[發明專利]電池蓋板組件、單體電池、電池模組、動力電池和電動汽車

有效

• 申請號: 201810367664.X
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN110391388B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 吳文剛;劉彥初;公緒斌
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M2/04
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 辛自強;陳慶超

本公開涉及一種電池蓋板組件、單體電池、電池模組、動力電池和電動汽車，該電池蓋板組件包括蓋板、第一極柱、第二極柱、翻轉件、刻痕件及第一導電件，第一極柱電連接于蓋板，第二極柱包括間隔設置的上極柱和下極柱，上極柱和下極柱均絕緣固定在蓋板上，且下極柱電連接于電芯，刻痕件通過其上的刻痕分為第一刻痕件和第第二刻痕件，第一刻痕件通過第一導電件電連接于上極柱，第二刻痕件電連接于下極柱，翻轉件與第一導電件連接，第一導電件與第二刻痕件的連接點位于第一導電件與翻轉件的連接點和第一導電件與上極柱的連接點之間，翻轉件設置在蓋板上并與電池內部氣體連通，翻轉件能夠在電池內部氣壓作用下翻轉并推動第一導電件移動以拉斷刻痕。

技術領域

本公開涉及電池領域，具體地，涉及一種電池蓋板組件、包括該電池蓋板組件的單體電池、包括該單體電池的電池模組，包括該電池模組的動力電池和包括該動力電池的電動汽車。

背景技術

電池作為儲能單元在各行各業均有重要作用，例如動力電池廣泛用于新能源汽車等領域，其中動力電池的電池包內可以具有由多個單體電池相互串聯或并聯成電池模組以實現充放電的工作。其中，動力電池在充放電過程中，通常通過BMS(電池管理系統)監控電壓和電流的變化計算荷電態。如果電壓采樣出現問題，就可能導致電池過充，特別是對于三元體系來說，如過充達到一定程度更會出現電池燃燒爆炸的危險。

現有的技術方案：對電池的電壓和電流的監測，通過電流積分法和開路電壓法計算電池電量，并以此控制電池的充放管理。但是也存在不足，例如電池電壓采樣或者電流采樣失效，或者軟件失效，導致電池長時間充電得不到控制，特別是在充電樁充電的情況下，充電樁與電池管理器通訊失效時，過充無法控制，電池過充到一定程度，會引起電池鼓漲甚至爆炸起火。

針對上述問題，現有技術中采用的斷路方案和短路保護方案分別為：

在斷路方案中，通過電池內部氣壓推動翻轉件翻轉并拉斷與之相連接的刻痕件，從而實現將電芯與極柱斷開以保護電芯。但這種方案存在弊端，因為電芯斷開后，整個回路都會斷開，電池包和模組停止工作，純動汽車可能瞬間失去動力輸出，存在安全風險；在短路方案中，通過電池內部氣壓推動翻轉件翻轉使得正負極發生短路，以使設置在電芯內部的保險絲熔斷，從而斷開電路保護電芯，但是該方案中設置在電芯內部的保險絲熔斷時，會大量產熱，可能使得電解液等發生氣化或其他異常，從而導致電芯內部的異常變化加劇。

發明內容

本公開的目的是提供一種電池蓋板組件，在電池發生異常時，該電池蓋板組件能夠斷開電芯與外部電路的電連接，防止電池進一步熱失控導致鼓脹甚至爆炸起火。

為了實現上述目的，本公開提供了一種電池蓋板組件，包括蓋板、第一極柱、第二極柱、翻轉件、刻痕件及第一導電件，所述第一極柱電連接于所述蓋板，所述第二極柱包括間隔設置的上極柱和下極柱，所述上極柱和所述下極柱均絕緣固定在所述蓋板上，且所述下極柱電連接于電芯，所述刻痕件通過其上的刻痕分為第一刻痕件和第二刻痕件，所述第一刻痕件通過所述第一導電件電連接于所述上極柱，所述第二刻痕件電連接于所述下極柱，所述翻轉件與所述第一導電件連接，所述第一導電件與第一刻痕件的連接點位于所述第一導電件與翻轉件的連接點和所述第一導電件與上極柱的連接點之間，所述蓋板包括蓋板主體，所述翻轉件設置在所述蓋板主體上并與電池內部氣體連通，所述翻轉件能夠在電池內部氣壓作用下翻轉并推動所述第一導電件移動以拉斷所述刻痕，從而斷開所述上極柱與所述下極柱之間的電連接。

可選地，所述第一導電件與所述第一刻痕件的連接點和所述第一導電件與所述上極柱的連接點之間的距離為L₁，所述第一導電件與所述翻轉件的連接點和所述第一導電件與所述上極柱的連接點之間的距離為L₂，滿足L₁：L₂＜1：2。

可選地，所述第一導電件形成為長條形片狀結構，所述第一導電件的一端與所述上極柱電連接，所述第一導電件的另一端與所述翻轉件相連。