CN114221096A - 一种电池顶盖组件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种电池顶盖组件，电池顶盖组件包括顶盖板和圆环，顶盖板上开设有注液孔，顶盖板上绕注液孔开设有环形凹槽，圆环插接于环形凹槽内，且圆环与顶盖板活动连接，当从注液孔注入电解液时，圆环背向环形凹槽底部的端部高于环形凹槽的槽口，圆环与顶盖板之间形成回流槽。本发明提供的电池顶盖组件，当电解液溢出注液孔时，回流槽能有效阻止电解液流至顶盖板的其他位置，有效避免电解液对顶盖板其他位置的污染，且溢出的电解液于回流槽内经注液孔重新回流至电池内部，有效避免电池内部电解液的流失。

Description

一种电池顶盖组件
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池顶盖组件。
背景技术
电池顶盖是电池重要的组成部分之一，其上通常开设有注液孔，通过注液孔则可以将电解液注入电池内部，形成回路。
实际生产中，当电池注液完成后略微鼓胀，电池需要通过平压管控厚度以提高电芯模组的装配效率，这会导致电池内部电解液从注液孔流出，导致电池内部电解液的流失，电池电解液量减少，进而导致电池导电率降低，电解液循环后电池内阻增大快，加速电池局部电解液的分解或挥发，使电池循环性能的降低速率度逐渐变大。且从注液孔流出的电解液会对防爆膜也造成一定程度的污染，影响电池的安全性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池顶盖组件，有效防止电解液从注液孔流失。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池顶盖组件，包括：
顶盖板，顶盖板上开设有注液孔，顶盖板上绕注液孔开设有环形凹槽；
圆环，圆环插接于环形凹槽内，且圆环与顶盖板活动连接；
当从注液孔注入电解液时，圆环背向环形凹槽底部的端部高于环形凹槽的槽口，圆环与顶盖板之间形成回流槽。
可选地，当从注液孔注入电解液时，圆环置于环形凹槽槽口外的高度为圆环高度的40％-60％。
可选地，圆环的高度和顶盖板的厚度均满足公式0.01＜H-h＜0.5h，其中，h是圆环的高度，H是顶盖板的厚度。
可选地，注液孔的直径、圆环的内径和圆环的外径之间满足公式A≤0.25[πФ2 2-πФ1 2]≤B，C≤0.25[πФ3 2-πФ2 2]≤D，其中，Ф1是注液孔的直径，Ф2是圆环的内径，Ф3是圆环的外径，A的值为24mm-26mm中的任一值，B的值为37mm-39mm中的任一值，C的值为40mm-42mm中的任一值，D的值为45mm-47mm中的任一值。
可选地，还包括密封圈，密封圈设置于圆环与环形凹槽之间，圆环和环形凹槽均与密封圈贴合以填充圆环与环形凹槽之间的缝隙。
可选地，注液孔为阶梯孔，注液孔的大端孔与环形凹槽设置于顶盖板的同一侧。
可选地，还包括密封胶粒，密封胶粒能置于注液孔的小端孔内，用于密封注液孔的小端孔，密封胶粒能防止在密封注液孔的小端孔的过程中产生摩擦碎屑。
可选地，还包括密封片，密封片能置于注液孔的大端孔内，用于密封注液孔的大端孔。
可选地，顶盖板上设置有多个电极安装孔，电极安装孔用于安装极柱。
可选地，顶盖板上设置有防爆孔，防爆孔用于安装防爆阀。
有益效果：
本发明提供的电池顶盖组件，注液或平压过程中，当电解液溢出注液孔时，回流槽能有效阻止电解液流至顶盖板的其他位置，有效避免电解液对顶盖板其他位置的污染，且溢出的电解液于回流槽内经注液孔重新回流至电池内部，有效避免电池内部电解液的流失。
附图说明
图1是本发明提供的电池顶盖组件的剖面图；
图2是本发明提供的图1中E处的局部放大示意图；
图3是本发明提供的电池顶盖组件的侧视图；
图4是本发明提供的电池顶盖组件的爆炸示意图；
图5是本发明提供的电池顶盖组件的俯视图；
图6是本发明提供的电池顶盖组件的仰视图。
图中：
100、顶盖板；110、注液孔；120、环形凹槽；
200、圆环；300、回流槽；400、密封胶粒；500、密封片；600、电极安装孔；700、防爆孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
参照图1至图4所示，本实施例提供了一种电池顶盖组件，包括顶盖板100和圆环200，顶盖板100上开设有注液孔110，顶盖板100上绕注液孔110开设有环形凹槽120；圆环200插接于环形凹槽120内，且圆环200与顶盖板100活动连接；当从注液孔110注入电解液时，圆环200背向环形凹槽120底部的端部高于环形凹槽120的槽口，圆环200与顶盖板100之间形成回流槽300。
在本实施例中，注液或平压过程中，当电解液溢出注液孔110时，回流槽300能有效阻止电解液流至顶盖板100的其他位置，有效避免电解液对顶盖板100其他位置的污染，且溢出的电解液于回流槽300内经注液孔110重新回流至电池内部，有效避免电池内部电解液的流失。
于本实施例中，圆环200的高度和顶盖板100的厚度均满足公式0.01＜H-h＜0.5h，其中，h是圆环200的高度，H是顶盖板100的厚度。在本实施例中，圆环200的高度和顶盖板100的厚度均满足公式0.01＜H-h＜0.5h，能有效保证顶盖板100的力学性能的同时，减小顶盖板100厚度，且能有效保证回流槽300阻止电解液流至顶盖板100的其他位置的性能，进而有效避免电解液对顶盖板100其他位置的污染。进一步地，盖板100的厚度为3mm-9mm。优选地，盖板的厚度为4.65mm或8.35mm。
进一步地，当从注液孔110注入电解液时，圆环200置于环形凹槽120槽口外的高度为圆环200高度的40％-60％。在本实施例中，圆环200置于环形凹槽120槽口外的高度为圆环200高度的40％-60％，使圆环200能稳定的固定于环形凹槽120内，且能有效保证回流槽300阻止电解液流至顶盖板100的其他位置的性能，进而有效避免电解液对顶盖板100其他位置的污染。优选地，圆环200置于环形凹槽120槽口外的高度为圆环200高度的50％。
具体地，环形凹槽120的深度大于等于圆环200的高度，当注液与平压完成后，圆环200可被完全压入环形凹槽120内，圆环200背向环形凹槽120底部的端部与环形凹槽120的槽口端面置于同一平面内，且圆环200与顶盖板100固接并密封环形凹槽120的槽口。在本实施例中，圆环200若一直凸出环形凹槽120设置会影响到电芯模组的装配，且会影响电池的安全性能；此外，电池对水分的敏感度极高，若不密封环形凹槽120，环形凹槽120处可能会积尘吸水，进而会影响电池的安全性能。优选地，圆环200可以通过焊接的方式与顶盖板100固接并密封环形凹槽120的槽口，也可以通过其他方式与顶盖板100固接并密封环形凹槽120的槽口，在此不再做详细赘述。
进一步地，注液孔110的直径、圆环200的内径和圆环200的外径之间满足公式A≤0.25[πФ2 2-πФ1 2]≤B，C≤0.25[πФ3 2-πФ2 2]≤D，其中，Ф1是注液孔110直径，Ф2是圆环200内径，Ф3是圆环200外径，A的值为24mm-26mm中的任一值，B的值为37mm-39mm中的任一值，C的值为40mm-42mm中的任一值，D的值为45mm-47mm中的任一值。优选地，A的值为25.221mm，B的值为38.501mm，C的值为40.439mm，D的值为46.043mm。在本实施例中，注液孔110的直径、圆环200的内径和圆环200的外径之间满足公式A≤0.25[πФ2 2-πФ1 2]≤B，C≤0.25[πФ3 2-πФ2 2]≤D，可以提高注液孔110的装配精度，回流槽300更加有效地防止电解液流至顶盖板100的其他位置，有效避免电解液对顶盖板100其他位置的污染，且不影响盖板的实际使用性能。
进一步地，该电池顶盖组件还包括密封圈(图中未示出密封圈)，密封圈设置于圆环200与环形凹槽120之间，圆环200和环形凹槽120均与密封圈贴合以填充圆环200与环形凹槽120之间的缝隙，以防止回流槽300内的电解液流入至环形凹槽120底部，此外，圆环200通过密封圈能置于环形凹槽120的任意深度内，实现圆环200与环形凹槽120之间的固定。具体地，圆环200内外两侧壁上均沿周向设置有安装槽，密封圈置于安装槽内。进一步地，圆环200内外两侧的安装槽对应设置于圆环200的同一截面上，且安装槽可以设置于圆环200高度方向的中间位置，也可以设置于圆环200高度方向的其他位置处，在此不再做详细赘述。进一步地，密封圈的材质可以为橡胶材质，也可以为其他材质，在此不做过多限定。
于本实施例中，继续参照图2至图4所示，注液孔110为阶梯孔，注液孔110的大端孔与环形凹槽120设置于顶盖板100的同一侧。在本实施例中，当注液或平压过程中，电解液溢出注液孔110时，电解液首先流至注液孔110的大端孔，被注液孔110的大端孔的侧壁挡住，更加有效地防止电解液流至顶盖板100的其他位置。进一步地，注液孔110的大端孔的侧壁向外倾斜设置，更有利于注液孔110的大端孔内的电解液回流至电池内部。进一步地，注液孔110直径Ф1指的是注液孔110的大端孔端面的直径。
进一步地，该电池顶盖组件还包括密封胶粒400，密封胶粒400能置于注液孔110的小端孔内，用于密封注液孔110的小端孔，密封胶粒400能防止在密封注液孔110的小端孔的过程中产生摩擦碎屑。进一步地，密封胶粒400的材质可以为塑料材质，也可以是其他材质，在此不再做详细赘述。在本实施例中，当注液和平压完成后，通过密封胶粒400密封注液孔110，与传统的金属密封钉密封注液孔110相比，密封胶粒400塞入注液孔110的小端孔的过程中，密封胶粒400与注液孔110的小端孔均不会产生摩擦碎屑，进而避免了金属碎屑进入电池内部对电池安全性能造成影响。
进一步地，密封胶粒400为阶梯型结构，当通过密封胶粒400密封注液孔110时，密封胶粒400的小端朝向注液孔110塞入，通过密封胶粒400的小端导向作用以使密封胶粒的大端与注液孔110的小端孔相对应，方便密封胶粒400密封注液孔110的小端孔。
进一步地，注液孔110的小端孔的端面向外延伸有凸起，增加注液孔110的小端孔与密封胶粒400的接触面积，进一步保证注液孔110的小端孔与密封胶粒400之间的密封性。
进一步地，该电池顶盖组件还包括密封片500，密封片500能置于注液孔110的大端孔内，用于密封注液孔110的大端孔。进一步地，密封片500可以通过焊接的形式固定于注液孔110的大端孔内以密封注液孔110的大端孔，也可以通过其他方式固定于注液孔110的大端孔内以密封注液孔110的大端孔，在此不再做详细赘述。在本实施例中，密封片500和密封胶粒400双重密封注液孔110，能更加有效地保证注液孔110的密封性。进一步地，密封片500的材质可以为铝金属材质，也可以是其他材质的，在此不再做详细赘述。
于本实施例中，参照图5至图6所示，顶盖板100上设置有多个电极安装孔600，电极安装孔600用于安装极柱(图中未示出极柱)，进而电池通过极柱与电芯模组的其他组件电性连接。优选地，顶盖板100上设置有正负二个极柱。
于本实施例中，继续参照图5至图6所示，顶盖板100上设置有防爆孔700，防爆孔700用于安装防爆阀(图中未示出防爆阀)，若电芯发生热失控，使电池内部的气压高于限定值时，防爆阀会爆开，释放电池内的气体，保证电池使用过程中不会发生爆炸起火的风险。
示例性地，注液或平压过程中，密封圈和圆环200一同置于环形凹槽120内，且圆环200背向环形凹槽120底部的端部高于环形凹槽120的槽口以形成回流槽300，当电解液溢出注液孔110时，密封圈密封圆环200与环形凹槽120之间的缝隙，进而使回流槽300阻止电解液流至顶盖板100的其他位置，静置一段时间，回流槽300内的电解液经注液孔110重新回流至电池内部，待完成注液和平压后，于注液孔110的小端孔内塞入密封胶粒400，给注液孔110提供一次密封的效果，同时擦拭干净未回流的电解液，避免电解液对顶盖板100其他位置的污染，尤其是对防爆阀的污染，再于注液孔110的大端孔内焊接密封片500，给注液孔110提供二次密封的效果，最后，将圆环200完全压入环形凹槽120内，使圆环200背向环形凹槽120底部的端部与环形凹槽120的槽口端面置于同一平面内，通过焊接将圆环200与顶盖板100固接并密封环形凹槽120的槽口，完成电池的生产工作。整个过程中，操作简单，能有效避免电解液从注液孔110流失，有效避免电解液对顶盖板100其他位置的污染。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池顶盖组件，其特征在于，包括：
顶盖板(100)，所述顶盖板(100)上开设有注液孔(110)，所述顶盖板(100)上绕所述注液孔(110)开设有环形凹槽(120)；
圆环(200)，所述圆环(200)插接于所述环形凹槽(120)内，且所述圆环(200)与所述顶盖板(100)活动连接；
当从所述注液孔(110)注入电解液时，所述圆环(200)背向所述环形凹槽(120)底部的端部高于所述环形凹槽(120)的槽口，所述圆环(200)与所述顶盖板(100)之间形成回流槽(300)。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，当从所述注液孔(110)注入电解液时，所述圆环(200)置于所述环形凹槽(120)槽口外的高度为所述圆环(200)高度的40％-60％。
3.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述圆环(200)的高度和所述顶盖板(100)的厚度均满足公式0.01＜H-h＜0.5h，其中，h是所述圆环(200)的高度，H是所述顶盖板(100)的厚度。
4.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述注液孔(110)的直径、所述圆环(200)的内径和所述圆环(200)的外径之间满足公式A≤0.25[πФ2 2-πФ1 2]≤B，C≤0.25[πФ3 2-πФ2 2]≤D，其中，Ф1是所述注液孔(110)的直径，Ф2是所述圆环(200)的内径，Ф3是所述圆环(200)的外径，A的值为24mm-26mm中的任一值，B的值为37mm-39mm中的任一值，C的值为40mm-42mm中的任一值，D的值为45mm-47mm中的任一值。
5.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈设置于所述圆环(200)与所述环形凹槽(120)之间，所述圆环(200)和所述环形凹槽(120)均与所述密封圈贴合以填充所述圆环(200)与所述环形凹槽(120)之间的缝隙。
6.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述注液孔(110)为阶梯孔，所述注液孔(110)的大端孔与所述环形凹槽(120)设置于所述顶盖板(100)的同一侧。
7.根据权利要求6所述的电池顶盖组件，其特征在于，还包括密封胶粒(400)，所述密封胶粒(400)能置于所述注液孔(110)的小端孔内，用于密封所述注液孔(110)的小端孔，所述密封胶粒(400)能防止在密封所述注液孔(110)的小端孔的过程中产生摩擦碎屑。
8.根据权利要求6所述的电池顶盖组件，其特征在于，还包括密封片(500)，所述密封片(500)能置于所述注液孔(110)的大端孔内，用于密封所述注液孔(110)的大端孔。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板(100)上设置有多个电极安装孔(600)，所述电极安装孔(600)用于安装极柱。
10.根据权利要求1至8任一项所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板(100)上设置有防爆孔(700)，所述防爆孔(700)用于安装防爆阀。
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WO2023115993A1 (zh) * 2021-12-20 2023-06-29 深圳市科达利实业股份有限公司 注液及化成密封结构和电池

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