CN112467316A - 一种注液孔密封结构及动力电池顶盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注液孔密封结构及动力电池顶盖，其中注液孔密封结构包括设于盖板上的注液孔和密封钉，所述密封钉具有钉头和钉柱，所述钉头与注液孔上端的沉头孔相适配，所述钉柱与注液孔相适配，所述注液孔下部设有扩孔段，所述钉柱上开有环形密封槽，所述密封槽中设有密封圈，所述密封圈与注液孔下部扩孔段内壁挤压配合，且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上。由于密封钉具有钉头和钉柱，安装后钉头顶面与盖板面保持平齐，密封圈抵靠在注液孔台阶面上，可以避免焊接前密封钉脱出或者移位，密封效果好、装配效率高，也不会出现像现有技术中的铝钉在沉头孔内放不平整、胶钉掉入电池内部等异常情况。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种注液孔密封结构及动力电池顶盖。
背景技术
动力电池一般包括电芯、用于容纳电芯的金属壳体和电池顶盖，电芯顶部设有正极耳和负极耳，电池顶盖上设有正极柱、负极柱、注液孔和防爆阀。装配时，先将正极耳和负极耳分别与正极柱和负极柱焊接连接，然后将电芯置于壳体内，并将电池顶盖与壳体焊接密封，组装成半成品电池，再经过注液、化成和容量等一系列工序即得到动力电池。
电池在注液后，需要对顶盖上注液孔进行密封处理，使电芯与外界环境隔绝，保证电池工作所需的化学环境，且能够防止电解液泄漏。目前的注液孔密封结构大多如图1所示，包括柱状胶钉5和片状铝钉6，具体为注液后先往盖板1上的注液孔2中塞胶钉5预密封，并将铝钉6放置在注液孔2上端的沉头孔21中，然后流转至焊接工位将铝钉6与盖板1激光密封焊接。上述注液孔密封结构组装效率低，且胶钉容易掉入电池内部、铝钉容易放不平整以及掉落。
发明内容
本发明目的在于：针对现有技术中的注液孔密封结构存在组装效率低，且胶钉容易掉入电池内部、铝钉容易放不平整以及掉落的问题，提供一种注液孔密封结构及动力电池顶盖，该密封结构在装配时可以提高密封钉装配效率，具有良好的密封效果，同时不会有密封胶钉掉入壳体内部的风险。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种注液孔密封结构，包括设于盖板上的注液孔和密封钉，所述密封钉具有钉头和钉柱，所述钉头与注液孔上端的沉头孔相适配，所述钉柱与注液孔相适配，所述注液孔下部设有扩孔段，所述钉柱上开有环形密封槽，所述密封槽中设有密封圈，所述密封圈与注液孔下部扩孔段内壁挤压配合，且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上。
本发明中的密封钉具有钉头和钉柱，安装时钉柱插入注液孔中，而钉头则位于注液孔上端的沉头孔内，可以使得钉头顶面与盖板面保持平齐，通过在注液孔下部设有扩孔段，钉柱上开有环形密封槽安装密封圈，并使密封圈与扩孔段内壁挤压配合，具有较好的密封效果，而且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上，可以避免焊接前密封钉脱出或者移位，同时装配时提前将密封圈套在密封钉上，可以提高密封钉装配效率，也不会出现像现有技术中的铝钉在沉头孔内放不平整、胶钉掉入电池内部等异常情况。
作为本发明的优选方案，所述注液孔与注液孔上端沉头孔连接的边角设有倒角。如此设置，能够有效避免注液孔边角与密封钉上钉头与钉柱过渡处干涉，同时也防止边角毛刺损坏密封圈。
作为本发明的优选方案，所述钉头为上大下小的倒圆台形结构，所述沉头孔的内壁对应设为锥形面。采用上述方案，在对钉头与沉头孔顶部配合间隙进行焊接时，锥形面可以避免激光焊接漏光，造成爆点或者其它焊接不良影响气密性。
作为本发明的优选方案，所述钉头的顶面设置有圆环形状的凹槽。通过在钉头顶面设置凹槽，一方面可以用于焊接应力释放，防止焊接时开裂，另一方面凹槽可以方便激光定位或抓取定位及确认正反面。
作为本发明的优选方案，所述密封圈上嵌入密封槽内的截面积大于密封圈截面积的二分之一。如此使得密封圈大部分是嵌入在钉柱上的密封槽内，可以避免安装时密封圈脱落或者移位。
作为本发明的优选方案，所述注液孔下部扩孔段与注液孔之间的台阶处设有过渡圆角，所述密封圈上对应设有与所述过渡圆角相适配的圆角面，从而使得密封圈与注液孔下部扩孔段贴合面更多，可以增加密封效果。
作为本发明的优选方案，所述密封槽的截面形状为U型。
一种动力电池顶盖，包括以上所述的注液孔密封结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中的密封钉具有钉头和钉柱，安装时钉柱插入注液孔中，而钉头则位于注液孔上端的沉头孔内，可以使得钉头顶面与盖板面保持平齐，通过在注液孔下部设有扩孔段，钉柱上开有环形密封槽安装密封圈，并使密封圈与扩孔段内壁挤压配合，具有较好的密封效果，而且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上，可以避免焊接前密封钉脱出或者移位，同时装配时提前将密封圈套在密封钉上，可以提高密封钉装配效率，也不会出现像现有技术中的铝钉在沉头孔内放不平整、胶钉掉入电池内部等异常情况；
2、通过在注液孔与注液孔上端沉头孔连接的边角设有倒角，能够避免注液孔边角与密封钉上钉头与钉柱过渡处干涉，防止边角毛刺损坏密封圈；
3、通过将钉头设计为上大下小的倒圆台形结构，沉头孔的内壁对应设为锥形面，在对钉头与沉头孔顶部配合间隙进行焊接时，锥形面可以避免激光焊接漏光，造成爆点或者其它焊接不良影响气密性；
4、通过在密封钉的钉头上设置凹槽，一方面可以用于焊接应力释放，防止焊接时开裂，另一方面可以方便激光定位或抓取定位及确认正反面。
附图说明
图1为现有技术中的注液孔密封结构示意图。
图2为本发明中的注液孔密封结构示意图。
图3为盖板上注液孔结构示意图。
图4为密封钉立体图。
图中标记：1-盖板，2-注液孔，21-沉头孔，22-扩孔段，23-倒角，24-过渡圆角，3-密封钉，31-钉头，311-凹槽，32-钉柱，321-密封槽，4-密封圈，5-胶钉，6-铝钉。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种注液孔密封结构；
如图2-图4所示，本实施例中的注液孔密封结构，包括设于盖板1上的注液孔2和密封钉3，所述密封钉3具有圆片状的钉头31和圆柱形的钉柱32，所述钉头31与注液孔2上端的沉头孔21相适配，所述钉柱32与注液孔2相适配，所述注液孔2下部设有扩孔段22，所述钉柱32上开有环形密封槽321，所述密封槽321中设有密封圈4，所述密封圈4与注液孔2下部扩孔段22内壁挤压配合，且密封圈4上侧抵靠在扩孔段22与注液孔2之间的台阶面上。
本发明中的密封钉具有钉头和钉柱，安装时钉柱插入注液孔中，而钉头则位于注液孔上端的沉头孔内，可以使得钉头顶面与盖板面保持平齐，通过在注液孔下部设有扩孔段，钉柱上开有环形密封槽安装密封圈，并使密封圈与扩孔段内壁挤压配合，具有较好的密封效果，而且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上，可以避免焊接前密封钉脱出或者移位，同时装配时提前将密封圈套在密封钉上，可以提高密封钉装配效率，也不会出现像现有技术中的铝钉在沉头孔内放不平整、胶钉掉入电池内部等异常情况。
本实施例中，所述注液孔2与注液孔2上端沉头孔21连接的边角设有倒角23。如此设置，能够有效避免注液孔边角与密封钉上钉头与钉柱过渡处干涉，同时也防止边角毛刺损坏密封圈。
本实施例中，所述钉头31为上大下小的倒圆台形结构，所述沉头孔21的内壁对应设为锥形面。采用上述方案，在对钉头与沉头孔顶部配合间隙进行焊接时，锥形面可以避免激光焊接漏光，造成爆点或者其它焊接不良影响气密性。
本实施例中，所述钉头31的顶面设置有圆环形状的凹槽311。通过在钉头顶面设置凹槽，一方面可以用于焊接应力释放，防止焊接时开裂，另一方面凹槽可以方便激光定位或抓取定位及确认正反面。所述凹槽311的开口部位倒有光滑圆角，方便设备通过凹槽进行抓取。
本实施例中，所述密封圈4上嵌入密封槽321内的截面积大于密封圈4截面积的二分之一。如此使得密封圈大部分是嵌入在钉柱上的密封槽内，可以避免安装时密封圈脱落或者移位。优选地，所述密封圈4为氟橡胶材料，以提高耐电解液腐蚀能力，延长密封圈使用寿命，提升电池密封性能。
本实施例中，所述注液孔2下部扩孔段22与注液孔2之间的台阶处设有过渡圆角24，所述密封圈4上对应设有与所述过渡圆角24相适配的圆角面，从而使得密封圈与注液孔下部扩孔段贴合面更多，可以增加密封效果。
本实施例中，所述密封槽321的截面形状为U型。当然，所述密封槽321的截面形状也可以为矩形或者其它截面形状的槽型。
本实施例中，所述盖板1下侧面在与注液孔2相对应的位置处设有圆形凸台，所述凸台的厚度与注液孔下部扩孔段的深度相适配，如此使得盖板无需整体加厚，避免了盖板整体加厚而带来重量大及成本高等问题。
具体地，注液后安装密封钉时，预先将密封圈4套在钉柱32上的密封槽321中，然后将钉柱32插入注液孔2中，钉头31下表面与沉头孔21底面接触，而密封圈4则进入注液孔2下部扩孔段22内形成密封效果，且密封圈4上侧抵靠在扩孔段22与注液孔2之间的台阶面上，对整个密封钉3形成轴向限位效果，可以避免密封钉脱出或者移位，然后将电池流转至焊接工位，对钉头31与沉头孔21顶部配合间隙进行激光密封焊接。
实施例2
本实施例提供一种动力电池顶盖，包括实施例1中所述的注液孔密封结构。
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，凡在本发明的原理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 (8)
1.一种注液孔密封结构，其特征在于，包括设于盖板上的注液孔和密封钉，所述密封钉具有钉头和钉柱，所述钉头与注液孔上端的沉头孔相适配，所述钉柱与注液孔相适配，所述注液孔下部设有扩孔段，所述钉柱上开有环形密封槽，所述密封槽中设有密封圈，所述密封圈与注液孔下部扩孔段内壁挤压配合，且密封圈上侧抵靠在扩孔段与注液孔之间的台阶面上。
2.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述注液孔与注液孔上端沉头孔连接的边角设有倒角。
3.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述钉头为上大下小的倒圆台形结构，所述沉头孔的内壁对应设为锥形面。
4.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述钉头的顶面设置有圆环形状的凹槽。
5.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述密封圈上嵌入密封槽内的截面积大于密封圈截面积的二分之一。
6.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述注液孔下部扩孔段与注液孔之间的台阶处设有过渡圆角，所述密封圈上对应设有与所述过渡圆角相适配的圆角面。
7.根据权利要求1所述的注液孔密封结构，其特征在于，所述密封槽的截面形状为U型。
8.一种动力电池顶盖，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的注液孔密封结构。
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