CN107394066A - 电池盖板及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，涉及一种电池盖板及其加工方法，该电池盖板包括基板、正极极柱、负极极柱、正极密封组件及负极密封组件，基板上设置正极极柱孔及负极极柱孔，正极极柱置于正极极柱孔中，负极极柱置于负极极柱孔中，正极极柱上部外环设有第一环状凸台，负极极柱上部外环设有第二环状凸台；正极极柱中部环设有第一固定块，负极极柱中部环设有第二固定块；正极密封组件设置在基板与正极极柱之间，负极密封组件设置在基板与负极极柱之间；正极密封组件包括正极第一密封件和正极第二密封件，负极密封组件包括负极第一密封件和负极第二密封件。该电池盖板密封性能稳定，不易腐蚀，且其结构简单，易于加工。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种电池盖板及其加工方法。
背景技术
动力电池是新能源汽车及储能电站的发展方向，因而电池的安全性至关重要。电池盖板作为动力电池的重要组成部分，决定了动力电池的密封性能和绝缘性能。锂离子动力电池在长期使用或储存过程中，由于电池盖板的密封性能差，电解液会使电池盖板腐蚀，从而造成漏液等不良反应。
此外，现有技术的电池盖板通常在极柱周围设置陶瓷环作为绝缘件，并通过卡簧将陶瓷环固定，再在绝缘件及卡簧外侧设置密封层，从而实现电池盖板的绝缘密封效果。但该方法结构复杂且不易加工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的电池盖板密封性能差、易腐蚀且不易加工的技术问题，提供一种电池盖板及其加工方法。
为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种电池盖板，包括基板、正极极柱、负极极柱、正极密封组件及负极密封模组，所述基板上设置正极极柱孔及负极极柱孔，所述正极极柱置于所述正极极柱孔中，所述负极极柱置于所述负极极柱孔中，所述正极密封组件设置在所述基板与所述正极极柱之间，所述负极密封组件设置在所述基板与所述负极极柱之间；
所述正极极柱包括正极极柱上部、正极极柱中部和正极极柱下部；所述负极极柱包括负极极柱上部、负极极柱中部和负极极柱下部；
所述正极极柱上部外环设有第一环状凸台，所述负极极柱上部外环设有第二环状凸台；
所述正极极柱中部环设有第一固定块，所述负极极柱中部环设有第二固定块；
所述正极密封组件包括正极第一密封件和正极第二密封件，所述正极第一密封件设置在所述基板、所述正极极柱中部及所述正极极柱下部之间，所述正极第二密封件通过注塑设置在所述基板、所述第一环状凸台、所述第一固定块与所述正极极柱上部之间；所述负极密封组件包括负极第一密封件和负极第二密封件，所述负极第一密封件设置在所述基板、所述负极极柱中部及所述负极极柱下部之间，所述负极第二密封件通过注塑设置在所述基板、所述第二环状凸台、所述第二固定块与所述负极极柱上部之间。
可选地，所述正极极柱上部顶端设有正极环状缺口，所述正极第二密封件延伸至所述正极环状缺口；
所述负极极柱上部顶端设有负极环状缺口，所述负极第二密封件延伸至所述负极环状缺口。
可选地，沿所述正极极柱中部侧壁设有一第一环状凹槽，所述第一环状凹槽侧表面呈弧形或多边形，所述第一固定块设置在所述第一环状凹槽与所述基板之间；
沿所述负极极柱中部侧壁设有一第二环状凹槽，所述第二环状凹槽侧表面呈弧形或多边形，所述第二固定块设置在所述第二环状凹槽与所述基板之间。
可选地，所述正极第一密封件呈L形或多边形环状结构，所述正极第二密封件呈弧形环状或多边形环状结构。
可选地，所述负极第一密封件呈L形或多边形环状结构，所述负极第二密封件呈弧形环状或多边形环状结构。
可选地，所述正极极柱与所述基板间的电阻值为2～10000Ω。
可选地，所述正极第二密封件由绝缘材料和导电材料混合而成，所述正极第二密封件的绝缘材料为橡胶、塑料和陶瓷中的一种或多种，所述正极第二密封件的导电材料为碳纤维、石墨和金属粉末中的一种或多种，所述正极第二密封件中导电材料的添加比例为0～60％。
可选地，所述负极第二密封件由绝缘材料和导电材料混合而成，所述负极第二密封件的绝缘材料为橡胶、塑料和陶瓷中的一种或多种，所述负极第二密封件的导电材料为碳纤维、石墨和金属粉末中的一种或多种，所述负极第二密封件中导电材料的添加比例为0～60％。
根据本发明的电池盖板，在基板与极柱之间设置密封组件，并在极柱上部外环设环状凸台，极柱中部设置环状凹槽以及固定块，固定块通过注塑方式形成且部分收容于环状凹槽内，将第一密封件设置在基板与极柱下部之间，再将第二密封件通过注塑方式设置在基板、环状凸台、固定块与极柱上部之间。通过两次注塑使基板与极柱之间的密封更牢固，密封性能更稳定，不易腐蚀。在受到震动、跌落、高低温变化的情况下，依然可以保持优良的密封性能，且其结构简单，易于加工。此外，本发明的电池盖板的第二密封件由绝缘材料与导电材料组成，可以通过调节绝缘材料与导电材料的比例，进而调节基板与极柱之间的电阻。
另一方面，本发明还提供一种上述电池盖板的加工方法，其包括以下步骤：
通过冲压模具在基板上冲压出正极极柱孔和负极极柱孔；
制作正极极柱及负极极柱；
将正极第一密封件套在正极极柱上，将负极第一密封件套在负极极柱上；
将基板从上方下压至所述正极第一密封件及负极第一密封件上；
通过注塑模具分别向所述正极极柱和负极极柱的中部注入绝缘材料，形成第一固定块和第二固定块；
将第一环状凸台通过激光焊接至正极极柱上部，将第二环状凸台通过激光焊接至负极极柱上部；
将正极第二密封件通过注塑模具注入到正极极柱上部、第一环状凸台、第一固定块和基板之间进行密封，将负极第二密封件通过注塑模具注入到负极极柱上部、第二环状凸台、第二固定块和基板之间进行密封，以形成电池盖板。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的电池盖板的示意图；
图2是图1所示的电池盖板A处的放大示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、基板；101、正极极柱孔；102、负极极柱孔；
2、正极极柱；201、正极极柱上部；202、正极极柱中部；203、正极极柱下部；204、第一环状凹槽；205、第一环状凸台；206、第一固定块；
3、负极极柱；301、负极极柱上部；302、负极极柱中部；303、负极极柱下部；304、第二环状凹槽；305、第二环状凸台；306、第二固定块；
4、正极密封组件；401、正极第一密封件；4011、底端；4012、顶端；402、正极第二密封件；
5、负极密封组件；501、负极第一密封件；502、负极第二密封件。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一实施例提供的电池盖板，包括基板1、正极极柱2、负极极柱3、正极密封组件4及负极密封组件5。基板1上分别设有用于放置正极极柱2的正极极柱孔101以及用于放置负极极柱3的负极极柱孔102。正极密封组件4设置在基板1与正极极柱2之间，负极密封组件5设置在基板1与负极极柱3之间，从而使基板1与正极极柱2及负极极柱3进行密封连接。
如图2所示，正极极柱2包括正极极柱上部201、正极极柱中部202和正极极柱下部203，在正极极柱上部201外环设有第一环状凸台205，正极极柱中部202侧壁设有一第一环状凹槽204，且正极极柱中部202外还环设有第一固定块206。在本实施例中，第一环状凹槽204的侧表面呈弧形，正极极柱下部203的直径大于正极极柱上部201和正极极柱中部202的直径，且正极极柱上部201和正极极柱中部202的直径小于正极极柱孔101的直径。可以理解的，正极极柱上部201和正极极柱中部202可穿过正极极柱孔101，且正极极柱中部202的侧壁与正极极柱孔101的侧壁间存在间隙。此外，第一固定块206通过注塑模具注入绝缘材料而成。第一环状凸台205在将正极极柱上部201和正极极柱中部202穿过正极极柱孔101之后，通过激光焊接至正极极柱上部201。可以理解的，第一固定块206将部分嵌入第一环状凹槽204内，从而固定正极极柱2相对基板1间的相对位置。
正极密封组件4设置在基板1与正极极柱2之间。可以理解的，正极密封组件4部分收容于正极极柱孔101内。在其他实施例中，第一环状凹槽204的侧表面也呈多边形。
正极密封组件4包括正极第一密封件401和正极第二密封件402。正极第一密封件401设置在基板1与正极极柱下部203之间，正极第二密封件402通过注塑设置在基板1、第一环状凸台205、第一固定块206与正极极柱上部201之间。进一步的，正极极柱上部201顶端设有一正极环状缺口，正极第二密封件402延伸至所述正极环状缺口。可以理解的，第一环状凸台205和第一固定块206将收容于正极极柱2与正极第二密封件402之间。在本实施例中，正极第一密封件401大致呈L形环状结构，正极第二密封件402呈弧形环状结构。具体的，正极第一密封件401的底端4011设于正极极柱下部203的上表面与基板1的下表面之间，正极第一密封件401的顶端4012设于正极极柱中部202的侧壁与正极极柱孔101的侧壁之间的间隙内。
在其他实施例中，正极第一密封件401也可呈多边形环状结构，正极第二密封件402也可呈多边形环状结构。
进一步地，正极第二密封件402由橡胶与碳纤维混合制成。可以理解的，通过调节橡胶与碳纤维的比例，可以实现对正极极柱2与基板1之间的电阻值的调节。在其他实施例中，橡胶也可替换为橡胶、塑料、陶瓷中的一种或多种作为正极第二密封件402的绝缘材料，碳纤也可替换为碳纤维、石墨、金属粉末中的一种或多种作为正极第二密封件402的导电材料。优选地，导电材料的添加比例可以为0～60％中的任意比例，对应的，正极极柱2与基板1间的电阻值将在2～10000Ω之间。
在本实施例中，负极极柱3与正极极柱2结构相同，且负极极柱3与基板1及负极密封组件5之间的连接结构与正极极柱2与基板1及正极密封组件4之间的连接结构相同。
具体的，如图1所示，负极极柱3包括负极极柱上部301、负极极柱中部302和负极极柱下部303，在负极极柱上部301外环设有第二环状凸台305，负极极柱中部302侧壁设有一第二环状凹槽304，且负极极柱中部302外还环设有第二固定块306。在本实施例中，第二环状凹槽304的侧表面呈弧形，负极极柱下部303的直径大于负极极柱上部301和负极极柱中部302的直径，且负极极柱上部301和负极极柱中部302的直径小于负极极柱孔102的直径。可以理解的，负极极柱上部301和负极极柱中部302可穿过负极极柱孔102，且负极极柱中部302的侧壁与负极极柱孔102的侧壁间存在间隙。此外，第二固定块306通过注塑模具注入绝缘材料而成。第二环状凸台305在将负极极柱上部301和负极极柱中部302穿过负极极柱孔102之后，通过激光焊接至负极极柱上部301。可以理解的，第二固定块306将部分嵌入第二环状凹槽304内，从而固定负极极柱3相对基板1间的相对位置。
负极密封组件5设置在基板1与负极极柱3之间。可以理解的，负极密封组件5部分收容于负极极柱孔102内。在其他实施例中，第二环状凹槽304的侧表面也呈多边形。
负极密封组件5包括负极第一密封件501和负极第二密封件502。负极第一密封件501设置在基板1与负极极柱下部303之间，负极第二密封件502通过注塑设置在基板1、第二环状凸台305、第二固定块306与负极极柱上部301之间。进一步的，负极极柱上部301顶端设有一负极环状缺口，负极第二密封件502延伸至所述负极环状缺口。可以理解的，第二环状凸台305和第二固定块306将收容于负极极柱3与负极第二密封件502之间。在本实施例中，负极第一密封件501大致呈L形环状结构，负极第二密封件502呈弧形环状结构。具体的，负极第一密封件501的底端设于负极极柱下部303的上表面与基板1的下表面之间，负极第一密封件501的顶端设于负极极柱中部302的侧壁与负极极柱孔102的侧壁之间的间隙内。
在其他实施例中，负极第一密封件501也可呈多边形环状结构，负极第二密封件502也可呈多边形环状结构。
进一步地，负极第二密封件502由橡胶与碳纤维混合制成。可以理解的，通过调节橡胶与碳纤维的比例，可以实现对负极极柱3与基板1之间的电阻值的调节。在其他实施例中，橡胶也可替换为橡胶、塑料、陶瓷中的一种或多种作为负极第二密封件502的绝缘材料，碳纤也可替换为碳纤维、石墨、金属粉末中的一种或多种作为负极第二密封件502的导电材料。优选地，导电材料的添加比例可以为0～60％中的任意比例，对应的，负极极柱3与基板1间的电阻值将在2～10000Ω之间。
根据本发明实施例提供的电池盖板，在基板1与极柱之间设置密封组件，并在极柱上部外环设环状凸台，极柱中部设置环状凹槽以及固定块，固定块通过注塑方式形成且部分收容于环状凹槽内，将第一密封件设置在基板1与极柱下部之间，再将第二密封件通过注塑方式设置在基板1、环状凸台、固定块与极柱上部之间。通过两次注塑使基板1与极柱之间的密封更牢固，密封性能更稳定，不易腐蚀。在受到震动、跌落、高低温变化的情况下，依然可以保持优良的密封性能，且其结构简单，易于加工。此外，本发明的电池盖板的正极第二密封件402和负极第二密封件502由绝缘材料与导电材料组成，可以通过调节绝缘材料与导电材料的比例，进而调节基板1与极柱之间的电阻。
另外，本发明一实施例还提供了一种上述电池盖板的加工方法，其包括以下步骤：
a.通过冲压模具在基板1上冲出正极极柱孔101和负极极柱孔102。
b.制作正极极柱2及负极极柱3。
具体的，正极极柱2包括正极极柱上部201、正极极柱中部202和正极极柱下部203，使正极极柱下部203的直径大于正极极柱上部201和正极极柱中部202的直径，正极极柱上部201和正极极柱中部202的直径小于正极极柱孔101的直径，以便于正极极柱2穿过正极极柱孔101。同时，在正极极柱上部201外环设有第一环状凸台205，正极极柱中部202侧壁设置一第一环状凹槽204以及部分嵌入第一环状凹槽204内的第一固定块206。
负极极柱3包括负极极柱上部301、负极极柱中部302和负极极柱下部303，使负极极柱下部303的直径大于负极极柱上部301和负极极柱中部302的直径，负极极柱上部301和负极极柱中部302的直径小于负极极柱孔102的直径，以便于负极极柱3穿过负极极柱孔102。同时，在负极极柱上部301外环设有第二环状凸台305，负极极柱上部301侧壁设置一第二环状凹槽304以及部分嵌入第二环状凹槽304内的第二固定块306。
c.将正极第一密封件401套在正极极柱2上，将负极第一密封件501套在负极极柱3上。
d.将基板1从上方下压至正极第一密封件401及负极第一密封件501上；使正极第一密封件401的底端4011嵌入基板1与正极极柱下部203之间，负极第一密封件501的底端嵌入基板1与负极极柱下部303之间实现密封。
e.将正极第二密封件402通过注塑模具注入到正极极柱上部201、第一环状凸台205、第一固定块206和基板1之间进行密封，将负极第二密封件502通过注塑模具注入到负极极柱上部301、第二环状凸台305、第二固定块306和基板1之间进行密封，以形成电池盖板。可以理解的，第一环状凸台205和第一固定块206将收容于正极极柱2与正极第二密封件402之间，第二环状凸台305和第二固定块306将收容于负极极柱3与负极第二密封件502之间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电池盖板，其特征在于，包括基板、正极极柱、负极极柱、正极密封组件及负极密封模组，所述基板上设置正极极柱孔及负极极柱孔，所述正极极柱置于所述正极极柱孔中，所述负极极柱置于所述负极极柱孔中，所述正极密封组件设置在所述基板与所述正极极柱之间，所述负极密封组件设置在所述基板与所述负极极柱之间；
所述正极极柱包括正极极柱上部、正极极柱中部和正极极柱下部；所述负极极柱包括负极极柱上部、负极极柱中部和负极极柱下部；
所述正极极柱上部外环设有第一环状凸台，所述负极极柱上部外环设有第二环状凸台；
所述正极极柱中部环设有第一固定块，所述负极极柱中部环设有第二固定块；
所述正极密封组件包括正极第一密封件和正极第二密封件，所述正极第一密封件设置在所述基板、所述正极极柱中部及所述正极极柱下部之间，所述正极第二密封件通过注塑设置在所述基板、所述第一环状凸台、所述第一固定块与所述正极极柱上部之间；所述负极密封组件包括负极第一密封件和负极第二密封件，所述负极第一密封件设置在所述基板、所述负极极柱中部及所述负极极柱下部之间，所述负极第二密封件通过注塑设置在所述基板、所述第二环状凸台、所述第二固定块与所述负极极柱上部之间。
2.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述正极极柱上部顶端设有正极环状缺口，所述正极第二密封件延伸至所述正极环状缺口；
所述负极极柱上部顶端设有负极环状缺口，所述负极第二密封件延伸至所述负极环状缺口。
3.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，沿所述正极极柱中部侧壁设有一第一环状凹槽，所述第一环状凹槽侧表面呈弧形或多边形，所述第一固定块设置在所述第一环状凹槽与所述基板之间；
沿所述负极极柱中部侧壁设有一第二环状凹槽，所述第二环状凹槽侧表面呈弧形或多边形，所述第二固定块设置在所述第二环状凹槽与所述基板之间。
4.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述正极第一密封件呈L形或多边形环状结构，所述正极第二密封件呈弧形环状或多边形环状结构。
5.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述负极第一密封件呈L形或多边形环状结构，所述负极第二密封件呈弧形环状或多边形环状结构。
6.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述正极极柱与所述基板间的电阻值为2～10000Ω。
7.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述正极第二密封件由绝缘材料和导电材料混合而成，所述正极第二密封件的绝缘材料为橡胶、塑料和陶瓷中的一种或多种，所述正极第二密封件的导电材料为碳纤维、石墨和金属粉末中的一种或多种，所述正极第二密封件中导电材料的添加比例为0～60％。
8.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述负极第二密封件由绝缘材料和导电材料混合而成，所述负极第二密封件的绝缘材料为橡胶、塑料和陶瓷中的一种或多种，所述负极第二密封件的导电材料为碳纤维、石墨和金属粉末中的一种或多种，所述负极第二密封件中导电材料的添加比例为0～60％。
9.一种权利要求1-8任一项所述的电池盖板的加工方法，其特征在于，包括：
通过冲压模具在基板上冲压出正极极柱孔和负极极柱孔；
制作正极极柱及负极极柱；
将正极第一密封件套在正极极柱上，将负极第一密封件套在负极极柱上；
将基板从上方下压至所述正极第一密封件及负极第一密封件上；
通过注塑模具分别向所述正极极柱和负极极柱的中部注入绝缘材料，形成第一固定块和第二固定块；
将第一环状凸台通过激光焊接至正极极柱上部，将第二环状凸台通过激光焊接至负极极柱上部；
将正极第二密封件通过注塑模具注入到正极极柱上部、第一环状凸台、第一固定块和基板之间进行密封，将负极第二密封件通过注塑模具注入到负极极柱上部、第二环状凸台、第二固定块和基板之间进行密封，以形成电池盖板。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109509848A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-03-22 | 湖南三迅新能源科技有限公司 | 电池盖板密封机构及加工方法 |
| CN110739416A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-31 | 多氟多新能源科技有限公司 | 一种优化的新型锂电池盖板组件 |
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