CN114142133A - 一种电池盖组以及电池单元和叠盖式电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供了一种电池盖组，包括：向上开放的盖组本体，用于放置填充电池材料；盖组本体包括导电的复合盖，作为盖组本体的底部；绝缘的密封圈，作为盖组本体的周向竖直侧壁；复合盖下部插接在相邻盖组本体的上开口部形成榫卯结构，复合盖的竖直外壁面与相邻盖组本体的密封圈上部内壁面，形成间隙配合结构；密封圈上部和下部对应位置设置不少于一对，使相邻盖组本体完成堆叠加固目的的卡扣组件；密封圈上端面和下端面对应位置设置有相配合的密封配合结构。通过上述结构填充电池材料后，可以得到一款叠层式电池组，重点在于复合盖兼顾正极垫片和负极垫片的作用，结构设计巧妙，密封效果好，可以简化结构，提高电池组合的灵活度，降低生产成本。

Description

一种电池盖组以及电池单元和叠盖式电池组

技术领域

本公开涉及电池领域，尤其是涉及一种盛装电池材料的盖组以及由此延伸的电池单元和叠盖式电池组。

背景技术

电池(Battery)指盛有正负极物料，隔膜纸及电解质溶液，和金属电极以产生电流的杯、槽或其他盖或复合盖的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

在电池的生产加工过程中，为了提高装配效率，更先进的工厂采用先加工单元模块，再通过单元模块叠加串联，形成不同电压值产品的方法来整体提高加工的效率。现有技术中有采用这样的思路，但是存在弊端，就是单元模块本身，是需要依靠外力叠加，在加工过程中，叠加的夹持力需要长时间存在。

这样就导致在电池加工过程中，需要添加一道夹持的工序，而这个工序除了保证夹持动作，还需要保证叠加的整齐度和叠加的整体是否被夹持到指定位置上了。而这些需要注意的部分是通过添加相应的检测调整模块来实现的。显然在添加这些调整或夹持的模块后，整体电池加工工艺的成本和时间都大大的提高了。

可见，如何提供一种可以缩短甚至杜绝夹持工序时长，提高加工灵活度，降低成本的电池部件结构，是我们需要研究的方向。

发明内容

本公开提供了，以解决发明人认识到的电池模块加工组装工艺复杂的技术问题。

本公开提供了一种电池盖组，包括：向上开放的盖组本体，用于放置填充电池材料，相邻盖组本体堆叠形成堆叠单元；

所述盖组本体包括导电的复合盖，作为盖组本体的底部；绝缘的密封圈，作为盖组本体的周向竖直侧壁；

所述复合盖下部插接在相邻盖组本体的上开口部形成榫卯结构，复合盖的竖直外壁面与相邻盖组本体的密封圈上部内壁面，形成间隙配合结构；

所述密封圈上部和下部对应位置设置至少一对，使相邻盖组本体完成堆叠加固目的的卡扣组件；

所述密封圈上端面和下端面对应位置设置有相配合的密封配合结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述复合盖包括底面，以及与底面外边缘一体设置并垂直于底面的周向壁面，周向壁面上一体设置有与密封圈下部连接的连接部。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连接部包括一插接在密封圈下部的竖直的插接部，所述插接部下端通过一个水平衔接台与所述周向壁面上端外侧一体连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述密封圈外表面设置若干用于限位的限位楞。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述卡扣组件包括密封圈外表面上部设置的卡槽本体和密封圈外表面下部设置的卡扣耳部。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述卡槽本体包括向盖组本体竖直中轴的径向下陷的槽结构，槽结构内与密封圈平行的凹槽壁上安装有与所述卡扣耳部配合的凸块扣；

所述卡扣耳部包括向盖组本体竖直中轴的径向反向加厚的加厚部，所述加厚部下部延伸有延伸部，所述延伸部上设置有与凸块扣配合卡接的卡台位。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述密封配合结构包括密封圈上端面的插接凹槽位和密封圈下端面的插接凸条位，相邻盖组本体堆叠时，配合的插接凹槽位和插接凸条位之间设有用于填充密封材料或胶黏剂的缝隙。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述密封圈的内壁面上部设置有削薄结构，削薄后内壁面与密封圈的内壁面之间通过过渡坡面衔接。

一种电池单元，采用电池材料盖作为盖，复合盖内上部顺次铺贴有正极或负极材料的一种、隔膜材料以及与复合盖内上部极性相异的正极或负极材料的一种，所述复合盖作为承接相邻电池单元之间正极材料和负极材料的中间媒介，同时兼顾正极垫片和负极垫片的作用。

一种叠盖式电池组，采用上述电池单元，按需将定量电池单元堆叠串联形成电池模块，所述电池模块外部包裹有绝缘壳体，所述绝缘壳体上部连接与电池模块正极匹配的正极垫片，所述绝缘壳体上部或下部中的一部分设置有与电池模块负极连接匹配的负极垫片，所述绝缘壳体与电池模块之间填充密封材料或胶黏剂。

本设计中最重要的部分，也是本设计中设计最巧妙的部分，是颠覆了以往的电池单元需要同时配备正极垫片和负极垫片的操作。只需要一个垫片，在填充相应的正极或负极材料的时候，电池单元堆叠后，复合盖就成为了相邻正极材料和负极材料中间的导电媒介。其贴紧正极材料时就是正极垫片，贴紧负极材料时就是负极垫片。

因为在相邻电池单元串联时，普通电池单元需要两个相邻的正极垫片和负极垫片相接触，比如我们常用的五号电池串联，其相邻的头尾需要接触，为了更好的接触，将正极垫片设计为凸结构，负极垫片设计为与凸结构配合的凹结构。

而本设计中，复合盖本身承接了正极垫片和负极垫片的作用，无需附加正极垫片和负极垫片的结构，这本身就大大节省了材料的耗费，且如此设计只要保证对应的正极材料和负极材料与复合盖接触的部分配合紧密，就不需要再考虑其它问题，在加工过程中，也相应减少了同时配备正负极垫片中的一个步骤。

本公开的有益效果主要在于：

本发明公开提供了一种电池盖组，包括：向上开放的盖组本体，用于放置填充电池材料；所述盖组本体包括导电的复合盖，作为盖组本体的底部；绝缘的密封圈，作为盖组本体的周向竖直侧壁；所述复合盖下部插接在相邻盖组本体的上开口部形成榫卯结构，复合盖的竖直外壁面与相邻盖组本体的密封圈上部内壁面，形成间隙配合结构；所述密封圈上部和下部对应位置设置至少一对，使相邻盖组本体完成堆叠加固目的的卡扣组件；所述上端面和下端面对应位置设置有相配合的密封配合结构。通过上述结构填充电池材料后，可以得到一款叠层式电池组，结构设计简单巧妙，密封效果好，可以大大简化结构，提高电池组合的灵活度，降低生产成本。

应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的结构示意图；

图2为本公开实施例主视结构示意图；

图3为本公开实施例剖面结构示意图；

图4为图3第一局部结构示意图；

图5为图3第二局部结构示意图。

图标：密封圈100，限位楞101，插接凹槽位102，倒角部103，插接凸条位104，过渡坡面105，复合盖200，接触点201，插接部202，卡槽本体300，凹槽壁301，凸块扣302，卡扣耳部400，加厚部401，延伸部402，卡台位403。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”,凹凸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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

实施例一

如图1中的一种电池盖组，包括：向上开放的盖组本体，用于放置填充电池材料，相邻盖组本体堆叠形成堆叠单元；

盖组本体包括导电的复合盖200，作为盖组本体的底部；绝缘的密封圈100，作为盖组本体的周向竖直侧壁；

复合盖200下部插接在相邻盖组本体的上开口部形成榫卯结构，复合盖200的竖直外壁面与相邻盖组本体的密封圈100上部内壁面，形成间隙配合结构；

密封圈100上部和下部对应位置设置至不少于一对，使相邻盖组本体完成堆叠加固目的的卡扣组件；

密封圈100上端面和下端面对应位置设置有相配合的密封配合结构。

复合盖200包括底面，以及与底面外边缘一体设置并垂直于底面的周向壁面，周向壁面上一体设置有与密封圈100下部连接的连接部。

连接部包括一插接在密封圈100下部的竖直的插接部202，插接部202下端通过一个水平衔接台与周向壁面上端外侧一体连接。

由整体技术可知，本盖的主要作用是用于开囗向上盛装电池化学材料。在此复合盖的作用就非常重要并且设计的非常巧妙了。按照人们常识性理解，我们会在盖内上部放置正极材料，下部放置负极材料，而此处的复合盖就成为了此电池单元的负极垫片，而当此电池单元上部的阳极材料与上方相邻电池单元下端的复合盖接触时，上方相邻电池单元下端的复合盖就成为下方电池单元的正极垫片，此处的正极垫片，又作为了上方相邻电池单元的负极垫片。复合盖作为承接相邻电池单元之间正极材料和负极材料的中间媒介，同时兼顾正极垫片和负极垫片的作用。

本实施例一中电池材料不仅局限于CR电池或LR电池中的一种两种，也可以根据实际工况自由选取其他形式的电池材料，用以实现电池单元堆叠的目的；对于其他形式的电池本实施例一不再一一具体赘述。

而上述复合盖也应该根据不同极材料的放置，而灵活的作为本体单元本身的阳极或阴极，在此处也不进行限制。

实施例二

本实施例中的技术方案是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

密封圈100外表面设置若干用于限位的限位楞101。限位楞101主要作用是起到限位作用，具体的，限位楞可以安装在密封圈的长边侧壁上，也可以安装在密封圈的短边侧壁上，本实施例中具体讨论短边侧壁的可能性。

如图1中在密封圈的短边外侧壁上安装有限位楞101，电池单元经过堆叠后，其整体的短边外侧壁上就呈现出由上至下的限位长楞，当堆叠的限位单元放入外壳内，电池单元和外壳之间必然存在缝隙。此时，设置在两个平行短边外侧壁上的对称的限位楞与外壳接触，起到支撑的作用，防止堆叠的电池单元在外壳内摇晃。

这样可以更好的进入接下来的步骤，例如向缝隙内填充密封材料或胶黏剂。可以理解的是，本发明所述的密封材料可以是流体密封材料，也可以是非流体密封材料。更进一步的防止了电池在加工过程中，电池单元之间因为摇晃错位或向任何一边压死，导致内部电解液等泄漏，造成品质下降或电池报废的问题。

实施例三

本实施例中的卡扣组件是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

卡扣组件包括密封圈100外表面上部设置的卡槽本体300和密封圈100外表面下部设置的卡扣耳部400。

卡槽本体300包括向盖组本体竖直中轴的径向下陷的槽结构，槽结构内与密封圈100平行的凹槽壁301上安装有与卡扣耳部400配合的凸块扣302；

卡扣耳部400包括向盖组本体竖直中轴的径向反向加厚的加厚部401，加厚部401下部延伸有延伸部402，延伸部402上设置有与凸块扣302配合卡接的卡台位403。

如图5中可看到在凸块扣302上表面设置坡面，此坡面是与延伸部402下端面的坡面结构向配合的，防止造成卡扣耳部卡接不到位的情况。

本设计中的延伸部是通过径向加厚并延伸得到的，延伸部的竖直内侧面与凹槽壁301接触或者间隙配合，延伸部下端面和凸块扣的上端面的坡面可以保证配合的顺滑度，提高扣和的效率。所以延伸部竖直内侧面与径向的槽结构形成一个补偿，保证的上下两个盖组本体连接的牢固性。

显然卡扣耳部在两个平行密封圈上是对称设置的，凸块扣也同理对应设置。卡扣组件可以是一对出现，也可以是若干对出现，如图1中卡扣组件内包括了两个凸块扣和两个卡台位。

而卡扣组件可以是一组出现，也可以是多组出现，如图1中卡扣组件设置在了长边外侧壁上，其实也可以设置在短边外侧壁上。

在前述实施例中，为了防止电池单元在壳体内摇晃，特意加设了限位楞，而此处卡扣耳部的加厚结构也可以起到限位楞的限位作用。

实施例四

本实施例中的密封圈是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

本公开的实施例还提供了一种密封配合结构，包括上述任一技术方案的盖组本体，因而，具有该盖组本体的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

密封配合结构包括密封圈100上端面的插接凹槽位102和密封圈100下端面的插接凸条位104，相邻盖组本体堆叠时，配合的插接凹槽位102和插接凸条位104之间设有用于填充密封物料(如胶黏剂、蜡或液化沥青等)的缝隙。

如图5中密封圈上端面与内侧壁面之间设置倒角部103，其在加工过程中为涂胶的密封物料(如胶黏剂、蜡或液化沥青等)增加容置空间，相邻盖组本体之间堆叠时，因为结构的设计形成套盖帽式结构，所以添加倒角部103可以更好的完成套接动作。

密封圈的上端面与下端面之间的凹凸结构是可以进行替换的，而配合插接的具体结构也可以按照需求进行变更，本实施例中的方案，只是作为加工过程中的最优方案呈现。

上述插接结构其实也是增大了上端面和下端面的接触面积，同时提高了密封性能。根据实际情况可知，盖组本体一般是一个较小尺寸的产品，为了密封添加密封圈是不容易实现的。所以，上述插接结构更好的完成了密封的目的，同时增大接触面积，在添加密封物料，如胶黏剂；蜡或液化沥青等的时候，可以粘接的更加牢固。第三，也起到了限位的作用，充分的消除了彼此之间的位移间隙。

密封圈100的内壁面上部设置有削薄结构，削薄后内壁面与密封圈100的内壁面之间通过过渡坡面105衔接。

削薄结构的主要目的是为了增加内容量，同时也节省了密封圈材料的浪费。由图2-4可知，密封圈下部相对于上部径向厚度更厚，其主要作用是为了在注塑过程中更好的半包裹住插接部202，保证插接的牢固和稳定。

实施例五

一种电池单元，复合盖200上部顺次铺贴有正极或负极材料的一种、隔膜材料以及与复合盖200上部极性相异的正极或负极材料的一种。此处的复合盖，如图2-3可知，其底部可以添加接触点201，这样上部的复合盖可以更好的和相邻盖组本体上部材料进行接触，增加接触面积。同时在复合盖底部添加接触点，也更好的消除相邻盖组本体之间的缝隙空间，有益于对位。

实施例六

一种叠盖式电池组，按需将定量电池单元堆叠串联形成电池模块，电池模块外部包裹有绝缘壳体，绝缘壳体上部连接与电池模块正极匹配的正极垫片，绝缘壳体上部或下部中的一部分设置有与电池模块负极连接匹配的负极导电片，绝缘壳体与电池模块之间填充密封物料，如胶黏剂；蜡或液化沥青等胶黏剂。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池盖组，其特征在于，包括：向上开放的盖组本体，用于放置填充电池材料，相邻盖组本体堆叠形成堆叠单元；

所述盖组本体包括导电的复合盖，作为盖组本体的底部；绝缘的密封圈，作为盖组本体的周向竖直侧壁；

所述复合盖下部插接在相邻盖组本体的上开口部形成榫卯结构，复合盖的竖直外壁面与相邻盖组本体的密封圈上部内壁面，形成间隙配合结构；

所述密封圈上部和下部对应位置设置不少于一对，使相邻盖组本体完成堆叠加固目的的卡扣组件；

所述密封圈上端面和下端面对应位置设置有相配合的密封配合结构。

2.根据权利要求1所述的电池盖组，其特征在于，所述复合盖包括底面，以及与底面外边缘一体设置并垂直于底面的周向壁面，周向壁面上一体设置有与密封圈下部连接的连接部。

3.根据权利要求2所述的电池盖组，其特征在于，所述连接部包括一插接在密封圈下部的竖直的插接部，所述插接部下端通过一个水平衔接台与所述周向壁面上端外侧一体连接。

4.根据权利要求1所述的电池盖组，其特征在于，所述密封圈外表面设置若干用于限位的限位楞。

5.根据权利要求1所述的电池盖组，其特征在于，所述卡扣组件包括密封圈外表面上部设置的卡槽本体和密封圈外表面下部设置的卡扣耳部。

6.根据权利要求5所述的电池盖组，其特征在于，所述卡槽本体包括向盖组本体竖直中轴的径向下陷的槽结构，槽结构内与密封圈平行的凹槽壁上安装有与所述卡扣耳部配合的凸块扣；

所述卡扣耳部包括向盖组本体竖直中轴的径向反向加厚的加厚部，所述加厚部下部延伸有延伸部，所述延伸部上设置有与凸块扣配合卡接的卡台位。

7.根据权利要求1所述的电池盖组，其特征在于，所述密封配合结构包括密封圈上端面的插接凹槽位和密封圈下端面的插接凸条位，相邻盖组本体堆叠时，配合的插接凹槽位和插接凸条位之间设有用于填充密封物料的缝隙。

8.根据权利要求1所述的电池盖组，其特征在于，所述密封圈的内壁面上部设置有削薄结构，削薄后内壁面与密封圈的内壁面之间通过过渡坡面衔接。

9.一种电池单元，采用上述权利要求1-8中任一项的电池盖组作为盖，其特征在于，复合盖上部顺次铺贴有正极或负极材料的一种、隔膜材料以及与复合盖上部极性相异的正极或负极材料的一种，所述复合盖作为承接相邻电池单元之间正极材料和负极材料的中间媒介，同时兼顾正极垫片和负极垫片的作用。

10.一种叠盖式电池组，采用权利要求9中的电池单元，其特征在于，按需将定量电池单元堆叠串联形成电池模块，所述电池模块外部包裹有绝缘壳体，所述绝缘壳体上部连接与电池模块正极匹配的正极垫片，所述绝缘壳体上部或下部中的一部分设置有与电池模块负极连接匹配的负极导电片，所述绝缘壳体与电池模块之间填充密封物料。

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