CN115295975A - 电池盖板组件、电池及电池盖板组件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了电池盖板组件、电池及电池盖板组件的制造方法。该电池盖板组件包括顶盖和端子，端子穿设于顶盖，端子包括注塑环、插设于注塑环的极柱以及设于注塑环和极柱之间的密封环，注塑环设有若干圈直立筋，直立筋围设于极柱的周侧，端子还包括绝缘件，绝缘件套设于极柱，且绝缘件通过直立筋与注塑环相互嵌合。本发明提供的电池盖板组件，结构简单，易于加工。本发明还提供了电池，包括上述的电池盖板组件，电池盖板组件结构简单，为电芯的大小和电芯的安装留出更多的空间，提升了电池电芯的空间利用率，提高了能量密度。本发明还提供了电池盖板组件的制造方法，该方法工序少，且有效提高了电池盖板组件的结构稳定性。

Description

电池盖板组件、电池及电池盖板组件的制造方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及电池盖板组件、电池及电池盖板组件的制造方法。
背景技术
动力电池已广泛应用于汽车、备用电源系统以及微电网储能系统中。电池盖板组件是动力电池的重要组成部分，盖板组件通常包括极柱、顶部压板和连接片等多个互相独立的零部件，多个独立的零部件经过插接、压装或焊接等多道工序后形成盖板组件。现有技术中，电池盖板的极柱较高，重量较大，使得芯包尺寸受到影响，致使其能量密度难以提高，且盖板组件的结构较复杂，具有较大的加工难度和较高的加工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供电池盖板组件、电池及电池盖板组件的制造方法，旨在简化电池盖板组件的结构，降低加工难度和加工成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
电池盖板组件，包括：
顶盖；
端子，所述端子穿设于所述顶盖，所述端子包括注塑环、插设于所述注塑环的极柱以及设于所述注塑环和所述极柱之间的密封环，所述注塑环设有若干圈直立筋，所述直立筋围设于所述极柱的周侧，所述端子还包括绝缘件，所述绝缘件套设于所述极柱，且所述绝缘件通过所述直立筋与所述注塑环相互嵌合。
可选地，所述直立筋为两圈，所述直立筋的端部形成有折弯部，两所述直立筋的两折弯部相互靠近设置，一所述直立筋的内壁与另一所述直立筋的外壁合围形成嵌合槽。
可选地，所述绝缘件上设有嵌合凸起，所述嵌合凸起插入所述嵌合槽内。
可选地，所述密封环为台阶结构，所述密封环的台阶面抵接于所述注塑环。
可选地，所述极柱的顶面同轴具有第一圆形凸起，所述极柱的底面同轴具有第二圆形凸起，所述第一圆形凸起的端面的面积大于所述第二圆形凸起的端面的面积。
可选地，所述第一圆形凸起或所述第二圆形凸起的外周面凹设有若干个定位槽，所述绝缘件设有若干个与所述定位槽匹配的定位凸起。
可选地，所述极柱的顶面设有条纹状压花。
可选地，所述直立筋上设有若干个贯通所述直立筋厚度方向的分段槽。
电池，包括电池壳体、设于所述电池壳体内的电芯以及如上述任一方案所述的电池盖板组件，所述电池壳体的一端设有开口，所述电池盖板组件封装于所述开口上。
电池盖板组件的制造方法，包括：
提供一具有定位孔的顶盖、一注塑环和一密封环；
冲压加工出极柱；
将所述注塑环穿设于所述定位孔，将所述密封环和所述极柱依次安装至所述注塑环上；
将装配好的所述注塑环放入注塑模具中，采用注塑工艺进行绝缘件的制备。
本发明的有益效果：本发明提供的电池盖板组件，注塑环设有若干圈直立筋，绝缘件通过直立筋与注塑环相互嵌合，当采用注塑工艺对绝缘件进行制备时，直立筋的设置能增加绝缘件与注塑环之间的连接或嵌合稳定性；极柱插设于注塑环，极柱的端部收容于注塑环内，端子的结构简单，进而简化了电池盖板组件的结构，减少了加工工序，降低了加工难度及加工成本。
本发明提供的电池中的电池盖板组件的结构简单，为电芯的大小和电芯的安装留出更多的空间，有效提高了电池的芯包的高度，进而提高了能量密度，使电池的电芯过流能力大，温升小，提高了电池的使用可靠性；卷芯极耳安装能充分利用垂直空间，提升了电池电芯的空间利用率；电池盖板组件易于加工制造，有效降低了加工成本。
本发明提供的电池盖板组件的制造方法，提高了电池盖板组件的结构稳定性，端子和顶盖独立设置，提高了电池盖板组件的装配效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电池盖板组件的爆炸图；
图2是本发明实施例提供的端子的爆炸图；
图3是本发明实施例提供的端子的截面图；
图4是本发明实施例提供的注塑环的三维图；
图5是本发明实施例提供的注塑环的截面图；
图6是本发明实施例提供的极柱的截面图；
图7是本发明实施例提供的极柱的俯视图；
图8是本发明实施例提供的极柱的三维图；
图9是本发明实施例提供的电池的三维图。
图中：
10、电池盖板组件；20、电池壳体；
1、顶盖；
2、端子；21、注塑环；211、直立筋；2111、折弯部；2112、分段槽；22、极柱；221、第一圆形凸起；2211、定位槽；2212、连接凸起；222、第二圆形凸起；223、压花；23、密封环；24、绝缘件；
3、防爆片；
4、绝缘底板。
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。
如图1-图5所示，本实施例提供了电池盖板组件10，该电池盖板组件10包括顶盖1和端子2，端子2穿设于顶盖1，端子2包括注塑环21、插设于注塑环21的极柱22以及设于注塑环21和极柱22之间的密封环23，注塑环21设有若干圈直立筋211，直立筋211围设于极柱22的周侧，端子2还包括绝缘件24，绝缘件24套设于极柱22，且绝缘件24通过直立筋211与注塑环21相互嵌合。
本发明提供的电池盖板组件10，注塑环21设有若干圈直立筋211，绝缘件24通过直立筋211与注塑环21相互嵌合，当采用注塑工艺对绝缘件24进行制备时，直立筋211的设置能增加绝缘件24与注塑环21之间的连接或嵌合稳定性；极柱22插设于注塑环21，极柱22的端部收容于注塑环21内，端子2的结构简单，进而简化了电池盖板组件10的结构，减少了加工工序，降低了加工难度及加工成本。
可选地，参见图3，密封环23为台阶结构，密封环23的台阶面抵接于注塑环21，以提高注塑环21和极柱22之间的密封效果，保证密封环23的密封作用。
为了与密封环23更好的配合，如图6所示，极柱22的顶面同轴具有第一圆形凸起221，极柱22的底面同轴具有第二圆形凸起222，第一圆形凸起221的端面的面积大于第二圆形凸起222的端面的面积。第二圆形凸起222的外周面抵紧于密封环23内壁，保证端子2具有一定的抗压能力。
进一步地，参见图7，第一圆形凸起221或第二圆形凸起222的外周面凹设有若干个定位槽2211，绝缘件24设有若干个与定位槽2211匹配的定位凸起，以提高极柱22与绝缘件24之间的卡接可靠性，防止绝缘件24晃动。
可选地，如图8所示，极柱22的顶面设有条纹状压花223，条纹状压花223能增加极柱22与绝缘件24之间的阻力，防止绝缘件24晃动。
可选地，装配完成后，绝缘件24的顶面与第一圆形凸起221的端面齐平，第一圆形凸起221的端面设有连接凸起2212，连接凸起2212用于与外部其他部件连接，以提高端子2与外部其他零件的连接稳定性。
优选地，直立筋211为两圈，直立筋211的端部形成有折弯部2111，两直立筋211的两折弯部2111相互靠近设置，一直立筋211的内壁与另一直立筋211的外壁合围形成嵌合槽，两折弯部2111相互靠近形成拱形结构，以提高对绝缘件24的包覆效果。
可选地，绝缘件24上设有嵌合凸起，嵌合凸起插入嵌合槽内，嵌合凸起和嵌合槽相互配合，保证绝缘件24和注塑环21之间具有较好的嵌合效果。优选地，直立筋211上设有若干个贯通直立筋211厚度方向的分段槽2112，分段槽2112的设计能提高对绝缘件24注塑时的塑胶的流动性，以保证绝缘件24的注塑效果。
于本实施例中，在对端子2进行制作时，包括步骤：将密封环23和极柱22依次安装于注塑环21上；将装配好的注塑环21放入注塑模具中；进行注塑工序，完成密封环23的压缩和绝缘件24的镶嵌。端子2的加工工序少，且加工难度低，有效降低了加工成本。
可选地，电池盖板组件10还包括防爆片3，防爆片3设于顶盖1上。当电池出现异常,内部气压增大至一定值，防爆片3上的防爆阀将开启进行泄压，以降低爆炸风险。
可选地，电池盖板组件10还包括绝缘底板4，绝缘底板4设有导通孔，导通孔与注塑环21同轴设置，便于将注塑环21安装于绝缘底板4上。
如图9所示，本实施例还提供了电池，包括电池壳体20、设于电池壳体20内的电芯以及上述的电池盖板组件10，电池壳体20的一端设有开口，电池盖板组件10封装于开口上。
本发明提供的电池中的电池盖板组件10的结构简单，为电芯的大小和电芯的安装留出更多的空间，有效提高了电池的电芯的高度，进而提高了能量密度，使电池的电芯过流能力大，温升小，提高了电池的使用可靠性；卷芯极耳安装能充分利用垂直空间，提升了电池电芯的空间利用率；电池盖板组件10易于加工制造，有效降低了加工成本。
本实施例还提供了电池盖板组件10的制造方法，包括：
提供一具有定位孔的顶盖1、一注塑环21和一密封环23；
冲压加工出极柱22；
将注塑环21穿设于定位孔，将密封环23和极柱22依次安装至注塑环21上；
将装配好的注塑环21放入注塑模具中，采用注塑工艺进行绝缘件24的制备；
制备完绝缘件24后，将注塑环21安装于顶盖1上。
本实施例提供的电池盖板组件10的制造方法，工序少，且有效提高了电池盖板组件10的结构稳定性，端子2和顶盖1独立设置，提高了电池盖板组件10的装配效率。
于本实施例中，端子2分为正极端子和负极端子，在对端子进行加工时，正极端子包括正极柱以及对应的注塑环21、密封环23和绝缘件24，负极端子包括负极柱以及对应的注塑环21、密封环23和绝缘件24。
示例性地，在对负极柱进行加工制作时，包括以下步骤：
S1.对铜铝复合材料进行冲压，以形成圆柱状胚料；
值得注意的是，在选材时，可根据需要选定合适的铜铝厚度比的铜铝复合板材进行冲压加工，冲压完成后，胚料铜铝材料的体积等于极柱22设计材料的体积。
S2.对胚料进行预加热处理；
可选地，加热温度为230℃-270℃，优选为250℃。通常，铝及铝合金的挤压温度≤250℃，铜及铜合金的挤压温度≤350℃。
S3.对挤压模具进行预热处理；
可选地，挤压模具的凸模和凹模的预热温度为100℃-300℃。该种设置能保证胚料放入模具后，胚料的温度不会降的太快，避免导致胚料的塑性降低，变形抗力增加，也能防止胚料表面和中心层的温差过大，增加变形的不均匀程度。
S4.温挤压成型，得到负极柱。
注：文中未经明确说明的固定方式，根据需要可选用螺纹连接、焊接或粘接等常见的固定连接方式。
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.电池盖板组件，其特征在于，包括：
顶盖(1)；
端子(2)，所述端子(2)穿设于所述顶盖(1)，所述端子(2)包括注塑环(21)、插设于所述注塑环(21)的极柱(22)以及设于所述注塑环(21)和所述极柱(22)之间的密封环(23)，所述注塑环(21)设有若干圈直立筋(211)，所述直立筋(211)围设于所述极柱(22)的周侧，所述端子(2)还包括绝缘件(24)，所述绝缘件(24)套设于所述极柱(22)，且所述绝缘件(24)通过所述直立筋(211)与所述注塑环(21)相互嵌合。
2.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述直立筋(211)为两圈，所述直立筋(211)的端部形成有折弯部(2111)，两所述直立筋(211)的两所述折弯部(2111)相互靠近设置，一所述直立筋(211)的内壁与另一所述直立筋(211)的外壁合围形成嵌合槽。
3.根据权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于，所述绝缘件(24)上设有嵌合凸起，所述嵌合凸起插入所述嵌合槽内。
4.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述密封环(23)为台阶结构，所述密封环(23)的台阶面抵接于所述注塑环(21)。
5.根据权利要求4所述的电池盖板组件，其特征在于，所述极柱(22)的顶面同轴具有第一圆形凸起(221)，所述极柱(22)的底面同轴具有第二圆形凸起(222)，所述第一圆形凸起(221)的端面的面积大于所述第二圆形凸起(222)的端面的面积。
6.根据权利要求5所述的电池盖板组件，其特征在于，所述第一圆形凸起(221)或所述第二圆形凸起(222)的外周面凹设有若干个定位槽(2211)，所述绝缘件(24)设有若干个与所述定位槽(2211)匹配的定位凸起。
7.根据权利要求5所述的电池盖板组件，其特征在于，所述极柱(22)的顶面设有条纹状压花(223)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池盖板组件，其特征在于，所述直立筋(211)上设有若干个贯通所述直立筋(211)厚度方向的分段槽(2112)。
9.电池，其特征在于，包括电池壳体(20)、设于所述电池壳体(20)内的电芯以及如权利要求1-8任一项所述的电池盖板组件，所述电池壳体(20)的一端设有开口，所述电池盖板组件封装于所述开口上。
10.电池盖板组件的制造方法，其特征在于，包括：
提供一具有定位孔的顶盖(1)、一注塑环(21)和一密封环(23)；
冲压加工出极柱(22)；
将所述注塑环(21)穿设于所述定位孔，将所述密封环(23)和所述极柱(22)依次安装至所述注塑环(21)上；
将装配好的所述注塑环(21)放入注塑模具中，采用注塑工艺进行绝缘件(24)的制备。
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