CN111785865A - 一种锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法，所述顶盖片包括基板、极柱孔和挤压施力槽；其中，所述极柱孔，用于供极柱自下而上穿过；所述挤压施力槽，用于给挤压模从所述极柱孔外侧的基板向内挤压所述极柱孔提供施力面；所述极柱孔穿透所述基板，所述挤压施力槽环绕于所述极柱孔，且不穿透所述基板。本发明的锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法，增加了电池内部空间。

Description

一种锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法

技术领域

本发明涉及可充电电池技术领域，具体涉及一种锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法。

背景技术

目前，新能源产业发展迅猛，新能源汽车的占有量逐渐提升，对新能源动力电池的需求量也随之而升。随着电池技术的不断提升，目前对锂电池的容量和能量密度要求也随之提升。

动力锂电池主要由壳体、电芯和顶盖组成。极柱一体注塑式顶盖是常见的一种锂电池顶盖结构，其中顶盖包含有顶盖片、下塑胶、正极注塑件、负极注塑件、正极极柱、负极极柱、密封圈和防爆阀等。

其中，安装在正极极柱或负极极柱上的零件一般采用阶梯式结构，这样，可以同时定位径向和轴向位置，也更密封。例如密封圈套在正、负极极柱上，顶盖片压缩密封圈保证密封性，因此，顶盖片与极柱之间存在1mm左右的间隙，无形中增加了极柱高度，减少了电池内部空间，不利于市场需求的高容量电池要求。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法，能增加电池内部空间。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种锂电池的顶盖片，所述顶盖片包括基板、极柱孔和挤压施力槽；其中，

所述极柱孔，用于供极柱自下而上穿过；

所述挤压施力槽，用于给挤压模从所述极柱孔外侧的基板向内挤压所述极柱孔提供施力面；

所述极柱孔穿透所述基板，所述挤压施力槽环绕于所述极柱孔，且不穿透所述基板。

上述方案中，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁自下而上逐渐向极柱孔方向倾斜。

上述方案中，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁为圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。

上述方案中，所述挤压施力槽两侧的内壁均为圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。

上述方案中，所述挤压施力槽的横截面形状为倒置的梯形。

上述方案中，所述挤压施力槽在所述基板的上表面和下表面各有一个，且对称布置。

第二方面，本发明实施例提供了一种锂电池的顶盖，所述顶盖包括顶盖片、极柱、密封圈、上塑胶和下塑胶，所述顶盖片为上面所述的任意一种顶盖片；所述极柱穿设于所述顶盖片的极柱孔中，所述密封圈的内圈套设于所述极柱、外圈穿设于所述极柱孔；所述上塑胶固定于所述顶盖片的上表面，所述下塑胶固定于所述顶盖片的下表面。

第三方面，本发明实施例提供了一种锂电池，所述锂电池包括壳体、电芯和上面所述的顶盖，所述电芯位于所述壳体内，所述顶盖固定于所述壳体的上端、且所述极柱向上延伸。

第四方面，本发明实施例提供了一种锂电池顶盖的装配方法，所述方法包括：

将锂电池的顶盖片、极柱和密封圈按序装配在一起，形成第一半成品；

将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品；

将所述第二半成品安装于注塑模具，将上塑胶和下塑胶通过注塑工艺，固定至第二半成品上。

上述方案中，所述将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品，包括：

将所述挤压模具的凸模，分别在所述顶盖片的上下两端进入所述顶盖片上、下表面的挤压施力槽，同时对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成所述第二半成品。

本发明实施例提供的锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法，包括基板、极柱孔和挤压施力槽；其中，所述极柱孔，用于供极柱自下而上穿过；所述挤压施力槽，用于给挤压模从所述极柱孔外侧的基板向内挤压所述极柱孔提供施力面；所述极柱孔穿透所述基板，所述挤压施力槽环绕于所述极柱孔，且不穿透所述基板；可见，本发明实施例的锂电池的顶盖片、顶盖、锂电池及装配方法，通过从极柱孔外挤压所述极柱孔，使极柱孔壁塑性变形并压紧密封圈，保证顶盖的密封，但密封圈无需采用阶梯式结构，减少了极柱高度，增加了电池内部空间。

本发明实施例的其它有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术中锂电池的顶盖的示意图；

图2为图1中极柱部位的局部放大示意图；

图3为本发明实施例锂电池的顶盖片的示意图；

图4为图3中A处的局部放大示意图；

图5为本发明实施例锂电池的顶盖的示意图；

图6为图5中极柱部位的局部放大示意图。

具体实施方式

目前，为了使锂电池密封性能更好，一体注塑顶盖的密封圈都是阶梯式结构，如图1、2所示，图中的一体注塑顶盖包括顶盖片11、极柱12、密封圈13、上塑胶14和下塑胶15。但是，这样的结构会导致顶盖片与极柱之间存在1mm左右的间隙，无形中增加了极柱高度，减少了电池内部空间，不利于市场需求的高容量电池要求。

并且，目前的一体注塑顶盖的密封圈在竖直方向被压缩，反弹力完全作用在上塑胶中，长期在高温的环境下，上塑胶更容易出现蠕变老化，大大降低上塑胶的使用寿命，从而也限制了电池的性能以及使用寿命。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种锂电池的顶盖片，所述顶盖片包括基板、极柱孔和挤压施力槽；其中，

所述极柱孔，用于供极柱自下而上穿过；

所述挤压施力槽，用于给挤压模从所述极柱孔外侧的基板向内挤压所述极柱孔提供施力面；

所述极柱孔穿透所述基板，所述挤压施力槽环绕于所述极柱孔，且不穿透所述基板。

本发明实施例的锂电池的顶盖片通过从极柱孔外挤压所述极柱孔，使极柱孔壁塑性变形并压紧密封圈，保证顶盖的密封，但密封圈无需采用阶梯式结构，减少了极柱高度，增加了电池内部空间。

并且，由于是顶盖片横向挤压密封圈，保证顶盖的密封，密封圈的反弹力作用在顶盖片上，而金属材质的顶盖片抗蠕变性能更好，密封可靠性更好，也增加了电池的性能及使用寿命。

在本发明的另一些实施例中，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁自下而上逐渐向极柱孔方向倾斜。这样，当挤压模从上方朝下挤压时，可以产生横向的分力，即可以对基板产生横向的挤压力，挤压模的结构更简单，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁为圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。即所述挤压施力槽的内壁通过圆弧的形状向极柱孔方向倾斜的，一方面，圆弧形能产生更多方向的分力，使挤压更全面，另一方面，圆弧形也也能避免应力集中，使基板更牢固和稳定，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述挤压施力槽两侧的内壁均为圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。对称的结构，更牢固和稳定，制造也更方便，是更佳的实施方式。

在本发明的另一些实施例中，所述挤压施力槽的横截面形状为倒置的梯形。这是另一种能使上下方向的挤压产生横向分力的结构，且制造方便，是更佳的实施方式。能够理解，其它能产生横向分力的形状都是可以的。

在本发明的另一些实施例中，所述挤压施力槽在所述基板的上表面和下表面各有一个，且对称布置。这样，能在上方和下方同时对基板进行挤压，使基板的横向塑性变形更均匀，是更佳的实施方式。

本发明实施例还提供了一种锂电池的顶盖，所述顶盖包括顶盖片、极柱、密封圈、上塑胶和下塑胶，所述顶盖片为上面所述的任意一种顶盖片；所述极柱穿设于所述顶盖片的极柱孔中，所述密封圈的内圈套设于所述极柱、外圈穿设于所述极柱孔；所述上塑胶固定于所述顶盖片的上表面，所述下塑胶固定于所述顶盖片的下表面。

由于密封圈一般是有弹性的，且装配过程中会对基板进行挤压，所述密封圈的内圈套设于所述极柱、外圈穿设于所述极柱孔的结果是：密封圈的内圈抵靠所述极柱外圆，密封圈的外圈抵靠所述极柱孔的内壁，将极柱和极柱孔之间的间隙完全密封。

本发明实施例还提供了一种锂电池，所述锂电池包括壳体、电芯和上面所述的顶盖，所述电芯位于所述壳体内，所述顶盖固定于所述壳体的上端、且所述极柱向上延伸。

本发明实施例还提供了一种锂电池顶盖的装配方法，所述方法包括：

将锂电池的顶盖片、极柱和密封圈按序装配在一起，形成第一半成品；

将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品；

将所述第二半成品安装于注塑模具，将上塑胶和下塑胶通过注塑工艺，固定至第二半成品上。

在本发明的另一些实施例中，所述将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品，包括：

将所述挤压模具的凸模，分别在所述顶盖片的上下两端进入所述顶盖片上、下表面的挤压施力槽，同时对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成所述第二半成品。这样，能在上方和下方同时对基板进行挤压，使基板的横向塑性变形更均匀，是更佳的实施方式。

为更清楚的了解本发明，以下结合附图及具体实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。并且，下面描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员，根据这些实施例，在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种锂电池的顶盖片20，如图3、4所示，所述顶盖片20包括基板201、极柱孔203和挤压施力槽205；其中，

所述极柱孔203，用于供极柱30自下而上穿过；

所述挤压施力槽205，用于给挤压模从所述极柱孔203外侧的基板201向内挤压所述极柱孔203提供施力面；

所述极柱孔203穿透所述基板201，所述挤压施力槽205环绕于所述极柱孔203，且不穿透所述基板201。

本实施例中，所述挤压施力槽205两侧的内壁自下而上逐渐向外倾斜，并且是圆弧形的。即靠近所述极柱孔203侧的内壁是向极柱孔203方向倾斜的，这样，能够产生向极柱孔203方向的横向挤压力。

本实施例中，所述挤压施力槽205在所述基板201的上表面和下表面各有一个，且对称布置。

实施例二

本实施例提供了一种锂电池的顶盖，如图5、6所示，所述顶盖包括顶盖片20、极柱30、密封圈40、上塑胶50和下塑胶60，所述顶盖片20为实施例一所述的顶盖片20；所述极柱30穿设于所述顶盖片20的极柱孔203中，所述密封圈40的内圈套设于所述极柱30、外圈穿设于所述极柱孔203；所述上塑胶50固定于所述顶盖片20的上表面，所述下塑胶60固定于所述顶盖片20的下表面。

具体地，由于是一体注塑顶盖，而熔融塑料会向所有空的部位流动。因此注塑后，所述上塑胶50的下端抵靠所述极柱30和密封圈40，所述下塑胶60的上端抵靠所述极柱30。这样，上塑胶50和下塑胶60固定的也更牢固。

实施例三

本实施例提供了一种锂电池，所述锂电池包括壳体(未在图中示出)、电芯(未在图中示出)和实施例二所述的顶盖，所述电芯位于所述壳体内，所述顶盖固定于所述壳体的上端、且所述极柱30向上延伸。

实施例四

本实施例提供了一种锂电池顶盖的装配方法，所述方法包括：

将锂电池的顶盖片20、极柱30和密封圈40按序装配在一起，形成第一半成品；

将挤压模具的凸模通过所述顶盖片20上的挤压施力槽205，对所述顶盖片20的基板201进行预设行程的挤压，形成第二半成品；

将上塑胶50和下塑胶60通过注塑工艺，固定至第二半成品上。

具体地，将锂电池的顶盖片20、极柱30和密封圈40按序装配在一起，形成第一半成品，可以包括：

将密封圈40套设至所述极柱30上；

将套设密封圈40的极柱30穿设至所述顶盖片20的极柱孔内。

具体地，将挤压模具的凸模通过所述顶盖片20上的挤压施力槽205，对所述顶盖片20的基板201进行预设行程的挤压后，所述基板201发生塑性变形，进而对极柱孔内壁产生挤压，导致极柱孔内壁向内收缩，紧紧抵住密封圈40，使密封圈40保持良好的密封效果，并且基板201是金属，抗蠕变性能更好，密封可靠性更好。这里，预设的行程和需要基板201的塑性变形的程度相适应，可根据密封的要求和密封圈的情况确定。

具体地，上塑胶50和下塑胶60固定在第二半成品后，所述上塑胶50的下端同时抵靠所述顶盖片20的上端、所述极柱30的上端和所述密封圈40的上端；所述下塑胶60的上端同时抵靠所述顶盖片20下端和极柱30下端。

本实施例中，所述将挤压模具的凸模通过所述顶盖片20上的挤压施力槽205，对所述顶盖片20的基板201进行预设行程的挤压，形成第二半成品，包括：

将挤压模具的凸模，分别在所述顶盖片20的上下两端进入所述顶盖片20上、下表面的挤压施力槽205，同时对所述顶盖片20的基板201进行预设行程的挤压，形成第二半成品。

这样，能在上方和下方同时对基板进行挤压，使基板的横向塑性变形更均匀。

在本发明实施例记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。

应理解，说明书通篇中提到的“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，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)

1.一种锂电池的顶盖片，其特征在于，所述顶盖片包括基板、极柱孔和挤压施力槽；其中，

所述极柱孔，用于供极柱自下而上穿过；

所述挤压施力槽，用于给挤压模从所述极柱孔外侧的基板向内挤压所述极柱孔提供施力面；

所述极柱孔穿透所述基板，所述挤压施力槽环绕于所述极柱孔，且不穿透所述基板。

2.根据权利要求1所述的锂电池的顶盖片，其特征在于，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁自下而上逐渐向所述极柱孔方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的锂电池的顶盖片，其特征在于，所述挤压施力槽的靠近所述极柱孔的内壁为圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。

4.根据权利要求3所述的锂电池的顶盖片，其特征在于，所述挤压施力槽两侧的内壁均为所述圆弧形，且圆弧的圆心在圆弧的上方。

5.根据权利要求2所述的锂电池的顶盖片，其特征在于，所述挤压施力槽的横截面形状为倒置的所述梯形。

6.根据权利要求4或5所述的锂电池的顶盖片，其特征在于，所述挤压施力槽在所述基板的上表面和下表面各有一个，且对称布置。

7.一种锂电池的顶盖，其特征在于，所述顶盖包括顶盖片、极柱、密封圈、上塑胶和下塑胶，所述顶盖片为权利要求1～6任一项所述的顶盖片；所述极柱穿设于所述顶盖片的极柱孔中，所述密封圈的内圈套设于所述极柱、外圈穿设于所述极柱孔；所述上塑胶固定于所述顶盖片的上表面，所述下塑胶固定于所述顶盖片的下表面。

8.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括壳体、电芯和权利要求7所述的顶盖，所述电芯位于所述壳体内，所述顶盖固定于所述壳体的上端、且所述极柱向上延伸。

9.一种锂电池顶盖的装配方法，其特征在于，所述方法包括：

将锂电池的顶盖片、极柱和密封圈按序装配在一起，形成第一半成品；

将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品；

将所述第二半成品安装于注塑模具，将上塑胶和下塑胶通过注塑工艺，固定至第二半成品上。

10.根据权利要求9所述的锂电池顶盖的装配方法，其特征在于，所述将第一半成品安装于挤压模具，启动所述挤压模具，将所述挤压模具的凸模进入所述顶盖片上的挤压施力槽，对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成第二半成品，包括：

将所述挤压模具的凸模，分别在所述顶盖片的上下两端进入所述顶盖片上、下表面的挤压施力槽，同时对所述顶盖片的基板进行预设行程的挤压，形成所述第二半成品。

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