动力电池顶盖结构及动力电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖结构及动力电池。
【背景技术】
[0002]电动汽车和储能电站等一般需要使用具有大容量的动力电池作为电源。这些动力电池除了具有高容量，还应当具有良好的安全性及较长的循环寿命等，才能达到使用的标准和满足人们的需求。
[0003]现有技术中，当动力电池过充时，动力电池中的电解液的分解会使动力电池内部产生过量的热造成电池起火；或者会使动力电池内部压力增大导致电池爆炸。因此在动力电池失控之前，需要借助于一个外短路结构来切断动力电池的主回路中的保险丝(Fuse)结构，阻止动力电池继续充电。例如，在动力电池过充的时候，当动力电池内部产生一定气压，外短路结构起作用，使动力电池本身形成一个回路，使得Fuse熔断，从而切断主回路。该外短路结构需要在一定气压下起作用，且过流能力比Fuse强，不能在大电流下先于Fuse熔断。图1为现有技术中的动力电池顶盖的部分结构示意图。如图1所示，现有技术中采用翻转片I来实现该外短路结构的功能，该翻转片I采用一块薄厚均匀的圆盘，并在该圆盘中央设置一个空心的凸起的顶面。正常使用的时候，翻转片I与动力电池顶盖上的负极柱2是断开绝缘的。当动力电池过充并产生一定气压时，气压会推动翻转片I动作，使得翻转片I中的凸起的顶面与导电片3连接，而导电片3又与负极柱2电连接，从而在动力电池内形成回路，使得Fuse熔断，切断主回路，保护了动力电池。
[0004]但是，当动力电池过充并产生一定气压时，气压推动翻转片I动作之后，翻转片I中的凸起的顶面与导电片3接触，而凸起为空心结构，过流面积较小，在翻转片I的凸起与导电片3的接触位置会产生较大电流，当电流大到一定程度，会使得翻转片I被熔断，导致动力电池存在起火或者爆炸的危险。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种动力电池顶盖结构及动力电池，用于解决现有技术中由于翻转片壁厚均匀导致的内圈过流面积小，大电流通过时容易熔断，导致翻转片失去作用，动力电池起火或爆炸的缺陷。
[0006]本发明提供一种动力电池顶盖结构，所述动力电池顶盖结构包括顶盖片、负极柱、导电片以及翻转片，其中所述导电片与所述负极柱电连接，所述负极柱和所述顶盖片绝缘装配；所述翻转片包括焊接部、实心结构的凸台以及位于所述焊接部和所述凸台之间的连接部，所述凸台设置在所述连接部的中央位置，所述焊接部设置在所述连接部的外边缘；所述焊接部与所述顶盖片电连接，所述凸台与所述导电片不接触，且在动力电池内部压力增大时，所述翻转片受到所述动力电池内部的压力，向上动作，能够使得所述凸台与所述导电片电连接。
[0007]进一步地，上述动力电池顶盖结构中，所述连接部的厚度在从内而外的方向上逐渐减小。
[0008]进一步地，上述动力电池顶盖结构中，所述凸台的厚度大于所述连接部的厚度。
[0009]进一步地，上述动力电池顶盖结构中，所述凸台为圆柱体结构。
[0010]进一步地，上述动力电池顶盖结构中，所述翻转片的所述焊接部、所述凸台以及所述连接部为一体化结构。
[0011]本发明还提供一种动力电池，所述动力电池的顶盖结构采用如上所述的动力电池顶盖结构。
[0012]本发明的动力电池顶盖结构及动力电池，通过设置实心结构的凸台，可以有效地增加凸台与导电片接触面的过流面积，减少过流电流，减少翻转片被熔断的概率，从而能够有效地降低了动力电池起火或者爆炸的危险，极大地提高了动力电池的安全性能。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为现有动力电池顶盖的部分结构示意图。
[0015]图2为本发明的电池顶盖结构的一实施例的结构示意图。
[0016]图3为图2中区域A的放大示意图。
[0017]图4为本发明的动力电池顶盖结构的另一实施例的结构示意图。
[0018]图5为图4中区域A的放大示意图。
[0019]图6A为本发明的动力电池盖结构中的翻转片的俯视图。
[0020]图6B为图6A中F-F方向的剖面图。
[0021]图6C为图6B中区域E的放大示意图。
[0022]图7为本发明的动力电池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合现有动力电池顶盖结构以及本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]采用图1所示的动力电池顶盖结构，当动力电池内部压力产生一定气压时，翻转片I与导电片3电连接，而导电片3又与动力电池负极柱2电连接，从而使动力电池本身形成一个回路，如果将回路电阻控制在4mohm以内，回路电流I =动力电池电压(4-5V)/回路电阻(0.8-4mohm)，回路电流可达1000-6400A，也就是说，回路的电流会非常大。这样，当动力电池过充电流通常为1C，正常工作时电流能够达到3C以上，所以主回路中不能设置过流仅为IC的Fuse。常用的动力电池Fuse都要求能够持续过流1C以上。例如:30Ah的动力电池Fuse需要能持续过流300A，而能否持续过流，则恪断电流至少要600A以上。这样动力电池顶盖结构才可以瞬间熔断Fuse，切断主回路，从而达到保护动力电池的目的。
[0025]动力电池基本是窄长结构，不会太厚，限制了翻转片I的尺寸，为了确保翻转片I能够在一定压力下动作(如图1所示为向上动作)，需要将翻转片I的动作区域压薄，通常为0.1-0.3mm左右。为了确保翻转片I过流能力比Fuse强，需要翻转片I动作后与导电片3接触位置面积大而且非接触位置的环形截面积大。翻转片I向上动作之后与导电片3接触瞬间有很大的电阻，所以，即使翻转片I的过流面积与Fuse的过流面积相等，大电流流过时翻转片I也会先熔断，导致电芯起火。所以，翻转片I的过流面积至少达到Fuse的过流面积的1.2倍以上，才可以对动力电池进行有效保护。而动力电池正常工作时，电芯的正常使用温升不能太高，单电芯的Fuse在相同电流下要比整个动力电池电池模组的Fuse后熔断，所以Fuse的过流面积不能太小。例如在30Ah时Fuse的过流面积至少在3.5mm2以上，所以翻转片I的过流面积至少在4.2_2以上。对于圆形翻转片I每个位置的截面积=3.14*直径D*截面厚度T。如果翻转片I做成壁厚均匀的，为了确保翻转片I能够在一定压力下向上动作，翻转片I的壁厚为0.1-0.3mm左右，这样翻转片I内圈截面积就很小，如过流位置截面积=3.14*4*0.3 ^ 3.77mm2，这样电流较大时，翻转片I就会在Fuse熔断之前先熔断，引起电池起火或爆炸。
[0026]为了解决上述问题，本发明提供一种方案能够保证翻转片I在Fuse熔断之前不会熔断，保证了动力电池的安全。本发明实施例的技术方案详细如下。
[0027]图2为本发明的动力电池顶盖结构的一实施例的结构示意图。图3为图2中区域A的放大示意图。如图2和图3所示，本发明包括翻转片11，负极柱12，导电片13，正极柱14以及顶盖片15。正极柱14与顶盖片15电连接，负极柱12与顶盖片15绝缘装配，负极柱12与导电片13电连接，其中，翻转片11具体包括焊接部16、实心结构的凸台18以及位于焊接部16和凸台18之间的连接部17，凸台18设置在连接部17的中央位置，焊接部16设置在连接部17的外边缘；翻转片1