电池阻燃结构及其电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池阻燃结构及其电池。


背景技术：

2.近年来，可充放电电池得到了广泛的使用。然而，电池着火等事件也屡见报道，可充放电电池的安全性是消费者关注的重点。
3.电池发生热失控的过程中，电池内部正负极材料以及电解液随着电池温度的升高发生分解。电池内部产生大量可燃混合气，如h2、co或ch4等。为第一时间对电池进行阻燃处理，当前许多电池上设置有电池阻燃结构。此类的电池阻燃结构包括顶盖及安装在顶盖的顶部和/或底部的阻燃装置。当电池内部气体的压力积累到一定的程度时，阻燃装置打开发挥阻燃作用。然而，阻燃装置由于占用了一定的安装空间，因此这类电池的结构不够紧凑。而且，该阻燃装置的结构复杂，给生产、组装带来一定的难度。
4.因此，亟需要一种结构简单、紧凑的电池阻燃结构及其电池来克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种结构简单、紧凑的电池阻燃结构。
6.本实用新型的目的在于提供一种结构简单、紧凑的电池。
7.为实现上述目的，本实用新型的电池阻燃结构包括顶盖、绝缘件及密封件，所述绝缘件贴装于所述顶盖的底部，所述绝缘件往下延伸一下凸结构，所述下凸结构具有一容置空间，所述密封件与所述下凸结构密封连接并封闭所述容置空间，所述密封件与所述下凸结构围出用于封装阻燃剂和/或灭火剂的密封腔体，所述密封件设有薄弱部，所述薄弱部在所述密封件所受的压力达到预设压力值时受破坏，以使所述密封腔体内的阻燃剂和/或灭火剂流出。
8.较佳地，所述顶盖的两端各设有一供电极穿置的第一穿置口，所述绝缘件的两端各设有一供电极穿置的第二穿置口，所述第一穿置口与所述第二穿置口相互对准连通，所述下凸结构设于所述绝缘件的两端并包围所述第二穿置口。
9.较佳地，所述下凸结构为边框结构。
10.较佳地，所述下凸结构为首尾两端呈敞开布置的弯折结构，两所述下凸结构的开口端呈相正对布置。
11.较佳地，所述下凸结构呈匚字形结构布置，所述密封件呈匚字形片状结构布置。
12.较佳地，所述薄弱部的厚度小于所述密封件自身的厚度。
13.较佳地，本实用新型的电池阻燃结构还包括一安装于所述绝缘件上的尖刺结构，所述尖刺结构设于所述容置空间中，所述尖刺结构对准所述薄弱部。
14.较佳地，所述薄弱部呈凹槽结构布置。
15.较佳地，所述薄弱部为沿所述密封件的轮廓延伸的圈状布置的刻痕结构。
16.为实现上述另一目的，本实用新型的电池设有如上述的电池阻燃结构。
17.与现有技术相比，本实用新型的电池阻燃结构包括顶盖、绝缘件和密封件。绝缘件贴装于顶盖的底部，用于顶盖与电芯之间的绝缘。绝缘件往下延伸一下凸结构，下凸结构具有一容置空间，密封件与下凸结构密封连接并封闭容置空间，密封件与下凸结构围出用于封装阻燃剂和/或灭火剂的密封腔体，密封件具有薄弱部，薄弱部在密封件所受的压力达到预设压力值时受破坏，以使密封腔体内的阻燃剂和/或灭火剂流出。阻燃剂和/或灭火剂内置于密封腔体中，在正常使用条件下密封腔体是密闭的，阻燃剂和/或灭火剂可以稳定地保存在密封腔体中而不与外界环境或电池内部的电解液环境接触，一旦电池发生热失控时，密封腔体破裂，阻燃剂和/灭火剂开始发挥阻燃和/或灭火作用，阻断可燃物与氧气的进一步接触。由于下凸结构是形成于绝缘件上的，下凸结构除了能延续压紧电芯的作用外，下凸结构与密封件还围出了用于封装阻燃剂和/或灭火剂的密封腔体，从而能很好地利用下凸结构在高度方向上的空间，不会在空间上增加电池阻燃结构的体积，使得电池阻燃结构的更紧凑。而且不用为了容置阻燃剂和/或灭火剂而额外增设其它结构，大大简化了电池阻燃结构的结构。
18.可理解的是，由于本实用新型的电池设有上述的电池阻燃结构，故本实用新型的电池相应具有结构简单和结构紧凑的优点。
附图说明
19.图1是本实用新型所提供之第一实施例的电池阻燃结构的立体结构示意图。
20.图2是图1所示的电池阻燃结构的立体分解结构示意图。
21.图3是沿图1中a-a线段剖切后的立体结构剖视图。
22.图4是图3中b处结构的放大结构示意图。
23.图5是本实用新型的绝缘件的立体结构示意图。
24.图6是本实用新型所提供之第一实施例的密封件的立体结构示意图。
25.图7是本实用新型所提供之第二实施例的电池阻燃结构的立体结构示意图。
26.图8是图7所示的电池阻燃结构的立体分解结构示意图。
27.图9是沿图7中c-c线段剖切后的立体结构剖视图。
28.图10是图9中d处结构的放大结构示意图。
29.图11是本实用新型所提供之第二实施例的密封件的立体结构示意图。
具体实施方式
30.为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
31.本实用新型的电池包括电池阻燃结构10。本实用新型的电池阻燃结构10在电池发生热失控时，阻燃剂和/或灭火剂开始发挥阻燃和/或灭火的作用，阻断可燃物与氧气的进一步接触，同时阻燃剂和/或灭火剂在高温环境下的进一步气化也会带走大量的热，从而使电池的温度急剧下降，避免发生严重的事故。
32.容易理解的是，本实用新型的电池还包括电芯和外壳等结构，电池阻燃结构10装在外壳上并盖合电芯，电芯和外壳等结构已为本领域技术人员所熟知，故在此不再赘述。
33.如图1和图2所示，本实用新型的电池阻燃结构10包括顶盖11、绝缘件12和密封件
13。绝缘件12贴装于顶盖11的底部，用于顶盖11与电芯之间的绝缘。绝缘件12往下延伸一下凸结构121，下凸结构121具有一容置空间122，密封件13与下凸结构121密封连接并封闭容置空间122，密封件13与下凸结构121围出用于封装阻燃剂和/或灭火剂的密封腔体(未标示)，密封件13具有薄弱部131，薄弱部131在密封件13所受的压力达到预设压力值时受破坏，以使密封腔体131内的阻燃剂和/或灭火剂流出。阻燃剂和/或灭火剂内置于密封腔体中，在正常使用条件下密封腔体是密闭的，阻燃剂和/或灭火剂可以稳定地保存在密封腔体中而不与外界环境或电池内部的电解液环境接触，一旦电池发生热失控时，密封腔体破裂，阻燃剂和/灭火剂开始发挥阻燃和/或灭火作用，阻断可燃物与氧气的进一步接触。由于下凸结构121是形成于绝缘件12上的，下凸结构121除了能延续压紧电芯的作用外，下凸结构121与密封件13还围出了用于封装阻燃剂和/或灭火剂的密封腔体，从而能很好地利用下凸结构121在高度方向上的空间，不会在空间上增加电池阻燃结构10的体积，使得电池阻燃结构10的更紧凑。而且不用为了容置阻燃剂和/或灭火剂而额外增设其它结构，大大简化了电池阻燃结构10的结构。
34.举例而言，绝缘件12和密封件13采用塑料结构，但不限于此。密封件13的材质可为聚乙烯、高密度聚乙烯或聚苯乙烯等。优选的是，密封件13的四周通过包胶注塑或超声熔融与下凸结构121连接，但不限于此。阻燃剂和灭火剂采用现有的带阻燃或灭火功能的粉剂或水剂即可，故在此不再赘述。需要说明的是，上述的预设压力值小于电池燃烧或电池爆炸时的临界压力值，即电池燃烧或电池爆炸所需的最小压力值。
35.如图1、图2、图3和图5所示，顶盖11的两端各设有一供电极穿置的第一穿置口111，绝缘件12的两端各设有一供电极穿置的第二穿置口123，第一穿置口111和第二穿置口123相互对准连通，下凸结构121设于绝缘件12的两端并包围第二穿置口123。安装时，电极穿过第二穿置口123和第一穿置口111后，下凸结构121与电极之间相互定位，方便电池阻燃结构10的准确安装，也避免电池阻燃结构10的移位。
36.如图1、图2、图5和图6所示，下凸结构121为边框结构，下凸结构121的结构简单，易于生产布置。较优的是，下凸结构121与绝缘件12通过注塑成一体结构，以提高结构的稳定性。具体地，下凸结构121为首尾两端呈开放布置的弯折结构，两下凸结构121的开口端呈相正对布置。如此，下凸结构121的长度更长，能够在有限的空间内形成更大的容置空间122，以便于在密封腔体中放入更多的阻燃剂和/或灭火剂。而且，这样的布置使得安装后的电池阻燃结构10得到足够的定位而不会偏移。较优的是，下凸结构121呈匚字形结构布置，密封件13呈匚字形片状结构布置，但不限于此。
37.如图2、图3、图4和图6所示，薄弱部131的厚度小于密封件13自身的厚度，在电池发生热失控事故时，薄弱部131相较于密封件13的其余部位更易发生破坏，以快速释放出阻燃剂和/或灭火剂。进一步地是，本实用新型的电池阻燃结构10还包括一安装于绝缘件12上的尖刺结构14，尖刺结构14设于容置空间122中，尖刺结构14对准薄弱部131。当电池发生热失控事故时，密封件13受冲击而向靠近尖刺结构14的方向发生弹性变形，从而被尖刺结构14刺破，接着释放阻燃剂和/或灭火剂。举例而言，尖刺结构14为针状结构，但不限于此。进一步地是，尖刺结构14通过包胶注塑、超声熔融或点胶的方式固定于在绝缘体12上。优选的是，于本实施例中，薄弱部131呈凹槽结构布置，以便于快速刺穿薄弱部131，但不限于此。
38.如图7至图11为本实用新型所提供之第二实施例，第二实施例的电池阻燃结构10`
的结构基本与第一实施例的电池阻燃结构10相同，区别在于：
39.(1)薄弱部131`为沿密封件13的轮廓延伸的圈状布置的刻痕结构，但不限于此；
40.(2)绝缘件12上没有安装尖刺结构14。
41.除上述区别外，其它与第一实施例相同，故在此不再赘述。
42.容易理解的是，当电池发生热失控时，电池可承受短时间的150℃的高温，而密封件13的薄弱部131`在100℃-120℃时发生熔解，密封腔体中的阻燃剂和/或灭火剂受高温而气化，进入电池顶部空间，阻断可燃物与氧气的进一步接触。
43.以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，均属于本实用新型所涵盖的范围。