一种动力电池及其顶盖结构的制作方法

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池及其顶盖结构。

背景技术：

动力电池，即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车等提供动力的蓄电池。动力电池的顶盖结构一般要求满足过充测试，但目前安全设计的顶盖在满足过充测试的情况下，难以通过针刺项目的测试要求，主要原因是为了通过过充项目，采用大压力值防爆阀，以便有足够的时间让短路电流熔断正极柱与裸电芯正极耳处的连接片。但由于采用了大压力值防爆阀，在进行针刺测试时，动力电池内部会积聚了大量的热量及压力，这些热量及压力因为没有及时排放掉，很容易导致电池着火、甚至爆炸的问题。

综上所述，如何解决动力电池顶盖结构满足过充测试后，针刺测试时容易产生着火、甚至爆炸的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种动力电池及其顶盖结构，以实现动力电池顶盖结构满足过充测试的同时避免针刺测试时产生着火、甚至爆炸的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种动力电池的顶盖结构，包括顶盖本体，所述顶盖本体上设置有与所述顶盖本体保持通电导通状态的正极柱、与所述顶盖本体保持绝缘的负极柱和防爆阀体，

所述负极柱上设置有短路保护结构，且当所述动力电池的内部的压力值达到预设压力值时，所述短路保护结构能够将所述负极柱与所述顶盖本体短路；

所述防爆阀体上设置有用于阻止所述防爆阀体开启的粘结剂涂层，且所述防爆阀体自身的开启压力值小于所述预设压力值，所述防爆阀体与所述粘结剂涂层共同作用的开启压力值大于所述预设压力值；

所述粘结剂涂层常态时处于固态并具有阻止所述防爆阀体开启的作用；当所述粘结剂涂层达到预设温度值时，能够软化失去阻止所述防爆阀体开启的作用。

优选地，所述预设温度值在75～150℃。

优选地，所述粘结剂涂层为烃类混合物制作而成的粘结剂涂层。

优选地，所述粘结剂涂层为树脂制作而成的粘结剂涂层。

优选地，所述粘结剂涂层为聚合物制作而成的粘结剂涂层。

优选地，所述防爆阀体包括固定设置在所述顶盖本体上的防爆阀膜，所述防爆阀膜的中部设置有刻线，所述刻线的极限承受压力值与所述防爆阀体自身的开启压力值相对应。

优选地，所述防爆阀膜的上方设置有保护贴片，所述保护贴片用于对所述防爆阀膜上的刻线进行防护。

优选地，所述粘结剂涂层设置于所述保护贴片与所述防爆阀膜之间。

相比于背景技术介绍内容，上述一种动力电池的顶盖结构，包括顶盖本体，顶盖本体上设置有与顶盖本体保持通电导通状态的正极柱、与顶盖本体保持绝缘的负极柱和防爆阀体，负极柱上设置有短路保护结构，且当动力电池的内部的压力值达到预设压力值时，短路保护结构能够将负极柱与顶盖本体短路；防爆阀体上设置有用于阻止防爆阀体开启的粘结剂涂层，且防爆阀体自身的开启压力值小于预设压力值，防爆阀体与粘结剂涂层共同作用的开启压力值大于预设压力值；常态时，粘结剂涂层处于固态，并具有阻止防爆阀体开启的作用；当粘结剂涂层达到预设温度值时，能够软化失去阻止防爆阀体开启的作用。在进行过充测试，由于粘结剂涂层处于常态，因此具有阻止防爆阀体开启的作用，进而在防爆阀体与粘结剂涂层共同作用下对应的防爆阀体的开启压力大于预设压力值，从而能够使电池内部积聚足够的压力，触发负极柱与顶盖本体之间短路，由于正极柱始终就与顶盖本体保持通电导通状态，从而使电池的正负极短接，短路电流熔断正极柱与电池内部裸电芯之间的连接片，从而起到过充保护动力电池的目的；在进行针刺测试时，由于电池产热，当温度达到预设温度值时，粘结剂涂层开始软化，继而失去阻止防爆阀体开启的作用，进而使此时对应的防爆阀体的开启压力值降低，当压力值达到防爆阀体自身的开启压力值时即可打开，进而能够将动力电池内部的压力及热量及时释放，从而避免了针刺测试时产生着火、甚至爆炸的问题，起到了保护电池的目的。

另外本发明还提供了一种动力电池，包括顶盖结构，该顶盖结构为上述任一方案所描述的动力电池的顶盖结构。由于上述动力电池的顶盖结构具有上述技术效果，因此具有上述顶盖结构的动力电池也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的动力电池的顶盖结构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动力电池的顶盖结构的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例提供的动力电池的整体结构示意图。

上图1-图3中，

顶盖本体1、负极柱2、正极柱3、防爆阀体4、粘结剂涂层5、保护贴片6、防爆阀膜7、负极连接片8、正极连接片9、负极输出端10、正极输出端11、短路保护结构12、壳体13。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种动力电池及其顶盖结构，以实现动力电池顶盖结构满足过充测试的同时避免针刺测试时产生着火、甚至爆炸的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-图3所示，本发明实施例提供的一种动力电池的顶盖结构，包括顶盖本体1，顶盖本体1上设置有与顶盖本体1保持通电导通状态的正极柱3、与顶盖本体1保持绝缘的负极柱2和防爆阀体4，负极柱2上设置有短路保护结构12，且当动力电池的内部的压力值达到预设压力值时，短路保护结构12能够将负极柱2与顶盖本体1短路；防爆阀体4上设置有用于阻止防爆阀体4开启的粘结剂涂层5，且防爆阀体4自身的开启压力值小于预设压力值，防爆阀体4与粘结剂涂层5共同作用的开启压力值大于预设压力值；常态时，粘结剂涂层5处于固态，并具有阻止防爆阀体4开启的作用；当粘结剂涂层5达到预设温度值时，能够软化失去阻止防爆阀体4开启的作用。

在进行过充测试时，由于粘结剂涂层处于常态，因此具有阻止防爆阀体开启的作用，进而在防爆阀体与粘结剂涂层共同作用下对应的防爆阀体的开启压力大于预设压力值，从而能够使电池内部积聚足够的压力，触发负极柱与顶盖本体之间短路，由于正极柱始终就与顶盖本体保持通电导通状态，从而使电池的正负极短接，短路电流熔断正极柱与电池内部裸电芯之间的连接片，从而起到过充保护动力电池的目的；在进行针刺测试时，由于电池产热，当温度达到预设温度值时，粘结剂涂层开始软化，继而失去阻止防爆阀体开启的作用，进而使此时对应的防爆阀体的开启压力值降低，当压力值达到防爆阀体自身的开启压力值时即可打开，进而能够将动力电池内部的压力及热量及时释放，从而避免了针刺测试时产生着火、甚至爆炸的问题，起到了保护电池的目的。

这里需要说明的是，本领域技术人员都应该能够理解的是，为了使得动力电池能够正常生产和使用，防爆阀体4自身的开启压力值应当大于电池正常制造及正常使用过程中的内部压力值；并且本领域技术人员还应该能够理解的是，为了防止动力电池的壳体13承受过载的压力，一般防爆阀体4与粘结剂涂层5共同作用的开启压力值一般小于顶盖本体1焊接至壳体13上的承载压力值，这样设置能够对动力电池的壳体13起到保护的作用。此外，需要说明的是，本领域技术人员都应该熟知的是，一般正极柱3上对应连接有正极连接片9，该正极连接片9用于与电池内部的裸电芯正极耳连接；负极柱2上对应连接有负极连接片8，该负极连接片8用于与电池内部的裸电芯负极耳连接。并且一般来说，顶盖本体上还布置有与正极柱3连接的正极输出端11和与负极柱2连接的负极输出端10。

在一些具体的实施方案中，上述预设温度值一般选择在75～150℃。当然可以理解的是，上述预设温度值也可以选择对应的其他温度值，实际应用过程中，预设温度值可以根据粘结剂涂层的材质所对应的软化温度进行设置。并且上述粘结剂涂层5可以为烃类混合物制作而成的粘结剂涂层；也可以是粘结剂涂层5为树脂制作而成的粘结剂涂层；又或者是，粘结剂涂层5为聚合物制作而成的粘结剂涂层。

另外需要说明的是，上述防爆阀体4的具体结构可以包括固定设置在顶盖本体1上的防爆阀膜7，防爆阀膜7的中部设置有刻线，刻线的极限承受压力值与防爆阀体4自身的开启压力值相对应。这里需要说明的是，本领域技术人员都应该熟知的是，刻线是指在防爆阀膜7上制作一定深度的划痕，以使对应划痕的位置的强度变弱，进而该位置容易开启，实际应用过程中，可以根据防爆阀膜的厚度及刻线的深度来调节防爆阀膜的开启的极限承受压力。当然可以理解的是，上述防爆阀体的结构仅仅是本发明实施例对于防爆阀体结构的优选举例而已，还可以是本领域技术人员常用的其他防爆阀体的结构，只要能够实现防爆阀体的基本功能即可。

在一些更加具体的实施方案中，为了防止灰尘或杂物落至防爆阀膜7的刻线上，影响刻线的性能，同时也为了避免不小心触碰到刻线导致的刻线失效的问题，上述防爆阀膜7的上方设置有保护贴片6，该保护贴片6可以对防爆阀膜7上的刻线进行防护。

进一步的实施方案中，上述粘结剂涂层5一般设置于保护贴片6与防爆阀膜7之间。当然可以理解的是，在实际应用过程中，上述粘结剂涂层还可以设置在防爆阀膜7的内侧，只要能够实现固态时保持阻止防爆阀体的防爆阀膜开启，软化后失去阻止防爆阀膜开启即可。

另外本发明还提供了一种动力电池，包括顶盖结构，该顶盖结构为上述任一方案所描述的动力电池的顶盖结构。由于上述动力电池的顶盖结构具有上述技术效果，因此具有上述顶盖结构的动力电池也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的动力电池及其顶盖结构进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。