[發明專利]電池防爆結構及圓柱電池

在審

• 申請號: 202210293365.2
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114665217A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 袁定凱;趙立娜;馬寶秋;朱小平;陳明升
• 申請（專利權）人: 云山新能源材料技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M50/342
• 分類號: H01M50/342;H01M10/48;H01M10/04;G08B21/18
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 黃梅

1.一種電池防爆結構，其特征在于，包括：

軟性防爆層，所述軟性防爆層包括中間金屬層和位于所述中間金屬層兩側的絕緣層；

硬性防爆層，所述硬性防爆層與所述軟性防爆層之間形成有空腔；

針刺件，所述針刺件設置在所述硬性防爆層上，且具有位于所述空腔內的刺針；以及

監測單元，分別與所述中間金屬層及所述硬性防爆層電連接；

其中，所述監測單元用于在所述軟性防爆層受力朝所述硬性防爆層方向凸起至所述刺針刺破所述絕緣層與所述中間金屬層短接時，發出報警信號。

2.根據權利要求1所述的電池防爆結構，其特征在于，所述針刺件位于所述硬性防爆層的中心位置上。

3.根據權利要求1所述的電池防爆結構，其特征在于，所述軟性防爆層具有第一導線引出部，所述硬性防爆層具有第二導線引出部，所述第一導線引出部通過第一導線與所述監測單元相連接，所述第二導線引出部通過第二導線與所述監測單元相連接，所述監測單元基于所述硬性防爆層與所述軟性防爆層之間的電阻值變化發出報警信號。

4.根據權利要求1至3中任意一項所述的電池防爆結構，其特征在于，所述硬性防爆層具有防爆刻痕；或，所述硬性防爆層包括有第一區域和第二區域，所述第一區域與所述第二區域具有不同的抗沖擊力特性。

5.一種圓柱電池，包括電池殼體、電芯和電池防爆結構，所述電芯設于所述電池殼體內，所述防爆結構安裝在所述電池殼體上，其特征在于，所述電池防爆結構包括：

軟性防爆層，所述軟性防爆層包括中間金屬層和位于所述中間金屬層兩側的絕緣層；

硬性防爆層，所述硬性防爆層與所述軟性防爆層之間形成有空腔；

針刺件，所述針刺件設置在所述硬性防爆層上，且具有位于所述空腔內的刺針；以及

監測單元，分別與所述中間金屬層及所述硬性防爆層電連接；

其中，所述監測單元用于在所述軟性防爆層受力朝所述硬性防爆層方向凸起至所述刺針刺破所述絕緣層與所述中間金屬層短接時，發出報警信號；所述軟性防爆層相比所述硬性防爆層更靠近所述電芯設置。

6.根據權利要求5所述的圓柱電池，其特征在于，所述軟性防爆層未受力情況下與所述針刺件之間具有距離h，h＝3*nRT*r1²/(F2*r2²)，其中，r1為所述針刺件的刺針半徑，r2為所述電池殼體的內徑，F2為所述軟性防爆層的抗拉強度，n為電芯產生的氣體物質的量，R為常數，T為電芯產生的氣體溫度。

7.根據權利要求5所述的圓柱電池，其特征在于，所述軟性防爆層包括本體部和從所述本體部的周緣朝所述硬性防爆層方向延伸的周緣部，所述本體部與所述硬性防爆層相對，所述周緣部與所述硬性防爆層相抵接。

8.根據權利要求7所述的圓柱電池，其特征在于，所述周緣部朝遠離所述本體部方向延伸出有貼合部，所述貼合部與所述硬性防爆層相貼合。

9.根據權利要求8所述的圓柱電池，其特征在于，所述軟性防爆層還具有與所述電池殼體的內側相貼合的所述翻邊部，所述翻邊部從所述貼合部的遠離所述周緣部的一端朝遠離所述電芯方向延伸。

10.根據權利要求9所述的圓柱電池，其特征在于，所述軟性防爆層具有第一導線引出部，所述第一導線引出部通過導線與所述監測單元相連接，所述第一導線引出部設置在所述翻邊部上，或所述第一導線引出部為設置在所述軟性防爆層上的裸露出所述中間金屬層的部分。