本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其指安裝在電池蓋板組件上的防爆閥，含有該防爆閥的蓋板組件及電池。

背景技術(shù)：

涉及電池領(lǐng)隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，大量應(yīng)用在汽車、儲(chǔ)能裝置、電子設(shè)備等上的電池的安全性越來(lái)越受人關(guān)注，其中，當(dāng)電池發(fā)生故障導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生大量可燃性氣體，使電池內(nèi)部氣壓顯著升高，如果不及時(shí)采取措施，可能導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸。

為此，為防止電池爆炸的發(fā)生，一般均在電池蓋板上安裝有防爆閥（或稱安全閥）。現(xiàn)有防爆閥6一般如圖1中所示，包括基體60及防爆膜61，所述防爆膜61包括周緣的焊接部610和周緣中間的開啟部611；所述基體60上設(shè)有泄壓孔62；所述焊接部610焊接在所述基體60上，使所述開啟部611封堵住所述泄壓孔62；所述防爆膜6的開啟部611上設(shè)有防爆刻痕612；焊接部610與基體60焊接時(shí)，焊接處設(shè)有焊縫613，焊縫613內(nèi)填充焊料以進(jìn)行焊接。如此，當(dāng)電池內(nèi)部氣壓超過(guò)防爆閥6的開啟壓力時(shí)，防爆閥6開啟，釋放掉電池內(nèi)部的氣體，以防止電池爆炸。

然而，現(xiàn)有防爆閥6在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)其進(jìn)行激光焊接時(shí)，焊縫613兩側(cè)都向焊縫613收縮，易導(dǎo)致防爆刻痕612被拉裂或者拉斷，導(dǎo)致防爆閥6失效。同時(shí)，防爆閥6在使用過(guò)程中，電池內(nèi)外兩側(cè)的壓差變化來(lái)回對(duì)防爆閥6產(chǎn)生沖擊，也易使防爆閥6疲勞失效。且申請(qǐng)人在電池研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有具有壓控防爆閥的電池，特別是三元正極材料的鋰離子電池，當(dāng)電池內(nèi)部溫度達(dá)到電池正極材料的熱失控溫度時(shí)，電池已經(jīng)失控，但其內(nèi)部壓力還較小，無(wú)法啟動(dòng)壓控防爆閥，然后，經(jīng)3-5秒的溫升區(qū)后，超過(guò)5秒，其溫度會(huì)瞬間上升，內(nèi)部壓力瞬間上升，這時(shí)，雖然設(shè)置了一層或多層壓控防爆膜的壓控防爆閥，電池內(nèi)部產(chǎn)生的大量可燃性氣體從壓控防爆閥瞬間噴出，仍然存在電池燃燒或者爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中防爆閥在生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行激光焊接時(shí)，焊縫兩側(cè)向焊縫收縮，易導(dǎo)致防爆刻痕被拉裂或者拉斷，導(dǎo)致防爆閥失效及仍然存在電池燃燒或者爆炸風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種防爆閥、蓋板組件及電池。

本實(shí)用新型一方面提供了一種防爆閥，包括基體、防爆膜及閥罩，所述防爆膜包括周緣的焊接部和中間的開啟部；所述基體上設(shè)有泄壓孔；所述焊接部焊接在所述基體上，使所述開啟部封堵在所述泄壓孔上；所述防爆膜的開啟部上設(shè)有防爆刻痕；所述閥罩罩設(shè)在所述防爆膜上，其中，所述防爆刻痕和所述焊接部與基體間的焊縫之間還設(shè)有柔性緩沖結(jié)構(gòu)；所述防爆膜與閥罩之間設(shè)有阻燃結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，基體上設(shè)有安裝臺(tái)階，所述焊接部與所述安裝臺(tái)階的側(cè)面之間形成焊縫。

進(jìn)一步的，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)為環(huán)形。

進(jìn)一步的，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)包括一個(gè)以上的波峰和/或波谷。

進(jìn)一步的，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)包括一個(gè)波峰和波谷。

進(jìn)一步的，所述防爆膜的焊接部厚度為0.2-0.8mm，所述防爆膜的開啟部厚度為0.05-0.15mm。

進(jìn)一步的，所述波峰和/或波谷與開啟部表面之間的高度為所述開啟部厚度的1-8倍。

進(jìn)一步的，防爆膜位于所述泄壓孔的內(nèi)端，所述閥罩罩設(shè)在所述泄壓孔的外端，所述阻燃結(jié)構(gòu)位于泄壓孔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述阻燃結(jié)構(gòu)為內(nèi)含阻燃劑的微型膠囊。

本實(shí)用新型第二方面提供了一種蓋板組件，包括蓋板本體，所述蓋板本體上設(shè)有上述防爆閥。

本實(shí)用新型第三方面提供了一種電池，所述電池包括外殼、極芯和蓋板組件，所述蓋板組件和外殼形成封閉空間，所述極芯安裝于所述封閉空間內(nèi)。

本實(shí)用新型提供的防爆閥，其在防爆膜上增加了柔性緩沖結(jié)構(gòu)，可以有效避免進(jìn)行激光焊接時(shí)焊縫兩側(cè)收縮造成的防爆刻痕拉裂或者拉斷，保證生產(chǎn)過(guò)程中防爆閥的成品率。同時(shí)，采用上述柔性緩沖結(jié)構(gòu)，可以大大提高防爆閥的啟動(dòng)壓力的一致性和可靠性，也能很好的提升防爆閥的耐疲勞性能，同時(shí)，在防爆膜上設(shè)置有阻燃結(jié)構(gòu)，當(dāng)電池內(nèi)部壓力異常時(shí)，防爆膜開啟，在阻燃結(jié)構(gòu)的作用下，防爆閥處于局部缺氧狀態(tài)，電池噴出的高溫可燃物質(zhì)在局部缺氧的條件下難以著火，如此，防爆閥在電池異常時(shí)能及時(shí)泄壓，有效隔絕外部氧氣進(jìn)入，防止電池燃燒和爆炸的發(fā)生，避免引起次生災(zāi)害和更大的異常。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中提供的防爆閥剖面示意圖。

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中提供的電池立體示意圖。

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中提供的一種防爆閥剖面示意圖。

圖4是圖3中去掉阻燃結(jié)構(gòu)后的剖面示意圖。

其中，1、蓋板本體；2、外殼；3、第一電極組件；4、第二電極組件；5、注液孔罩；6、防爆閥；60、基體；61、防爆膜；62、泄壓孔；63、閥罩； 601、安裝臺(tái)階；610、焊接部；611、開啟部；612、防爆刻痕；613、焊縫；614、波峰；615、波谷; 64、阻燃結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例

本例將對(duì)本實(shí)用新型公開的電池、蓋板組件和防爆閥6進(jìn)行具體解釋說(shuō)明。

如圖2所示，本例公開了一種電池，所述電池包括外殼2、極芯和蓋板組件，所述蓋板組件和外殼2形成封閉空間，所述極芯安裝于所述封閉空間內(nèi)。本例中的電池可以為鋰離子電池，也可以為其他類型的鎳電池等。所述極芯由正極片、隔膜、負(fù)極片卷繞或者疊置形成，其為公眾所知。其中，上述蓋板組件包括蓋板本體1，所述蓋板本體1上安裝有防爆閥6。其中，一般在蓋板組件上還絕緣安裝有極性相異的第一電極組件3和第二電極組件4。第一電極組件3一般包括第一電極和第一絕緣件等，第一絕緣件使第一電極和蓋板本體1絕緣；第二電極組件4一般包括第二電極和第二絕緣件等，第二絕緣件使第二電極和蓋板本體1絕緣；上述第一電極為正極時(shí)，則第二電極為負(fù)極，反之，第一電極為負(fù)極時(shí)，則第二電極為正極。其中，其正極與極芯的正極片電連接，負(fù)極與極芯的負(fù)極片電連接。一般在該蓋板本體1上還設(shè)有注液孔，注液孔上罩設(shè)有注液孔罩5。

由于本例并不對(duì)電池的蓋板組件上防爆閥6以外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，因此，下面僅對(duì)其防爆閥6的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體解釋說(shuō)明。

如圖3和圖4所示，本例提供的防爆閥6包括基體60及防爆膜61，所述防爆膜61包括周緣的焊接部610和中間的開啟部611；所述基體60上設(shè)有泄壓孔62；所述焊接部610焊接在所述基體60上，使所述開啟部611封堵在所述泄壓孔62上；所述防爆膜61的開啟部611上設(shè)有防爆刻痕612；防爆閥6還包括閥罩63，在防爆膜61和閥罩63之間設(shè)有阻燃結(jié)構(gòu)64。該阻燃結(jié)構(gòu)64在防爆閥6開啟泄壓時(shí)，防止外部氧氣進(jìn)入，能夠有效阻止電池內(nèi)部發(fā)生燃燒或者爆炸。

由于防爆膜61是采用焊接的方式安裝在基體60上，當(dāng)防爆膜61張得很緊的時(shí)候，焊接過(guò)程中容易損壞防爆膜61，因此，所述防爆刻痕612和所述焊接部610與基體60間的焊縫613（如圖3和圖4所示）之間還設(shè)有柔性緩沖結(jié)構(gòu)。柔性緩沖結(jié)構(gòu)可以有效緩解由于焊接時(shí)導(dǎo)致的防爆膜61拉裂或者拉斷。

其中，上述防爆膜61的焊接部610用來(lái)與基體60焊接，開啟部611則主要實(shí)現(xiàn)其防爆的功能，其厚度一般相對(duì)于焊接部610更薄，即將防爆膜61的中部壓薄后形成開啟部611。

具體地，如圖3所示，所述基體60上設(shè)有安裝臺(tái)階601，所述焊接部610與所述安裝臺(tái)階601的側(cè)面之間形成焊縫613；通過(guò)焊縫613將所述焊接部610焊接在所述安裝臺(tái)階601內(nèi)。焊接可以為激光焊或者釬焊。該基體60一方面用來(lái)安裝防爆膜61的安裝載體，另外，也用來(lái)與蓋板本體1焊接（或者也可安裝在外殼2上，本例中選擇安裝在蓋板本體1上），或者該基體60也可與蓋板本體1一體沖壓成型，自身作為蓋板本體1的一部分。即該基體60可以是與蓋板本體1或者外殼2相獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，或者，也可以在蓋板本體1或者外殼2上一體成型出基體60，換句話說(shuō)，也即蓋板本體1或者外殼2作為防爆閥6的基體60。

所謂的柔性緩沖結(jié)構(gòu)，指具有一定緩沖形變的結(jié)構(gòu)，其一體成型在防爆膜61上。防爆膜61在安裝過(guò)程中焊接時(shí)，雖然焊縫613兩端仍然會(huì)向焊縫613收縮，但由于有該柔性緩沖結(jié)構(gòu)的存在，使其可以在柔性緩沖結(jié)構(gòu)處向焊縫613處伸長(zhǎng)，如此，使得焊接過(guò)程中，并不會(huì)對(duì)防爆膜61造成拉裂或者拉斷的損害。同時(shí)，在使用過(guò)程中，即使電池內(nèi)外兩側(cè)的壓差變化來(lái)回對(duì)防爆閥6產(chǎn)生沖擊，由于有該柔性緩沖結(jié)構(gòu)的存在，在其防爆膜61開啟壓力范圍內(nèi)，可以有效緩解其電池內(nèi)外兩側(cè)的壓差變化來(lái)回對(duì)防爆閥6產(chǎn)生沖擊，防止防爆閥6失效。

其中，防爆膜61的材質(zhì)可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的鋁箔，也可以為其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的材料。

本例中，并不具體限定其柔性緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)置的位置，作為優(yōu)選的方式，如圖4所示，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述防爆刻痕612和所述焊縫613之間。

具體的，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)為環(huán)形。關(guān)于柔性緩沖結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸，并不特別限定，只要其能保證在焊接過(guò)程中，不會(huì)損壞到防爆膜61，又不致影響防爆膜61的設(shè)計(jì)開啟壓力即可。比如，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)包括一個(gè)以上的波峰614和/或波谷615。本例中，所述柔性緩沖結(jié)構(gòu)包括一個(gè)波峰614和波谷615。所述防爆膜61的焊接部610厚度為0.2-0.8mm，所述防爆膜61的開啟部611厚度為0.05-0.15mm。

同時(shí)，該波峰614和/或波谷615的高度和寬度并不特別限制，申請(qǐng)人在研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，以上述具有一個(gè)波峰614和一個(gè)波谷615的柔性緩沖結(jié)構(gòu)為例，所述波峰614和波谷615與開啟部611表面之間的高度為所述開啟部611厚度的1-8倍更合理。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述波峰614和波谷615與開啟部611表面之間的高度為所述開啟部611厚度的1-5倍。此處所謂的高度，指波峰614的最高處相對(duì)于開啟部611的上表面以及波谷615的最低處相對(duì)于開啟部611的下表面之間的距離。

關(guān)于上述阻燃結(jié)構(gòu)64的具體構(gòu)造和材質(zhì)，并不特別限定，只要其能使內(nèi)部可燃性氣體及時(shí)通過(guò)該阻燃結(jié)構(gòu)64泄露出去，同時(shí)又能在阻燃結(jié)構(gòu)64處形成缺氧狀態(tài)，使外部氧氣不能進(jìn)入其中即可。比如，阻燃結(jié)構(gòu)64的內(nèi)部具有空隙（或者孔洞）等，如此，在內(nèi)部?jī)?nèi)部壓力較大的情況下，使電池內(nèi)部的可燃性氣體通過(guò)上述空隙可以及時(shí)泄露出去，而氧氣難以通過(guò)空隙進(jìn)入電池內(nèi)部。

其中，所述阻燃結(jié)構(gòu)64中含有阻燃劑。所述阻燃劑可以為固態(tài)粉末狀，所述阻燃結(jié)構(gòu)64由固態(tài)粉末狀的阻燃劑經(jīng)壓縮、振實(shí)后形成?；蛘?，所述阻燃結(jié)構(gòu)為內(nèi)含阻燃劑的微型膠囊。所述阻燃劑包括有機(jī)阻燃劑、無(wú)機(jī)阻燃劑或無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑混合形成的混合阻燃劑。其中，所述有機(jī)阻燃劑包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷-鹵系阻燃劑中的一種或幾種。所述無(wú)機(jī)阻燃劑包括三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系氧化物中的一種或幾種。所述混合阻燃劑由上述提供的有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑混合而成，比如，本例中，提供一種改進(jìn)后的混合阻燃劑，該組合阻燃劑包括紅磷、氫氧化鋁以及膨脹性石墨。

上述閥罩63安裝在基體60上，用來(lái)防止外力對(duì)防爆閥6造成損傷，一般閥罩63上具有透氣孔用于排除防爆閥開啟釋放的氣體。具體的，防爆膜61位于所述泄壓孔62的內(nèi)端，所述閥罩63罩設(shè)在所述泄壓孔62的外端，所述阻燃結(jié)構(gòu)64位于泄壓孔62內(nèi)。

具有防爆閥6的電池的防爆原理如下：當(dāng)電池內(nèi)部出現(xiàn)異常導(dǎo)致壓力升高，當(dāng)內(nèi)部氣壓增大到防爆膜61的開啟壓力時(shí)，防爆膜61從其防爆刻痕61處開啟。此時(shí)，由于有阻燃結(jié)構(gòu)64的存在，在該防爆閥6處實(shí)現(xiàn)阻燃功能，隔絕外部氧氣進(jìn)入電池內(nèi)，有效防止出現(xiàn)電池燃燒和爆炸的事故。

本例提供的防爆閥6、安裝有防爆閥6的蓋板組件以及包括蓋板組件的電池，由于其改進(jìn)后的防爆閥6在防爆膜61上增加了柔性緩沖結(jié)構(gòu)，因此，可以有效避免進(jìn)行激光焊接時(shí)焊縫613兩側(cè)收縮造成的防爆刻痕612拉裂或者拉斷，保證生產(chǎn)過(guò)程中防爆閥6的成品率。同時(shí)，采用上述柔性緩沖結(jié)構(gòu)，可以大大提高防爆閥6的啟動(dòng)壓力的一致性和可靠性，同時(shí)也能很好的提升防爆閥6的耐疲勞性能，同時(shí)，在防爆膜上設(shè)置有阻燃結(jié)構(gòu)，當(dāng)電池內(nèi)部壓力異常時(shí)，防爆膜開啟，在阻燃結(jié)構(gòu)的作用下，防爆閥處于局部缺氧狀態(tài)，電池噴出的高溫可燃物質(zhì)在局部缺氧的條件下難以著火，如此，防爆閥在電池異常時(shí)能及時(shí)泄壓，有效隔絕外部氧氣進(jìn)入，防止電池燃燒和爆炸的發(fā)生，避免引起次生災(zāi)害和更大的異常。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。