CN114039137A - 一种顶盖组件及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于动力电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池，该顶盖组件包括盖板本体及补液组件，盖板本体上设有注液孔，注液孔贯穿盖板本体，注液孔的内侧壁上设有与盖板本体以内的空间连通的补液通道；补液组件包括密封件及弹性件，密封件滑动安装在注液孔内，弹性件的一端固定在盖板本体上，另一端与密封件连接；密封件可随弹性件的伸长或缩短在注液孔内滑动，以将注液孔分成位于密封件以外的第一长度可变通道和位于密封件以内的第二长度可变通道，第一长度可变通道与第二长度可变通道由密封件隔绝。本发明的顶盖组件补充电解液时只需使密封件在注液孔内朝内侧滑动以连通补液通道与第一长度可变通道即可，补液操作简便快捷，能够提高补液效率。
Description
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。
背景技术
在动力电池领域，电解液作为电池至关重要的组成部分，其为正负极间的离子交换提供了传输通道，是电池实现充放电不可或缺的材料之一。在电池的实际使用过程中，随着使用时间的增长，电解液逐渐被消耗，进而导致电池的使用寿命降低。针对这一现象，目前行业内也提供了一些可在电池使用过程中再次补充电解液的注液孔结构，但其都需要通过拆卸、针刺、裁切等复杂操作才能完成注液，补充电解液的过程繁琐，效率太低。并且这类现有的可补充电解液的注液孔结构，其密封性能也不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中，可补充电解液的注液孔结构补充电解液的过程繁琐，效率太低的问题，提供一种顶盖组件及电池。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种顶盖组件，包括盖板本体及补液组件，所述盖板本体上设有注液孔，所述注液孔贯穿所述盖板本体，所述注液孔的内侧壁上设有与所述盖板本体以内的空间连通的补液通道；
所述补液组件包括密封件及弹性件，所述密封件滑动安装在所述注液孔内，所述弹性件的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件的另一端与所述密封件连接；所述密封件可随所述弹性件的伸长或缩短在所述注液孔内滑动，以将所述注液孔分成位于所述密封件以外的第一长度可变通道和位于所述密封件以内的第二长度可变通道，所述第一长度可变通道与所述第二长度可变通道由所述密封件隔绝。
可选地，所述弹性件朝向所述盖板本体内侧的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件朝向所述盖板本体外侧的一端与所述密封件连接。
可选地，所述补液通道包括侧壁补液通道及底壁补液通道，所述侧壁补液通道的第一端设置在所述注液孔的内侧壁上并与所述注液孔连通，所述侧壁补液通道的第二端与所述底壁补液通道的第一端连通，所述底壁补液通道的第二端与所述盖板本体以内的空间连通。
可选地，所述侧壁补液通道沿所述注液孔径向贯通所述注液孔的内侧壁，所述底壁补液通道平行所述注液孔的轴向设置且贯通所述盖板本体的内侧面。
可选地，所述补液通道设置有四条，四条所述补液通道间隔相等地环绕所述注液孔设置。
可选地，所述补液组件还包括密封圆片，所述密封圆片连接在所述弹性件的一端上，所述密封件环绕连接在所述密封圆片的外周面上。
可选地，所述密封件为密封圈，所述弹性件为弹簧。
可选地，所述注液孔包括第一槽、第一通孔、第二槽及第二通孔，所述第一槽贯通所述盖板本体的外侧面，所述第一通孔贯通所述第一槽的底壁和所述第二槽的顶壁，所述第二通孔贯通所述第二槽的底壁和所述盖板本体的内侧面。
可选地，所述密封件滑动安装在所述第二槽内，所述第一槽、所述第一通孔及所述第二槽的位于所述密封件以外的通道共同组成所述第一长度可变通道，所述第二槽的位于所述密封件以内的通道及所述第二通孔共同组成所述第二长度可变通道；所述弹性件朝向所述盖板本体内侧的一端固定在所述第二槽的底壁上。
根据本发明实施例的顶盖组件，当需要向盖板本体以内的空间补充电解液时，将注液设备接入注液孔外侧的一端，注液设备产生的气压将密封件向内压紧，弹性件朝盖板本体内侧压缩或伸长以带动密封件在注液孔内朝盖板本体的内侧滑动；当密封件滑动至注液孔内侧壁上的补液通道以内的位置时，第一长度可变通道与补液通道连通，使得注液设备能够通过注液孔与补液通道连通盖板本体以内的空间，从而能够将注液设备注入注液孔的电解液补充到盖板本体以内的空间中；当补充电解液的过程结束后，撤走注液设备，密封件在弹性件的弹力作用下恢复到原来位置，使得注液通道与第二长度可变通道连通，密封件继续保持对注液孔的密封。与现有技术相比，本发明实施例的顶盖组件补充电解液的操作简便快捷，能够极大提高向顶盖组件的内部空间补充电解液的效率。
另一方面，本发明实施例还提供一种电池，包括壳体、被壳体包裹在内的电芯以及密封所述壳体的顶盖组件，所述顶盖组件为上述的顶盖组件，所述顶盖组件上的所述注液孔与所述壳体内腔贯通。
根据本发明实施例的电池，因为采用了上述的顶盖组件，可以使得补充电解液的操作简便快捷，能够极大提高向壳体内腔补充电解液的效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的顶盖组件的结构示意图；
图2是本发明第一实施例提供的顶盖组件在正常使用状态的剖面示意图；
图3是图2中A处结构的局部放大图；
图4是图2中A处结构在补充电解液过程中的剖面示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、盖板本体；11、注液孔；111、第一槽；112、第一通孔；113、第二槽；114、第二通孔；12、补液通道；121、侧壁补液通道；122、底壁补液通道；2、补液组件；21、密封件；22、弹性件；23、密封圆片；3、防爆阀；4、第一极柱；5、第二极柱。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“侧”、“顶”、”“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所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。
如图1-4所示，本发明第一实施例提供的顶盖组件，包括盖板本体1及补液组件2，所述盖板本体1上设有注液孔11，所述注液孔11贯穿所述盖板本体1，所述注液孔11的内侧壁上设有与所述盖板本体1以内的空间连通的补液通道12。
所述补液组件2包括密封件21及弹性件22，所述密封件21滑动安装在所述注液孔11内，所述弹性件22的一端固定在所述盖板本体1上，所述弹性件22的另一端与所述密封件21连接。当所述弹性件22受拉伸或压缩时，所述密封件21可随所述弹性件22的伸长或缩短在所述注液孔11内滑动，以将所述注液孔11分成位于所述密封件21以外的第一长度可变通道和位于所述密封件21以内的第二长度可变通道。
所述密封件21安装在所述注液孔11内时，所述密封件21的外边缘紧贴在所述注液孔11的内侧壁上，所述第一长度可变通道与所述第二长度可变通道由所述密封件21隔绝。所述密封件21可选择为耐摩擦、耐电解液腐蚀且在沿所述注液孔11径向具有弹性变形量的密封件。
当所述弹性件22朝所述盖板本体1的内侧伸长或压缩时，所述第一长度可变通道伸长，所述第二长度可变通道缩短；当所述弹性件22朝所述盖板本体1的外侧伸长或压缩时，所述第一长度可变通道缩短，所述第二长度可变通道伸长。在补充电解液的过程中，所述补液通道12与所述第一长度可变通道连通。在注液过程结束后，所述补液通道12与所述第二长度可变通道连通。
第一实施例中，如图3-4所示，所述弹性件22朝向所述盖板本体1内侧的一端固定在所述盖板本体1上，所述弹性件22朝向所述盖板本体1外侧的一端与所述密封件21连接。
第一实施例中，如图3-4所示，所述补液通道12包括侧壁补液通道121及底壁补液通道122，所述侧壁补液通道121的第一端设置在所述注液孔11的内侧壁上并与所述注液孔11连通，所述侧壁补液通道121的第二端与所述底壁补液通道122的第一端连通，所述底壁补液通道122的第二端与所述盖板本体1以内的空间连通。所述侧壁补液通道121用于将流入所述第一长度可变通道内的电解液引流到所述底壁补液通道122，所述底壁补液通道122用于将电解液流入所述盖板本体1以内的空间，从而能够补充所述盖板本体1以内的空间中被消耗掉的电解液，实现对所述盖板本体1以内的空间补液的目的。
第一实施例中，如图3-4所示，所述侧壁补液通道121沿所述注液孔11径向贯通所述注液孔11的内侧壁，所述底壁补液通道122平行所述注液孔11的轴向设置且贯通所述盖板本体1的内侧面。优选地，所述侧壁补液通道121及所述底壁补液通道122均设置为圆形通道。
第一实施例中，如图3-4所示，所述补液通道12设置有四条，四条所述补液通道12间隔相等地环绕所述注液孔11设置。设置四条所述补液通道12可对流入所述第一长度可变通道内的电解液进行分流，以免注入电解液的量过大时电解液长时间滞留在注液孔11内而不能经所述补液通道12进入所述盖板本体1以内的空间。
第一实施例中，如图3-4所示，所述补液组件2还包括密封圆片23，所述密封圆片23连接在所述弹性件22的一端上，所述密封件21与所述密封圆片23同轴配合，所述密封件21环绕连接在所述密封圆片23的外周面上。所述密封件21通过所述密封圆片23连接在所述弹性件22的一端上，所述密封件21与所述密封圆片23共同将所述注液孔11分为所述第一长度可变通道与所述第二长度可变通道。
第一实施例中，所述密封件21为密封圈，所述弹性件22为弹簧，所述密封圆片23位金属材料制成的圆片。
第一实施例中，如图3-4所示，所述注液孔11包括第一槽111、第一通孔112、第二槽113及第二通孔114，所述第一槽111贯通所述盖板本体1的外侧面，所述第一通孔112贯通所述第一槽111的底壁和所述第二槽113的顶壁，所述第二通孔114贯通所述第二槽113的底壁和所述盖板本体1的内侧面。
在补充电解液的过程中，所述第一槽111可作为注液设备的安装支撑面，而所述第一通孔112则可作为电解液的注入口。优选地，所述第一槽111可开设为沉头孔形状。
第一实施例中，如图3-4所示，所述第二槽113为所述补液组件2提供容纳空间，所述密封件21及所述密封圆片23滑动安装在所述第二槽113内，所述弹性件22也容纳在所述第二槽113内。所述第二槽113的顶壁与所述第一通孔112连通，当所述密封件21及所述密封圆片23在所述第二槽113内位于所述补液通道12以外的位置时，所述密封件21及所述密封圆片23将所述第二槽113隔绝为两段互不连通的通道，从而使得所述顶盖组件在正常使用时所述注液孔11能处于密封状态。所述第二槽113的底壁为所述弹性件22提供了安装位置，所述弹性件22朝向所述盖板本体1内侧的一端固定在所述第二槽113的底壁上。
所述第一槽111、所述第一通孔112及所述第二槽113的位于所述密封件21以外的通道共同组成所述第一长度可变通道，所述第二槽113的位于所述密封件21以内的通道及所述第二通孔114共同组成所述第二长度可变通道。随着所述密封件21及所述密封圆片23在所述第二槽113内滑动的位置不同，所述第一长度可变通道的范围也会不同。当所述密封件21及所述密封圆片23在所述第二槽113内向所述盖板本体1的内测滑动时，所述第一长度可变通道也会随之向内延长。当所述密封件21及所述密封圆片23在所述第二槽113内滑动至所述补液通道12以内的位置时，所述补液通道12便与所述第一长度可变通道连通。带动所述密封件21及所述密封圆片23在所述第二槽113内滑动的动力源不予限定，可以是所述盖板本体1内外侧的气压差，也可以是伸入所述第二通孔113直接与所述密封圆片23接触并沿所述注液孔11轴向对所述密封圆片23施加的力。
通过设置所述第二通孔114连通所述第二槽113与所述盖板本体1以内的空间可使得两者气压一致，当向所述密封件21及所述密封圆片23施加压力迫使其朝所述盖板本体1内侧移动时，所述第二槽113内的气体可以排至所述盖板本体1以内的空间中，从而避免所述第二槽113的内部压强阻碍所述密封件21及所述密封圆片23朝内侧运动。
根据本发明实施例的顶盖组件，当需要向盖板本体以内的空间补充电解液时，将注液设备接入注液孔外侧的一端，注液设备产生的气压将密封件向内压紧，弹性件朝盖板本体内侧压缩或伸长以带动密封件在注液孔内朝盖板本体的内侧滑动；当密封件滑动至注液孔内侧壁上的补液通道以内的位置时，第一长度可变通道与补液通道连通，使得注液设备能够通过注液孔与补液通道连通盖板本体以内的空间，从而能够将注液设备注入注液孔的电解液补充到盖板本体以内的空间中；当补充电解液的过程结束后，撤走注液设备，密封件在弹性件的弹力作用下恢复到原来位置，使得注液通道与第二长度可变通道连通，密封件继续保持对注液孔的密封。与现有技术相比，本发明实施例的顶盖组件补充电解液的操作简便快捷，能够极大提高向顶盖组件的内部空间补充电解液的效率。
此外，本发明第一实施例还提供一种电池，包括壳体(图中未示出)、被壳体包裹在内的电芯(图中未示出)以及密封所述壳体的顶盖组件，所述顶盖组件为上述实施例的顶盖组件，所述顶盖组件上的注液孔11与所述壳体内腔贯通。
如图1-2所示，所述顶盖组件上还设置有防爆阀3，所述防爆阀3用于在所述盖板本体1的内部空间的气压超过所述防爆阀的开启压力时打开防爆阀，释放掉所述盖板本体1的内部空间中的气体，以防止所述电池爆炸。所述盖板本体1上在其长度方向的两端还安装有极性相异的第一极柱4和第二极柱5，所述第一极柱4和所述第二极柱5分别与所述电芯中和自身极性相同的极片电连接。
本发明第一实施例提供的电池，其顶盖组件为上述实施例的顶盖组件，当电池使用过程中内部的电解液被消耗掉之后可利用补液组件和补液通道向壳体内腔补充电解液，以提高电池的使用寿命。并且因为电池采用了上述实施例的顶盖组件，可以使得补充电解液的操作简便快捷，能够极大提高向壳体内腔补充电解液的效率。
第二实施例
本发明第二实施例提供一种顶盖组件及电池，其与第一实施例的区别之处在于，所述弹性件朝向所述盖板本体外侧的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件朝向所述盖板本体内侧的一端与所述密封件连接。
例如，所述弹性件朝向所述盖板本体外侧的一端可以固定在所述第二槽的顶壁上。当所述顶盖组件处于正常使用状态时，所述密封件在所述注液孔内位于所述补液通道以外；当所述顶盖组件处于补充电解液的过程中时，所述密封件在所述注液孔内位于所述补液通道以内，此时所述弹性件处于拉伸状态。
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)
1.一种顶盖组件，其特征在于，包括盖板本体及补液组件，所述盖板本体上设有注液孔，所述注液孔贯穿所述盖板本体，所述注液孔的内侧壁上设有与所述盖板本体以内的空间连通的补液通道；
所述补液组件包括密封件及弹性件，所述密封件滑动安装在所述注液孔内，所述弹性件的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件的另一端与所述密封件连接；所述密封件可随所述弹性件的伸长或缩短在所述注液孔内滑动，以将所述注液孔分成位于所述密封件以外的第一长度可变通道和位于所述密封件以内的第二长度可变通道，所述第一长度可变通道与所述第二长度可变通道由所述密封件隔绝。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述弹性件朝向所述盖板本体内侧的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件朝向所述盖板本体外侧的一端与所述密封件连接。
3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述补液通道包括侧壁补液通道及底壁补液通道，所述侧壁补液通道的第一端设置在所述注液孔的内侧壁上并与所述注液孔连通，所述侧壁补液通道的第二端与所述底壁补液通道的第一端连通，所述底壁补液通道的第二端与所述盖板本体以内的空间连通。
4.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述侧壁补液通道沿所述注液孔径向贯通所述注液孔的内侧壁，所述底壁补液通道平行所述注液孔的轴向设置且贯通所述盖板本体的内侧面。
5.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述补液通道设置有四条，四条所述补液通道间隔相等地环绕所述注液孔设置。
6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述补液组件还包括密封圆片，所述密封圆片连接在所述弹性件的一端上，所述密封件环绕连接在所述密封圆片的外周面上。
7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件为密封圈，所述弹性件为弹簧。
8.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述注液孔包括第一槽、第一通孔、第二槽及第二通孔，所述第一槽贯通所述盖板本体的外侧面，所述第一通孔贯通所述第一槽的底壁和所述第二槽的顶壁，所述第二通孔贯通所述第二槽的底壁和所述盖板本体的内侧面。
9.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件滑动安装在所述第二槽内，所述第一槽、所述第一通孔及所述第二槽的位于所述密封件以外的通道共同组成所述第一长度可变通道，所述第二槽的位于所述密封件以内的通道及所述第二通孔共同组成所述第二长度可变通道；所述弹性件朝向所述盖板本体内侧的一端固定在所述第二槽的底壁上。
10.一种电池，包括壳体、被壳体包裹在内的电芯以及密封所述壳体的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件为权利要求1-9任意一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件上的所述注液孔与所述壳体内腔贯通。
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- 2021-10-18 CN CN202111210255.7A patent/CN114039137A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| WO2023231680A1 (zh) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电池 |
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