一种电池防爆阀的制作方法
本技术涉及锂电池安全,尤其涉及一种电池防爆阀。
背景技术:
1、锂电池防爆阀作为电池安全系统的核心部件,其核心功能是在电池内部发生异常工况时主动执行泄压操作,从而避免爆炸或起火事故。当前行业内主流的锂电池防爆阀设计普遍采用刻痕薄弱结构来实现开阀压力调控,但该结构存在三方面技术瓶颈:开阀精度缺陷:冲压加工过程中的工艺波动导致刻痕深度不一致,引发爆破压力值呈现离散分布状态,进而造成泄压动作过早触发或延迟启动;循环寿命衰减:电池循环充放电过程中的壳体呼吸效应,导致刻痕根部应力集中,产生疲劳微裂纹;同时,电解液(特别是lipf6水解生成的hf)对刻痕区域的腐蚀,会进一步加速爆破压力的衰减,导致防爆阀早期失效或误触发;热响应滞后性:单一阀体结构难以适配局部热失控场景,热量传递至固定阀位所需时间过长,其响应时效显著滞后于电芯壳体破裂的临界时间点。
2、因此,为了解决传统方案的控制精度不足、寿命衰减及热响应延迟问题,亟需一种电池用高安全性双阈值防爆阀结构。
技术实现思路
1、为解决背景技术中存在的技术问题,本实用新型提出一种电池防爆阀。
2、本实用新型提出的一种电池防爆阀,包括电芯防爆阀组件,所述电芯防爆阀组件包括电芯负极盖板基板、防爆阀本体、保护贴片、密封圈、极柱、下部绝缘片及铆接块,所述防爆阀本体采用双参数控制机制、并通过合金焊料层焊接于所述电芯负极盖板基板的凹槽内;所述合金焊料层能够依据热失控参数精确调节熔点、高热导率、高机械强度及强耐腐蚀性,以实现温度-压力双参数协同控制。
3、如此,实现了真正的双阈值协同控制、解决了寿命衰减问题、布局灵活,适配性强。
4、优选地,所述合金焊料层的材质设为铋基合金或铟基合金。
5、如此,具有精确调节熔点、高热导率、高机械强度及强耐腐蚀性。
6、优选地,所述铋基合金为bi57sn42ag1或bi58sn42;所述铟基合金为in52sn48。
7、如此,熔化时体积急剧收缩,促使防爆阀本体2在<3s内破裂泄压。
8、优选地,所述防爆阀本体的材质设为铝合金,其厚度为0.1mm-0.3mm,表面设有刻痕,所述刻痕的残留厚度为50-150μm。
9、如此,可承受0.8mpa的静态压力。
10、优选地,所述防爆阀本体2的温度阈值为130±10℃,压力阈值为0.6-1mpa。
11、如此,当电池内部温度升至合金焊料熔点(如130℃时),焊料瞬间熔融、失去强度并收缩,防爆阀本体2在内部压力作用下被推开,实现快速泄压。此机制对局部热失控尤为有效,响应时间可缩短至3秒以内;即便温度未达阈值,若内部压力异常升高并超过防爆阀本体2结构的机械强度0.6-1.0mpa,防爆阀本体2同样会沿刻痕破裂泄压。双重保障,安全性更高。
12、优选地,所述保护贴片通过背胶固定于所述电芯负极盖板基板表面。
13、如此,防止运输和装配过程中的机械损伤和污染。
14、优选地,当应用于方形电芯时,所述防爆阀本体设置于电池顶盖的单侧。
15、优选地,当应用于刀片形电芯时,所述防爆阀本体对称分布在电芯两端的极柱侧。
16、如此,形成了“主防爆阀温度/压力双触发+辅助泄压阀压力触发”的多级、立体安全防护,彻底解决热响应延迟问题。
17、综上所述,本实用新型具有以下有益效果:采用特殊合金焊料当作焊料连接防爆阀本体和电芯负极盖板基板,该特殊合金焊料可依据热失控参数精确调节熔点、高热导率、高机械强度及强耐腐蚀性,通过该特殊合金焊料实现温度-压力双参数协同控制,有效改善传统防爆阀控制精度不足与寿命衰减问题;防爆阀本体与合金焊料均具有优良的耐电解液腐蚀性能,可在刻痕区域及焊接界面形成稳定钝化膜,有效抑制hf酸蚀和疲劳裂纹扩展,确保防爆阀在整个电池寿命周期内阈值参数稳定。
18、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
1.一种电池防爆阀,包括电芯防爆阀组件,所述电芯防爆阀组件包括电芯负极盖板基板(1)、防爆阀本体(2)、保护贴片(3)、密封圈(4)、极柱(5)、下部绝缘片(6)及铆接块(7),其特征在于,所述防爆阀本体(2)采用双参数控制机制、并通过合金焊料层焊接于所述电芯负极盖板基板(1)的凹槽内;所述合金焊料层能够依据热失控参数精确调节熔点、高热导率、高机械强度及强耐腐蚀性,以实现温度-压力双参数协同控制。
2.根据权利要求1所述的电池防爆阀,其特征在于,所述合金焊料层的材质设为铋基合金或铟基合金。
3.根据权利要求2所述的电池防爆阀,其特征在于,所述铋基合金为bi57sn42ag1或bi58sn42;所述铟基合金为in52sn48。
4.根据权利要求1所述的电池防爆阀,其特征在于,所述防爆阀本体(2)的材质设为铝合金,其厚度为0.1mm-0.3mm,表面设有刻痕,所述刻痕的残留厚度为50-150μm。
5.根据权利要求4所述的电池防爆阀,其特征在于,所述防爆阀本体(2)的温度阈值为130±10℃,压力阈值为0.6-1mpa。
6.根据权利要求1所述的电池防爆阀,其特征在于,所述保护贴片(3)通过背胶固定于所述电芯负极盖板基板(1)表面。
7.根据权利要求1所述的电池防爆阀,其特征在于,当应用于方形电芯时,所述防爆阀本体(2)设置于电池顶盖的单侧。
8.根据权利要求1所述的电池防爆阀,其特征在于,当应用于刀片形电芯时,所述防爆阀本体(2)对称分布在电芯两端的极柱侧。
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