CN112331993A - 顶盖组件、电池单体、电池模块、装置以及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种顶盖组件、电池单体、电池模块、装置以及制造方法。顶盖组件包括:顶盖板,顶盖板具有沿自身厚度方向延伸的电极引出孔;电极端子,电极端子插接于电极引出孔,电极端子具有外侧连接部,外侧连接部包括朝顶盖板翻折的折弯段;绝缘件,绝缘件与顶盖板连接固定,绝缘件与折弯段连接固定。本发明实施例的顶盖组件能够提高电极端子与顶盖板的连接强度,降低电极端子受拉伸力作用发生移动而导致电极端子与绝缘件之间出现密封失效的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别是涉及一种顶盖组件、电池单体、电池模块、装置以及制造方法。
背景技术
电池单体已被广泛应用于混合动力汽车和电动汽车领域。这是由于其具有高能量、高容量及高功率等优点。电池单体包括壳体、设置于壳体内的电极组件、与壳体密封连接的顶盖板、设置于顶盖板的电极端子、设置于电极端子和顶盖板之间的密封结构体、连接于顶盖板的绝缘板以及连接电极组件的极耳和电极端子的集流件。顶盖板具有电极引出孔,而电极端子穿过电极引出孔。密封结构体位于电极引出孔内。电极端子通过密封结构体与电极端子密封连接。电极端子具有暴露于密封结构体外侧的外侧连接部。当在外侧连接部受到外部拉伸力作用时,拉伸力会经过密封结构体传递至顶盖板,外侧连接部靠近密封结构体的区域承受较大的拉伸应力而发生移动,从而存在该区域与密封结构体之间脱离密封状态的可能性。
发明内容
本发明实施例提供一种顶盖组件、电池单体、电池模块、装置以及制造方法。顶盖组件能够提高电极端子与顶盖板的连接强度,降低电极端子受拉伸力作用发生移动而导致电极端子与密封结构体之间出现密封失效的可能性。
一方面,本发明实施例提出了一种顶盖组件,用于电池单体,其包括:顶盖板,顶盖板具有沿自身厚度方向延伸的电极引出孔;电极端子,电极端子插接于电极引出孔,电极端子具有外侧连接部;外侧连接部包括朝顶盖板翻折的折弯段;绝缘件,绝缘件与顶盖板连接固定,绝缘件与折弯段连接固定。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件包括设置于折弯段靠近顶盖板的一侧的内侧隔离部,内侧隔离部与折弯段连接固定。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件具有设置于折弯段远离顶盖板的一侧的外侧隔离部,内侧隔离部与外侧隔离部相连接以包覆折弯段。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件具有设置于外侧隔离部的让位开口,折弯段的一部分通过让位开口暴露于外界环境。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件还包括连接凸柱,连接凸柱设置于外侧隔离部,折弯段上设置与连接凸柱相匹配的第一连接孔。
根据本发明实施例的一个方面,第一连接孔贯穿折弯段,连接凸柱连接内侧隔离部和外侧隔离部。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件还包括连接凸柱,连接凸柱设置于折弯段,内侧隔离部设置与连接凸柱相匹配的第一连接孔;和/或,外侧隔离部设置与连接凸柱相匹配的第一连接孔。
根据本发明实施例的一个方面,绝缘件还包括连接凸柱,连接凸柱设置于内侧隔离部,折弯段设置与连接凸柱相匹配的第一连接孔。
根据本发明实施例的一个方面,电极端子还包括与外侧连接部相连接的中间部,中间部至少部分设置于电极引出孔内,中间部上靠近顶盖板的边缘具有限位凹部,绝缘件具有与限位凹部相匹配的限位凸部;或者,
中间部上靠近顶盖板的边缘具有限位凸部,绝缘件具有与限位凸部相匹配的限位凹部。
根据本发明实施例的一个方面,电极端子还包括中间部,中间部至少部分设置于电极引出孔内,折弯段与中间部垂直设置。
根据本发明实施例的一个方面,顶盖组件还包括绝缘板,顶盖板具有外侧面和内侧面,绝缘板设置于顶盖板远离折弯段的一侧,绝缘板具有与电极引出孔相对应的凹槽,凹槽与内侧面之间形成环绕电极引出孔的环形腔,绝缘件具有嵌接部,至少部分嵌接部伸入环形腔。
根据本发明实施例的一个方面,顶盖板具有外侧面以及从外侧面上沿厚度方向凹陷的凹部,绝缘件的一部分设置于凹部内;或者,
顶盖板具有外侧面以及从外侧面上沿厚度方向凹陷的凹部以及与凹部相连通的第二连接孔,绝缘件的一部分设置于凹部内,绝缘件具有连接于第二连接孔的连接柱体。
根据本发明实施例的一个方面,电极端子为一体成型结构的片状结构;和/或,电极端子通过绝缘件与顶盖板密封连接。
根据本发明实施例的顶盖组件,电极端子的外侧连接部具有朝向顶盖板翻折的折弯段。外侧连接部的折弯段通过绝缘件连接固定于顶盖板。由于顶盖板可以通过绝缘件对折弯段起到约束限位作用,因此在外侧连接部受到外部拉伸力作用时,拉伸力会经过绝缘件传递至顶盖板,从而拉伸力对外侧连接部靠近电极引出孔的区域影响较小或基本无影响,也即外侧连接部靠近电极引出孔的区域仅受到较小的拉伸力或不受到拉伸力作用。在电极端子和顶盖板之间设置有密封结构体,而密封结构体位于电极引出孔内。这样,外侧连接部在承受外部拉伸力作用时,降低外侧连接部发生移动而导致外侧连接部靠近电极引出孔的区域与密封结构体之间脱离密封状态的可能性,提高电极端子和顶盖板的连接稳定性和可靠性。
另一个方面,本发明实施例提供一种电池单体,其包括如上述的顶盖组件。
又一个方面,本发明实施例提供一种电池模块,其包括如上述的电池单体。
又一个方面,本发明实施例提供一种使用电池单体作为电源的装置,其包括如上述的电池单体。
再一个方面,本发明实施例提供一种顶盖组件的制造方法,其包括:
将具有外侧连接部的电极端子穿过顶盖板的电极引出孔,并使外侧连接部位于顶盖板的外侧,外侧连接部包括朝向顶盖板翻折的折弯段;
将绝缘件连接固定于顶盖板,并且折弯段与绝缘件连接固定。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明一实施例公开的一种车辆的结构示意图;
图2是本发明一实施例公开的一种电池组的分解结构示意图;
图3是本发明一实施例公开的一种电池模组的局部结构示意图;
图4是本发明一实施例公开的一种电池单体的分解结构示意图;
图5是本发明一实施例公开的一种顶盖组件的分解结构示意图;
图6是图5中A处放大图;
图7是本发明另一实施例公开的一种顶盖组件的结构示意图;
图8是本发明又一实施例公开的一种顶盖组件的结构示意图;
图9是本发明另一实施例公开的一种顶盖组件的分解结构示意图;
图10是图8中沿B-B向的剖视结构示意图;
图11是本发明又一实施例公开的一种顶盖组件的分解结构示意图;
图12是本发明一实施例公开的一种顶盖组件的剖视结构示意图;
图13是图12中C处放大图;
图14是本发明又一实施例公开的一种顶盖组件的剖视结构示意图;
图15是图14中D处放大图;
图16是本发明另一实施例公开的一种顶盖组件的分解结构示意图;
图17是本发明一实施例的顶盖组件的制造方法流程示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
标记说明:
1、电池组;
10、电池模组;
20、电池单体;21、壳体;22、电极组件;
30、顶盖组件;
40、顶盖板;40a、内侧面;40b、外侧面;41、电极引出孔;42、凹部;43、第二连接孔;
50、电极端子;51、集流部;52、中间部;53、外侧连接部;53a、折弯段;53b、汇流段;
60、绝缘件;61、外侧部;61a、内侧隔离部;61b、外侧隔离部;61c、让位开口;611、基体;612、凸台;62、延伸部;63、嵌接部; 64、连接柱体;
70、第一连接孔;
80、连接凸柱;
90、限位凹部;
100、限位凸部;
200、绝缘板;201、凹槽;
300、环形腔;
400、密封圈;
X、厚度方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,即本发明不限于所描述的实施例。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图17对本发明实施例进行描述。
本发明实施例提供一种使用电池单体作为电源的装置。该装置可以但不仅限于为车辆、船舶或飞行器等。参见图1所示,本发明的一个实施例提供一种车辆,其包括车辆主体和电池模块。电池模块设置于车辆主体。其中,车辆可以是纯电动汽车,也可以是混合动力汽车或增程式汽车。车辆主体设置有与电池模块电连接的驱动电机。电池模块向驱动电机提供电能。驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接,从而驱动汽车行进。可选地,电池模块可水平设置于车辆主体的底部。
参见图2所示,电池模块可以是电池组1。电池组1的设置方式有多种。在一些可选的实施例中,电池组1包括箱体和设置于箱体内的电池模组10。电池模组10的数量为一个或多个。一个或多个电池模组10排列布置于箱体内。箱体的类型不受限制。箱体可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。可选地,箱体可包括用于容纳电池模组10的下箱体和与下箱体盖合的上箱体。下箱体和下箱体盖合后形成容纳电池模组10的容纳部。可以理解地,电池模块也可以是电池模组10。
参见图3所示,电池模组10包括多个电池单体20。电池模组10的设置方式有多种,在一个实施例中,电池模组10包括容纳部和位于容纳部内的多个电池单体20。多个电池单体20在容纳部内并排设置。容纳部的设置方式有多种,例如容纳部包括外壳和盖设于外壳处的盖板;或者,容纳部包括相继围合连接的侧板和端板;或者,容纳部包括相对设置的两端板及环绕与端板和电池单体20外的箍带。
参见图4所示,本发明实施例的电池单体20包括壳体21、设置于壳体21内的电极组件22以及与壳体21密封连接的顶盖组件30。
本发明实施例的壳体21为方形结构或其他形状。壳体21具有容纳电极组件22和电解液的内部空间以及与内部空间相连通的开口。壳体21可以由例如铝、铝合金或塑料等材料制造。
本发明实施例的电极组件22可通过将第一极片、第二极片以及位于第一极片和第二极片之间的隔膜一同堆叠或卷绕而形成主体部,其中,隔膜是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体。本实施例的主体部整体为扁平状结构,其具有预定的厚度、高度和宽度。主体部的轴向为自身的高度方向。主体部具有沿自身轴向相对的两个端面。在本实施例中,示例性地以第一极片为正极片,第二极片为负极片进行说明。正极片活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上,而负极片活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。由主体部的涂覆区延伸出的未涂覆区则作为极耳。电极组件22包括两个极耳,即正极耳和负极耳。正极耳从正极片的涂覆区延伸出,而负极耳从负极片的涂覆区延伸出。主体部具有沿自身周向交替设置的宽面和窄面。
参见图5所示,本发明实施例的顶盖组件30包括顶盖板40、电极端子50以及绝缘件60。顶盖板40包括沿自身厚度方向X相对设置的内侧面 40a和外侧面40b、沿厚度方向X延伸的电极引出孔41。电极端子50插接于电极引出孔41并且与顶盖板40密封配合。电极端子50具有设置于顶盖板40的外侧面40b一侧的外侧连接部53。相邻两个电池单体20可以通过各自的外侧连接部53彼此串联或并联。外侧连接部53位于顶盖板40的外侧面40b一侧。外侧连接部53包括朝顶盖板40翻折的折弯段53a。绝缘件60与顶盖板40连接固定,并且绝缘件60与折弯段53a连接固定。
本发明实施例的顶盖组件30,电极端子50的外侧连接部53具有朝向顶盖板40翻折的折弯段53a。外侧连接部53的折弯段53a通过绝缘件60 连接固定于顶盖板40。由于顶盖板40可以通过绝缘件60对折弯段53a起到约束限位作用,因此在外侧连接部53受到外部拉伸力作用时,拉伸力会经过绝缘件60传递至顶盖板40,从而拉伸力对外侧连接部53靠近电极引出孔41的区域影响较小或基本无影响,也即外侧连接部53靠近电极引出孔41的区域仅受到较小的拉伸力或不受到拉伸力作用。在电极端子50 和顶盖板40之间设置有密封结构体,而密封结构体位于电极引出孔41 内。这样,外侧连接部53在承受外部拉伸力作用时,降低外侧连接部53 发生移动而导致外侧连接部53靠近电极引出孔41的区域与顶盖板40之间脱离密封状态的可能性,提高电极端子50和顶盖板40的连接稳定性和可靠性。在使用顶盖组件30的电池单体20相互串联或并联后,电池单体20 自身发生膨胀时,相邻两个电池单体20的电极端子50外侧连接部53会对彼此施加拉伸力。由于外侧连接部53通过折弯段53a与绝缘件60连接固定,因此可以降低外侧连接部53靠近密封结构体的区域承受较小的拉伸应力而发生移动的可能性,从而降低该区域与密封结构体之间脱离密封状态的可能性,提升电池单体20的使用安全性。
在一个实施例中,参见图6所示,绝缘件60直接将电极端子50和顶盖板40密封,也即电极端子50、绝缘件60和顶盖板40三者相互密封连接,从而可以不需要额外单独设置密封圈400或密封垫等密封结构体,有利于减少顶盖组件30的零部件使用数量。电极端子50具有用于与极耳电连接的集流部51、设置于顶盖板40的外侧面40b一侧的外侧连接部53以及连接集流部51和外侧连接部53的中间部52。外侧连接部53包括折弯段53a和汇流段53b。相邻两个电池单体20可以通过各自的汇流段53b直接连接或通过汇流片连接各自的汇流段53b。在一个示例中,绝缘件60包括外侧部61、延伸部62和嵌接部63。外侧部61、延伸部62和嵌接部63 相互连接。绝缘件60的外侧部61位于电极引出孔41外部并且位于外侧面 40b一侧。绝缘件60的延伸部62伸入电极引出孔41内以形成密封结构体。绝缘件60的嵌接部63位于电极引出孔41外部并且位于内侧面40a一侧。绝缘件60的外侧部61与折弯段53a连接固定。在一个示例中,外侧部61、延伸部62和嵌接部63为一体成型结构。可选地,绝缘件60可以通过注塑工艺一体成型加工制造而成。可选地,绝缘件60的材料为塑料、树脂或橡胶。
在一个实施例中,参见图6所示,绝缘件60包括设置于折弯段53a靠近顶盖板40的一侧的内侧隔离部61a。内侧隔离部61a与顶盖板40连接固定。绝缘件60的内侧隔离部61a与折弯段53a连接固定。内侧隔离部 61a将折弯段53a和顶盖板40绝缘隔离。可选地,沿厚度方向X,内侧隔离部61a的正投影面积大于折弯段53a的正投影面积。在一个示例中,折弯段53a可以通过粘接的方式与内侧隔离部61a连接固定。在一个示例中,折弯段53a具有第一连接孔70。内侧隔离部61a包括连接凸柱80。内侧隔离部61a的连接凸柱80与第一连接孔70相连接。连接凸柱80远离内侧隔离部61a的顶部具有尺寸大于第一连接孔70的凸缘,使得连接凸柱 80整体的截面大致呈“T”型。连接凸柱80的一部分位于第一连接孔70 内,而凸缘位于折弯段53a远离内侧隔离部61a的一侧并且覆盖第一连接孔70,从而连接凸柱80受到折弯段53a的限位,不易从第一连接孔70中脱出,有利于提高内侧隔离部61a和折弯段53a的连接强度,提高折弯段 53a和内侧隔离部61a的抗拉伸能力。连接凸柱80位于第一连接孔70内的部分与第一连接孔70过盈配合。可选地,连接凸柱80的数量为两个。两个连接凸柱80沿顶盖板40的长度方向间隔设置。第一连接孔70的数量和位置与连接凸柱80的数量和位置一一对应设置。可以理解地,连接凸柱80的数量也可以是三个以上。在一个示例中,内侧隔离部61a包括基体 611和凸台612。基体611靠近顶盖板40,而凸台612靠近折弯段53a。连接凸柱80设置于凸台612。在一个示例中,折弯段53a上设置连接凸柱 80,而内侧隔离部61a上设置第一连接孔70。折弯段53a通过连接凸柱80 与内侧隔离部61a的第一连接孔70相连接,同样可以实现折弯段53a和内侧隔离部61a彼此连接固定。可选地,绝缘件60通过注塑工艺一次成型,从而连接凸柱80和内侧隔离部61a为一体成型结构。
在一个实施例中,参见图7所示,绝缘件60具有设置于折弯段53a远离顶盖板40的一侧的外侧隔离部61b。内侧隔离部61a与外侧隔离部61b 相连接以包覆折弯段53a。在一个示例中,内侧隔离部61a和外侧隔离部 61b将折弯段53a完全包覆,也即折弯段53a整体位于内侧隔离部61a和外侧隔离部61b形成的连接结构的内部,从而折弯段53a受到内侧隔离部61a和外侧隔离部61b的共同约束限位,有利于进一步提高折弯段53a和绝缘件60之间的抗拉伸能力,降低折弯段53a受到外部拉伸力作用时发生移动的可能性。在一个示例中,内侧隔离部61a上设置连接凸柱80,而折弯段53a上设置第一连接孔70。或者,内侧隔离部61a上设置第一连接孔 70,而折弯段53a上设置连接凸柱80。第一连接孔70可以是通孔,也可以是盲孔。在另一个示例中,外侧隔离部61b上设置连接凸柱80,而折弯段53a上设置第一连接孔70。或者,外侧隔离部61b上设置第一连接孔 70,而折弯段53a上设置连接凸柱80。第一连接孔70可以是通孔,也可以是盲孔。在又一个示例中,内侧隔离部61a以及外侧隔离部61b上均设置连接凸柱80,而折弯段53a上朝向内侧隔离部61a的表面和朝向外侧隔离部61b分表面均设置第一连接孔70,并且各个第一连接孔70可以为盲孔,彼此不连通。或者,内侧隔离部61a以及外侧隔离部61b上均设置第一连接孔70,而折弯段53a上朝向内侧隔离部61a的表面和朝向外侧隔离部61b分表面均连接凸柱80。第一连接孔70可以是通孔,也可以是盲孔。这样,内侧隔离部61a和外侧隔离部61b直接包覆折弯段53a并且内侧隔离部61a和折弯段53a,和/或,外侧隔离部61b和折弯段53a通过连接凸柱80和第一连接孔70的连接方式,可以进一步提高折弯段53a和绝缘件60之间的连接强度和抗拉伸能力。在一个示例中,参见图10所示,连接凸柱80设置于外侧隔离部61b。折弯段53a上设置有与连接凸柱80 相匹配的第一连接孔70。第一连接孔70贯穿折弯段53a。连接凸柱80连接内侧隔离部61a和外侧隔离部61b,可以提高内侧隔离部61a和外侧隔离部61b的连接强度,同时提高绝缘件60和折弯段53a的连接强度。可选地,采用注塑工艺加工制造绝缘件60,从而内侧隔离部61a、外侧隔离部 61b和连接凸柱80三者形成一体成型结构。
在一个实施例中,参见图8所示,绝缘件60具有设置于外侧隔离部 61b的让位开口61c。折弯段53a的一部分通过让位开口61c暴露于外界环境。折弯段53a暴露于外界环境的部分可以作为触点,便于电极端子50与外部电气设备的触头相接触。在一个示例中,绝缘件60包括沿厚度方向 X设置于内侧隔离部61a和外侧隔离部61b之间的连接凸柱80。沿顶盖板40的长度方向,让位开口61c的一侧或两侧设置连接凸柱80。可选地,让位开口61c为孔结构,可以是矩形形或圆形。可选地,让位开口61c为具有缺口的槽结构。让位开口61c沿顶盖板40的宽度方向贯穿外侧隔离部 61b。让位开口61c的缺口朝向汇流段53b。
在一个实施例中,参见图9所示,顶盖板40具有外侧面40b以及从外侧面40b上沿厚度方向X朝内侧面40a凹陷的凹部42。凹部42的底壁环绕电极引出孔41。绝缘件60的一部分设置于凹部42内。在一个示例中,绝缘件60包括外侧部61、与外侧部61相连接的延伸部62以及嵌接部 63。绝缘件60的延伸部62一部分设置于凹部42内,一部分伸入电极引出孔41。电极端子50通过延伸部62与顶盖板40连接并保持密封状态。顶盖板40通过延伸部62伸入凹部42的部分以及嵌接部63对绝缘件60形成约束限位,降低绝缘件60受到外力时沿电极引出孔41的轴向发生移动的可能性。在一个示例中,参见图6和图13所示,顶盖板40具有与凹部42相连通的第二连接孔43。第二连接孔43沿厚度方向X延伸。绝缘件60具有连接于第二连接孔43的连接柱体64。连接柱体64嵌接于第二连接孔 43的结构可以有利于进一步提高绝缘件60和顶盖板40的连接强度。连接柱体64与第二连接孔43过盈配合。可选地,第二连接孔43的数量为多个。多个第二连接孔43环绕电极引出孔41均匀分布设置。连接柱体64的数量与第二连接孔43的数量一一对应。在一个示例中,第二连接孔43贯穿顶盖板40的内侧面40a。延伸部62位于凹部42内的部分和嵌接部63 均与连接柱体64相连接,从而进一步提高绝缘件60和顶盖板40的连接强度。可选地,延伸部62、连接柱体64以及嵌接部63三者为一体成型结构。
在一个实施例中,参见图11至图13所示,顶盖组件30还包括绝缘板 200。绝缘板200设置于顶盖板40远离折弯段53a的一侧。绝缘板200具有与电极引出孔41相对应的凹槽201。凹槽201从绝缘板200朝向顶盖板 40的表面朝远离顶盖板40的方向凹陷,并且凹槽201与顶盖板40的内侧面40a之间形成环绕电极引出孔41的环形腔300。环形腔300与电极引出孔41相连通。绝缘件60具有设置于顶盖板40的内侧面40a一侧的嵌接部 63。至少部分嵌接部63伸入环形腔300。在一个示例中,嵌接部63与绝缘板200密封配合,一方面在顶盖组件30应用于电池单体20时,有利于降低电解液绝缘件60的嵌接部63和绝缘板200连接处通过并接触顶盖板 40而导致顶盖板40被腐蚀的可能性;另一方面,在顶盖组件30应用于电池单体20时,有利于延长顶盖板40和电极组件22之间的爬电距离,降低顶盖板40和电极组件22之间发生击穿短路的可能性。可选地,绝缘板 200上具有与电极引出孔41相对应的贯通孔。凹槽201环绕贯通孔设置并且与贯通孔相连通。绝缘板200可以是板状结构。
在一个实施例中,电极端子50还包括与外侧连接部53相连接的中间部52。中间部52至少部分设置于电极引出孔41内。参见图14和图15所示,中间部52上靠近顶盖板40的边缘具有限位凹部90。绝缘件60具有与限位凹部90相匹配的限位凸部100。电极端子50通过限位凹部90与绝缘件60上的限位凸部100相互嵌接连接,有利于提高电极端子50和绝缘件60的连接强度,降低电极端子50受到沿厚度方向X的外力作用时,电极端子50相对于绝缘件60沿厚度方向X发生移动而导致电极端子50和绝缘件60连接发生松动和密封性下降的可能性。可以理解地,中间部52 上靠近顶盖板40的边缘具有限位凸部100,而绝缘件60具有与限位凸部 100相匹配的限位凹部90。在一个示例中,折弯段53a与中间部52垂直设置。这样,在外侧连接部53受到拉伸力作用时,折弯段53a会对中间部 52施加主要沿电极引出孔41的径向的作用力,从而降低中间部52承载沿电极引出孔41的轴向的作用力的可能性,进而有利于降低中间部52沿电极引出孔41的轴向发生移动而导致中间部52和绝缘件60连接发生松动和密封性下降的可能性。
在一个实施例中,电极端子50为一体成型结构的片状结构。电极引出孔41为沿顶盖板40的长度方向延伸的条形孔。电极端子50通过绝缘件60直接与顶盖板40密封连接。折弯段53a为片状结构时,可以增大与绝缘件60的接合面积,有利于提高折弯段53a和绝缘件60的连接强度。在一个示例中,汇流段53b与折弯段53a相交设置,或者,汇流段53b与折弯段53a的夹角为180°。在汇流段53b与折弯段53a相交设置作为初始状态时,在将两个电池单体20串联或并联的过程中,需要将汇流段53b 朝顶盖板40的方向翻折,并使汇流段53b与折弯段53a之间的夹角接近 180°或等于180°。在汇流段53b翻折过程中,汇流段53b会对折弯段53a施加拉伸力。由于顶盖板40可以通过绝缘件60对折弯段53a起到约束限位作用,因此在折弯段53a受到外部拉伸力作用时,拉伸力会经过绝缘件60传递至顶盖板40,从而拉伸力对折弯段53a靠近电极引出孔41的区域影响较小或基本无影响,也即折弯段53a靠近电极引出孔41的区域仅受到较小的拉伸力或不受到拉伸力作用。
在一个实施例中,参见图16所示,顶盖组件30包括密封结构体(图中未示出)。密封结构体将电极端子50和顶盖板40密封。绝缘件60和密封结构体各自独立设置。可选地,密封结构体可以是密封圈400或密封垫。绝缘件60设置于顶盖板40的外侧面40b并与顶盖板40连接固定。绝缘件60与折弯段53a连接固定。绝缘件60与顶盖板40以及绝缘件60与折弯段53a可以通过粘接或嵌接方式连接固定。绝缘件60的材料可以是塑料、树脂或橡胶。
参见图17所示,本发明实施例还提供一种顶盖组件30的制造方法,其包括:
将具有外侧连接部53的电极端子50穿过顶盖板40的电极引出孔 41,并使外侧连接部53位于顶盖板40的外侧,外侧连接部53包括朝向顶盖板40翻折的折弯段53a;
将绝缘件60连接固定于顶盖板40,并且折弯段53a与绝缘件60连接固定。
顶盖板40具有沿自身厚度方向X延伸的电极引出孔41。电极端子50 穿过电极引出孔41后,折弯段53a与顶盖板40之间间隔设置以形成间隙。电极端子50具有外侧连接部53、中间部52以及嵌接部63。外侧连接部53的折弯段53a与中间部52相交设置。电极端子50穿过电极引出孔 41后,至少部分中间部52插接于电极引出孔41内,并且电极端子50的集流部51位于顶盖板40的内侧面40a一侧。
绝缘件60可以是额外单独设置的结构件。绝缘件60通过粘接或嵌接的方式连接固定于顶盖板40,而电极端子50可以通过额外设置的密封结构体与顶盖板40连接密封。在一个示例中,密封结构体可以是密封圈400 或密封垫。或者,在顶盖板40和电极端子50完成组装定位工作后,通过采用注塑工艺注塑形成绝缘件60,从而电极端子50通过绝缘件60直接与顶盖板40连接密封。在一个示例中,绝缘件60包括外侧部61、延伸部 62和嵌接部63。外侧部61、延伸部62和嵌接部63相互连接。绝缘件60 的外侧部61位于电极引出孔41外部并且位于外侧面40b一侧。绝缘件60 的延伸部62伸入电极引出孔41内以形成密封结构体。绝缘件60自身直接与顶盖板40连接固定。同时绝缘件60位于顶盖板40的外侧面40b的部分形成外侧部61。在一个实施例中,注塑材料填充于折弯段53a和顶盖板40 之间的间隙内,并最终形成内侧隔离部61a。折弯段53a连接固定于内侧隔离部61a。
由于绝缘件60与顶盖板40连接固定,而折弯段53a与绝缘件60连接固定,因此在电极端子50的折弯段53a受到拉伸力作用时,折弯段53a会通过绝缘件60将拉伸力传递至顶盖板40,从而降低折弯段53a自身受到顶盖板40的约束限位而发生位置移动的可能性,进而使得电极端子50上靠近密封结构体的部分基本不易受拉伸力的作用和影响,降低电极端子50与密封结构体之间连接发生松动而导致电极端子50与密封结构体之间出现密封性下降或失效的可能性。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (17)
1.一种顶盖组件,用于电池单体,其特征在于,所述顶盖组件包括:
顶盖板,所述顶盖板具有沿自身厚度方向延伸的电极引出孔;
电极端子,所述电极端子插接于所述电极引出孔,所述电极端子具有外侧连接部,所述外侧连接部包括朝所述顶盖板翻折的折弯段;
绝缘件,所述绝缘件与所述顶盖板连接固定,所述绝缘件与所述折弯段连接固定。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件包括设置于所述折弯段靠近所述顶盖板的一侧的内侧隔离部,所述内侧隔离部与所述折弯段连接固定。
3.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件具有设置于所述折弯段远离所述顶盖板的一侧的外侧隔离部,所述内侧隔离部与所述外侧隔离部相连接以包覆所述折弯段。
4.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件具有设置于所述外侧隔离部的让位开口,所述折弯段的一部分通过所述让位开口暴露于外界环境。
5.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件还包括连接凸柱,所述连接凸柱设置于所述外侧隔离部,所述折弯段上设置与所述连接凸柱相匹配的第一连接孔。
6.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述第一连接孔贯穿所述折弯段,所述连接凸柱连接所述内侧隔离部和所述外侧隔离部。
7.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件还包括连接凸柱,所述连接凸柱设置于所述折弯段,所述内侧隔离部设置有与所述连接凸柱相匹配的第一连接孔;和/或,所述外侧隔离部设置与所述连接凸柱相匹配的第一连接孔。
8.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述绝缘件还包括连接凸柱,所述连接凸柱设置于所述内侧隔离部,所述折弯段设置有与所述连接凸柱相匹配的第一连接孔。
9.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于:
所述电极端子还包括与所述外侧连接部相连接的中间部,所述中间部至少部分设置于所述电极引出孔内;
所述中间部上靠近所述顶盖板的边缘具有限位凹部,所述绝缘件具有与所述限位凹部相匹配的限位凸部;或者,
所述中间部上靠近所述顶盖板的边缘具有限位凸部,所述绝缘件具有与所述限位凸部相匹配的限位凹部。
10.根据权利要求1至8任一项所述的顶盖组件,其特征在于,所述电极端子还包括中间部,所述中间部至少部分设置于所述电极引出孔内,所述折弯段与所述中间部垂直设置。
11.根据权利要求1至9任一项所述的顶盖组件,其特征在于:
所述顶盖组件还包括绝缘板,所述顶盖板具有外侧面和内侧面,所述绝缘板设置于所述顶盖板远离所述折弯段的一侧,所述绝缘板具有与所述电极引出孔相对应的凹槽,所述凹槽与所述内侧面之间形成环绕所述电极引出孔的环形腔,所述绝缘件具有嵌接部,至少部分所述嵌接部伸入所述环形腔。
12.根据权利要求1至9任一项所述的顶盖组件,其特征在于:
所述顶盖板具有外侧面以及从所述外侧面上沿所述厚度方向凹陷的凹部,所述绝缘件的一部分设置于所述凹部内;或者,
所述顶盖板具有外侧面以及从所述外侧面上沿所述厚度方向凹陷的凹部以及与所述凹部相连通的第二连接孔,所述绝缘件的一部分设置于所述凹部内,所述绝缘件具有连接于所述第二连接孔的连接柱体。
13.根据权利要求1至9任一项所述的顶盖组件,其特征在于,所述电极端子为一体成型的片状结构;和/或,所述电极端子通过所述绝缘件与所述顶盖板密封连接。
14.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1至13任一项所述的顶盖组件。
15.一种电池模块,其特征在于,包括如权利要求14所述的电池单体。
16.一种使用电池单体作为电源的装置,其特征在于,包括如权利要求14所述的电池单体。
17.一种顶盖组件的制造方法,其特征在于,包括:
将具有外侧连接部的电极端子穿过顶盖板的电极引出孔,并使所述外侧连接部位于所述顶盖板的外侧,所述外侧连接部包括朝向所述顶盖板翻折的折弯段;
将绝缘件连接固定于所述顶盖板,并且所述折弯段与所述绝缘件连接固定。
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