CN110233215A - 一种动力电池顶盖及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池顶盖及动力电池，所述动力电池顶盖包括顶盖片、正极柱、负极柱、正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶；顶盖片包括呈片状的主体和突出形成于主体的上端面的两个极柱环；主体上开设有两个极柱安装孔，每个极柱安装孔的外周设有极柱环；正负极柱分别穿设至一极柱安装孔内；正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶由纳米注塑材料分别注塑成型于对应的极柱环上。本发明实施例利用纳米注塑材料，在顶盖片上一体注塑成型正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶，纳米注塑可实现电池顶盖的良好气密性能，在此基础上取消密封圈和焊接铝环的使用，可简化制作工艺，节省物料成本；还通过一体冲压工艺制成顶盖片，可进一步简化生产工艺，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。
背景技术
随着环境问题的日益突出，低碳经济已经成为未来经济发展的主流。而日益严峻的空气形势也进一步促进了新能源汽车的兴起。混合动力汽车和纯电动汽车作为新能源汽车的代表，也逐渐得到了广大生产厂商和消费者的认可。动力电池作为新能源汽车的主要动力源，已成为电动汽车的关键部件之一。
目前市场应用的动力电池顶盖通常包括：开设有两个安装孔的顶盖片，穿设于安装孔中的正极柱和负极柱，套设在正极柱的外周的正极导电上塑胶，套设在负极柱的外周的负极绝缘上塑胶，以及焊接于顶盖片外端面的焊接铝块，且焊接铝块与顶盖片之间需要设置密封圈。在此传统结构中，为实现电池顶盖的良好气密性能，需要使用密封圈和焊接铝块，不仅物料成本较高，而且在将焊接铝块激光焊接于顶盖片的外端面时，由于焊接位置与塑胶圈距离较近，焊接过程中产生的高温容易导致正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶熔化，因而有必要对此提供一种有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池顶盖及动力电池，克服常规的良好气密性解决方案所存在的成本高及正极导电上塑胶/负极绝缘上塑胶易损坏的缺陷。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、负极柱、正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶；
所述顶盖片包括呈片状的主体和突出形成于所述主体的上端面的两个极柱环；所述主体上开设有两个极柱安装孔，每个所述极柱安装孔的外周设有一所述极柱环；
所述正极柱和负极柱分别穿设至一所述极柱安装孔内；所述正极导电上塑胶由纳米注塑材料注塑成型于所述正极柱对应的极柱环上，所述负极绝缘上塑胶由纳米注塑材料注塑成型于所述负极柱对应的极柱环上。
可选的，所述顶盖片由铝板一体冲压形成。
可选的，所述废机油和所述正极导电上塑胶同时注塑成型于所述顶盖片上。
可选的，所述电池顶盖还包括下塑胶件，所述下塑胶件与所述顶盖片扣合连接。
可选的，所述下塑胶件与所述顶盖片通过超声波熔合为一体。
可选的，所述电池顶盖还包括防爆阀；所述防爆阀焊接于顶盖片上，包括防爆片和设置在防爆片上的保护膜。
可选的，所述极柱环的外周间隔设有若干个通孔，所述正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶的内周均匀设有与通孔相匹配的若干个凸块。
一种动力电池，包括电池壳体，还包括如上任一所述的电池顶盖，所述电池顶盖装配于所述电池壳体上。
本发明的有益效果：
本发明实施例所提供的电池顶盖，利用纳米注塑材料，在顶盖片上一体注塑成型正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶，与采用普通PPS注塑材料相比，可实现电池顶盖的良好气密性能，在此基础上取消密封圈和焊接铝环的使用，可简化制作工艺，节省物料成本；本发明还通过一体冲压工艺制成由主体和极柱环组成的顶盖片，与传统的分离冲压方式相比较，可进一步简化生产工艺，降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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它的附图。
图1为本发明实施例提供的动力电池顶盖的立体图。
图2为本发明实施例提供的动力电池顶盖的爆炸图。
图示说明：
顶盖片1，正极柱2，负极柱3，正极导电上塑胶4，负极绝缘上塑胶5，防爆阀6，下塑胶件7，主体11，极柱环12，极柱安装孔111，注液孔112，防爆孔113，保护膜61，防爆片62。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1和图2，图1和图2分别是本实施例提供的电池顶盖的整体结构视图和爆照结构图，由图可示，本实施例的电池顶盖包括：顶盖片1、正极柱2、负极柱3、正极导电上塑胶4、负极绝缘上塑胶5、防爆阀6、下塑胶件7。
其中，顶盖片1包括呈片状结构的主体11；主体11上开设有用于安装正极柱2/负极柱3的两个极柱安装孔111，还开设有注液孔112；该顶盖片1还包括突出形成于每个极柱安装孔外周的极柱环12。
在本实施例中，组成顶盖片1的主体11和极柱环12均为铝材，在生产时两者由铝材一体冲压形成。
在现有设计中，主体11与极柱环12采用分离结构设计，在生产过程中需要分别冲压形成主体11和极柱环12，不仅工艺复杂，而且由于需要投入三套冲压模具和三台冲床、清洗工作须单一完成，且铝材浪费率高，因此耗费较高的生产成本。
为此，本实施例采用一体冲压方式形成包括主体11和极柱环12的顶盖片1，简化了生产工艺，仅需投入一套冲压模具与一台冲床即可完成，也减少了废料的产生，最终可大大降低生产成本。
正极柱2，包括正极柱体和连接于正极柱体底部的正极底板。负极柱3，包括负极柱体和连接于负极柱体底部的负极底板。正极柱2和负极柱3分别穿设在对应的极柱安装孔中，且正极柱体和负极柱体的上端超出顶盖片1的主体11的上端面。
正极导电上塑胶4注塑成型于顶盖片1的一个极柱环12上，该正极导电上塑胶4用于实现正极柱2与顶盖片1的导电连接。负极绝缘上塑胶5注塑成型于顶盖片1的另一个极柱环12上，该负极绝缘上塑胶5用于实现负极柱2与顶盖片1的绝缘连接。
针对正极导电上塑胶4和负极绝缘上塑胶5，本实施例采用在正极柱2和负极柱3置入顶盖片1上相应的极柱安装孔111后，在顶盖片1上同时注塑成型的方式，替代常规的分别注塑成型方式，可将注塑模具由两套减少为一套，进一步降低电池顶盖的生产成本。
极柱环12的外周间隔设有若干个通孔，正极导电上塑胶4和负极绝缘上塑胶5的内周均匀设有与通孔相匹配的若干个凸块，以保证模具注塑进胶流畅，并提升包胶性能的可靠性。
需要说明的是，本实施例中的正极导电上塑胶4和负极绝缘上塑胶5均采用纳米注塑材料，而非普通PPS注塑材料。在采用纳米注塑材料后，电池顶盖的气密性能将会大幅度提高。因而，本实施例与传统的电池顶盖结构相比，取消了密封圈和焊接铝环的使用，可在保证良好气密性能的同时降低物料成本。
防爆阀6设置于顶盖片1上，该防爆阀6包括保护膜61和防爆片62，顶盖片1的主体11上设有防爆孔113，防爆片62设置在防爆孔113内，保护膜61设置在防爆片62上，当电池内压升高后，电解液会冲破防爆片62，及时有效地将电池内部的热量进行释放，避免电池因压力过大而发生爆炸的情况。
下塑胶件7与顶盖片1扣合成一体，并通过超声波使得两者紧密连接。下塑胶件7上对应防爆阀6下方的位置设有多个通孔，用于在电池内压升高时将压力传递到防爆阀6以减少安全隐患，同时在注液孔112注入电解液时可以使得电解液流入到电池壳体内部。
另外，本实施例中，正极柱2的材质为铝，负极柱3的材质为铜铝复合材质。
具体的，上述动力电池顶盖的生产工艺包括：
(1)一体冲压制成由主体11和极柱环12组成的顶盖片1。
(2)将正极柱2、负极柱3和顶盖片1装入注塑模具内，且正极柱2和负极柱3分别穿过顶盖片1上对应的极柱安装孔。
(3)采用纳米注塑材料，在顶盖片1上同时注塑成型正极导电上塑胶4和负极绝缘上塑胶5。
(4)在顶盖片1上装入防爆阀6后，将下塑胶件7与顶盖片1装配为一体。
综上，本实施例所提供的电池顶盖具有以下特点：
通过一体冲压形成由主体11和极柱环12组成的顶盖片1，与传统的分离冲压方式相比较，既可简化生产工艺，又可降低生产成本；
采用纳米注塑材料，在顶盖片1上一体注塑成型正极导电上塑胶4和负极绝缘上塑胶5，与普通PPS注塑材料相比，可实现电池顶盖的良好气密性能，在此基础上取消密封圈和焊接铝环的使用，可进一步简化制作工艺，节省成本；
此外，本实施例还提供一种动力电池，包括电池壳体和装配于电池壳体上的电池顶盖，该电池顶盖如上所述。通过应用上述的电池顶盖，可大大降低动力电池的生产成本，提高产品良率。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种动力电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、负极柱、正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶；其特征在于，
所述顶盖片包括呈片状的主体和突出形成于所述主体的上端面的两个极柱环；所述主体上开设有两个极柱安装孔，每个所述极柱安装孔的外周设有一所述极柱环；
所述正极柱和负极柱分别穿设至一所述极柱安装孔内；所述正极导电上塑胶由纳米注塑材料注塑成型于所述正极柱对应的极柱环上，所述负极绝缘上塑胶由纳米注塑材料注塑成型于所述负极柱对应的极柱环上。
2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片由铝板一体冲压形成。
3.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述负极绝缘上塑胶和所述正极导电上塑胶同时注塑成型于所述顶盖片上。
4.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖还包括下塑胶件，所述下塑胶件与所述顶盖片扣合连接。
5.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述下塑胶件与所述顶盖片通过超声波熔合为一体。
6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖还包括防爆阀；所述防爆阀焊接于顶盖片上，包括防爆片和设置在防爆片上的保护膜。
7.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述极柱环的外周间隔设有若干个通孔，所述正极导电上塑胶和负极绝缘上塑胶的内周均匀设有与通孔相匹配的若干个凸块。
8.一种动力电池，包括电池壳体，其特征在于，还包括权利要求1至7任一所述的电池顶盖，所述电池顶盖装配于所述电池壳体上。
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