一种防爆结构以及动力电池的制作方法

1.本实用新型属于动力电池技术领域，涉及一种防爆结构以及动力电池。


背景技术：

2.现在的汽车动力电池(如锂离子电池)为了满足汽车行驶时的大功率要求，一般体积都做的很大。由此在动力电池内因电化学反应产生的气体也就越来越多，为了防止动力电池内产生的过多气体引起爆炸事故的发生，在现有的动力电池上都装有防爆阀。防爆阀的工作原理是，当动力电池内产生的气体达到一定的压强时，防爆阀打开将动力电池内的气体放出，从而避免了动力电池内气体积累过多而引发爆炸的发生。
3.动力电池防爆顶盖的防爆结构主要是先用冲压的方法加工一块比较薄的爆破片，然后把爆破片焊到防爆顶盖上对应的防爆孔上，当发生爆炸危险时时，电池内部压力上升到一定程度，爆破片会不定向高速飞出，在进行单体电芯测试时，极容易对测试员造成伤害；且目前市场上的爆破片结构多采用平面型结构，其制成的动力电池在注液时，由于电解液会漫过注液孔，此时电解液会有浸入到爆破片里的风险。
4.cn206022439u公开了一种防爆膜与顶盖片一体成型的动力电池防爆顶盖，包括顶盖片，顶盖片的局部经加工形成凹槽，顶盖片在凹槽底部的区域形成防爆膜，防爆膜上设有强度最小的爆裂刻痕，当动力电池内部的压力大于爆裂刻痕所能承受的压力时，防爆膜沿爆裂刻痕裂开，形成连通动力电池内外的排气孔，把高温高压的气体排出动力电池外部，避免电池爆炸，在爆裂刻痕内设有连接臂，用于在防爆膜沿着爆裂刻痕裂开后，防爆膜仍与顶盖片连接在一起，避免防爆膜高速飞出伤人，凹槽的上方设有保护片，用于避免防爆膜被外物意外碰伤。该实用新型省去了冲压加工防爆膜、焊接、焊缝密封检测等工序，工序更简单，成本更低，并且性能更可靠。
5.cn107170918a公开了一种锂离子动力电池防爆盖帽及其制造方法，该防爆盖帽包括密封圈，密封圈包裹有钢帽、防爆阀、隔圈和铝孔板，钢帽在远离电池处设有凸起部，防爆阀在朝向电池处设有凹陷并形成帽状结构，防爆阀的一面与钢帽连接，其另一面与铝孔板连接，隔圈位于防爆阀与铝孔板之间，防爆阀的边缘设有仅覆盖钢帽边缘侧面的翻边结构，翻边结构将钢帽与密封圈隔开。该方案中的翻边结构用于将钢帽与密封圈隔开，翻边结构可有效避免电池的电解液通过钢帽与防爆阀之间的缝隙渗出，其中由于翻边结构仅覆盖钢帽边缘的侧面，因此较包边结构而言可减小封口端高、增大滚槽肩高，实现加宽极片而提升容量的目的，同时也可减少耗材，节约成本。
6.因此，如何提供一种耐久度高、稳定性好和安全性高的防爆结构，成为目前迫切需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种防爆结构以及动力电池，通过设置主体部凸出所述焊接部并且设置爆破槽，爆破过程中爆破片在爆破槽导向作
用下飞出，避免不定向爆破造成安全问题，此外，由于爆破片设置于爆破槽内，在注液过程中，避免电解液接触爆破片，有效提高电池防爆结构的耐久性、稳定性和安全性。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.本实用新型提供了一种防爆结构，所述防爆结构包括主体部以及环设于所述主体部边缘的焊接部，所述主体部凸出于所述焊接部；所述主体部包括爆破槽，所述爆破槽的底部设置爆破片。
10.本实用新型通过将主体部凸出焊接部，主体部设置爆破槽，并将爆破片设置于爆破槽内，首先在爆破过程中，爆破槽提供爆破导向作用，使爆破片能够沿爆破槽的开口方向飞出，避免不定向爆破造成的人员安全问题，其次，爆破片设置在爆破槽内，在注液过程中，即使电解液流出壳体，爆破槽的外壁能够将电解液阻挡，减少电解液与爆破片的接触，从而避免电解液腐蚀爆破片，提高爆破片的耐久性，本实用新型具有结构简单、耐久性高和安全性高等特点。
11.需要说明的是，本实用新型对爆破结构的整体形状不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据具体使用要求合理设置，例如爆破结构呈圆形、跑道型或方形。
12.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述主体部的高度大于所述焊接部的高度。
13.本实用新型通过设置主体部的高度大于焊接部的高度，从而提高防爆结构的整体稳定性，
14.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述爆破槽与所述主体部一体形成。
15.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述爆破槽的外廓呈圆形结构。
16.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述防爆结构的整体厚度为0.5mm～3mm，例如为0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm或3.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17.所述焊接部的厚度为0.3mm～0.8mm，例如为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.所述爆破槽的深度为0.05mm～0.15mm，例如为0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm或0.15mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述爆破片的下表面高于所述焊接部的上表面。
20.作为本实用新型的一个优选技术方案，靠近所述爆破片的边缘一侧，所述爆破片上设置有至少一条爆破划痕槽。
21.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述爆破片上设置有一条所述爆破划痕槽，所述爆破划痕槽沿所述爆破片的边缘连续设置，所述爆破划痕槽内包括至少一段浅划痕段，所述浅划痕段的深度小于所述爆破划痕槽其他段的深度；或，所述爆破片上设置有至少两条所述爆破划痕槽，所述爆破划痕槽沿所述爆破片的边缘间隔设置。
22.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述爆破划痕槽的截面形状包括矩形、v形或梯形。
23.所述爆破划痕槽的底部与所述爆破片的下表面之间的距离为0.15mm～0.75mm，例如为0.15mm、0.25mm、0.35mm、0.45mm、0.55mm、0.65mm或0.75mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24.本实用新型还提供了一种动力电池，所述动力电池包括壳体，所述壳体上设置有如第一方面所述的防爆结构。
25.需要说明的是，本实用新型中动力电池的种类可根据使用要求合理选择，例如动力电池为锂离子电池，包括注入有电解液的壳体，壳体内设置有电芯，电芯包括依次层叠设置的正极隔膜和负极，其中电芯可以是叠片电芯也可以是卷绕电芯，外壳上开设有爆破孔，第一方面所述的防爆结构的焊接部焊接设置于爆破孔上。
26.示例性地，提供一种上述动力电池注液过程和爆破过程的操作，具体包括以下内容：
27.通过注液孔向电池的壳体内注入电解液，若电解液溢出流动至防爆结构处，由于主体部凸起于焊接部，并且主体部内设置有爆破槽，爆破槽的外壁阻挡电解液流入，避免电解液与爆破片接触；
28.电池组装完毕后，在使用过程中，若电池内部压力上升至爆破压力，爆破划痕槽处发生破裂，爆破片沿爆破槽的开口方向飞出。
29.本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
31.本实用新型通过将主体部凸出焊接部，主体部设置爆破槽，并将爆破片设置于爆破槽内，首先在爆破过程中，爆破槽提供爆破导向作用，使爆破片能够沿爆破槽的开口方向飞出，避免不定向爆破造成的人员安全问题，其次，爆破片设置在爆破槽内，在注液过程中，即使电解液流出壳体，爆破槽的外壁能够将电解液阻挡，减少电解液与爆破片的接触，从而避免电解液腐蚀爆破片，提高爆破片的耐久性，本实用新型具有结构简单、耐久性高和安全性高等特点。
附图说明
32.图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的防爆结构的示意图；
33.图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的防爆结构的截面示意图；
34.图3为本实用新型一个具体实施方式中提供的防爆结构中一种爆破划痕槽的结构示意图；
35.图4为本实用新型一个具体实施方式中提供的防爆结构中另一种爆破划痕槽的结构示意图。
36.其中，1-主体部；2-焊接部；3-爆破片；4-爆破划痕槽。
具体实施方式
37.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
40.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种防爆结构，如图1和图2所示，所述防爆结构包括主体部1以及环设于所述主体部1边缘的焊接部2，所述主体部1凸出于所述焊接部2；所述主体部1包括爆破槽，所述爆破槽的底部设置爆破片3。可选地，爆破结构的外观呈圆形、跑道型或方形。
41.具体地，所述主体部1的高度大于焊接部2的高度，进一步地，所述爆破槽与所述主体部1一体形成，所述爆破槽的外廓呈圆形结构。
42.具体地如图2所示，其中a代表的是焊接部2的厚度，b代表的是防爆结构的厚度，所述防爆结构的厚度为0.5mm～3mm，焊接部2的厚度为0.3mm～0.8mm，爆破槽的深度为0.05mm～0.15mm。
43.具体地，所述爆破片3的下表面高于焊接部2的上表面。
44.具体地，靠近所述爆破片3的边缘一侧，所述爆破片3上设置有至少一条爆破划痕槽4。进一步地如图3所示，所述爆破片3上设置有一条爆破划痕槽4，所述爆破划痕槽4沿所述爆破片3的边缘连续设置，所述爆破划痕槽内包括至少一段浅划痕段，所述浅划痕段的深度小于所述爆破划痕槽其他段的深度，有效避免爆破片3强度过弱，在正常工况下发生损坏，发生提前爆破的问题。或，如图4所示，所述爆破片3上设置有至少两条爆破划痕槽4，所述爆破划痕槽4沿所述爆破片3的边缘间隔设置。
45.具体地，所述爆破划痕槽的截面形状包括矩形、v形或梯形，进一步地，如图2中所示，所述爆破划痕槽4的底部与爆破片3的下表面之间的距离为0.15mm～0.75mm，即c代表的是爆破划痕槽4底部与爆破片3下表面的距离。
46.本实用新型还提供了一种动力电池，所述动力电池包括壳体，所述壳体上设置有如第一方面所述的防爆结构。可选地，动力电池为锂离子电池，包括注入有电解液的壳体，壳体内设置有电芯，电芯包括依次层叠设置的正极隔膜和负极，其中电芯可以是叠片电芯也可以是卷绕电芯，外壳上开设有爆破孔，第一方面所述的防爆结构的焊接部2焊接设置于爆破孔上。
47.示例性地，提供一种上述动力电池注液过程和爆破过程的操作，具体包括以下内容：
48.通过注液孔向电池的壳体内注入电解液，若电解液溢出流动至防爆结构处，由于主体部1凸起于焊接部2，并且主体部1内设置有爆破槽，爆破槽的外壁阻挡电解液流入，避免电解液与爆破片3接触；
49.电池组装完毕后，在使用过程中，若电池内部压力上升至爆破压力，爆破划痕槽4
处发生破裂，爆破片3沿爆破槽的开口方向飞出。
50.本实用新型通过将主体部1凸出焊接部2，主体部1设置爆破槽，并将爆破片3设置于爆破槽内，首先在爆破过程中，爆破槽提供爆破导向作用，使爆破片3能够沿爆破槽的开口方向飞出，避免不定向爆破造成的人员安全问题，其次，爆破片3设置在爆破槽内，在注液过程中，即使电解液流出壳体，爆破槽的外壁能够将电解液阻挡，减少电解液与爆破片3的接触，从而避免电解液腐蚀爆破片3，提高爆破片3的耐久性，进一步地，本实用新型还通过设置主体部1的厚度大于焊接部2的厚度，从而提高防爆结构的整体稳定性，本实用新型具有结构简单、耐久性高和安全性高等特点。
51.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。