CN107403886B - 电池顶盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池顶盖，包括设有注液孔的盖板和通过过盈配合密封收容于注液孔中的密封钉，其中，密封钉包括金属部和组接于金属部上的橡胶部，金属部和橡胶部与所述注液孔的接触处均为过盈配合。相对于现有技术，本发明电池顶盖具有以下优点：1)橡胶部的设置可以有效阻止金属毛刺和颗粒落入电池壳体内，可以保证电池的安全性能；2)采用机械密封结构，无需激光焊接，工艺简单，可以显著降低成本。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，更具体地说，本发明涉及一种工艺简单且能保证电池安全性能的电池顶盖。
背景技术
现有电池中，电池顶盖的注液孔密封采用密封钉或密封球与注液孔过盈配合实现密封。但是，过盈配合会导致密封钉与注液孔壁之间发生摩擦，产生的金属颗粒和毛刺可能掉入电池内部引起电池短路。为了避免因金属颗粒和毛刺掉入电池内部引起电池短路，装配时过盈量需要控制在很小的范围内，因此对机加工的精度要求非常高，不易实现。
有鉴于此，有必要提供一种工艺简单且能保证电池安全性能的电池顶盖。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种工艺简单且能保证电池安全性能的电池顶盖。
为了实现上述目的，本发明提供一种电池顶盖，包括设有注液孔的盖板和通过过盈配合密封收容于注液孔中的密封钉，其中，所述密封钉包括金属部和组接于金属部的橡胶部，金属部和橡胶部与所述注液孔的接触处均为过盈配合；所述注液孔内开设有凹陷部，所述密封钉的橡胶部对应设有可卡合于凹陷部中的突出部。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述金属部由不锈钢或铝合金制成。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述橡胶部由氟橡胶或丁基橡胶制成。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述金属部和注液孔的过盈量为80～200μm，所述橡胶部与注液孔的过盈量为100～300μm。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述橡胶部粘结或插接于所述金属部的下端。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述橡胶部围设于金属部的周围。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述凹陷部设置于所述注液孔高度方向的中央位置处或设置于所述注液孔的底部。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述金属部设有延伸部，至少部分延伸部置于所述盖板的上表面上。
作为本发明电池顶盖的一种改进，所述金属部与所述盖板的上表面通过焊接密封。
相对于现有技术，本发明电池顶盖具有以下优点：
1)密封钉在低温下冷却装配，可以有效防止金属毛刺和颗粒的产生，防止接触界面的破坏，实现注液孔的可靠密封；
2)橡胶部的设置可以有效阻止金属毛刺和颗粒落入电池壳体内，可以保证电池的安全性能；
3)采用机械密封结构，无需激光焊接，工艺简单，可以显著降低成本；
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明电池顶盖及其技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明电池顶盖第一实施方式的分解示意图。
图2为本发明电池顶盖第一实施方式的组装示意图。
图3为本发明电池顶盖第二实施方式的分解示意图。
图4为本发明电池顶盖第二实施方式的组装示意图。
图5为本发明电池顶盖第三实施方式的分解示意图。
图6为本发明电池顶盖第三实施方式的组装示意图。
图7为本发明电池顶盖第四实施方式的组装示意图。
图8为本发明电池顶盖第五实施方式的组装示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中给出的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参照图1和图2所示，本发明电池顶盖的第一实施方式包括设有注液孔100的盖板10和通过过盈配合收容于注液孔100中的密封钉20。
注液孔100贯穿盖板10设置，其尺寸、形状与密封钉20的尺寸、形状相对应，以便通过过盈配合适应性地收容密封钉20。根据本发明的一个优选实施方式，盖板10于注液孔100的中央位置处设有凹陷部104，凹陷部104大致呈具有一定高度的圆柱形，以对应收容密封钉20上设置的突出部204。
密封钉20可通过过盈配合适应性地收容于注液孔100中，并具有良好的密封性能。在图示实施方式中，密封钉20为包括金属部200和橡胶部202的一体密封钉。根据本发明的一个实施方式，金属部200采用不锈钢或者铝合金材料制成，橡胶部202采用耐低温和耐电解液的氟橡胶或丁基橡胶制成。
金属部200大致为圆柱形，其高度约为注液孔100高度的1/2，其横截面的直径大于注液孔100的直径，以实现与注液孔100的过盈配合。在图示实施方式中，金属部200与注液孔100的过盈量为80～200μm。
橡胶部202大致呈圆柱锥形，其设有与凹陷部104对应的圆柱形突出部204，当密封钉20装设于注液孔100中时，突出部204对应嵌入凹陷部104中。如此设置，不仅可以防止密封钉20掉入电池壳体内，而且可实现密封钉20的准确定位并防止金属颗粒和毛刺进入电池壳体内，防止因金属颗粒刺穿隔离膜而引起的短路，从而改善电池的安全性能。
橡胶部202横截面的直径大于注液孔100的尺寸，以保证橡胶部202可以通过过盈配合安装于注液孔100中。在图示实施方式中，橡胶部202与注液孔100的过盈量为100～300μm。
橡胶部202与金属部200的连接方式没有特殊限制，只要能保证橡胶部202与金属部200之间具有足够强的连接力和足够的强度、韧性即可。例如，在图示实施方式中，橡胶部202粘结于金属部200下端部，且不会因为挤压和压缩而脱落，可有效防止金属颗粒和毛刺进入电池壳体内。根据本发明的其他实施方式，金属部200的下端部插入橡胶部202中并紧固于橡胶部202上。
以下结合图1和图2，详细说明本发明电池顶盖的制备过程。
首先，提供厚度为2～3mm的铝板作为盖板10，在盖板10的适当位置处设置贯穿盖板10的注液孔100，并在注液孔100高度方向的中央位置处设置凹陷部104，凹陷部104的高度为0.8mm～1.8mm；
其次，按图1和图2所示的结构制备密封钉20，并且保证金属部200和橡胶部202的尺寸、大小能够满足与注液孔100过盈配合的要求；
再次，将密封钉20放在液氮或干冰中冷却至-40～-100℃，准备装配；
最后，通过简易工具将密封钉20准确放置在注液孔100处，利用冲压机进行加压，将密封钉20压入至与盖板10平齐的位置。
按照上述步骤制成的电池顶盖包括设有注液孔100的盖板10和通过过盈配合密封收容于注液孔100中的密封钉20，其中，密封钉20为包括金属部200和橡胶部202的一体密封钉，且金属部200和橡胶部202与注液孔100的接触处均为过盈配合。
图3和图4所示为本发明电池顶盖第二实施方式的结构示意图，其结构与本发明电池顶盖的第一实施方式基本相同，不同之处在于：橡胶部202的突出部204、凹陷部104的形状不同，为大致呈“灯笼型”的弧形结构。
图5和图6所示为本发明电池顶盖第三实施方式的结构示意图，其结构与本发明电池顶盖的第一实施方式基本相同，不同之处在于：橡胶部202并非组接于金属部200的端部，而是围设于金属部200的周围。如此设置，橡胶部202自身即可充当突出部204。
图7所示为本发明电池顶盖第四实施方式的结构示意图，其结构与本发明电池顶盖的第一实施方式基本相同，不同之处在于：凹陷部104设置于注液孔100的底部，密封钉20的橡胶部202自身直接与凹陷部104过盈配合。
图8所示为本发明电池顶盖第五实施方式的结构示意图，其结构与本发明电池顶盖的第一实施方式基本相同，不同之处在于：金属部200的顶端尺寸远远大于注液孔100的尺寸并形成延伸部206，安装于注液孔100之后，金属部200并非完全坐落于注液孔100中，其延伸部206置于盖板10的上表面。可以理解的是，本发明电池顶盖第五实施方式中的延伸部设置同样可以适用于本发明电池顶盖的第一实施方式至第四实施方式中。
此外，需要说明的是，为了提高电池顶盖的整体密封性，在本发明的各个实施方式中，除了金属部200、橡胶部202与盖板10的过盈配合，金属部200与盖板10的上表面还可以通过焊接实现密封。
结合以上对本发明各个实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明电池顶盖具有以下优点：
1)密封钉20在低温下冷却装配，可以有效防止金属毛刺和颗粒的产生，防止接触界面的破坏，实现注液孔100的可靠密封；
2)橡胶部202及其突出部204和凹陷部104的设置可以有效阻止金属毛刺和颗粒落入电池壳体内，可以保证电池的安全性能；
3)采用机械密封结构，无需激光焊接，工艺简单，可以显著降低成本；
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种电池顶盖，包括设有注液孔的盖板和通过过盈配合密封收容于注液孔中的密封钉，其特征在于：所述密封钉包括金属部和组接于金属部的橡胶部，其中，金属部和橡胶部与所述注液孔的接触处均为过盈配合；所述注液孔内开设有凹陷部，所述凹陷部设置于所述注液孔高度方向的中央位置处或设置于所述注液孔的底部，所述密封钉的橡胶部对应设有可卡合于凹陷部中的突出部。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述金属部由不锈钢或铝合金制成。
3.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述橡胶部由氟橡胶或丁基橡胶制成。
4.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述金属部和注液孔的过盈量为80～200μm，所述橡胶部与注液孔的过盈量为100～300μm。
5.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述橡胶部粘结或插接于所述金属部的下端。
6.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述橡胶部围设于金属部的周围。
7.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于：所述金属部设有延伸部，至少部分延伸部置于所述盖板的上表面上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池顶盖，其特征在于：所述金属部与所述盖板的上表面通过焊接密封。
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