一种二次电池安全上盖结构的制作方法

本实用新型涉及一种二次电池安全上盖结构。

背景技术：

锂离子的二次电池由于具有高能量、高容量及高功率，因此被作为新能源广泛使用。锂离子电池的安全问题是其在电动车辆上得以广泛应用的瓶颈，其中热失控会导致电芯发生起火爆炸。电池的过充加速了锂离子的过度嵌脱及放热副反应的发生，容易导致电池破坏行为的发生；同样电池在高温环境中也会导致内部副反应的发生，继而导致电芯热失控直至起火爆炸。而根据国家现行标准，过充和加热是其必须通过的测试项目。目前过充测试大部分都是利用外短路原理来保证安全——在电池失控前通过外短路连接装置进行短路，以避免电芯内部急剧产热，导致失控。外短路的设计以上盖机械件为核心，工作原理以SSD翻转为基础。其中正极柱与壳体的短路是通过铆接工艺来实现的。但正极柱与壳体的铆接存在问题，铆接形成的阻值较大，导致短路电流无法达到期望的电流，无法使连接片处熔断。

第一种情况，采用铆接的方式，一般的正极柱与顶盖铆接电阻1~2mohm，电芯的直流电阻2~3mohm。假设铆接电阻2mohm，电芯直流电阻3mohm，忽略其他接触电阻，合计4mohm；倍率型电芯容量30Ah，具备30C充放电能力，那么工作电流900A，SSD翻转瞬间短路电流4.0V/5mohm=800A<900A，也就是正常的电流都大于瞬间的电流，那么SSD和CID就不会起作用。铆接只能针对过充使其形成短路熔断，而不能在加热时使其阻值增大，避免热失控；第二种情况：由第一种情况可知，当SSD翻转后，环境温度达到100℃以上，以第一种情况中倍率型电芯容量30Ah为例，在1h内能够迅速放完电，而导致电池加热爆炸的原理则是满电状态下，随着温度的升高，正极活性物质分解反应（120℃），其中氧化镍的存在会导致爆炸。目前的技术方案在发生上述问题后会导致电芯内部热失控，热失控后会导致电芯起火爆炸从而使电动车辆发生安全事故，对生命财产的损失不可估量，从这方面看隐患是非常大的。因此，在正极柱与壳体的连接方式有必要使用更加可靠的方法。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种二次电池安全上盖结构，它有效地避免在加热过充中氧化镍的生产，从而保证安全。

本实用新型采用了以下技术方案：一种二次电池安全上盖结构，它包括上盖盖体，在上盖盖体的上部设有端子，在端子的下部设有正极连接片，正极连接片的表面设有导体，正极连接片通过导体与电池的上盖盖体直接连接后形成短路连接。

所述的导体与电池的上盖盖体为焊接连接。所述的导体为金属导体、合金导体或者半导体。所述的金属导体为铜、铝、银或金。所述的正极连接片的侧面设有绝缘塑料件。

本实用新型具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本实用新型锂离子电池上盖的正极连接片处焊接导体使其与壳体形成短路，使得整体电阻约3.2mohm，4.0V/3.2mohm=1250A>900A，有效地避免在加热过充中氧化镍的生产，从而保证安全。本实用新型在正极连接片的侧面设有绝缘塑料件，绝缘塑胶片可以起到绝缘保护作用。

附图说明

图1为本实用新型上盖盖体与导体连接的侧面结构示意图。

图2为本实用新型上盖盖体与导体连接的底部结构示意图。

图3为采用了本实用新型后电流切断装置的动作电路图。

具体实施方式

在图1和图2中，本实用新型提供一种二次电池安全上盖结构，其特征是它包括上盖盖体1，在上盖盖体1的上部设有端子5，在端子5的下部设有正极连接片2，正极连接片2的表面设有导体4，正极连接片2通过导体4与电池的上盖盖体1直接连接后形成短路连接，所述的导体4与电池的上盖盖体1为焊接连接，所述的导体4为金属导体、合金导体或者半导体，所述的金属导体为铜、铝、银或金，所述的正极连接片2的侧面设有绝缘塑料件3。

本实用新型所选导体2会随温度的升高其电阻会增大，假设导体2的电在图3中，本实用新型采用了本实用新型后电流切断装置的动作原理：当二次电池的电芯失效时（如过热、短路、过充等），内部将产生很多气体，压力增大时焊接到铝板及泄压片上的焊点脱落，泄压片翻转，导致电芯内部短路，而起到保护作用。本实用新型所加导体4随温度电阻会变化，当温度在一定范围内，如小于100℃时会保持在0.2mohm左右，当温度过高，如大于100℃时，电阻会急剧增加在10mohm~1ohm。使得在过充情况下，导体2的电阻非常小，在加热情况下，本实用新型导体会使电阻在温度过大时达到10mohm~1ohm，这样能够保证电池在一定时间内迅速放电，使电池容量降低，抑制氧化镍的生成，进而保证安全。