一种防爆片及电池的制作方法

1.本发明属于电池技术领域，具体涉及一种防爆片及电池。


背景技术：

2.锂离子电池以其高能量密度、长寿命等优点，被广泛应用于电动汽车、备用电源系统、微电网储能系统等领域中；出于安全考虑，通常会在锂电池盖板上设置防爆阀，防爆阀内设有防爆片，防爆片上设有刻痕，刻痕处是防爆片最薄弱的部位，当电池内部压力达一定值时，防爆片在最薄弱的刻痕处开启，释放电池内部压力，防止电池内部压力进一步增大而导致电池爆炸。
3.一般电池中的防爆片包括固定部和开启部，在固定部和开启部之间设置有刻痕，固定部焊接在基板上，电池随着多次循环充放电，电池内部的压力值不稳定，在电池内部压力值小于防爆片的阈值时，电池内压力不稳定会导致开启部变形，增大防爆片的阈值增大，降低电池安全性能。为了解决上述问题，现有技术中是在开启部上设置两个半圆弧加强筋和两个直线加强筋，两个直线加强筋相互平行设置，每个半圆弧加强筋的两端分别与两个直线加强筋的一端连接，两个半圆弧加强筋和两个直线加强筋围合形成环形结构，上述结构虽然能增加开启部部分位置的强度，但抗变形强度仍低(尤其是开启部中间区域抗变形强度低)，应用动力电池中时，由于电池内部的压力较大，也容易导致防爆片自身发生严重形变，影响刻痕处的破裂压力，防爆片的爆破压力值增大，降低电池安全性能。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题：现有防爆片抗变形强度低，自身发生严重形变，降低电池安全性能的技术问题，本技术提供一种防爆片和电池。
5.本技术提供了一种防爆片，包括固定部和开启部，所述开启部包括加强区和薄弱区，所述固定部与所述加强区的连接处设置所述薄弱区，所述加强区的厚度自中部向靠近薄弱区的方向逐渐减小。
6.优选的，所述加强区向背离电芯的一侧凸起。
7.优选的，所述开启部朝向电芯的一侧和所述固定部朝向电芯的一侧位于同一水平面上，所述加强区中部的厚度≤所述固定部的厚度。
8.优选的，所述加强区截面为拱形。
9.优选的，所述薄弱区的厚度＜所述加强区的厚度。
10.优选的，所述加强区中部的厚度h1为0.2～0.5mm，所述薄弱区的厚度h2为0.05～0.1mm。
11.优选的，所述固定部为跑道型，所述薄弱区设置有至少一个刻槽，所述刻槽的截面为梯形或v形，所述刻槽为弧形或环形。
12.优选的，所述刻槽数量为一个时，所述刻槽为弧形，所述开启部和所述固定部的连接处还设置有连接件，所述刻槽包括第一端和第二端，所述连接件的一端与所述第一端连
接，所述连接件远离所述第一端的方向与所述第二端连接；所述连接件的厚度大于所述刻槽的槽深。
13.优选的，所述刻槽数量为多个时，所述刻槽为弧形，多个所述刻槽围绕所述开启部与所述固定部的连接处间隔设置。
14.另一方面，本技术提供一种电池，包括上述所述的防爆片。
15.有益效果：
16.与现有技术相比，本技术提供的防爆片，开启部包括加强区和薄弱区，固定部与加强区的连接处设置薄弱区，加强区的厚度自中部向靠近薄弱区的方向逐渐减小，不仅能够提高开启部的强度，有效增强开启部的抗变形能力，同时开启部的边缘区域的厚度低，在电池内部的压力过大，超过开启部边缘区域的承受压力时，开启部能够正常爆破，释放电池内部的气体，降低电池内部的压力，保证电池的安全性能。本技术提供的防爆片，提高开启部的强度、增强开启部的抗变形能力，同时开启部边缘的厚度薄，能够实现开启部的正常爆破，保证电池安全；不需要设置加强筋，降低防爆片的生产成本。
附图说明
17.图1是第一实施例提供的防爆片结构示意图；
18.图2是第一实施例提供的防爆片剖视图；
19.图3是第三实施例提供的防爆片结构示意图；
20.图4是第三实施例提供的防爆片剖视图；
21.图5是第三实施例提供的图4中a部分放大图；
22.其中，
23.1、固定部；2、开启部；3、薄弱区；301、刻槽；302、连接件。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
26.如图1-图5所示，本技术提供一种防爆片，包括固定部1和开启部2，所述开启部2包括加强区和薄弱区3，所述固定部1与所述加强区的连接处设置所述薄弱区3，所述加强区的厚度自中部向靠近薄弱区3的方向逐渐减小。
27.防爆片主要安装于电池顶盖的防爆阀中，用于释放电池内部的膨胀气体，避免电池内部压力过大导致电池爆炸的风险。防爆片包括固定部1，厚度一般较厚，用于安装焊接在电池壳体或者电池顶盖上对应的防爆凹槽中。开启部2是在电池内部的压力过大，超过防爆片的阈值，开启部2破裂，电池内部的气体得到释放，降低电池内部的压力，保证电池的安全性能。
28.在电池进行充放电循环过程中，电池内部的压力不稳定，时大时小，压力的变化容易导致防爆片变形，与现有技术相比，本技术提供的防爆片，开启部2包括加强区和薄弱区3，固定部1与加强区的连接处设置薄弱区3，加强区的厚度自中部向靠近薄弱区3的方向逐
渐减小即加强区中部区域的厚度最厚，加强区的厚度自中部向靠近薄弱区3的方向逐渐变小，此结构不仅能够提高开启部2的强度，有效增强开启部2的抗变形能力，同时在电池内部的压力过大，超过开启部2边缘区域的承受压力时，薄弱区3能够使得开启部2能够正常爆破，释放电池内部的气体，降低电池内部的压力，保证电池的安全性能。本技术提供的防爆片，提高开启部2的强度、增强开启部2的抗变形能力，同时开启部2边缘的厚度薄，能够实现开启部2的正常爆破，保证电池安全；不需要设置加强筋，降低防爆片的生产成本。
29.在第一实施例中，所述加强区向背离电芯的一侧凸起。
30.如图1-2所示，开启部2中的加强区向背离电芯的一侧凸起，在防爆片安装在顶盖的防爆阀上时，不占用电池内部的空间，不影响电池的电性能。
31.在第一实施例中，所述开启部2朝向电芯的一侧和所述固定部1朝向电芯的一侧位于同一水平面上，所述加强区中部的厚度≤所述固定部1的厚度。
32.开启部2朝向电芯的一侧和所述固定部1朝向电芯的一侧位于同一水平面上，开启部2不占用电池内部的空间，不影响电池性能。加强区中部的厚度≤固定部1的厚度，即开启部2的厚度不会高于固定部1的厚度，不增加防爆片的整体厚度，不增加电池的整体高度，保证电池的体积不变，不影响电池的电性能和电池模组工序；同时也具有保护开启部2的作用，防止开启部2受到外部挤压导致开启部2的形变。
33.在一优选的实施例中，加强区中部的厚度＜固定部1的厚度。
34.加强区的厚度＜固定部1的厚度，能够起到保护开启部2，防止开启部2受到外部的挤压导致开启部2的形变。
35.在第一实施例中，所述加强区截面为拱形。
36.如图2所示，加强区截面为拱形，能够提高开启部2整体的结构强度，减少开启部2的形变。
37.在第一实施例中，薄弱区的厚度＜加强区的厚度。
38.可以理解的是，薄弱区3可以是开启部2的一部分，即薄弱区3是开启部2边缘区域，且是与固定部1连接，是整个开启部2中厚度最小的区域。薄弱区3还可以是固定部1与开启部2的连接部分，且薄弱区3的厚度较小。在电池内部压力过大，大于薄弱区3的承受压力时，就从薄弱区3爆破，释放电池内部的气体，降低电池内部压力，保证电池安全性能。
39.在第一实施例中，所述加强区中部的厚度h1为0.2～0.5mm，所述薄弱区3的厚度h2为0.05～0.1mm。
40.加强区中部的厚度h1在上述范围内，能够增强开启部2的强度，避免开启部2的因电池内部压力过大或过小导致的变形，提高开启部2的抗变形能力。若加强区中部的厚度h1过低，开启部2的强度低，电池充放电过程中，当电池内部的压力过大过小时，开启部2容易变形，防爆片的爆破阈值降低，电池在安全许可范围内过早开阀致使电池报废。若加强区中部的厚度h1过高，开启部2整体厚度过厚，开启部2凸出固定部1，增大电池的爆破阈值，致使电池内压增大时不能精准开阀，降低电池使用的安全性。
41.薄弱区3的厚度h2在上述范围内，在电池内部压力过大，大于薄弱区3的承受压力时，就从薄弱区3爆破，释放电池内部的气体，降低电池内部压力，保证电池安全性能。若薄弱区3的厚度h2过高，电池的爆破阈值增大，降低电池安全性能；若薄弱区3的厚度h2过低，电池的爆破阈值减小，电池爆破压力值降低，电池报废率增加。
42.在一些实施例中，固定部1的厚度为0.3～0.6mm。
43.固定部1厚度一般较厚，用于安装焊接在电池壳体或者电池顶盖上对应的防爆凹槽中。若固定部1厚度过低，焊穿率增加，提高电池成本；若固定部1厚度过高，电池成本增加。
44.在第一实施例中，所述固定部1为跑道型。
45.在第二实施例中，在薄弱区3设置有一个刻槽301，所述刻槽301的截面为梯形或v形，所述刻槽301为环形或弧形，其余结构与第一实施例相同。
46.所述固定部1与所述开启部2连接处形成薄弱区3，所述薄弱区3设置有一个刻槽301，即在开启部2与固定部1的连接处设置刻槽301，电池内部压力过大，超过刻槽301的承受力度，沿着刻槽301破裂，从而释放电池内部气体，防止电池发生爆炸的风险。固定部1结构为跑道型，刻槽301是沿着开启部2与固定部1的连接处设置。刻痕的截面为梯形或v形，都能实现爆破作用。
47.在第二实施例中，如图5所示，所述刻槽301的截面为梯形或v形，所述梯形的底部角度为50～90
°
，所述刻槽301的宽度为0.08～0.2mm。梯形截面的刻槽301，且梯形底部角度小，刻槽301宽度小，能够起到较好的爆破作用。
48.在第一实施例中刻槽301最薄弱处的厚度为0.05～0.1mm，。
49.刻槽301厚度较薄，在电池内部压力达到防爆片的阈值时，有助于通过厚度较薄的刻槽301处破裂，保证电池内部气体的释放，保证电池的安全性能。
50.在第三实施例中，所述开启部2和所述固定部1的连接处还设置有连接件302，所述刻槽301包括第一端和第二端，所述连接件302的一端与所述第一端连接，所述连接件302远离所述第一端的方向与所述第二端连接；所述连接件302的厚度大于所述刻槽301的槽深。其余结构与第二实施例相同。
51.在开启部2与固定部1的连接处设置刻槽301，电池内部压力过大，超过刻槽301的承受力度，沿着刻槽301破裂，从而释放电池内部气体，防止电池发生爆炸的风险。
52.如图3-5所示，在开启部2和固定部1的连接处设置一个弧形刻槽301，弧形刻槽301包括第一端、第二端，在刻槽301的第一端和第二端之间设置连接件302，连接件302的一端与所述第一端连接，所述连接件302远离所述第一端的方向与所述第二端连接。且连接件302的厚度大于刻槽301的槽深，能够起到电池内部压力达到防爆片的阈值时，在刻槽301处爆破时，防止电池内部压力急速升高，防爆片爆破时破裂区飞溅的作用。
53.如图3所示，连接件302的截面为三角形，可以理解的是，连接件302的截面还可以是多变形、圆形、椭圆形、弧形等，本技术不限定连接件302的结构。
54.在第四实施例中，在薄弱区3设置有多个刻槽301，所述刻槽301数量为多个时，所述刻槽301为弧形，多个所述刻槽301围绕所述开启部2与所述固定部1的连接处间隔设置。其余结构与第二实施例相同。
55.薄弱区3设置多个刻槽301，且刻槽301围绕开启部2和固定部1的连接处间隔设置，在每相邻两个刻槽301之间的部分，具有防止电池内部压力急速升高，防爆片爆破时破裂区飞溅的作用。
56.需要说明的是，上述实施例中的多个刻槽301的数量是指刻槽301的数量至少2个。
57.另一方面，本技术提供一种电池，包括上述所述的防爆片。
58.本技术提供的电池，防爆片焊接在电池的防爆凹槽中，开启部2包括加强区和薄弱区3，固定部1与加强区的连接处设置薄弱区3，加强区的厚度自中部向靠近薄弱区3的方向逐渐减小，在提高防爆片结构强度的同时，也防止或减少防爆片形变的发生，保证爆破压力阈值稳定性，在电池内部压力增大到防爆片的阈值时，防爆片正常破裂，使得电池内部的气体得到释放，保证电池的安全性能。
59.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种防爆片，其特征在于，包括固定部和开启部，所述开启部包括加强区和薄弱区，所述固定部与所述加强区的连接处设置所述薄弱区，所述加强区的厚度自中部向靠近所述薄弱区的方向逐渐减小。2.根据权利要求1所述的防爆片，其特征在于，所述加强区向背离电芯的一侧凸起。3.根据权利要求1所述的防爆片，其特征在于，所述开启部朝向电芯的一侧和所述固定部朝向电芯的一侧位于同一水平面上，所述加强区中部的厚度≤所述固定部的厚度。4.根据权利要求1所述的防爆片，其特征在于，所述加强区截面为拱形。5.根据权利要求1所述的防爆片，其特征在于，所述薄弱区的厚度＜所述加强区的厚度。6.根据权利要求5所述的防爆片，其特征在于，所述加强区中部的厚度h1为0.2～0.5mm，所述薄弱区的厚度h2为0.05～0.1mm。7.根据权利要求5所述的防爆片，其特征在于，所述固定部为跑道型，所述薄弱区设置有至少一个刻槽，所述刻槽的截面为梯形或v形，所述刻槽为弧形或环形。8.根据权利要求7所述的防爆片，其特征在于，所述刻槽数量为一个时，所述刻槽为弧形，所述开启部和所述固定部的连接处还设置有连接件，所述刻槽包括第一端和第二端，所述连接件的一端与所述第一端连接，所述连接件远离所述第一端的方向与所述第二端连接；所述连接件的厚度大于所述刻槽的槽深。9.根据权利要求7所述的防爆片，其特征在于，所述刻槽数量为多个时，所述刻槽为弧形，多个所述刻槽围绕所述开启部与所述固定部的连接处间隔设置。10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的防爆片。

技术总结
为了克服现有防爆片发生严重形变降低电池安全性能的技术问题，本申请提供一种防爆片和电池，防爆片包括固定部和开启部，所述开启部包括加强区和薄弱区，所述固定部与所述加强区的连接处设置所述薄弱区，所述加强区的厚度自中部向靠近所述薄弱区的方向逐渐减小。本申请提供的防爆片，提高开启部的强度、增强开启部的抗变形能力，同时开启部边缘的厚度薄，能够实现开启部的正常爆破，保证电池安全；不需要设置加强筋，降低防爆片的生产成本。降低防爆片的生产成本。降低防爆片的生产成本。


技术研发人员：王先文 王奇志 廖兴群 孙廷生 潘党育
受保护的技术使用者：广东省豪鹏新能源科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/22