專利名稱：動力電池頂蓋及包含該頂蓋的動力電池的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于動力電池技術領域，尤其涉及一種具有安全保護功能的動力電池頂蓋及包含該頂蓋的動力電池。
背景技術：
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，越來越多的設備選擇以可充電的二次電池作為電源，如手機、筆記本電腦、電動工具、電動汽車和儲能電站等等，這為可充電的二次電池的應用與發(fā)展提供了廣闊的空間。其中，電動汽車和儲能電站等一般需要使用具有大容量的動力電池。為了在一定程度上保證動力電池的安全性，一般在電池頂蓋上安裝一個泄壓閥。當電池由于不當充電、短路或暴露于高溫等惡劣環(huán)境中而發(fā)生意外時，高能量的電池就會產(chǎn)生大量的氣體并且溫度急劇升高，氣體沖開泄壓閥達到泄壓的目的。泄壓閥的存在一定程度上可以提高電池的安全性能，但是由于發(fā)生意外的電池本身聚集的能量得不到釋放，使其本身就是一個隱患體，存在一定的安全問題，而且如果電池發(fā)生意外后再繼續(xù)過充電，則會引發(fā)更大的安全事故?，F(xiàn)有技術中還有些電池頂蓋上安裝有安全翻轉(zhuǎn)閥，這可以在一定程度上增加動力電池的安全性能。但實際使用時 ，當電池因發(fā)生短路而產(chǎn)生過大電流時，安全翻轉(zhuǎn)閥可能被熔穿，從而導致噴液、起火和爆炸等危險，因此，其安全性能也不甚理想。有鑒于此，確有必要提供一種具有安全保護功能的動力電池頂蓋及包含該頂蓋的動力電池，該頂蓋通過在負極柱上設置活塞和彈簧，當電池在過充等濫用條件下，內(nèi)部氣壓的增大使得活塞克服彈簧的彈力與導電片導通，從而使得正負極柱之間形成回路釋放電流，防止電池起火、爆炸，提高電池的安全性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一在于:針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種具有安全保護功能的動力電池頂蓋，該頂蓋通過在負極柱上設置活塞和彈簧，當電池在過充等濫用條件下，內(nèi)部氣壓的增大使得活塞克服彈簧的彈力與導電片導通，從而使得正負極柱之間形成回路釋放電流，防止電池起火、爆炸，提高電池的安全性能，以克服現(xiàn)有技術中的動力電池頂蓋安全性不甚理想的不足。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、負極柱、負極上塑膠件、導電片、正極上塑膠件、正極下塑膠件和正極柱，所述頂蓋片上設置有注液孔、正極柱孔、負極柱孔和泄壓閥，所述負極上塑膠件、所述導電片和所述正極上塑膠件均設置于所述頂蓋片的上方，所述負極上塑膠件內(nèi)與所述導電片之上設置有負極柱鉚接鋁塊，所述正極上塑膠件通過正極柱鉚接鋁塊固定于所述頂蓋片上，并且所述正極上塑膠件內(nèi)還設置有正極定位塊，所述負極柱、所述正極下塑膠件和所述正極柱均位于所述頂蓋片的下方，所述正極柱通過所述正極柱下塑膠件上設置的孔伸入所述正極柱孔內(nèi)，并且所述正極柱通過所述正極柱鉚接鋁塊固定于所述頂蓋片，還包括負極柱下塑膠件、活塞和連接板，所述連接板連接于所述活塞的底部，并且所述連接板位于所述負極柱下塑膠件的上方，所述活塞通過所述負極柱下塑膠件固定于所述頂蓋片上的活塞孔內(nèi)，所述負極柱下塑膠件通過負極柱固定于所述頂蓋片上，所述頂蓋片和所述連接板之間設置有彈簧，所述軟連接的一端與所述頂蓋片連接，另一端與所述連接板連接。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述活塞與所述活塞孔之間設置有O形密封圈。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述連接板的兩端設置有孔，所述彈簧設置于所述孔內(nèi)。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述活塞的形狀為圓柱狀。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述負極下塑膠與所述負極柱連接的一端的厚度大于所述連接板另一端的厚度。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述活塞的頂端設置有鍍鎳層或鍍錫層。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述活塞的中部設置有半圓形槽，所述O形密封圈環(huán)設于所述半圓形槽內(nèi)。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述導電片的表面設置有鍍鎳層或鍍錫層。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述活塞的頂部的厚度大于所述活塞的側(cè)面的厚度。相對于現(xiàn)有技術，本實`用新型通過在負極柱上設置活塞和彈簧，當電池處于過充等濫用條件下時，內(nèi)部氣壓的增大使得活塞克服彈簧的彈力與導電片導通，從而使得正負極柱之間導通，形成內(nèi)部回路，進而釋放電流，防止電池起火、爆炸，提高電池的安全性能。本實用新型的另一個目的在于提供一種動力電池，包括動力電芯、用于容納所述動力電芯的殼體，以及灌注于殼體內(nèi)的電解液，所述殼體包括密封連接的外殼主體和頂蓋，所述外殼主體和動力電芯之間設置有絕緣支架，所述頂蓋為本發(fā)明所述的動力電池頂蓋。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的動力電池，由于其頂蓋部分采用活塞和彈簧，因此具有較高的安全性能。

圖1為本實用新型實施例1的分解圖。圖2為本實用新型實施例1的剖視圖。圖3為圖2中A部分的放大圖。圖4為本實用新型實施例2的立體圖。圖5為本實用新型實施例2的剖視圖。其中，1-頂蓋片，2-軟連接，3-負極上塑膠件，4-導電片，5-正極上塑膠件，6_正極下塑膠件，7-正極柱，8-注液孔，9-正極柱孔，10-負極柱孔，11-泄壓閥，12-負極柱鉚接鋁塊，13-正極柱鉚接鋁塊，14-塑膠蓋板，15-負極柱下塑膠件，16-活塞，17-連接板，18-活塞孔，19-負極柱，20-彈簧，21- O形密封圈，22-正極定位塊，23-陶瓷柱，24-密封圈，25-陶瓷環(huán)，30-動力電芯，31-殼體，311-外殼主體，32-絕緣支架，33-負極極耳，34-正極極耳。
具體實施方式
實施例1:如圖1、2和3所示，本實用新型一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片1、負極柱19、負極上塑膠件3、導電片4、正極上塑膠件5、正極下塑膠件6和正極柱7，頂蓋片I上設置有注液孔8、正極柱孔9、負極柱孔10和泄壓閥11，負極上塑膠件3、導電片4和正極上塑膠件5均設置于頂蓋片I的上方，負極上塑膠件3與導電片4通過負極柱鉚接鋁塊12固定于頂蓋片I上，正極上塑膠件5通過正極柱鉚接鋁塊13固定于頂蓋片I上，并且正極上塑膠件5內(nèi)還設置有正極定位塊22，負極上塑膠件3上還設置有塑膠蓋板14，負極柱2、正極下塑膠件6和正極柱7均位于頂蓋片I的下方，正極柱7通過正極柱下塑膠件6上設置的孔伸入正極柱孔9內(nèi)，并且正極柱7通過正極柱鉚接鋁塊13固定于頂蓋片I上，正極柱7和頂蓋片I通過正極定位塊22保持導通，該頂蓋還包括負極柱下塑膠件15、活塞16和連接板17，連接板17連接于活塞16的底部，并且連接板17位于負極柱下塑膠件15的上方，活塞16通過負極柱下塑膠件15固定于頂蓋片I上的活塞孔18內(nèi)，負極柱下塑膠件15通過負極柱19固定于頂蓋片I上，具體的，負極柱19通過設置在負極柱下塑膠件15上的孔固定于負極柱孔10內(nèi)，頂蓋片I和連接板17之間設置有彈簧20，軟連接2的一端與頂蓋片I連接，另一端與連接板17連接，從而使頂蓋片I與活塞16保持導通。頂蓋片I的材質(zhì)為鋁或不銹鋼，彈簧20的材質(zhì)為不銹鋼。負極柱下塑膠件15可以防止活塞16與頂蓋片I發(fā)生脫落。優(yōu)選的，軟連接2、頂蓋片I和連接板17焊接成一體，當活塞16在氣壓推動下往上活動時，軟連接2可以跟著活塞16運動。優(yōu)選的，活塞16和連接板17為一體成型。當電池正常使用時，活塞16與導電片4不接觸，從而與設置在活塞16下方的連接板17、負極柱19不與導電片4導通，進而不與正極柱7導通；當電池處于過充等濫用條件下時，內(nèi)部氣壓的增大時，活塞16克服彈簧20的彈力往上移動，直到與導電片4導通，從而使得負極柱19與頂蓋片I導通進而與正極柱7導通。正極柱7和負極柱19導通后形成內(nèi)部回路，釋放電池的電流，從而防止電池起火、爆炸，提高電池的安全性能。
負極上塑膠件3、正極上塑膠件5、負極上塑膠件6和負極柱下塑膠件15的材質(zhì)均為聚苯硫醚、聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二酯。軟連接19的材質(zhì)為鋁等金屬，導電片4由銅、鋁或鎳等材料制成。正極柱7和正極下塑膠件6通過陶瓷柱23連接，并且二者之間還設置有密封圈24。負極柱19和負極柱下塑膠件15通過陶瓷柱23連接，并且二者之間還設置有密封圈
24。負極柱19與負極柱孔10之間設置有陶瓷環(huán)25?；钊?6與活塞孔18之間設置有O形密封圈21。O形密封圈21由氟橡膠、三元乙丙等耐電解液且彈性很好的材料制成。連接板17的兩端設置有孔，彈簧20設置于孔內(nèi)?；钊?6的形狀為圓柱狀。活塞16的材質(zhì)為鋁、鎳或不銹鋼等金屬材料。負極下塑膠15上與負極柱2連接的一端的厚度大于負極下塑膠15另一端的厚度?；钊?6的頂端設置有鍍鎳層或鍍錫層，以減小活塞16與導電片4的接觸電阻。[0034]活塞16的中部設置有半圓形槽，O形密封圈21環(huán)設于半圓形槽內(nèi)。導電片4的表面設置有鍍鎳層或鍍錫層，以減小與活塞16之間的接觸電阻?；钊?6的頂部的厚度大于活塞16的側(cè)面的厚度，以增強活塞16的頂部的過流能力，防止活塞16的頂部與導電片4接觸后由于大電流產(chǎn)生過熱而熔斷。安裝時，先將正極柱7套設在密封圈24內(nèi)，然后穿過正極柱下塑膠件6上設有的孔伸入正極柱孔9內(nèi)，同時用陶瓷柱23將正極柱7和正極下塑膠件6固定住，然后將正極下塑膠件5通過正極定位塊22固定在頂蓋片I上，再將正極柱鉚接鋁塊13放置在正極下塑膠件5內(nèi)將正極柱7固定住，完成正極柱7的裝配。然后，先將負極柱19穿過密封圈24后再穿過負極柱下塑膠件15上設置的孔，然后用陶瓷柱23將二者固定，接著將彈簧20置于連接板17兩端設置的孔內(nèi)，并將O形密封圈21環(huán)設在活塞16中部的半圓形槽內(nèi)，并將軟連接2的一端焊接或鉚接在連接板17的一端，然后將組裝好的彈簧20、0形密封圈21、連接板17和活塞16放置在負極柱下塑膠件15上，再將負極柱19穿過負極柱孔10并進一步穿過陶瓷環(huán)25，然后把負極上塑膠3套裝于陶瓷環(huán)25外及頂蓋片I之上，再把導電片4上的孔套于極柱上，最后被負極柱鉚接鋁塊12固定住，與此同時，活塞16穿過活塞孔18并位于導電片4的下方，并將軟連接2的另一端焊接或鉚接在頂蓋片I上。最后，蓋上塑膠蓋板14，即完成負極柱2的組裝。實施例2:如圖4和5所示，本實用新型提供的一種動力電池，包括動力電芯30、用于容納動力電芯30的殼體31,以及灌注于殼體31內(nèi)的電解液,動力電芯30的前端設置有負極極耳33和正極極耳34，殼體31包括密封連接的外殼主體311和頂蓋，所述外殼主體311和動力電芯30之間設置有絕緣支架32，頂蓋為實施例1中的動力電池頂蓋。本實用新型動力電池的組裝過程如下:首先，將動力電芯30的正極極耳34和負極極耳33分別與頂蓋上安裝的正極柱7和負極柱19焊接連接，然后將連接有頂蓋的動力電芯30放置于外殼主體3·11中；其次，向外殼主體311中灌注電解液；最后，將頂蓋通過激光焊接密封安裝于外殼主體311的頂端，即完成本實用新型動力電池的組裝。使用時，正極柱7和負極柱19的一端與動力電芯30電性連接，另一端與外電路連接。當電池處于過充等濫用條件下時，由于電池內(nèi)的電解液發(fā)生分解，會使得電池內(nèi)部的氣壓增大，此時，活塞16克服彈簧20的彈力而與導電片4接觸，使得正極柱7和負極柱19導通形成回路釋放電流，可以有效地防止電池起火和爆炸，提高電池的安全性能。根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述?b>具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
權利要求1.一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、負極柱、負極上塑膠件、導電片、正極上塑膠件、正極下塑膠件和正極柱，所述頂蓋片設置有注液孔、正極柱孔、負極柱孔和泄壓閥，所述負極上塑膠件、所述導電片和所述正極上塑膠件均設置于所述頂蓋片的上方，所述負極上塑膠件內(nèi)與所述導電片之上設置有負極柱鉚接鋁塊，所述正極上塑膠件通過正極柱鉚接鋁塊固定于所述頂蓋片，并且所述正極上塑膠件內(nèi)還設置有正極定位塊，所述負極柱、所述正極下塑膠件和所述正極柱均位于所述頂蓋片的下方，所述正極柱通過所述正極柱下塑膠件設置的孔伸入所述正極柱孔內(nèi)，并且所述正極柱通過所述正極柱鉚接鋁塊固定于所述頂蓋片，其特征在于:還包括負極柱下塑膠件、活塞和連接板，所述連接板連接于所述活塞的底部，并且所述連接板位于所述負極柱下塑膠件的上方，所述活塞通過所述負極柱下塑膠件固定于所述頂蓋片上的活塞孔內(nèi)，所述負極柱下塑膠件通過負極柱固定于所述頂蓋片上，所述頂蓋片和所述連接板之間設置有彈簧，所述軟連接的一端與所述頂蓋片連接，另一端與所述連接板連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述活塞與所述活塞孔之間設置有O形密封圈。
3.根據(jù)權 利要求1所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述連接板的兩端設置有孔，所述彈簧設置于所述孔內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求2所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述活塞的形狀為圓柱狀。
5.根據(jù)權利要求1所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述負極下塑膠與所述負極柱連接的一端的厚度大于所述負極下塑膠另一端的厚度。
6.根據(jù)權利要求1所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述活塞的頂端設置有鍍鎳層或鍍錫層。
7.根據(jù)權利要求4所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述活塞的中部設置有半圓形槽，所述O形密封圈環(huán)設于所述半圓形槽內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求1所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述導電片的表面設置有鍍鎳層或鍍錫層。
9.根據(jù)權利要求4所述的動力電池頂蓋，其特征在于:所述活塞的頂部的厚度大于所述活塞的側(cè)面的厚度。
10.一種動力電池,包括動力電芯、用于容納所述動力電芯的殼體，以及灌注于殼體內(nèi)的電解液，所述殼體包括密封連接的外殼主體和頂蓋，所述外殼主體和動力電芯之間設置有絕緣支架，其特征在于:所述頂蓋為權利要求1至9任一項所述的動力電池頂蓋。
專利摘要本實用新型涉及動力電池頂蓋及包含該頂蓋的動力電池，尤其涉及一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、負極柱、負極上塑膠件、導電片、正極上塑膠件、正極下塑膠件和正極柱，還包括負極柱下塑膠件、活塞和連接板，活塞通過負極柱下塑膠件固定于頂蓋片上的活塞孔內(nèi)，負極柱下塑膠件通過軟連接固定于頂蓋片上，頂蓋片和連接板之間設置有彈簧。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型通過在負極柱上設置活塞和彈簧，當電池處于過充等濫用條件下時，內(nèi)部氣壓的增大使得活塞克服彈簧的彈力與導電片導通，從而使得正負極柱之間導通，形成內(nèi)部回路進而釋放電流，防止電池起火、爆炸，提高電池的安全性能。此外，本實用新型還公開了一種包含該頂蓋的動力電池。
文檔編號H01M2/34GK203150627SQ20132002688
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者李全坤, 蔡如來, 鄧平華, 王鵬, 吳凱, 胡俊中 申請人:寧德新能源科技有限公司