CN113314787A - 一种顶盖组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种顶盖组件，其将第一固定件嵌入极柱引出孔内，极柱引出孔容纳第一固定件的一部分，使得第一固定件伸出顶盖板一侧的高度降低，从而顶盖组件的整体高度降低，达到增大电池极片的容纳空间，提升电池极片的有效容量的效果。提供一种顶盖组件，包括：极柱；密封件，所述密封件设置在第一固定件与极柱之间；第一固定件，所述第一固定件将极柱及密封件固定；顶盖板，所述顶盖板包括极柱引出孔；所述第一固定件嵌入所述极柱引出孔内，所述第一固定件与所述顶盖板固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及储能器件技术领域，更具体地，涉及一种二次电池的顶盖组件。
背景技术
动力电池是新能源汽车的核心部件，伴随着我国新能源汽车产业的快速发展，对动力电池的要求也越来越高，如何能够进一步提高动力电池的能量密度，减轻动力电池的重量，降低动力电池的成本是动力电池生产商重点关注的问题。
现有技术中如CN111987247A所记载的顶盖组件包括：顶盖板，顶盖板具有电极引出孔；电极端子，电极端子包括端子板，端子板覆盖电极引出孔；第一固定件，第一固定件至少部分地包围端子板，以将电极端子固定于第一固定件；以及第二固定件，第二固定件与第一固定件接合，第二固定件与顶盖板连接；其中，电极端子通过第一固定件与第二固定件彼此隔开，极柱覆盖极柱引出孔，电极端子、密封件通过固定件固定在顶盖板远离电芯的一侧，电极端子、密封件一般不高于固定件的高度。现有技术中由于极柱(即电极端子)、密封件以及固定件位于顶盖板的一侧，导致顶盖组件整体的高度较高，顶盖组件高度基本上相当于顶盖板的厚度加上固定件的厚度。在二次电池高度不变的情形下，顶盖组件整体高度高影响了电池极片的容纳空间，从而影响电池极片的有效容量。
发明内容
基于现有技术的上述问题，本发明提出一种顶盖组件，其充分利用极柱引出孔容纳第一固定件的一部分，从而减小顶盖组件整体的高度，增大电池极片的容纳空间，提升电池极片的有效容量。
根据本发明的顶盖组件，其技术方案包括：
一种顶盖组件，包括：
极柱；
密封件，所述密封件设置在第一固定件与极柱之间；
第一固定件，所述第一固定件将极柱及密封件固定；
顶盖板，所述顶盖板包括极柱引出孔；
所述第一固定件嵌入所述极柱引出孔内，所述第一固定件与所述顶盖板固定连接。
可选地，所述第一固定件与所述极柱引出孔内侧壁部分或全部固定连接。
可选地，所述顶盖板还包括第二固定件，所述第二固定件内侧壁沿所述极柱引出孔内侧壁向上延伸，所述第一固定件在极柱径向上远离极柱的一侧与所述第二固定件固定连接。
可选地，所述第一固定件包括主体部及第三连接部，所述第三连接部位于所述主体部靠近顶盖板的一侧，所述第三连接部从所述主体部沿极柱径向往顶盖板一侧延伸，所述第三连接部与所述顶盖板上表面或顶盖板下表面固定连接。
可选地，所述顶盖板的上表面或下表面具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面不在同一高度上，所述第二表面靠近极柱引出孔边缘处设置，所述第三连接部通过所述第二表面与所述顶盖板固定连接。
可选地，所述第三连接部在极柱轴向上远离极柱的侧面不凸出于所述第一表面。
可选地，所述顶盖板与所述极柱在极柱轴向上不重叠。
可选地，所述第一固定件包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部位于所述主体部相对于第三连接部的另一侧，所述第一连接部与第二连接部均与所述极柱在极柱轴向上部分重叠，所述第一固定件将极柱及密封件固定成一体。
可选地，所述第一连接部和/或所述第二连接部为连续或不连续的环状结构。
可选地，所述密封件靠近极柱的侧面设有凸环/凹槽，所述极柱上设置有与凸环/凹槽相对应的凹槽/凸环。
本发明的有益效果：使用根据本发明的顶盖组件结构，相对于现有技术而言，将第一固定件嵌入极柱引出孔内，极柱引出孔能够容纳第一固定件的一部分，使得第一固定件伸出顶盖板一侧的高度能够降低，从而能够降低顶盖组件的整体高度。在电池整体高度和极柱高度保持不变时，顶盖组件的整体高度降低能够增大电池壳体底部上表面至顶盖板下表面的高度，进而增大电池极片的容纳空间，提升电池极片的有效容量。
附图说明
图1是根据本发明的实施例一的顶盖组件的分解结构示意图；
图2是根据本发明的实施例一的正极极柱组件的分解结构示意图；
图3是根据本发明的实施例一的顶盖组件沿顶盖板宽度方向在正极柱中心处的剖面示意图；
图4是根据本发明的实施例二的顶盖组件沿顶盖板宽度方向在正极柱中心处的剖面示意图；
图5是根据本发明的实施例三的顶盖组件沿顶盖板宽度方向在正极柱中心处的剖面示意图。
附图标记说明
1 极柱
2 密封件
3 第一固定件
4 顶盖板
5 下塑胶件
11 第一上表面
12 第二上表面
13 凹槽
21 凸环
22 第一密封部
23 密封主体部
31 第一连接部
32 第二连接部
33 第三连接部
34 主体部
41 极柱引出孔
42 第二固定件
43 第一表面
44 第二表面
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
图1是根据本发明的实施例一的顶盖组件的分解结构示意图，其示出了该实施例中形成顶盖组件的各个部件的构造；图2是根据本发明的实施例一的正极极柱组件的分解结构示意图，其示出了该实施例中极柱组件各个部件之间的装配关系；图3、图4、图5分别是根据本发明的实施例一、实施例二、实施例三的顶盖组件沿顶盖板宽度方向在正极柱中心处的剖面示意图，其示出了各个实施例中顶盖组件的各个部件之间的装配关系。
实施例一：
如图1至图3所示，顶盖组件包括极柱1、密封件2、第一固定件3、顶盖板4。
极柱1呈圆形的薄片或板状结构，分为正极柱和负极柱，正极柱可以采用金属材料铝制成，负极极柱可以采用复合极柱形式，即上层为金属材料铝，下层为金属材料铜制成。极柱1具有靠近其中心位置的第一上表面11以及靠近其周向边缘位置的第二上表面12，第一上表面11呈圆形，第二上表面12呈圆环状，且第一上表面与第二上表面不在同一高度上，在本实施例中，第一上表面11高于第二上表面12，在极柱1的第二上表面12以及极柱1的下表面上设置有凹槽13，当然，根据本发明的示例性实施例，凹槽13可以连续或者不连续地设置在极柱1与密封件2接触的外表面上。
密封件2采用塑胶材质制成，在本实施例中，具体的密封件2采用氟橡胶制成，密封件2为环形，密封件2包括密封主体部23和第一密封部22。密封主体部23靠近极柱的一侧设置有与凹槽13相对应的凸环21。当然，根据本发明的示例性实施例，凸环21同样可以连续或者不连续地设置密封主体部23靠近极柱的一侧。另外，在其他的变形实施例中，还可以在极柱1的外表面设置凸环，而对应地在密封件2靠近极柱的一侧内表面设置与凸环相适应的凹槽，则同样能够通过凸环和凹槽彼此配合进一步提升密封效果。
第一固定件3采用金属材料制成，第一固定件3呈环形，第一固定件3沿极柱径向的剖面大致呈U形，第一固定件3包括第一连接部31、第二连接部32和主体部34，第一连接部31和第二连接部32分别位于主体部34靠近极柱1的一侧的底部和顶部，并沿极柱径向往靠近极柱1的方向延伸。第一连接部31和第二连接部32均为连续的环状结构，示例性地，第一连接部31和第二连接部32均可以是不连续的环状结构，例如，第二连接部32为带有缺口的环状结构，在对第一固定件3的上部进行滚边形成第二连接部32时，可以将第二连接部32因缺口形成的各个部分分开进行滚边，方便操作。
顶盖板4大体上呈薄板状，并具有与壳体的开口相匹配的尺寸和形状，以便能够连接在壳体的开口处。顶盖板4采用金属材料制成，例如可以选择与电池壳体材料相同的金属材料。顶盖板4包括第二固定件42以及大体上呈薄板状的顶盖主体部分，在顶盖主体部分上设置有两个极柱引出孔41(一个对应正极，另一个对应负极)，用于将壳体内部的电极组件中的电能引出到顶盖板4的外部。第二固定件42设置在极柱引出孔41的上方周缘处，第二固定件42与顶盖板主体部分一体成型形成顶盖板4，第二固定件42整体呈连续的环状，示例性的，第二固定件42可以为不连续环状。第二固定件42的内侧壁沿极柱引出孔41的内侧壁向上延伸，第二固定件42中间形成通孔，该通孔与极柱引出孔41贯通。
另外，为了保持顶盖板4与壳体内部的电极组件之间的绝缘状态，在顶盖板4的下方设置有下塑胶件5，下塑胶件5通常采用塑料材料制成且大体呈板状，其贴附于顶盖板4的朝向壳体内部一侧的表面，以使顶盖板4与设置在壳体内部的电极组件保持绝缘。
如图3所示，将极柱1、密封件2、第一固定件3、顶盖板4装配形成顶盖组件，密封件2包覆极柱1的第二上表面12及部分下表面，其装配在极柱1与第一固定件3之间，实现极柱1与第一固定件3之间的密封连接。当密封件2装配到极柱1上时，凸环21及凹槽13配合，能够实现密封件2的装配定位，使得密封件2准确、快速的安装到极柱1对应的位置处，提高生产效率，同时，凸环21被压迫卡进凹槽13中，进一步增强密封效果。第一固定件3包覆在密封主体部23远离极柱1一侧的表面，第一固定件3第二连接部32间接包覆极柱1的第二上表面12，第一连接部31间接包覆极柱1下表面的一部分，第一固定件3将极柱1以及密封件2固定。通过第一固定件3对密封件2形成压迫，使得密封件2能够紧密的贴合极柱1，实现第一固定件3与极柱1之间的密封连接。第一固定件3嵌入极柱引出孔41内，即第一固定件3靠近顶盖板4的侧壁与极柱引出孔41的全部或部分内侧壁直接或间接接触。在本实施例中，第一固定件3靠近顶盖板4的侧壁与极柱引出孔41的全部内侧壁直接接触并焊接。第一固定件3远离极柱1的侧壁与第二固定件42的内表面焊接在一起，第一固定件3与顶盖板4之间固定连接。第一固定件3与第二固定件42焊接，增大了第一固定件3与顶盖板4之间的连接面积，增强了极柱组件与顶盖板4之间的连接稳定性，同时减少顶盖板4与顶盖组件的厚度，减轻顶盖组件的重量。此时，顶盖板4与极柱1在极柱轴向上不重叠，极柱1以及第一固定件3的整体位于顶盖板4下表面上方，减小了顶盖组件的整体高度且减小对电池内部空间的占用。在第二连接部32的上方还填充有灌封胶6，灌封胶6填充于极柱1于第二固定件42之间，进一步加强了顶盖组件的密封效果以及连接稳定性。
实施例二：
在按照图4所展示的第二实施例中，与图1至图3中相同的或功能相同的部件设有相同的附图标记，其与第一实施例的区别在于，固定组件3还包括第三连接部33，第三连接部33位于主体部34相对于第一连接部31的另一侧底部，并往沿极柱径向往靠近顶盖板4的方向延伸。在本实施例中，顶盖板4不包括第二固定件42和灌封胶6，顶盖板4的下表面包括第一表面43和第二表面44，第一表面43和第二表面44不在同一高度上，第二表面44靠近极柱引出孔41边缘处设置，第三连接部33通过第二表面44与顶盖板4焊接，且第三连接部33在极柱轴向上远离极柱1的一侧的表面不凸出于第一表面43。除上述区别以外，顶盖组件的其它部件功能及连接方式与实施例一相同。
实施例三：
在按照图5所展示的第三实施例与第二实施例基本相同，其与第二实施例的区别在于，第三连接部33位于主体部34相对于第一连接部31的另一侧大概中部位置，顶盖板4的上表面包括第一表面43和第二表面44，第一表面43和第二表面44不在同一高度上，第二表面44靠近极柱引出孔41边缘处设置，第三连接部33通过第二表面44与顶盖板4焊接。除上述区别以外，顶盖组件的其它部件功能及连接方式与实施例二相同。
以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上的改变不应认为偏离了本发明保护的范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种顶盖组件，包括：
极柱；
密封件，所述密封件设置在第一固定件与极柱之间；
第一固定件，所述第一固定件将极柱及密封件固定；
顶盖板，所述顶盖板包括极柱引出孔；
其特征在于，所述第一固定件嵌入所述极柱引出孔内，所述第一固定件与所述顶盖板固定连接。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一固定件与所述极柱引出孔内侧壁的部分或全部固定连接。
3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板还包括第二固定件，所述第二固定件内侧壁沿所述极柱引出孔内侧壁向上延伸，所述第一固定件在极柱径向上远离极柱的一侧与所述第二固定件固定连接。
4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一固定件包括主体部及第三连接部，所述第三连接部位于所述主体部靠近顶盖板的一侧，所述第三连接部从所述主体部沿极柱径向往顶盖板一侧延伸，所述第三连接部与所述顶盖板上表面或顶盖板下表面固定连接。
5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板的上表面或下表面具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面不在同一高度上，所述第二表面靠近极柱引出孔边缘处设置，所述第三连接部通过所述第二表面与所述顶盖板固定连接。
6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述第三连接部在极柱轴向上远离极柱的侧面不凸出于所述第一表面。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板与所述极柱在极柱轴向上不重叠。
8.根据权利要求4中所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一固定件包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部位于所述主体部相对于第三连接部的另一侧，所述第一连接部与第二连接部均与所述极柱在极柱轴向上部分重叠，所述第一固定件将极柱及密封件固定成一体。
9.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一连接部和/或所述第二连接部为连续或不连续的环状结构。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件靠近极柱的侧面设有凸环/凹槽，所述极柱上设置有与凸环/凹槽相对应的凹槽/凸环。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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