电池的顶盖组件及电池的制作方法

本技术涉及电池，具体而言，涉及一种电池的顶盖组件及电池。

背景技术：

1、锂离子电池在经历不当充电、过放电、短路或处于极端温度环境时，可能会出现内部产气现象，导致电池内部压力升高。这种内部压力变化是热失控事件的前兆，如果不及时检测和处理，可能会引发严重的安全问题，如电池鼓包、破裂乃至火灾和爆炸。

2、目前，大多数锂离子电池的内部压力监测通常采用外部间接测量的方式。在电池壳体的外壁或者顶盖的顶部安装压力传感器或压力接触式传感器，通过监测外部壳体的形变来间接推断电池内部的压力变化。然而，这种外部监测方式存在以下缺点：1）响应滞后：只有在电池产气足够多，导致外部壳体或顶盖发生可见形变时才能被检测到，此时电池早已进入热失控的不可逆阶段，丧失了最佳的安全预警时机；2）测量精度较低、可靠性较差：外部形变的监测容易受到电池壳体材料特性、装配过程中的应力、电池堆叠压力等多种因素的干扰，导致测量到的压力值与电池内部的真实压力值存在较大偏差，增加了误报和漏报的可能性。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种顶盖组件及电池，能够解决现有电池在对电池内部压力进行监测时，存在响应滞后、测量精度较低以及可靠性较差的问题。

2、为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种电池的顶盖组件，包括：顶盖，包括基板和与基板连接的绝缘件，基板背离绝缘件的一侧设置有防爆阀，绝缘件上设置有能够安装在电池的电池壳体内的安装结构，安装结构与防爆阀对应设置，安装结构包括第一安装腔，安装结构上设置有与第一安装腔连通的第一进气口和出气口，防爆阀位于第一安装腔的排气路径上；监测模块，安装在第一安装腔内，监测模块包括气压检测部。

3、进一步地，安装结构还包括安装主体和盖体，安装主体与绝缘件连接，第一安装腔设置在安装主体上，安装主体和盖体中的至少一个上设置有第一进气口，安装主体上设置有与第一安装腔连通的安装开口，盖体具有关闭安装开口的关闭状态和打开安装开口的开启状态。

4、进一步地，安装主体凸出于绝缘件的表面；和/或，盖体上设置有第一进气口，第一进气口朝向气压检测部设置，第一安装腔朝向防爆阀的一侧的侧壁上设置有出气口。

5、进一步地，盖体与安装主体可拆卸地连接，以使盖体在关闭状态和开启状态之间切换。

6、进一步地，沿基板的宽度方向，盖体具有相对设置的第一端和第二端，盖体的第一端和第二端均设置有至少一个卡扣，安装主体上设置有至少一个卡槽，至少一个卡扣与至少一个卡槽一一对应设置，卡扣与对应的卡槽卡接配合。

7、进一步地，安装结构还包括与第一安装腔连通的容纳腔，容纳腔和第一安装腔沿顶盖的宽度方向排布，容纳腔的侧壁上设置有第二进气口。

8、进一步地，安装主体内设置有隔板，并将安装主体的内腔分隔为第一安装腔和容纳腔。

9、进一步地，监测模块还包括气体流速检测部；和/或，监测模块还包括第一导电件、第二导电件以及与气压检测部电连接的电源管理单元，沿顶盖的长度方向，顶盖的一端设置有正极柱，顶盖的另一端设置有负极柱，电源管理单元通过第一导电件与正极柱电连接，电源管理单元通过第二导电件与负极柱电连接，以为气压检测部供电。

10、进一步地，当监测模块还包括第一导电件、第二导电件以及与气压检测部电连接的电源管理单元时，沿顶盖的长度方向，安装结构具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁上均设置有第一开口，第一导电件的一端与电源管理单元电连接，第一导电件的另一端通过其所在侧的第一开口伸出第一安装腔后与正极柱电连接，第二导电件的一端与电源管理单元电连接，第二导电件的另一端通过其所在侧的第一开口伸出第一安装腔后与负极柱电连接。

11、根据本实用新型的另一方面，还提供了一种电池，包括：电芯；电池壳体，具有第二安装腔和与第二安装腔连通的第二开口，电芯通过第二开口安装在第二安装腔内；如上述的电池的顶盖组件，顶盖盖设在第二开口处并与第二开口密封配合。

12、应用本实用新型的技术方案，将监测模块安装在安装结构的第一安装腔内，当顶盖盖设在电池壳体上时，安装结构位于电池壳体内，监测模块包括气压检测部，因此，气压检测部位于电池壳体内。安装结构的第一安装腔与第一进气口和出气口相连通，当电池壳体内的电芯发生热失控时，产生的气体先通过第一进气口进入第一安装腔，再从第一安装腔的出气口排出，防爆阀开启，由于防爆阀位于第一安装腔的排气路径上，因此，从第一安装腔的出气口排出的气体可经过防爆阀排出电池壳体。电池壳体内的气体可通过第一进气口进入第一安装腔后直接与气压检测部接触，实现对电池壳体内部气压变化的即时响应，无需通过监测电池壳体的形变来间接推断电池壳体内部的气压变化，大幅减少了响应时间，能够更及时地检测到电池壳体内部气压的异常变化。同时，气压检测部测量的是电池壳体内部的真实气压，而非外部环境压力或壳体变形产生的间接效应，提高了检测的精度，减少了误报和漏报的可能性，进而能够提高检测的可靠性。

13、本申请的顶盖上集成了用于检测气压的气压检测部和用于泄压的防爆阀，比分别独立安装两个部件更节省电池的内部空间，且防爆阀位于第一安装腔的自第一进气口至出气口的排气路径上，能够利用防爆阀实现泄压。因此，本申请的顶盖组件集成了主动预警和被动泄压两个功能，且作为一个整体方便后续的装配过程。具体地，一方面，利用气压检测部能够实时检测电池内部的气压变化，实现主动预警；另一方面，异常情况时（比如电池内部故障，压力瞬间提升）利用防爆阀能够实现快速的被动泄压。

1.一种电池的顶盖组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述安装结构（40）还包括安装主体（43）和盖体（44），所述安装主体（43）与所述绝缘件（12）连接，所述第一安装腔（41）设置在所述安装主体（43）上，所述安装主体（43）和所述盖体（44）中的至少一个上设置有所述第一进气口（42），所述安装主体（43）上设置有与所述第一安装腔（41）连通的安装开口，所述盖体（44）具有关闭所述安装开口的关闭状态和打开所述安装开口的开启状态。

3.根据权利要求2所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述安装主体（43）凸出于所述绝缘件（12）的表面；和/或，所述盖体（44）上设置有所述第一进气口（42），所述第一进气口（42）朝向所述气压检测部设置，所述第一安装腔（41）朝向所述防爆阀（20）的一侧的侧壁上设置有所述出气口（411）。

4.根据权利要求2所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述盖体（44）与所述安装主体（43）可拆卸地连接，以使所述盖体（44）在所述关闭状态和所述开启状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的电池的顶盖组件，其特征在于，沿所述基板（11）的宽度方向，所述盖体（44）具有相对设置的第一端和第二端，所述盖体（44）的第一端和第二端均设置有至少一个卡扣（441），所述安装主体（43）上设置有至少一个卡槽（431），至少一个所述卡扣（441）与至少一个所述卡槽（431）一一对应设置，所述卡扣（441）与对应的所述卡槽（431）卡接配合。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述安装结构（40）还包括与所述第一安装腔（41）连通的容纳腔（45），所述容纳腔（45）和所述第一安装腔（41）沿所述顶盖（10）的宽度方向排布，所述容纳腔（45）的侧壁上设置有第二进气口（451）。

7.根据权利要求6所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述安装主体（43）内设置有隔板（47），并将所述安装主体（43）的内腔分隔为所述第一安装腔（41）和所述容纳腔（45）。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池的顶盖组件，其特征在于，所述监测模块（50）还包括气体流速检测部；和/或，所述监测模块（50）还包括第一导电件（60）、第二导电件（70）以及与所述气压检测部电连接的电源管理单元，沿所述顶盖（10）的长度方向，所述顶盖（10）的一端设置有正极柱（13），所述顶盖（10）的另一端设置有负极柱（14），所述电源管理单元通过所述第一导电件（60）与所述正极柱（13）电连接，所述电源管理单元通过所述第二导电件（70）与所述负极柱（14）电连接，以为所述气压检测部供电。

9.根据权利要求8所述的电池的顶盖组件，其特征在于，当所述监测模块（50）还包括第一导电件（60）、第二导电件（70）以及与所述气压检测部电连接的电源管理单元时，沿所述顶盖（10）的长度方向，所述安装结构（40）具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上均设置有第一开口（46），所述第一导电件（60）的一端与所述电源管理单元电连接，所述第一导电件（60）的另一端通过其所在侧的所述第一开口（46）伸出所述第一安装腔（41）后与所述正极柱（13）电连接，所述第二导电件（70）的一端与所述电源管理单元电连接，所述第二导电件（70）的另一端通过其所在侧的所述第一开口（46）伸出所述第一安装腔（41）后与所述负极柱（14）电连接。

10.一种电池，其特征在于，包括：