CN109509848A - 电池盖板密封机构及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池盖板密封机构，包括基板、极柱、固定凸台、第一密封件、衬套及第二密封件，基板上设有极孔，极柱包括顶柱和底柱，顶柱的外侧固定有固定凸台；第一密封件过盈配合于基板与底柱之间，衬套间隙配合于顶柱与基板之间，第二密封件过盈配合于固定凸台与基板之间且套设于衬套上；本发明提供的电池盖板密封机构，经过多重密封，结构简单、密封稳定。本发明还提供了一种电池盖板密封机构的加工方法，包括步骤：加工基板；将第一密封件套于极柱上；下压基板；将衬套套于极柱上；将第二密封件套于衬套上；将固定凸台直接固定在极柱上；将第三密封件直接成型在固定凸台上；本发明的加工方法，方便、简单、效率高、密封效果好。

Description

电池盖板密封机构及加工方法

技术领域

本发明属于电池配件技术领域，更具体地说，是涉及一种电池盖板密封机构及加工方法。

背景技术

动力电池是新能源汽车及储能电站的发展方向，因而动力电池的安全性能至关重要。电池盖板是动力电池的重要组成部分，决定其密封性能和绝缘性能。但是锂离子动力电池在长期使用或储存过程中，电解质会对盖板、壳体进行腐蚀，从而造成漏液导致电池失效等不良后果。

而现有的电池盖板的密封机构，通常只会在正极柱或负极柱与基板之间设置垫圈，这样的密封结构，在动力电池使用一段时间后，会将垫圈腐蚀或者在动力电池受到震动、跌落、高低温等极端环境下，容易出现垫圈密封性降低，导致动力电池内的电解质渗出，降低电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电池盖板密封机构，以解决现有技术中存在的电池盖板密封性能差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电池盖板密封机构，包括基板、两个极柱、固定凸台、第一密封件、衬套及至少一个第二密封件，两个所述极柱分别为正极柱和负极柱，所述基板上设有注液孔以及分别供所述正极柱和所述负极柱穿过的两个极孔，至少一个所述极柱包括相互一体成型的顶柱和底柱，所述顶柱的外侧固定有所述固定凸台，所述顶柱的横截面小于相应所述极孔的轮廓大小，所述底柱的横截面大于相应的所述极孔的轮廓大小；

所述第一密封件过盈配合于所述基板与所述底柱之间，且所述第一密封件的一侧与所述顶柱抵接，另一侧与所述基板抵接，所述衬套间隙配合于所述顶柱与所述基板之间，所述第二密封件过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间且套设于所述衬套上。

进一步地，还包括第三密封件，所述第三密封件包括密封部和围护部，所述密封部与所述围护部固定连接，所述密封部过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间，且所述第二密封件设于所述衬套与所述密封部之间，所述围护部套于所述顶柱外周且连接于所述固定凸台的外侧。

进一步地，所述第三密封件注塑成型，其原料包括绝缘材料和导电材料；

所述绝缘材料为塑料、橡胶、陶瓷中的一种或多种；

所述导电材料为石墨、碳纤维、金属粉末中的一种或多种。

进一步地，所述导电材料为石墨时的添加比例为0-50％。

进一步地，两个所述极柱均包括相互一体成型的所述顶柱和所述底柱。

进一步地，所述顶柱的顶部凸出于所述固定凸台的顶部。

进一步地，所述基板上还设有防爆孔，所述防爆孔的孔壁的下表面固设有防爆片。

进一步地，所述防爆片的下表面设有保护膜。

进一步地，所述衬套沿垂直于所述极柱的轴线的方向延伸并过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间。

本发明提供的电池盖板密封机构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明电池盖板密封机构，结构简单、紧凑，通过第一密封件分别密封基板与底柱和基板与顶柱，使得动力电池内的电解质既不能沿基板与底柱之间横向渗出，又不能沿基板与顶柱之间纵向渗出，同时第二密封件密封固定凸台与基板，使得电解质不能沿固定凸台与基板之间渗出，实现多重密封，能有效避免电解质渗出，还能震动、跌落、高低温变化的情况下，仍然保持极柱与基板之间具有良好的密封性，提高电池盖板的密封效果，延长动力电池的使用寿命；衬套和固定凸台能将极柱稳定地固定在基板上，同时衬套还有将极柱与基板隔离，避免极柱与基板导电的作用；注液孔用于向动力电池内注入电解质。

本发明的目的之二在于提供一种上述技术方案述及的电池盖板密封机构的加工方法，以解决现有技术中存在的电池盖板密封性能差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电池盖板密封机构的加工方法，包括如下步骤：

通过冲压模具在所述基板上形成两个所述极孔和所述注液孔；

将注塑成型的所述第一密封件套在所述极柱上；

将所述基板下压，使所述极柱穿过所述极孔，所述基板与所述第一密封件抵接；

将所述衬套套设于所述极柱上；

将所述第二密封件套设于所述衬套上；

通过激光焊接将所述固定凸台焊接在所述极柱上；

通过向注塑模具注塑所述绝缘材料和所述导电材料直接将所述第三密封件成型在所述固定凸台与所述基板之间，将所述固定凸台与所述基板之间密封。

本发明提供的电池盖板密封机构的加工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明电池盖板密封机构的加工方法，通过从下到上的安装方法，经过多重密封，简单、方便、效率高、密封效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池盖板密封机构的剖视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为本发明实施例提供的电池盖板密封机构的加工方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

1、基板；11、极孔；12、注液孔；13、防爆孔；

2、极柱；21、顶柱；22、底柱；23、正极柱；24、负极柱；

3、固定凸台；4、衬套；5、第一密封件；6、第二密封件；

7、第三密封件；71、密封部；72、围护部；

8、防爆片。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1及图2，现对本发明提供的电池盖板密封机构进行说明。电池盖板密封机构，包括基板1、两个极柱2、固定凸台3、第一密封件5、衬套4及至少一个第二密封件6，两个极柱2分别为正极柱23和负极柱24，基板1上设有注液孔12以及分别供正极柱23和负极柱24穿过的两个极孔11，至少一个极柱2包括相互一体成型的顶柱21和底柱22，顶柱21的外侧固定有固定凸台3，顶柱21的横截面小于相应极孔11的轮廓大小，底柱22的横截面大于相应的极孔11的轮廓大小；

第一密封件5过盈配合于基板1与底柱22之间，且第一密封件5的一侧与顶柱21抵接，另一侧与基板1抵接，衬套4间隙配合于顶柱21与基板1之间，第二密封件6过盈配合于固定凸台3与基板1之间且套设于衬套4上。

本发明提供的电池盖板密封机构，与现有技术相比，结构简单、紧凑，通过第一密封件5分别密封基板1与底柱22和基板1与顶柱21，使得动力电池内的电解质既不能沿基板1与底柱22之间横向渗出，又不能沿基板1与顶柱21之间纵向渗出，同时第二密封件6密封固定凸台3与基板1，使得电解质不能沿固定凸台3与基板1之间渗出，实现多重密封，能有效避免电解质渗出，还能震动、跌落、高低温变化的情况下，仍然保持极柱2与基板1之间具有良好的密封性，提高电池盖板的密封效果，延长动力电池的使用寿命；衬套4和固定凸台3能将极柱2稳定地固定在基板1上，同时衬套4还有将极柱2与基板1隔离，避免极柱2与基板1导电的作用；注液孔12用于向动力电池内注入电解质。

具体地，第一密封件5呈弧形环状或多边形结构。

具体地，第二密封件6呈弧形环状或多边形结构。

具体地，衬套4呈弧形环状或多边形结构。

具体地，固定凸台3呈弧形环状或多边形结构，固定凸台3由导电材料制成。

具体地，第一密封件5和第二密封件6均通过注塑成型，且在成型后再安装。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，还包括第三密封件7，第三密封件7包括密封部71和围护部72，密封部71与围护部72固定连接，密封部71过盈配合于固定凸台3与基板1之间，且第二密封件6设于衬套4与密封部71之间，围护部72套于顶柱21外周且连接于固定凸台3的外侧。

第三密封件7能通过密封部71将固定凸台3与基板1密封，使得电解质不能从固定凸台3与基板1之间渗出，与第一密封件5和第二密封件6形成多层密封，有效地避免了电解质渗出，提高了密封效果，延长了动力电池的使用寿命；第三密封件7还能阻止粉尘、空气等进入固定凸台3与基板1之间，影响密封效果；第三密封件7还具有保护固定凸台3的作用。

具体地，固定凸台3通过激光焊接固定在极柱2上。

具体地，第三密封件7呈弧形环状或多边形结构。

具体地，第三密封件7的横截面呈L形。

进一步地，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，第三密封件7注塑成型，其原料包括绝缘材料和导电材料，因此可调节第三密封件7的电阻，从而调节极柱2与基板1之间的电阻，减小电解质对基板1的腐蚀作用；

绝缘材料为塑料、橡胶、陶瓷中的一种或多种，可根据实际需求选择绝缘材料；

导电材料为石墨、碳纤维、金属粉末中的一种或多种，可根据实际需求选择导电材料。

进一步地，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，极柱2与基板1之间的电阻值为2Ω-10000Ω。

进一步地，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，导电材料为石墨时的添加比例为0-50％。通过确定添加导电材料的比例，能快速将第三密封件7注塑成型，提高第三密封件7的注塑效率；本实施例在选择以石墨作为导电材料时，其添加比例为0-50％。

进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，两个极柱2均包括相互一体成型的顶柱21和底柱22，不但能使两个极柱2的工作状态相同，还能使整个动力电池密封效果更好，并延长动力电池的使用寿命。

可选地，分别位于两个极柱2位置处的第三密封件7的导电材料的添加种类或添加比例可以不相同。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，顶柱21的顶部凸出于固定凸台3的顶部，以便使极柱2能直接与外部导电装置抵接导电，方便使用。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，基板1上还设有防爆孔13，防爆孔13的孔壁的下表面固设有防爆片8。动力电池在使用过程中可能会产生气体，并随着热量的积聚，气压升高，可能会发生爆炸，防爆片8则有效避免了爆炸的发生；在发生爆炸之前，防爆片8破损，释放动力电池内的空气和热量，避免了动力电池发生爆炸。

具体地，防爆片8通过激光焊接固定在防爆孔13的孔壁上。

进一步地，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，防爆片8的下表面设有保护膜，避免防爆片8被电解质腐蚀，而使防爆片8起不到应有的防爆作用。

优选地，保护膜为PE膜或PET膜，其耐腐蚀性更强。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的电池盖板密封机构的一种具体实施方式，衬套4沿垂直于极柱2的轴线的方向延伸并过盈配合于固定凸台3与基板1之间，方便将衬套4稳定地固定在极柱2与基板1之间，同时还能起到密封的作用，避免电解质从固定凸台3与基板1之间渗出。

请参阅图4，本发明还提供一种上述实施例述及的电池盖板密封机构的加工方法。电池盖板密封机构的加工方法，包括如下步骤：

S1：通过冲压模具在基板1上形成两个极孔11和注液孔12；

S2：将注塑成型的第一密封件5套在极柱2上；

S3：将基板1下压，使极柱2穿过极孔11，基板1与第一密封件5抵接；

S4：将衬套4套设于极柱2上；

S5：将第二密封件6套设于衬套4上；

S6：通过激光焊接将固定凸台3焊接在极柱2上；

S7：通过向注塑模具注塑绝缘材料和导电材料直接将第三密封件7成型在固定凸台3与基板1之间，将固定凸台3与基板1之间密封。

本发明提供的电池盖板密封机构的加工方法，与现有技术相比，通过从下到上的安装方法，经过多重密封，简单、方便、效率高、密封效果好。

具体地，步骤S1还包括：

S11：通过冲压模具在基板1上形成防爆孔13；

以便安装防爆片8。

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 (10)

1.电池盖板密封机构，包括基板和两个极柱，两个所述极柱分别为正极柱和负极柱，所述基板上设有注液孔以及分别供所述正极柱和所述负极柱穿过的两个极孔，其特征在于：还包括固定凸台、第一密封件、衬套及至少一个第二密封件，至少一个所述极柱包括相互一体成型的顶柱和底柱，所述顶柱的外侧固定有所述固定凸台，所述顶柱的横截面小于相应所述极孔的轮廓大小，所述底柱的横截面大于相应的所述极孔的轮廓大小；

所述第一密封件过盈配合于所述基板与所述底柱之间，且所述第一密封件的一侧与所述顶柱抵接，另一侧与所述基板抵接，所述衬套间隙配合于所述顶柱与所述基板之间，所述第二密封件过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间且套设于所述衬套上。

2.根据权利要求1所述的电池盖板密封机构，其特征在于：还包括第三密封件，所述第三密封件包括密封部和围护部，所述密封部与所述围护部固定连接，所述密封部过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间，且所述第二密封件设于所述衬套与所述密封部之间，所述围护部套于所述顶柱外周且连接于所述固定凸台的外侧。

3.根据权利要求2所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述第三密封件注塑成型，其原料包括绝缘材料和导电材料；

所述绝缘材料为塑料、橡胶、陶瓷中的一种或多种；

所述导电材料为石墨、碳纤维、金属粉末中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述导电材料为石墨时的添加比例为0-50％。

5.根据权利要求3所述的电池盖板密封机构，其特征在于：两个所述极柱均包括相互一体成型的所述顶柱和所述底柱。

6.根据权利要求1所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述顶柱的顶部凸出于所述固定凸台的顶部。

7.根据权利要求1所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述基板上还设有防爆孔，所述防爆孔的孔壁的下表面固设有防爆片。

8.根据权利要求7所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述防爆片的下表面设有保护膜。

9.根据权利要求1所述的电池盖板密封机构，其特征在于：所述衬套沿垂直于所述极柱的轴线的方向延伸并过盈配合于所述固定凸台与所述基板之间。

10.根据权利要求2-5任意一项所述的电池盖板密封机构的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

通过冲压模具在所述基板上形成两个所述极孔和所述注液孔；

将注塑成型的所述第一密封件套在所述极柱上；

将所述基板下压，使所述极柱穿过所述极孔，所述基板与所述第一密封件抵接；

将所述衬套套设于所述极柱上；

将所述第二密封件套设于所述衬套上；

通过激光焊接将所述固定凸台焊接在所述极柱上；

通过向注塑模具注塑所述绝缘材料和所述导电材料直接将所述第三密封件成型在所述固定凸台与所述基板之间，将所述固定凸台与所述基板之间密封。