[实用新型]一种电池盖板组件、单体电池及电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池盖板组件、含有该电池盖板组件的单体电池及电池组。

背景技术

目前，锂离子电池以其体积小、能量高、无污染等优点，越来越广泛地用于移动电话、数码相机等便携电子产品中。随着锂离子电池的广泛应用，其安全性能也越来越受到重视。

锂离子电池在储存、运输过程中会发生因外部短路等意外情况下受到大电流的冲击，发生化学反应而在电池内部产生异常气体导致电池内部压力过大、电池破裂，同时电池过热，甚至可能导致电池爆炸；电池在进行充放电时受到大电流的冲击，也可能会导致电池的爆炸，同时电池在过充和过放电的状态下也会大大降低电池的安全性能和可靠性。

现有技术的锂离子电池一般通过采用防爆阀来实现卸压，通过热敏电阻或温度保险丝来实现断电。防爆阀的通用方法为在电池壳体上冲压刻痕，当电池因过冲、短路等原因造成电池内压持续增大时，压力大于防爆阀的破损压力时，防爆阀破裂，电池内部电解液和气体一起外泄，避免电池内压继续增加产生爆炸。通过在上盖和电极组件极柱之间即紧贴电池外壁在电池正负极之间，或在电池盖体的内侧，焊接热敏电阻(PTC)，当电池发生外部短路时，PTC由于电流作用内阻会急剧升高，从而减小短路电流，防止电池过热。当发生过充时，由于电池表面的温度升高，使PTC受热内阻升高，分担了过充电压，阻止了电池的进一步过充。但现有的防爆阀由于刻在电池壳体上，出于运输、使用安全考虑，刻痕面积一般不能太大，使刻痕破裂所需压力较大，反应不灵敏，安全性不能得到有效保证，针对现有为减小启动压力所采用的薄金属薄膜，在制作和使用过程又容易破损，降低了成品率，提高了不良率，而且产品的一致性降低，降低了品质保证；同时防爆阀在电池壳体上一般暴露在空气中，在生产和使用过程中，容易老化，失去其功用；或者电池在一般并联、装配使用过程中防爆压痕可能受阻挡等因素失效而存在安全隐患。且热敏电阻或温度保险丝仅依赖电池壳体表面的温度，且对温度的感应有一定的范围和响应时间，反应灵敏度并不高，因此，仅使用热敏电阻或温度保险丝的电池的安全性能也并不理想，现有电池爆炸等安全严重事故也时有发生。

特别对于现有研究的热点汽车电池，其工作环境复杂，要求更为严格，特别是安全问题一直是现有技术研究的重点和难点，由于其所需供电大，一般将多个电池串并联组成，连接复杂，且电池的工作环境基本为移动颠簸状态，增加了短路的发生机率，且电池容量大，反应更为剧烈，且多个电池的串并连接不可避免的导致电池壳体上的防爆阀受阻挡失效，给电池带来严重的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型解决了现有电池的安全性能仍存在隐患，爆炸等严重安全事故仍时有发生的问题，特别解决动力电池的安全问题。

提供了一种安全性能更高，能实现快速断电和卸压提高电池安全性能的电池盖板组件，包括电池盖板、至少一个贯穿电池盖板用于导出电流的电极组件，其中，电极组件包括底板、安全膜、绝缘圈、压力变形件及顶盖；底板中央部位含有通孔，安全膜覆盖通孔与底板连接；安全膜的中心部位含有连接点，连接点外围设有刻痕，刻痕位于通孔上；绝缘圈位于底板上，并覆盖底板边缘；绝缘圈含有中心孔；压力变形件位于绝缘圈上，压力变形件的中央向下凹陷形成凸台，凸台穿过绝缘圈的中心孔与安全膜的连接点连接；底板上通孔的外围设有排气孔。

本实用新型的另一个目是提供了一种安全性能更高、品质更可靠的电池，包括电池盖板组件、电池壳体、极芯和电解液，极芯和电解液位于电池壳体内，电池盖板组件与电池壳体密封连接，电池盖板组件上的电极组件与极芯连接引出电流。

本实用新型的电池在过充电或意外时，当膨胀气体压力稍高时，气压可以将本实用新型电极组件的压力变形件的凹陷向相反方向凸起，从而向上拉动与其连接的部分安全膜，同时安全膜又固定在底板上，拉力迫使安全膜于刻痕断裂，从而实现断电和卸压，反应更灵敏，可以迅速切断电源停止充电，迫使电池内部反应逐渐停止。

压力变形件与安全膜及安全膜与底板也可以实现连接点的断开。对于大容量电池，电流的导通必须需要一定的导通面积，否则可能由于导通面积不够，导致电池的内阻增大，连接点的发热等严重问题，本实用新型能很好的保证连接点的面积，保证电流导通能力，防止由于连接点面积过大，难从连接点拉开，而从刻痕拉开，双重保证了大气体压力下电池盖板组件的快速断电和卸压。保证了电池断电的稳定性，反应更灵敏，对电池的安全性能起到更早的预防作用，提高了电池的安全性能。