述连接件与所述电芯的极耳电性相连。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例的电池盖板模组的俯视立体示意图。
25.图2是本实用新型实施例的电池盖板模组的仰视立体示意图。
26.图3是本实用新型实施例的电池的爆炸示意图一。
27.图4是本实用新型实施例的电池的爆炸示意图二。
28.附图标记：
29.电池盖板模组100；
30.盖体1；极柱2；连接件3；密闭腔4；容器5；导电件6；通道7；装配槽8；
31.壳体200；端口201。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.如图1和图2所示，本实用新型实施例的电池盖板模组100包括盖体1，极柱2，连接件3，容器5和通道7。
34.盖体1大体可以为长方体状，极柱2可以为电池的正极柱或负极柱，极柱2可以滑移
装配在盖体1上，例如，盖体1上可以设有装配孔，极柱2可以装配在装配孔内并沿着装配孔的延伸方向可移动。在其他一些实施例中，极柱2也可以与盖体1相连，但是极柱2和盖体1之间的连接的结构强度应较小，从而满足极柱2后续与盖体1分离的需要。
35.需要说明的是，极柱2和盖体1之间也应做到绝缘防护，例如，极柱2的外周侧可以包裹一层绝缘材料，通过绝缘材料可以避免与盖体1电连接的情况。
36.连接件3可导电并用于电连接在极柱2和电池的极耳之间。例如，如图1和图2所示，连接件3的材质可以为金属，连接件3大体沿着上下方向延伸，其中连接件3的顶端可以与极柱2相连，连接件3的底端可以用于电池的极耳相连。由此，电芯产生的电流可以经由极耳传输至连接件3，然后可以通过连接件3传输至极柱2，从而可以满足电池向外供电的使用需要。
37.容器5设于盖体1并用于存储介质，通道7的一端与容器5连通，通道7的另一端用于朝向极柱2。例如，如图2所示，容器5可以为囊袋状容器5，容器5可以固定在盖体1上，例如，容器5可以通过粘接、卡接等方式与盖体1连接固定。容器5内用于存储介质，介质可以为气体介质，也可以为液体介质。
38.如图2所示，通道7可以为管道，通道7可以固定在盖体1上，通道7的一端可以与容器5连通，通道7的另一端可以位于极柱2的下方并与极柱2正对。
39.本实用新型实施例的电池盖板模组100可以装配在电池上，其中容器5与电池的内腔连通，随着电池的使用或当电池故障时，电池内会产生气体，随着气体的聚集，电池内的气压会升高，容器5在气压的作用下会被挤压并变形，挤压作用会使得容器5内的介质可以经由通道7输送至极柱2处，在该气压压强的作用下，极柱2会向上的顶推，从而可以实现对连接件3等的拉拽。
40.当电池内的气压超过第一阈值(可以为设计的电池内的气压的安全阈值)时，此时，通道7内的气压的压强会将连接件3扯断，从而起到将极柱2和电芯分离的作用并实现自断电。
41.可以理解的是，在其他一些实施例中，由于连接的结构强度的差异化设计，气压的作用也可以将极柱2和连接件3之间的连接扯断，在另一些实施例中，气压的作用也可以将连接件3和极耳之间的连接扯断。
42.本实用新型实施例的电池盖板模组100，在电池的内部气压较大时，电池的内部气压可以经由容器5内的介质定向传导至极柱2处并可以实现对极柱2的拉拽，从而能够切换极柱2和极耳之间的连接并实现自断电，即借助电芯内部的产气可以用于自断电的驱动力，实现了自断电保护，避免了电池在故障时依然向外界供电的情况，提升了使用的安全性。
43.在一些实施例中，介质为消防介质，当电池内的气压超过第二阈值时，容器5在气压的作用下破裂以使介质可用于电池的消防灭火，且第二阈值不小于第一阈值。
44.例如，消防介质可以为全氟己酮，当然也可以为烷基磷酸酯、七氟丙烷等其他具有阻燃性质的介质。当电池热失控或电池内的压力持续升高时，较高的气压会直接作用于容器5并可以将容器5压破，由此，容器5内的介质会流入电芯内，从而可以起到对电芯的冷却降温，也可以起到阻燃灭火的作用。
45.由此，可以使得容器5内的介质在用于极柱2自断电的同时，可以兼具消防灭火效果，进一步保证了电池使用的安全性。
46.需要说明的是，致使容器5破裂的第二阈值应不小于致使极柱2自断电的第一阈值，例如，第二阈值可以与第一阈值相同，当电池热失控或内部气压较大时，连接件3被扯断和容器5的破裂可以同时发生，从而可以实现自断电和消防灭火的同步进行。
47.在另一些实施例中，第二阈值也可以大于第一阈值，即电池可以首先进行自断电的保护，然后随着电池的热失控和内部气压增大的继续进行，容器5才会破裂并释放介质，从而实现消防灭火。
48.第二阈值不小于第一阈值的设计可以避免容器5先于自断电保护的情况，即可以避免容器5先行破裂后会致使极柱2和极耳之间的连接无法被继续扯断的情况，保障了自断电保护的有效实现。
49.在一些实施例中，极柱2和盖体1之间构成出密闭腔4，通道7与密闭腔4连通并用于将介质输送至密闭腔4内。
50.例如，如图1和图2所示，密闭腔4可以为相对密封的腔室，密闭腔4可以设于盖体1内，极柱2可以位于密闭腔4的顶部并形成密闭腔4的腔壁的一部分，通道7连通在密闭腔4和容器5之间。由此，在电池热失控或内部气压增大时，介质可以流入密闭腔4内，从而可以使得密闭腔4内的压强增大，进而可以实现将极柱2向外顶推的作用并实现对连接件3的拉拽。
51.密闭腔4的设计一方面可以降低经由通道7流出的介质的压强损失(相对于通道7与外界连通的情况)，从而可以保证拉拽连接件3的效果，另一方面密闭腔4的设计可以满足电池内的气压缓慢增大的情况，即随着电池的内部压强缓慢增加，密闭腔4内的压强也会呈现处逐步上升的趋势，从而在超过临界值时可以将断开极柱2和极耳之间的电连接。
52.可以理解的是，在其他未设置密闭腔4的情况，极柱2的自断电保护主要针对电池的内部气压骤升的情况，由此，骤升的气压会对极柱2产生较强的顶推作用，从而可以满足将连接件3扯断的断电需要。
53.在一些实施例中，极柱2可移动地设于盖体1，连接件3具有弹性，连接件3用于在电池内的气压未超过第一阈值时且极柱2移动时变形以适应极柱2的移动。
54.例如，如图1和图2所示，极柱2可以滑移装配于盖体1，即极柱2可以位于密闭腔4的上方并可以在上下方向上移动。连接件3可以为弹簧，连接件3与极柱2固定相连。
55.由此，借由连接件3施加与极柱2的弹性作用力，可以保证极柱2与外部的电连接片等的充分贴合，从而可以保证连接的稳定性。其次，极柱2的移动设计以及连接件3的可弹性变形，也可以起到缓冲效果，即可以避免外界的振动向电池内的传递，也可以缓冲电池在正常使用时的压力变化。
56.在一些实施例中，极柱2和盖体1的其中一者设有第一导向部(未示出)，其中另一者设有第二导向部(未示出)，第一导向部和第二导向部导向配合以增强极柱2移动的导向性。
57.例如，第一导向部可以为滑槽，第二导向部可以为滑块，滑槽可以设在盖体1上并沿着上下方向延伸，滑块可以设于极柱2，装配极柱2和盖体1时，可以将滑块滑移配合在滑槽内。借由第一导向部和第二导向部可以起到约束极柱2的自由度的效果，例如，可以限制极柱2相对于盖体1的转动，也保障了极柱2移动的导向性，进而可以保证对连接件3的拉拽效果。
58.在一些实施例中，电池盖板模组100包括导电的导电件6，导电件6的一侧与连接件
3相连，导电件6的另一侧用于与极耳相连。例如，如图2所示，导电件6的材质可以为金属，导电件6可以连接在连接件3的底端，且导电件6可以与电芯的极耳连接固定，例如，连接固定的方式可以为焊接。导电件6的横向尺寸可以大于连接件3的径向尺寸，从而使得导电件6具有足够的面积能够与极耳贴合，方便了与极耳的连接，也保证了连接的稳定性。
59.在一些实施例中，导电件6设于盖体1的外侧，盖体1上设有穿孔(未示出)，连接件3穿过穿孔并与导电件6相连，且穿孔的孔口位于导电件6的外周轮廓的范围内。
60.例如，如图2所示，导电件6可以设于盖体1的底侧并暴露在盖体1外，盖体1的底部可以设有穿孔，穿孔可以将密闭腔4的底部腔壁贯通，装配时，可以将连接件3穿过穿孔，导电件6则可以与从穿孔穿出的底端连接固定。
61.如图2所示，导电件6大体可以为方形板状，穿孔可以为圆孔，导电件6的横向尺寸大于穿孔的直径，由此，导电件6可以被挡止限位在盖体1的底侧，即不会从穿孔处移动中盖体1内。
62.由此，一方面可以起到对连接件3的底端的限位作用，避免了在极柱2受到介质的压强作用时容易致使连接件3的底端上移的情况，可以保证电池在正常使用时，极柱2和极耳之间连接的稳定性。另一方面可以保证对穿孔的底端的孔口的封堵效果，可以避免密闭腔4内的介质经由穿孔流入电芯内的情况，保证了电池在正常使用时的结构稳定性。
63.在一些实施例中，电池盖板模组100包括绝缘件(未示出)，绝缘件配合在穿孔内，连接件3配合在绝缘件内，绝缘件用于实现盖体1和连接件3的绝缘防护。
64.例如，绝缘件的材质可以为塑料，且绝缘件可以为环形，装配时，可以将绝缘件装配在穿孔内，连接件3则可以经由绝缘件的内孔穿出。由此，可以将连接件3和盖体1之间隔离开并可以实现两者之间的绝缘防护，保证了使用的安全性。
65.在一些实施例中，如图2所示，盖体1上设有装配槽8，装配槽8可以设在盖体1的底部，装配槽8的槽口用于朝向电池内，容器5装配于装配槽8内，由此方便了电池内的气压直接作用于容器5。装配槽8的设置可以起到隐藏容器5的作用，从而可以避免容器5凸出在盖体1的外侧容易对电芯等电池内部的部件的安装造成干涉的情况。
66.在一些实施例中，如图1和图2所示，极柱2设有两个，两个极柱2分别为正极柱和负极柱，其中正极柱通过连接件3、导电件6与电芯的正极耳相连，负极柱也通过另外的连接件3、另外的导电件6与电芯的负极耳相连。此时，通道7也设有两个，两个连接件3分别通过对应的通道7与容器5相连。从而使得正极柱和负极柱均可以产生自断电保护。
67.可选地，装配槽8可以位于正极柱和负极柱之间，从而可以使得电池端盖模组整体为对称结构，从而有利于正极柱和负极柱的自断电的同步性和一致性。
68.下面描述本实用新型实施例的电池。
69.如图3和图4所示，本实用新型实施例的电池包括电芯、壳体200和电池盖板模组100，电池盖板模组100可以为上述任一实施例中描述的电池端盖模组，电池可以为锂电池，当然也可以为其他需要使用电池端盖模组的电池，壳体200可以为方形壳体200，壳体200的顶端可以设有端口201(敞口)，电芯可以从壳体200的顶部端口201装配于壳体200内，电池盖板模组100则封堵于壳体200的端口201处，且电池盖板模组100的连接件3与电芯的极耳电性相连。
70.当电芯热失控或不断产气时，电池盖板模组100的极柱2在气压的驱动作用下可以
实现自断电保护，而容器5的破裂则可以释放介质并实现对电芯的消防灭火。
71.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
72.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
73.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
74.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
75.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
76.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种电池盖板模组，其特征在于，包括：盖体；极柱，所述极柱设于所述盖体；连接件，所述连接件可导电并用于电连接在所述极柱和电池的极耳之间；容器和通道，所述容器设于所述盖体并用于存储介质，所述通道的一端与所述容器连通，所述通道的另一端用于朝向所述极柱；在所述电池内的气压超过第一阈值时，所述容器在所述气压的作用下挤压变形，所述通道用于将所述容器内的所述介质输送至所述极柱处以通过所述介质的压强将所述极柱和所述连接件之间的连接扯断，和/或，将所述连接件扯断，和/或，将所述连接件和所述极耳之间的连接扯断。2.根据权利要求1所述的电池盖板模组，其特征在于，所述介质为消防介质，当所述电池内的气压超过第二阈值时，所述容器在所述气压的作用下破裂以使所述介质可用于电池的消防灭火，且所述第二阈值不小于所述第一阈值。3.根据权利要求1所述的电池盖板模组，其特征在于，所述极柱和所述盖体之间构成出密闭腔，所述通道与所述密闭腔连通并用于将所述介质输送至所述密闭腔内。4.根据权利要求1所述的电池盖板模组，其特征在于，所述极柱可移动地设于所述盖体，所述连接件具有弹性，所述连接件用于在所述电池内的气压未超过所述第一阈值时且所述极柱移动时变形以适应所述极柱的移动。5.根据权利要求4所述的电池盖板模组，其特征在于，所述极柱和所述盖体的其中一者设有第一导向部，其中另一者设有第二导向部，所述第一导向部和所述第二导向部导向配合以增强所述极柱移动的导向性。6.根据权利要求1所述的电池盖板模组，其特征在于，包括导电的导电件，所述导电件的一侧与所述连接件相连，所述导电件的另一侧用于与所述极耳相连。7.根据权利要求6所述的电池盖板模组，其特征在于，所述导电件设于所述盖体的外侧，所述盖体上设有穿孔，所述连接件穿过所述穿孔并与所述导电件相连，且所述穿孔的孔口位于所述导电件的外周轮廓的范围内。8.根据权利要求7所述的电池盖板模组，其特征在于，包括绝缘件，所述绝缘件配合在所述穿孔内，所述连接件配合在所述绝缘件内，所述绝缘件用于实现所述盖体和所述连接件的绝缘防护。9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池盖板模组，其特征在于，所述盖体上设有装配槽，所述装配槽的槽口用于朝向所述电池内，所述容器装配于所述装配槽内。10.一种电池，其特征在于，包括电芯、壳体和如上述权利要求1-9中任一项所述的电池盖板模组，所述电芯装配于所述壳体内，所述电池盖板模组封堵于所述壳体的端口处，且所述电池盖板模组的所述连接件与所述电芯的极耳电性相连。

技术总结
本实用新型公开了一种电池盖板模组和电池，包括盖体，极柱，连接件，容器和通道，极柱设于盖体，连接件可导电并用于电连接在极柱和电池的极耳之间，容器设于盖体并用于存储介质，通道的一端与容器连通，通道的另一端用于朝向极柱，在电池内的气压超过第一阈值时，容器在气压的作用下挤压变形，通道用于将容器内的介质输送至极柱处以通过介质的压强将极柱和连接件之间的连接扯断，和/或，将连接件扯断，和/或，将连接件和极耳之间的连接扯断。本实用新型的电池盖板模组在电池的内部气压较大时，能够实现自断电，避免了电池在故障时依然向外界供电的情况，提升了使用的安全性。提升了使用的安全性。提升了使用的安全性。


技术研发人员：李金林 程胜兵
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/19