[发明专利]一种动力电池防爆结构及其动力电池

说明书

本发明公开了一种动力电池防爆结构及其动力电池。防爆结构包括泄压孔及防爆膜。泄压孔直接在盖板上加工成型。防爆膜中间为铝箔，铝箔被热塑性塑料包裹。通过加压、加热的方式，将防爆膜固定在泄压孔外表面。热塑性塑料与盖板粘接在一起，并且部分热塑性塑料填充进入泄压孔，起到提高粘接强度的作用。防爆原理为：当动力电池内部发生热失效，产生高温、高压内部环境，高温使热塑性塑料软化或熔化，进而降低防爆膜与盖板的粘接强度，高压使防爆膜被冲开，实现动力电池内部泄压和防爆功能。有益效果是：防爆结构原材料易于获取且可国产化、加工工艺简单、机构巧妙，可以显著降低动力电池制造成本。

技术领域

本发明涉及电化学储能装置领域，尤其涉及一种动力电池防爆结构及其动力电池。

背景技术

在低碳经济、碳中和的共识下，全球主要国家均提出了支持新能源汽车、风光发电储能系统发展的战略规划，动力电池行业迎来了高速发展，动力电池的安全性也受到了普遍重视。

动力电池材料对水份、氧气敏感，通常设计成密封结构。动力电池能量密度高、电解液易燃，为改善动力电池安全性能，通常设计有翻转片断路结构或防爆阀泄压结构。

翻转片断路结构或防爆阀泄压结构通常用到铝箔结构件。但是这种铝箔要求成型性优异、高延展率、高强度、防腐性强。常用进口型号MFX2，价格昂贵，为“卡脖子”原材料。

另外，已公开的动力电池防爆阀泄压结构，主流方式为将铝箔通过激光与盖板焊接在一起。激光焊接方式，设备投资成本、运营成本均较高。

发明内容

为实现动力电池原材料国产化、降低制造成本，本发明公开了一种动力电池防爆结构及其动力电池，技术方案如下：

一种动力电池防爆结构，由泄压孔及防爆膜组成，防爆膜与多个泄压孔连接在一起，并且防爆膜部分材料填充进入泄压孔。

所述泄压孔为多个，形状为圆型、椭圆形、方型或其组合。

所述防爆膜中间为铝箔，铝箔被热塑性塑料包裹。作为备选方案，当动力电池应用场合绝缘要求不高时，上层为铝箔、下层为热塑性塑料。

所述铝箔一般与盖板使用相同的材料，铝箔外形尺寸比泄压孔区整体尺寸大，铝箔外边缘超出任何一个泄压孔外边缘0.5mm以上，优选3~10mm。

所述热塑性塑料在一定温度下能软化或熔融成任意形状，冷却后形状不变；当动力电池使用环境温度小于60度时优选PE，大于60度时优选PP。

一种动力电池，包含顶盖、电芯组件、电解液、壳体，其特征为：应用上述防爆结构，可依据动力电池实际应用时泄压通道空间，防爆结构可设置在顶盖或壳体上。

本发明的特点是：动力电池防爆结构包括泄压孔及防爆膜。泄压孔可以直接在盖板上加工成型。防爆膜中间为铝箔，铝箔被热塑性塑料包裹。通过加压、加热的方式，将防爆膜固定在泄压孔外表面。热塑性塑料与泄压孔的盖板粘接在一起，并且部分热塑性塑料填充进入泄压孔，起到提高粘接强度的作用。铝箔材质与盖板材质保持一致，如常用的3003或1060等型号。

当动力电池内部发生热失效，产生高温、高压内部环境时，高温使热塑性塑料软化或熔化，进而降低防爆膜与盖板的粘接强度，高压使防爆膜被冲开，实现动力电池内部泄压和防爆。

本发明的有益效果是：防爆结构原材料易于获取且可国产化、加工工艺简单，结构巧妙，显著降低了动力电池的制造成本。

附图说明

图1：一种动力电池防爆结构示意图。

图2：一种动力电池防爆结构之泄压孔结构示意图。

图3：一种动力电池防爆结构之防爆膜结构示意图。

图4：一种动力电池防爆结构之泄压孔扩展实施方案示意图。