[發明專利]一種動力電池防爆結構及其動力電池

在審

• 申請號: 202110289674.8
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112803114A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 郭彬彬;符遠翔
• 申請（專利權）人: 郭彬彬
• 主分類號: H01M50/342
• 分類號: H01M50/342
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種動力電池防爆結構及其動力電池。防爆結構包括泄壓孔及防爆膜。泄壓孔直接在蓋板上加工成型。防爆膜中間為鋁箔，鋁箔被熱塑性塑料包裹。通過加壓、加熱的方式，將防爆膜固定在泄壓孔外表面。熱塑性塑料與蓋板粘接在一起，并且部分熱塑性塑料填充進入泄壓孔，起到提高粘接強度的作用。防爆原理為：當動力電池內部發生熱失效，產生高溫、高壓內部環境，高溫使熱塑性塑料軟化或熔化，進而降低防爆膜與蓋板的粘接強度，高壓使防爆膜被沖開，實現動力電池內部泄壓和防爆功能。有益效果是：防爆結構原材料易于獲取且可國產化、加工工藝簡單、機構巧妙，可以顯著降低動力電池制造成本。

技術領域

本發明涉及電化學儲能裝置領域，尤其涉及一種動力電池防爆結構及其動力電池。

背景技術

在低碳經濟、碳中和的共識下，全球主要國家均提出了支持新能源汽車、風光發電儲能系統發展的戰略規劃，動力電池行業迎來了高速發展，動力電池的安全性也受到了普遍重視。

動力電池材料對水份、氧氣敏感，通常設計成密封結構。動力電池能量密度高、電解液易燃，為改善動力電池安全性能，通常設計有翻轉片斷路結構或防爆閥泄壓結構。

翻轉片斷路結構或防爆閥泄壓結構通常用到鋁箔結構件。但是這種鋁箔要求成型性優異、高延展率、高強度、防腐性強。常用進口型號MFX2，價格昂貴，為“卡脖子”原材料。

另外，已公開的動力電池防爆閥泄壓結構，主流方式為將鋁箔通過激光與蓋板焊接在一起。激光焊接方式，設備投資成本、運營成本均較高。

發明內容

為實現動力電池原材料國產化、降低制造成本，本發明公開了一種動力電池防爆結構及其動力電池，技術方案如下：

一種動力電池防爆結構，由泄壓孔及防爆膜組成，防爆膜與多個泄壓孔連接在一起，并且防爆膜部分材料填充進入泄壓孔。

所述泄壓孔為多個，形狀為圓型、橢圓形、方型或其組合。

所述防爆膜中間為鋁箔，鋁箔被熱塑性塑料包裹。作為備選方案，當動力電池應用場合絕緣要求不高時，上層為鋁箔、下層為熱塑性塑料。

所述鋁箔一般與蓋板使用相同的材料，鋁箔外形尺寸比泄壓孔區整體尺寸大，鋁箔外邊緣超出任何一個泄壓孔外邊緣0.5mm以上，優選3~10mm。

所述熱塑性塑料在一定溫度下能軟化或熔融成任意形狀，冷卻后形狀不變；當動力電池使用環境溫度小于60度時優選PE，大于60度時優選PP。

一種動力電池，包含頂蓋、電芯組件、電解液、殼體，其特征為：應用上述防爆結構，可依據動力電池實際應用時泄壓通道空間，防爆結構可設置在頂蓋或殼體上。

本發明的特點是：動力電池防爆結構包括泄壓孔及防爆膜。泄壓孔可以直接在蓋板上加工成型。防爆膜中間為鋁箔，鋁箔被熱塑性塑料包裹。通過加壓、加熱的方式，將防爆膜固定在泄壓孔外表面。熱塑性塑料與泄壓孔的蓋板粘接在一起，并且部分熱塑性塑料填充進入泄壓孔，起到提高粘接強度的作用。鋁箔材質與蓋板材質保持一致，如常用的3003或1060等型號。

當動力電池內部發生熱失效，產生高溫、高壓內部環境時，高溫使熱塑性塑料軟化或熔化，進而降低防爆膜與蓋板的粘接強度，高壓使防爆膜被沖開，實現動力電池內部泄壓和防爆。

本發明的有益效果是：防爆結構原材料易于獲取且可國產化、加工工藝簡單，結構巧妙，顯著降低了動力電池的制造成本。

附圖說明

圖1：一種動力電池防爆結構示意圖。

圖2：一種動力電池防爆結構之泄壓孔結構示意圖。

圖3：一種動力電池防爆結構之防爆膜結構示意圖。

圖4：一種動力電池防爆結構之泄壓孔擴展實施方案示意圖。