CN108899441A - 一种分离式止动架盖板结构 - Google Patents

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鞠林润
杨刚
李彬彬
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Abstract

本发明公开了一种分离式止动架盖板结构，包括：盖板、负极压板、正极压板、负极止动架、正极止动架、负极铆钉和正极铆钉，其中：负极压板与负极止动架相对布置在盖板的两侧并通过负极铆钉将三者铆接，且极止动架与盖板贴合并在贴合处形成间距布置的第一负极槽腔、第二负极槽腔，极止动架且位于第一负极槽腔和第二负极槽腔之间设有由靠近盖板的一侧向远离盖板的一侧延伸且两端贯通的排气口，且该排气口与第二负极槽腔之间设有连通二者的导气槽；正极压板与正极止动架相对布置并通过正极铆钉铆接。本发明止动架注塑成形的一致性与成平率高，成本低，且可以有效确保气流的流通，提高电池的安全性能。

Description

一种分离式止动架盖板结构
技术领域
本发明涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及一种分离式止动架盖板结构。
背景技术
自20世纪90年代以来，锂离子二次电池被证明可以有效地在狭小的空间储存大量能源。这使得它们不仅适合汽车，还适合消费类电子产品，比如电动工具和手机等。因此，电池的稳定性、轻量化、安全性的要求也更为明确。作为新能源汽车动力输出的源头，电池更是承载着车辆与人员的生命安全。因此选择一款性能优越、安全更高的的动力电池势必成为人们的首要之选。
电池结构中最为重要的就是其复杂的盖板。盖板是电池将化学能转为电能的一个安全枢纽。因此，它的可靠性是至关重要的。而盖板设计中，止动架是连接盖板和卷芯的支撑桥梁，它在保证盖板与卷芯适当距离且绝缘的情况下，紧紧按压卷芯，从而提高卷芯在电池内部的稳定性，避免因为卷芯的偏移窜动导致电池内部绝缘膜的脱落、极耳的断裂、极片错位等失效造成的安全隐患。而目前锂电池盖板结构在安全性能和制造成本方面尚有不足之处，亟待改进。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种分离式止动架盖板结构。
本发明提出了一种分离式止动架盖板结构，包括：盖板、负极压板、正极压板、负极止动架、正极止动架、负极铆钉和正极铆钉，其中：
负极压板与负极止动架相对布置在盖板的两侧并通过负极铆钉将三者铆接，且极止动架与盖板贴合并在贴合处形成间距布置的第一负极槽腔、第二负极槽腔，极止动架且位于第一负极槽腔和第二负极槽腔之间设有由靠近盖板的一侧向远离盖板的一侧延伸且两端贯通的排气口，且该排气口与第二负极槽腔之间设有连通二者的导气槽；
正极压板与负极压板位于盖板的同一侧，正极止动架与负极止动架位于盖板的同一侧，且正极压板与正极止动架相对布置并通过正极铆钉铆接。
优选地，极止动架上设有与第一负极槽腔连通的第一负极排气孔和与第二负极槽腔连通的第二负极排气孔。
优选地，负极止动架远离盖板的一侧且位于第一负极槽腔、第二负极槽腔之间设有负极主凹腔，所述负极主凹腔的底部设有沉槽，沉槽的底部设有贯通的通孔以形成排气口；导气槽连通所述沉槽与第二负极槽腔。
优选地，排气口处安装有用于将其分隔成多个气口的防护罩。
优选地，防护罩位于沉槽内部。
优选地，负极止动架远离盖板的一侧具有第一负极止动平面和第二负极止动平面，且第一负极止动平面、第二负极止动平面相对布置在负极主凹腔的两侧，第一负极止动平面上设有连通第一负极槽腔的通孔以形成第一负极排气孔，第二负极止动平面上设有连通第二负极槽腔的通孔以形成第二负极排气孔。
优选地，负极主凹腔的底部且位于沉槽的一侧设有负极容腔；负极铆钉包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当负极铆钉对负极压板、负极止动架和盖板形成铆接时，该负极铆钉中的限位块位于负极容腔内并与该负极容腔过盈配合。
优选地，负极铆钉与负极压板相接处焊接固定。
优选地，负极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对负极极耳进行避让的负极极耳避让槽。
优选地，正极止动架与盖板贴合并在贴合处形成间距布置的第一正极槽腔、第二正极槽腔，且极止动架上设有与第一正极槽腔连通的第一正极排气孔和与第二正极槽腔连通的第二正极排气孔。
优选地，正极止动架远离盖板的一侧设有正极主凹腔，所述正极主凹腔位于第一正极槽腔与第二正极槽腔之间，且正极主凹腔靠近第二正极槽腔一侧的侧壁设有连通二者的侧排气孔；盖板上安装有防爆阀，且该防爆阀位于第二正极槽腔的内侧。
优选地，正极止动架远离盖板的一侧具有第一正极止动平面和第二正极止动平面，且第一正极止动平面、第二正极止动平面相对布置在所述正极主凹腔的两侧，且第一正极止动平面上设有连通第一正极槽腔的通孔以形成第一正极排气孔，第二正极止动平面上设有连通第二正极槽腔的通孔以形成第二正极排气孔。
优选地，正极主凹腔的底部设有正极容腔；正极铆钉包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当正极铆钉对正极压板、正极止动架和盖板形成铆接时，该正极铆钉中的限位块位于正极容腔内并与该正极容腔过盈配合。
优选地，正极铆钉与正极压板相接触焊接固定。
优选地，正极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对正极极耳进行避让的正极极耳避让槽。
优选地，盖板上设有负极配合凹腔和正极配合凹腔；负极止动架上设有负极凸起部，且当负极止动架与盖板铆接时，所述负极凸起部位于负极配合凹腔内并与负极配合凹腔过盈配合；正极止动架上设有正极凸起部，且当正极止动架与盖板铆接时，所述正极凸起部位于正极配合凹腔内并与正极配合凹腔过盈配合。
本发明中，通过采用正负极止动架分离式结构，结构简洁，并且止动架注塑成形的一致性与成平率高，并且盖板装配简单，可以大大降低盖板的成本。同时，通过在排气口与第二负极槽腔之间设置导气槽，可以有效确保气流的流通，提高电池的安全性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构的结构示意图；
图2为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构的分解图；
图3为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述负极止动架的正面结构示意图；
图4为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述负极止动架的背面结构示意图；
图5为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述正极止动架的正面结构示意图；
图6为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述正极止动架的背面结构示意图；
图7为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述盖板的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-7所示，图1为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构的结构示意图；图2为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构的分解图；图3为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述负极止动架的正面结构示意图；图4为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述负极止动架的背面结构示意图；图5为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述正极止动架的正面结构示意图；图6为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述正极止动架的背面结构示意图；图7为本发明提出的一种分离式止动架盖板结构中所述盖板的结构示意图。
参照图1-2，本发明实施例提出的一种分离式止动架盖板结构，包括：盖板1、负极压板2、正极压板3、负极止动架4、正极止动架5、负极铆钉6和正极铆钉7，其中：
负极压板2与负极止动架4相对布置在盖板1的两侧并通过负极铆钉6将三者铆接，且极止动架4与盖板1贴合并在贴合处形成间距布置的第一负极槽腔、第二负极槽腔，且极止动架4上设有与第一负极槽腔连通的第一负极排气孔421和与第二负极槽腔连通的第二负极排气孔431；负极止动架4远离盖板1的一侧且位于第一负极槽腔、第二负极槽腔之间设有负极主凹腔，所述负极主凹腔的底部设有沉槽，沉槽的底部设有贯通的通孔以形成排气口，且该排气口与第二负极槽腔之间设有连通二者的导气槽45。正极压板3与负极压板2位于盖板1的同一侧，正极止动架5与负极止动架4位于盖板1的同一侧，且正极压板3与正极止动架5相对布置并通过正极铆钉7铆接。该结构通过采用正负极止动架分离式结构，结构简洁，并且止动架注塑成形的一致性与成平率高，并且盖板装配简单，可以大大降低盖板的成本。同时，通过在排气口与第二负极槽腔之间设置导气槽45，可以有效确保气流的流通，提高电池的安全性能。
参照图3-4，负极止动架4远离盖板1的一侧具有第一负极止动平面42和第二负极止动平面43，且第一负极止动平面42、第二负极止动平面43相对布置在负极主凹腔的两侧，第一负极止动平面42上设有连通第一负极槽腔的通孔以形成第一负极排气孔421，第二负极止动平面43上设有连通第二负极槽腔的通孔以形成第二负极排气孔431。该结构的设置使得负极止动架4与卷芯接触采用平面止动，增大了接触面积，加强了止动效果，降低了震动对卷芯的损伤，将电池内的短路风险降到最低，而且可实现自动装配，提高生产效率，且第一负极排气孔421、第二负极排气孔431位置的设置可以有效避开负极止动架4与卷芯的接触面，确保气流流通的顺畅。
参照图5-6，正极止动架5与盖板1贴合并在贴合处形成间距布置的第一正极槽腔、第二正极槽腔，且极止动架5上设有与第一正极槽腔连通的第一正极排气孔和与第二正极槽腔连通的第二正极排气孔。正极止动架5远离盖板1的一侧设有正极主凹腔，所述正极主凹腔位于第一正极槽腔与第二正极槽腔之间，且正极主凹腔靠近第二正极槽腔一侧的侧壁设有连通二者的侧排气孔55；盖板1上安装有防爆阀13，且该防爆阀13位于第二正极槽腔的内侧。该结构的设置可以保证过充防爆阀13打开后气体可以通过侧排气孔55顺利排出，更进一步地提高了电池的安全性能。
参照图7，盖板1上设有负极配合凹腔11和正极配合凹腔12；负极止动架4上设有负极凸起部，且当负极止动架4与盖板1铆接时，所述负极凸起部位于负极配合凹腔11内并与负极配合凹腔11过盈配合；正极止动架5上设有正极凸起部，且当正极止动架5与盖板1铆接时，所述正极凸起部位于正极配合凹腔12内并与正极配合凹腔12过盈配合。该结构的设置可以有效提高负极止动架4、正极止动架5与盖板1装配的牢固性和稳定性。
此外，本实施例中，排气口处安装有用于将其分隔成多个气口的防护罩8，以防止异物通过排气口进入电池内部。且本实施例中，防护罩8位于沉槽内部，以提高该盖板结构的紧凑性，避免安装时与电池之间产生干涉。
此外，本实施例中，负极主凹腔的底部且位于沉槽的一侧设有负极容腔41；负极铆钉6包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当负极铆钉6对负极压板2、负极止动架4和盖板1形成铆接时，该负极铆钉6中的限位块位于负极容腔41内并与该负极容腔41过盈配合，且负极铆钉6与负极压板2相接处焊接固定。正极主凹腔的底部设有正极容腔51；正极铆钉7包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当正极铆钉7对正极压板3、正极止动架5和盖板1形成铆接时，该正极铆钉7中的限位块位于正极容腔51内并与该正极容腔51过盈配合，且正极铆钉7与正极压板3相接触焊接固定。上述结构的设置不仅可以提高负极止动架4、正极止动架5与盖板1装配的牢固性和稳定性，且可以有效避免在装配过程中负极铆钉6、正极铆钉7与电池之间产生干涉。
本实施例中，负极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对负极极耳进行避让的负极极耳避让槽44。正极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对正极极耳进行避让的正极极耳避让槽54。上述结构的设置，以在保证工程特性满足的情况下，通过极耳避让槽将极耳折弯在该止动架的内部，降低其短路的风险。
本实施例中，正极止动架5远离盖板1的一侧具有第一正极止动平面52和第二正极止动平面53，且第一正极止动平面52、第二正极止动平面53相对布置在所述正极主凹腔的两侧，且第一正极止动平面52上设有连通第一正极槽腔的通孔以形成第一正极排气孔521，第二正极止动平面53上设有连通第二正极槽腔的通孔以形成第二正极排气孔531。该结构的设置使得正极止动架5与卷芯接触采用平面止动，增大了接触面积，加强了止动效果，降低了震动对卷芯的损伤，将电池内的短路风险降到最低，而且可实现自动装配，提高生产效率，且第一正极排气孔521、第二正极排气孔531位置的设置可以有效避开正极止动架5与卷芯的接触面，确保气流流通的顺畅。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分离式止动架盖板结构，其特征在于，包括：盖板(1)、负极压板(2)、正极压板(3)、负极止动架(4)、正极止动架(5)、负极铆钉(6)和正极铆钉(7)，其中：
负极压板(2)与负极止动架(4)相对布置在盖板(1)的两侧并通过负极铆钉(6)将三者铆接，且极止动架(4)与盖板(1)贴合并在贴合处形成间距布置的第一负极槽腔、第二负极槽腔，极止动架(4)且位于第一负极槽腔和第二负极槽腔之间设有由靠近盖板(1)的一侧向远离盖板(1)的一侧延伸且两端贯通的排气口，且该排气口与第二负极槽腔之间设有连通二者的导气槽(45)；
正极压板(3)与负极压板(2)位于盖板(1)的同一侧，正极止动架(5)与负极止动架(4)位于盖板(1)的同一侧，且正极压板(3)与正极止动架(5)相对布置并通过正极铆钉(7)铆接。
2.根据权利要求1所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，极止动架(4)上设有与第一负极槽腔连通的第一负极排气孔(421)和与第二负极槽腔连通的第二负极排气孔(431)。
3.根据权利要求2所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，负极止动架(4)远离盖板(1)的一侧且位于第一负极槽腔、第二负极槽腔之间设有负极主凹腔，所述负极主凹腔的底部设有沉槽，沉槽的底部设有贯通的通孔以形成排气口；导气槽(45)连通所述沉槽与第二负极槽腔。
4.根据权利要求3所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，排气口处安装有用于将其分隔成多个气口的防护罩(8)；优选地，防护罩(8)位于沉槽内部。
5.根据权利要求3所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，负极止动架(4)远离盖板(1)的一侧具有第一负极止动平面(42)和第二负极止动平面(43)，且第一负极止动平面(42)、第二负极止动平面(43)相对布置在负极主凹腔的两侧，第一负极止动平面(42)上设有连通第一负极槽腔的通孔以形成第一负极排气孔(421)，第二负极止动平面(43)上设有连通第二负极槽腔的通孔以形成第二负极排气孔(431)。
6.根据权利要求3所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，负极主凹腔的底部且位于沉槽的一侧设有负极容腔(41)；负极铆钉(6)包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当负极铆钉(6)对负极压板(2)、负极止动架(4)和盖板(1)形成铆接时，该负极铆钉(6)中的限位块位于负极容腔(41)内并与该负极容腔(41)过盈配合；优选地，负极铆钉(6)与负极压板(2)相接处焊接固定。
7.根据权利要求3所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，负极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对负极极耳进行避让的负极极耳避让槽(44)。
8.根据权利要求1所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，正极止动架(5)与盖板(1)贴合并在贴合处形成间距布置的第一正极槽腔、第二正极槽腔，且极止动架(5)上设有与第一正极槽腔连通的第一正极排气孔和与第二正极槽腔连通的第二正极排气孔。
9.根据权利要求1所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，正极止动架(5)远离盖板(1)的一侧设有正极主凹腔，所述正极主凹腔位于第一正极槽腔与第二正极槽腔之间，且正极主凹腔靠近第二正极槽腔一侧的侧壁设有连通二者的侧排气孔(55)；盖板(1)上安装有防爆阀(13)，且该防爆阀(13)位于第二正极槽腔的内侧；优选地，正极止动架(5)远离盖板(1)的一侧具有第一正极止动平面(52)和第二正极止动平面(53)，且第一正极止动平面(52)、第二正极止动平面(53)相对布置在所述正极主凹腔的两侧，且第一正极止动平面(52)上设有连通第一正极槽腔的通孔以形成第一正极排气孔(521)，第二正极止动平面(53)上设有连通第二正极槽腔的通孔以形成第二正极排气孔(531)；优选地，正极主凹腔的底部设有正极容腔(51)；正极铆钉(7)包括电极柱和位于电极柱一端并与电极柱固定的限位块，且当正极铆钉(7)对正极压板(3)、正极止动架(5)和盖板(1)形成铆接时，该正极铆钉(7)中的限位块位于正极容腔(51)内并与该正极容腔(51)过盈配合；优选地，正极铆钉(7)与正极压板(3)相接触焊接固定；优选地，正极主凹腔的侧壁上设切口以形成用于对正极极耳进行避让的正极极耳避让槽(54)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的分离式止动架盖板结构，其特征在于，盖板(1)上设有负极配合凹腔(11)和正极配合凹腔(12)；负极止动架(4)上设有负极凸起部，且当负极止动架(4)与盖板(1)铆接时，所述负极凸起部位于负极配合凹腔(11)内并与负极配合凹腔(11)过盈配合；正极止动架(5)上设有正极凸起部，且当正极止动架(5)与盖板(1)铆接时，所述正极凸起部位于正极配合凹腔(12)内并与正极配合凹腔(12)过盈配合。
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