CN112751114A - 一种二次电池的顶盖组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次电池的顶盖组件，涉及二次电池领域，针对现有的顶盖结构较为复杂，顶盖组件的密封性能较弱且易与极柱脱离，同时基体位于壳体的内部，影响壳体内部的空间利用率，进而影响动力电池的能量密度的问题，现提出如下方案，其包括顶盖板，所述顶盖板的表面开设有呈对称分布的端子引出孔，且所述端子引出孔均贯穿顶盖板，所述顶盖板的表面开设有第一防爆透气孔，且所述第一防爆透气孔位于两个所述端子引出孔的中间设置，所述顶盖板外表面设置有环形凹槽。本发明结构新颖，且该装置不仅可防止极柱与顶盖板脱离，以及提升该装置的密封性能；同时提升了电池的使用安全性，并且有利于提高电池内部的能量密度。

Description

一种二次电池的顶盖组件

技术领域

本发明涉及二次电池领域，尤其涉及一种二次电池的顶盖组件。

背景技术

新能源汽车在国内乃至世界都在广泛推广，但是要完全替代燃油汽车，还有很多需要改进之处。例如，汽车的行驶里程少，电池包成本高，电池包的可靠性等问题还需要进一步解决。基于上述的问题，对电动车的核心零件动力电池提出了更高的要求，例如需要动力电池达到更高的能量密度、更低的成本等。

目前，动力电池普遍采用的是方形硬壳结构，动力电池外壳包括壳体和顶盖组件，动力电池外壳提供一个密闭的空间容纳电极组件及电解液，电极组件的电能通过顶盖组件的极柱从密闭空间内引出到密闭空间外。现有的顶盖组件中，顶盖板为金属板并且开设通孔，极柱分为基体部和延伸部，并且基体部的横截面积大于通孔的孔径。装配时，基体部位于顶盖板的下方(即壳体内部)，待延伸部穿过通孔后利用卡簧或者采用铆接方式固定延伸部，通过此方式将极柱固定于顶盖板。由于基体部位于壳体内部，因此会使壳体内部的空间利用率降低，从而降低动力电池的能量密度。

由于极柱本身结构以及装配工序复杂，不但会影响二次电池的装配效率，往往会由于固定力度不够，而出现极柱与顶盖板脱离连接的现象；同时降低了顶盖组件的密封性，进而降低了二次电池的使用可靠性，因此，为了解决此类问题，我们提出一种二次电池的顶盖组件。

发明内容

本发明提出的一种二次电池的顶盖组件，解决了现有的顶盖结构较为复杂，顶盖组件的密封性能较弱且易与极柱脱离，同时基体位于壳体的内部，影响壳体内部的空间利用率，进而影响动力电池的能量密度的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种二次电池的顶盖组件，包括顶盖板，所述顶盖板的表面开设有呈对称分布的端子引出孔，且所述端子引出孔均贯穿顶盖板，所述顶盖板的表面开设有第一防爆透气孔，且所述第一防爆透气孔位于两个所述端子引出孔的中间设置，所述顶盖板外表面设置有环形凹槽，两个所述端子引出孔分别固定安装有第一固定件和第二固定件，且所述第一防爆透气孔的内部固定安装有第三固定件，所述顶盖板的内表面设置有下部绝缘支架，且所述下部绝缘支架靠近顶盖板的一侧表面开设有两个呈对称分布的端子过孔，且所述端子过孔分别与端子引出孔对应，所述端子过孔的内壁设置有均匀分布的异形凹槽，且所述下部绝缘支架的之中间位置开设有第二防爆透气孔，且所述第二防爆透气孔的内部设置有防爆阀，且所述防爆阀的内部设置有爆破区，所述爆破区与防爆阀的连接处开设有环形刻痕，所述防爆阀的表面开设有第一沉槽，所述防爆阀与第三固定件固定连接，所述端子过孔的内部均设置有电极端子，且所述电极端子分别与第一固定件以及第二固定件相互匹配，所述电极端子的下表面设置有焊接部，且所述电极端子位于焊接部处焊接有金属件，所述第二防爆透气孔的内部设置有防护罩，且所述防护罩的上表面设置有均匀分布的方形凸台，所述方形凸台靠近防护罩的外侧设置，所述防护罩的表面开设有均匀分布的防护穿孔，所述防护穿孔均贯穿防护罩。

优选的，所述防爆阀的表面与环形凹槽的内壁均开设有均匀分布的圆形穿孔。

优选的，所述第三固定件远离下部绝缘支架的一侧固定安装有保护膜。

优选的，所述下部绝缘支架靠近顶盖板的一侧表面设置有均匀分布的异形凸缘，且所述异形凸缘分别位于端子过孔的四周分布，所述顶盖板的内表面设置有与异形凸缘对应的配合槽。

优选的，所述下部绝缘支架的表面设置有呈对称分布的缺口，且所述缺口分别位于第二防爆透气孔的两侧设置。

优选的，所述防护罩靠近顶盖板的一侧固定连接有均匀分布的弹性卡扣，且所述弹性卡扣分别与缺口的位置对应且与分别与缺口相匹配。

优选的，所述顶盖板和下部绝缘支架的表面均开设有相互对应的注液孔。

优选的，所述电极端子的表面均开设有定位孔，且所述定位孔贯穿电极端子。

本发明的有益效果为：

1、金属件材质为铜材质，便于采用超声波焊接连接电极端子更稳固，采用超声波焊接可使得金属件与电极端子的连接更加的稳固，提高密封效果；同时第一固定件、第二固定件以及第三固定件采用注塑的方式与顶盖板形成一体的结构，可防止极柱与顶盖板脱离；通过在圆形穿孔的内部灌注胶体，从而实现对防爆阀安装处的密封，提升该装置的密封性能。

2、通过在防爆阀的爆破区设置有环形刻痕；通过环形刻痕，环形刻痕的存在能够使得电池内部的气压迅速释放，当电池内部的压力过大时，使得本体非常容易从环形刻痕处爆破，从而提升了电池的使用安全性；整个装置均安装在顶盖板上，内部占用空间底，有利于提高电池内部的能量密度。

综上所述，该装置不仅可使得金属件与电极端子的连接更加的稳固、可防止极柱与顶盖板脱离，以及提升该装置的密封性能；同时提升了电池的使用安全性，并且内部占用空间底，有利于提高电池内部的能量密度，实用性强。

附图说明

图1为本发明分解示意图。

图2为本发明第二负极极柱端子与顶盖板组装后剖面示意图。

图3为本发明防爆阀及第三固定件与顶盖板组装后剖面示意图。

图4为本发明顶盖板反面示意图。

图5为本发明电极端子与金属件焊接前示意图。

图6为本发明电极端子与下部绝缘支架装配示意图。

图7为本发明下部绝缘支架反面图。

图8为本发明顶盖板、下部绝缘支架、电极端子安装示意图。

图中标号：1、第一固定件；2、第二固定件；3、顶盖板；4、端子引出孔；5、第一防爆透气孔；6、环形凹槽；7、圆形穿孔；8、第三固定件；9、保护膜；10、下部绝缘支架；11、端子过孔；12、异形凹槽；13、异形凸缘；14、第二防爆透气孔；15、缺口；16、防爆阀；17、爆破区；18、环形刻痕；19、第一沉槽；20、电极端子；21、定位孔；22、防护罩；23、方形凸台；24、弹性卡扣；25、防护穿孔；26、金属件；27、焊接部；28、注液孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种二次电池的顶盖组件，包括顶盖板3，所述顶盖板3的表面开设有呈对称分布的端子引出孔4，且所述端子引出孔4均贯穿顶盖板3，所述顶盖板3的表面开设有第一防爆透气孔5，且所述第一防爆透气孔5位于两个所述端子引出孔4的中间设置，所述顶盖板3外表面设置有环形凹槽6，两个所述端子引出孔4分别固定安装有第一固定件1和第二固定件2，且所述第一防爆透气孔5的内部固定安装有第三固定件8，所述顶盖板3的内表面设置有下部绝缘支架10，且所述下部绝缘支架10靠近顶盖板3的一侧表面开设有两个呈对称分布的端子过孔11，且所述端子过孔11分别与端子引出孔4对应，所述端子过孔11的内壁设置有均匀分布的异形凹槽12，且所述下部绝缘支架10的之中间位置开设有第二防爆透气孔14，且所述第二防爆透气孔14的内部设置有防爆阀16，且所述防爆阀16的内部设置有爆破区17，所述爆破区17与防爆阀16的连接处开设有环形刻痕18，所述防爆阀16的表面开设有第一沉槽19，所述防爆阀16与第三固定件8固定连接，所述端子过孔11的内部均设置有电极端子20，且所述电极端子20分别与第一固定件1以及第二固定件2相互匹配，所述电极端子20的下表面设置有焊接部27，且所述电极端子20位于焊接部27处焊接有金属件26，所述第二防爆透气孔14的内部设置有防护罩22，且所述防护罩22的上表面设置有均匀分布的方形凸台23，所述方形凸台23靠近防护罩22的外侧设置，所述防护罩22的表面开设有均匀分布的防护穿孔25，所述防护穿孔25均贯穿防护罩22，所述防爆阀16的表面与环形凹槽6的内壁均开设有均匀分布的圆形穿孔7，所述第三固定件8远离下部绝缘支架10的一侧固定安装有保护膜9，所述下部绝缘支架10靠近顶盖板3的一侧表面设置有均匀分布的异形凸缘13，且所述异形凸缘13分别位于端子过孔11的四周分布，所述顶盖板3的内表面设置有与异形凸缘13对应的配合槽，所述下部绝缘支架10的表面设置有呈对称分布的缺口15，且所述缺口15分别位于第二防爆透气孔14的两侧设置，所述防护罩22靠近顶盖板3的一侧固定连接有均匀分布的弹性卡扣24，且所述弹性卡扣24分别与缺口15的位置对应且与分别与缺口15相匹配，所述顶盖板3和下部绝缘支架10的表面均开设有相互对应的注液孔28，所述电极端子20的表面均开设有定位孔21，且所述定位孔21贯穿电极端子20。

在具体实施例中，本发明提供的二次电池的顶盖组件用于二次电池的封装，不仅可使得金属件26与电极端子20的连接更加的稳固、可防止极柱与顶盖板3脱离，以及提升该装置的密封性能；同时提升了电池的使用安全性，并且内部占用空间底，有利于提高电池内部的能量密度，实用性强。

本发明装置在使用时，通过将电极端子20头部及底部全为铝材质，电机端子的一侧设置有焊接部27，通过超声波焊接将金属件26焊接到电机端子的焊接部27处；此金属件26材质为铜材质，便于采用超声波焊接连接电极端子20更稳固，采用超声波焊接可使得金属件26与电极端子20的连接更加的稳固，提高密封效果；通过在电机端子和顶盖板3之间设置有下部绝缘支架10，通过下部绝缘支架10将顶盖板3和电极端子20隔开，避免发生漏电的情况；同时依次将防爆阀16装配至顶盖板3设置的第一防爆透气孔5，并且防爆阀16与第一防爆透气孔5的反面齐平，同时通过将第一固定件1、第二固定件2以及第三固定件8通过注塑成型的方式与顶盖板3固定连接，进而与顶盖板3形成一体密封结构，进而提升顶盖组件的密封结构，同时避免与极柱脱离；第三固定件8的一部分包裹防爆阀16一部分包裹下部绝缘支架10；同时，以防止顶盖板3发生漏液；同时环形凹槽6的内部以及防爆阀16的表面均设置对应的圆形穿孔7，通过在圆形穿孔7的内部灌注胶体，从而实现对防爆阀16安装处的密封；

该装置在使用时，通过在防爆阀16的爆破区17设置有环形刻痕18；通过环形刻痕18，环形刻痕18的存在能够使得电池内部的气压迅速释放，当电池内部的压力过大时，使得本体非常容易从环形刻痕18处爆破，从而提升了电池的使用安全性；整个装置均安装在顶盖板3上，内部占用空间底，有利于提高电池内部的能量密度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种二次电池的顶盖组件，包括顶盖板(3)，其特征在于，所述顶盖板(3)的表面开设有呈对称分布的端子引出孔(4)，且所述端子引出孔(4)均贯穿顶盖板(3)，所述顶盖板(3)的表面开设有第一防爆透气孔(5)，且所述第一防爆透气孔(5)位于两个所述端子引出孔(4)的中间设置，所述顶盖板(3)外表面设置有环形凹槽(6)，两个所述端子引出孔(4)分别固定安装有第一固定件(1)和第二固定件(2)，且所述第一防爆透气孔(5)的内部固定安装有第三固定件(8)，所述顶盖板(3)的内表面设置有下部绝缘支架(10)，且所述下部绝缘支架(10)靠近顶盖板(3)的一侧表面开设有两个呈对称分布的端子过孔(11)，且所述端子过孔(11)分别与端子引出孔(4)对应，所述端子过孔(11)的内壁设置有均匀分布的异形凹槽(12)，且所述下部绝缘支架(10)的之中间位置开设有第二防爆透气孔(14)，且所述第二防爆透气孔(14)的内部设置有防爆阀(16)，且所述防爆阀(16)的内部设置有爆破区(17)，所述爆破区(17)与防爆阀(16)的连接处开设有环形刻痕(18)，所述防爆阀(16)的表面开设有第一沉槽(19)，所述防爆阀(16)与第三固定件(8)固定连接，所述端子过孔(11)的内部均设置有电极端子(20)，且所述电极端子(20)分别与第一固定件(1)以及第二固定件(2)相互匹配，所述电极端子(20)的下表面设置有焊接部(27)，且所述电极端子(20)位于焊接部(27)处焊接有金属件(26)，所述第二防爆透气孔(14)的内部设置有防护罩(22)，且所述防护罩(22)的上表面设置有均匀分布的方形凸台(23)，所述方形凸台(23)靠近防护罩(22)的外侧设置，所述防护罩(22)的表面开设有均匀分布的防护穿孔(25)，所述防护穿孔(25)均贯穿防护罩(22)。

2.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述防爆阀(16)的表面与环形凹槽(6)的内壁均开设有均匀分布的圆形穿孔(7)。

3.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述第三固定件(8)远离下部绝缘支架(10)的一侧固定安装有保护膜(9)。

4.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述下部绝缘支架(10)靠近顶盖板(3)的一侧表面设置有均匀分布的异形凸缘(13)，且所述异形凸缘(13)分别位于端子过孔(11)的四周分布，所述顶盖板(3)的内表面设置有与异形凸缘(13)对应的配合槽。

5.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述下部绝缘支架(10)的表面设置有呈对称分布的缺口(15)，且所述缺口(15)分别位于第二防爆透气孔(14)的两侧设置。

6.根据权利要求5所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述防护罩(22)靠近顶盖板(3)的一侧固定连接有均匀分布的弹性卡扣(24)，且所述弹性卡扣(24)分别与缺口(15)的位置对应且与分别与缺口(15)相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板(3)和下部绝缘支架(10)的表面均开设有相互对应的注液孔(28)。

8.根据权利要求1所述的一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，所述电极端子(20)的表面均开设有定位孔(21)，且所述定位孔(21)贯穿电极端子(20)。

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