CN115472972B - 一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 - Google Patents
一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115472972B CN115472972B CN202211073274.4A CN202211073274A CN115472972B CN 115472972 B CN115472972 B CN 115472972B CN 202211073274 A CN202211073274 A CN 202211073274A CN 115472972 B CN115472972 B CN 115472972B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole
- bracket
- top cover
- cover plate
- limiting frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims abstract description 83
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 46
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 32
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 3
- JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu] JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
本公开涉及一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法,顶盖组件包括顶盖板,其具有第一极柱过孔;极柱;支架,其与极柱相适配,极柱嵌入在支架内,且极柱与支架之间设有限位架,限位架用于限制极柱与支架的相对运动自由度;支架设置在顶盖板上,且与第一极柱过孔的位置相对应;极帽,其围绕设置在极柱的外侧,且分别与极柱、支架和限位架相连接;下支架,其具有沿厚度方向贯穿的第二极柱过孔,且第二极柱过孔的位置与第一极柱过孔的位置相对应,顶盖板设置在下支架上且与下支架相连接。二次电池包括上述顶盖组件,加工方法用于加工上述顶盖组件。本公开可显著提高顶盖组件的加工效率、降低材料和加工成本。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电池技术领域,具体涉及一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法。
背景技术
锂离子电池是一种常用的二次电池,在锂离子电池结构中,如常见的方形铝壳电池一般包括壳体、电芯和顶盖组件,电芯设置在壳体内,顶盖组件用于封闭壳体,顶盖组件通常包括下支架、顶盖板和正负双极柱。
现有的顶盖组件在加工时,通常是将下支架、顶盖板和极柱等部件按序放入到模具中进行注塑,在极柱外侧通过注塑形成极帽,使各个部件连接为一体。这种结构的极柱和顶盖板之间的连接稳固性较差,极柱存在容易脱落的风险,且顶盖组件在加工时,对各个部件的摆放精度要求很高,只能通过人工操作摆放,其加工效率低。另一方面,极柱由于需要穿过下支架和顶盖板,其高度一般较大,这会导致极柱的整体体积偏大,材料成本高。同时,由于负极柱需要具有上部为铝,下部为铜的结构,目前在加工负极柱时,通常是采用摩擦焊工艺,将半成品铝和半成品铜焊接为一体结构,此工艺加工效率低,且焊接部位存在容易脱落的风险。
综上所述,现有的二次电池的顶盖组件结构,存在加工效率低、材料成本高的缺陷。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本公开目的在于提供一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法。本公开可显著提高顶盖组件的加工效率、降低材料和加工成本。
本公开所述的一种二次电池的顶盖组件,包括:
顶盖板,其具有沿厚度方向贯穿的第一极柱过孔;
极柱;
支架,其与所述极柱相适配,所述极柱嵌入在所述支架内,且所述极柱与所述支架之间设有限位架,所述限位架用于限制所述极柱与所述支架的相对运动自由度,以使所述极柱与所述支架在端面方向上相对固定;所述支架设置在所述顶盖板上,且与所述第一极柱过孔的位置相对应;
极帽,其围绕设置在所述极柱的外侧,且分别与所述极柱、所述支架和所述限位架相连接;
下支架,其具有沿厚度方向贯穿的第二极柱过孔,且所述第二极柱过孔的位置与所述第一极柱过孔的位置相对应,所述顶盖板设置在所述下支架上且与所述下支架相连接。
优选地,所述支架包括:
围板,其垂直于端面方向且围绕设置在所述极柱的外侧;所述围板的内侧面向内延伸形成有平行于端面方向、且与所述限位架相抵接的内沿部。
优选地,所述限位架呈与所述极柱相适配的框架结构,所述限位架的宽度适配于所述极柱的外侧面与所述内沿部之间的间隙,所述限位架套设在所述极柱的外侧,所述限位架的内侧面与所述极柱的外侧面抵接,外侧面与所述内沿部抵接。
优选地,所述限位架的外边沿下部向外延伸形成有至少一处限位外沿,所述限位外沿抵住所述内沿部的下表面以限制所述支架下移。
优选地,所述限位架的外侧面上部形成有向内侧倾斜的楔形斜面。
优选地,所述顶盖板与所述下支架通过卡扣结构扣合连接;
所述支架的下端露出在所述极帽之外形成焊接部,所述焊接部与所述顶盖板焊接;
所述支架的外侧面形成有至少一个加固孔,所述极帽的内侧延伸至所述加固孔内。
优选地,所述顶盖组件还包括
密封圈,其设置在所述极柱与所述顶盖板之间。
本公开的一种二次电池,包括:
壳体,其具有容置腔以及与所述容置腔相通的开口;
电芯,其设置在所述容置腔内;
如上所述二次电池的顶盖组件,顶盖组件设置在所述开口处,用于将所述电芯封闭在所述壳体内。
本公开的一种二次电池的顶盖组件的加工方法,包括以下步骤:
S01、制作适配的顶盖板、极柱、支架、限位架和下支架待用;
S02、在所述极柱的外侧依次套设限位架和支架,并通过所述限位架使所述支架与所述极柱装配形成一体结构;
S03、将所述一体结构放入模具中并在所述一体结构的外部注塑形成极帽,使所述支架的下端露出在所述极帽之外形成焊接部;
S04、在所述顶盖板的第一极柱过孔位置上装入密封圈,将注塑后的一体结构放置到所述顶盖板的第一极柱过孔位置,将所述焊接部与所述顶盖板焊接;
S05、将所述顶盖板与所述下支架通过卡扣结构扣合,即得二次电池的顶盖组件。
优选地,所述步骤S01中,所述极柱的数量为两个,分别为正极柱和负极柱,其中,所述负极柱采用铜铝复合板材冲压形成;
所述步骤S04中,将所述焊接部与所述顶盖板焊接具体为:
从所述顶盖板下表面与所述焊接部对应的位置,采用穿透焊接工艺,将所述焊接部与所述顶盖板焊接。
本公开所述的一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法,其优点在于:
1、本公开通过设置支架配合极帽将极柱与顶盖板相连接,可有效增强极柱与顶盖板之间的连接稳固性,降低极柱脱落风险;且极柱通过支架固定在顶盖板上,无需穿过下支架,可有效减小极柱的高度,进而减小极柱体积,减少材料成本;
2、本公开通过在支架和极柱之间设置限位架,使支架和极柱装配为一体式结构,一体式结构可便于放入模具内进行注塑,由于极柱与支架在端面方向上相对固定,在注塑时固定支架即可同时定位极柱,可有效简化注塑工艺,减少注塑工艺中的摆放步骤及摆放精度要求,可显著提高顶盖组件的加工效率,且适用于自动化加工生产线中,同时可确保注塑过程中极柱和支架不发生相对移位,提高顶盖组件的结构精度和良品率;
3、本公开支架的焊接部与顶盖板之间采用穿透焊接工艺从顶盖板的背面焊接,穿透焊接的方式连接稳固、不易脱落、密封性好,且穿透焊接的方式具有操作方便、加工效率高的优点;
4、本公开的顶盖板与下支架之间通过卡扣连接,在注塑时无需将下支架、顶盖板对齐放入模具内,可进一步简化注塑加工步骤,降低注塑加工的操作精度要求,且卡扣连接的方式可实现自动化装配,可显著提高电池顶盖组件的生产加工效率、降低生产成本,另一方面,装配过程中可根据装配需求拆装顶盖板和下支架,使得生产装配过程更加灵活。
附图说明
图1是本实施例所述一种二次电池的顶盖组件的结构示意图;
图2是图1的爆炸视图;
图3是本实施例所述一种二次电池的顶盖组件的剖面视图;
图4是本实施例所述支架的结构示意图;
图5是本实施例所述限位架的结构示意图;
图6是本实施例所述极柱与限位架的装配结构示意图;
图7是本实施例所述极柱、限位架与支架的装配结构示意图;
图8是本实施例所述极柱、限位架、支架与极帽的装配结构示意图;
图9是本实施例所述顶盖板与密封圈的装配结构示意图;
图10是本实施例所述下支架卡扣结构的结构示意图;
图11是本实施例所述顶盖板与下支架装配位置的剖面视图。
附图标记说明:10-顶盖板,101-第一极柱过孔,20-极柱,30-支架,301-围板,302-内沿部,303-焊接部,304-加固孔,40-限位架,401-限位外沿,402-楔形斜面,50-极帽,501-限位过孔,60-下支架,601-第二极柱过孔,602-卡扣结构,70-密封圈,80-防爆阀,90-保护膜,A-焊点位置。
具体实施方式
如图1-图11所示,本公开所述的一种二次电池的顶盖组件,包括:
顶盖板10,其通常呈方形板状结构,其具有沿厚度方向贯穿的第一极柱过孔101,用于供连接线和极柱20穿过,使极柱20可与电池壳体内部的电芯电连接。在双极柱结构中,第一极柱过孔101的数量通常为两个,分别分布在顶盖板10长度方向的两端,以分别对应正极极柱和负极极柱。
顶盖板10在第一极柱过孔101的外侧形成有多层台阶结构,用于安装密封圈70,并配合密封圈70形成台阶密封结构,以增强顶盖板10与极柱20之间的连接密封性。顶盖板10在密封圈70安装位置的外侧形成有围绕第一极柱过孔101的穿透焊槽,穿透焊槽用于与支架30焊接。
极柱20,其数量通常为两个,分别为正、负极柱,其形状和尺寸通常与第一极柱过孔101相对应,采用导电材料制成,其上部的横截面尺寸通常小于下部,呈“上窄下宽”结构,对于负极柱,要求上部采用铝材料制成,下部采用铜材料制成。
支架30,请详细参阅图4,支架30与极柱20相适配,用于安装极柱20。极柱20嵌入在支架30内,且极柱20与支架30之间设有限位架40,限位架40用于限制极柱20与支架30的相对运动自由度,以使极柱20与支架30在端面方向,即横截面或水平面方向上相对固定,使得支架30在通过限位架与极柱20装配为一体后,支架30无法相对于极柱20在横截面方向上发生相对运动,形成一体式结构。
支架30设置在顶盖板10上,且与第一极柱过孔101的位置相对应,以将极柱20安装在第一极柱过孔101位置。
极帽50,其围绕设置在极柱20的外侧,且分别与极柱20、支架30和限位架40相连接,以将极柱20、支架30和限位架40连接为一体,完全限制极柱20、支架30和限位架40的相对运动自由度,以便于后续将极柱20、支架30和限位架40整体装配到顶盖板10上。
下支架60,下支架60用于隔开顶盖板10,防止顶盖板10与电池壳体内部的电芯相接触,从而产生短路不良现象。
下支架60的形状和尺寸通常与顶盖板10相适配,以便于顶盖板10和下支架60在厚度方向上层叠设置并连接,如本实施例中,下支架60呈方形板状结构,其下表面的两端向下延伸形成有两个支脚,以便于支撑固定。下支架60具有沿厚度方向贯穿的第二极柱过孔601,第二极柱过孔601的位置与第一极柱过孔101的位置相对应,即,第二极柱过孔601与第一极柱过孔101在厚度方向上重合对齐,以使两个极柱过孔相连通,使得顶盖板10上的极柱20可与电池壳体内部的电芯相连接。
顶盖板10层叠设置在下支架60上且与下支架60相连接,以形成所述的顶盖组件。在具体的实施例中,顶盖组件通常还包括防爆阀80以及与防爆阀80相适配的保护膜90,顶盖板10上形成有贯穿的嵌入孔,嵌入孔与防爆阀80相适配,防爆阀80从下表面方向嵌入在嵌入孔内,保护膜90贴覆在嵌入孔的上侧,防爆阀80用于起到泄压防爆作用,保护膜90用于缓冲防爆阀80受到的外界物理撞击,保护防爆阀80。
本公开通过设置支架30配合极帽50将极柱20与顶盖板10相连接,可有效增强极柱20与顶盖板10之间的连接稳固性,降低极柱20脱落风险;且极柱20通过支架30固定在顶盖板10上,无需穿过下支架60,可有效减小极柱20的高度,进而减小极柱20体积,减少材料成本;
本公开通过在支架30和极柱20之间设置限位架40,使支架30和极柱20装配为一体式结构,一体式结构可便于放入模具内进行注塑,由于极柱20与支架30在端面方向上相对固定,在加工顶盖组件时,可先通过限位架40将极柱20与支架30装配为一体式结构,再将一体式结构整体放入到模具中进行注塑,且在注塑时固定支架30即可同时定位极柱20,可有效简化注塑工艺,减少注塑工艺中的摆放步骤及摆放精度要求,可显著提高顶盖组件的加工效率,且适用于自动化加工生产线中,同时可确保注塑过程中极柱20和支架30不发生相对移位,提高顶盖组件的结构精度和良品率。
进一步的,本实施例中,请详细参阅图4,支架30包括:
围板301,其垂直于端面方向且围绕设置在极柱20的外侧,围板301的内侧面的上部向内延伸形成有平行于端面方向、且与限位架40相抵接的内沿部302。具体的,如本实施例中,极柱20呈方形柱状结构,则围板301则对应围成矩形框结构,内沿部302垂直于围板301,其内侧边沿抵接限位架40。上述的支架30结构,通过内沿部302来与限位架40抵接,使得限位架40能起到横截面方向限位的作用,同时又能减小支架30体积,减少用料,且围板301内部的空间可在注塑时填充形成更多塑胶,使得支架30与极柱20之间的连接更加稳固,同时,围板301内部的空间用于注塑填充形成塑胶后实现绝缘密封,可隔开极柱20,防止极柱20接触支架30导电产生短路现象不良,使得支架30与极柱20之间的连接稳固且能实现绝缘密封。
限位架40设置在极柱20与支架30之间,主要用于填充极柱20与支架30之间的间隙,以限制极柱20与支架30在横截面方向上的运动自由度,防止极柱20与支架30在横截面方向上发生相对移位,这有利于后续注塑过程的定位及注塑的稳定进行。
请详细参阅图3、图5,限位架40呈与支架30和极柱20相适配的矩形框架结构,其宽度适配于极柱20的外侧面与内沿部302之间的间隙,限位架40套设在极柱20的外侧,且限位架40的内侧面与极柱20的外侧面抵接,外侧面则与内沿部302抵接。在具体的实施例中,极柱20的外侧面形成有一安装台阶,当限位架40套设在极柱20外侧面时,向下滑动至放置在该安装台阶处。当支架30自上而下套设在极柱20与限位架40外侧时,内沿部302正好与限位架40的外侧面抵接,此时通过限位架40即可限位支架30与极柱20在横截面方向的运动自由度,使两者无法在横截面方向上发生相对移动。
上述的限位架40结构,能有效实现限位作用,且具有结构简单、加工和装配方便的优点。
作为优选的,限位架40的外边沿下部向外延伸形成有至少一处限位外沿401,限位外沿401的端面平行于横截面方向,限位外沿401抵住内沿部302的下表面边沿处以限制支架30下移。
具体的,在将支架30自上而下对齐装配到限位架40外侧时,支架30的内沿部302的边沿位置贴着限位架40的外侧面向下滑动,当滑动至限位外沿401位置时,被限位外沿401阻挡无法继续下滑,限位外沿401起到限制支架30下滑高度的作用,以防止支架30在装配过程中下滑至脱位,有利于支架30的装配,也可有利于采用自动化装配工艺。
在具体的实施例中,对应于限位架40的矩形框架结构,分别在限位架40的四角位置均形成有限位外沿401,且对应于限位架40的圆角结构,限位外沿401呈形状相适配的圆弧形,以使四角的限位外沿401可分别从四个方向抵住内沿部302,阻挡支架30继续下滑,可便于支架30快速装配到位。在可选的实施例中,两个或是三个限位外沿401均可实现良好的限制支架30下滑的作用,可根据实际需求选择设置。
作为优选的,限位架40外侧面的上部形成有向内侧倾斜的楔形斜面402,当支架30在限位架40的外侧自上而下滑动装配时,该楔形斜面402结构可导向支架30向下滑动,可便于支架30的快速装配。
进一步的,本实施例中,顶盖板10与下支架60之间通过卡扣结构602扣合连接,具体的,如图10、图11所示,下支架60的上表面在第二极柱过孔601的外侧向上凸起形成有围绕第二极柱过孔601的外围部,外围部的尺寸与第一极柱过孔101的尺寸相适配以使外围部可置入到第一极柱过孔101内,具体的,外围部呈矩形框状结构,其围绕在第二极柱过孔601的外侧,具有一定厚度和宽度,其尺寸略小于第一极柱过孔101,以在顶盖板10与下支架60上下层叠连接时,外围部可置入到第一极柱过孔101内。
卡扣结构602形成于外围部上部,自外围部的外侧面向外延伸至具有一定宽度形成楔形块结构,则卡扣结构602位置的整体厚度略大于第一极柱过孔101的内径,在将顶盖板10盖合在下支架60上方时,使第一极柱过孔101和第二极柱过孔601对齐,此时外围部与卡扣结构602会整体插入到第一极柱过孔101内,第一极柱过孔101的内沿会挤压卡扣结构602使卡扣结构602和外围部整体发生微变形向内侧收缩,当顶盖板10下压至第一极柱过孔101的下端完全经过卡扣结构602后,外围部与第一极柱过孔101的内沿相接触,由于卡扣结构602不再受到来自第一极柱过孔101内沿的挤压作用,卡扣结构602和外围部整体向外侧摆动复位至垂直状态,此时卡扣结构602的下端会抵住第一极柱过孔101的上端,并通过台阶结构来卡住第一极柱过孔101的内沿,进而实现顶盖板10与下支架60的卡扣连接。
本公开的顶盖板10与下支架60之间通过卡扣连接,在注塑时无需将下支架60、顶盖板10对齐放入模具内,可进一步简化注塑加工步骤,降低注塑加工的操作精度要求,且卡扣连接的方式可实现自动化装配,可显著提高电池顶盖组件的生产加工效率、降低生产成本,另一方面,装配过程中可根据装配需求拆装顶盖板10和下支架60,使得生产装配过程更加灵活。
支架30的下端露出在极帽50之外形成焊接部303,焊接部303与顶盖板10焊接,具体的,顶盖板10的上表面在第一极柱过孔101的外侧形成有与焊接部303相适配的焊接槽,在将支架30与顶盖板10焊接时,先将焊接部303放入到焊接槽内,然后通过穿透焊接工艺从顶盖板10背面对应位置焊接,将焊接部303焊接到焊接槽内,进而将支架30焊接在顶盖板10上。焊接部303可便于进行焊接工艺。
支架30的外侧面形成有至少一个向内凹陷的加固孔304,加固孔304为通孔,在具体的实施例中,加固孔304的数量为八个,均匀分布在支架30的四个侧面上。在将支架30放入模具内进行注塑时,注塑的流体可流入到加固孔304内,待凝结成形后使得极帽50延伸至加固孔304内,加固孔304可增大极帽50与支架30的连接面积,使极帽50与支架30的连接更加稳固。
进一步的,本实施例中,所述顶盖组件还包括:
密封圈70,密封圈70用于密封极柱20与顶盖板10之间的密封性能,防止电池内的电解液流出,同时可确保两者之间的绝缘性。
密封圈70设置在极柱20与顶盖板10之间,具体的,顶盖板10上表面在第一极柱过孔101外侧形成有凸台,在凸台的内侧形成有沉台,密封圈70背面的形状与凸台、沉台的结构相适配,密封圈70设置在凸台、沉台的上方,以与凸台和沉台形成多台阶密封结构,以使密封圈70位置具有良好的密封性能。
本实施例还提供了一种二次电池,包括:
壳体,其具有容置腔以及与所述容置腔相通的开口;
电芯,其设置在所述容置腔内;
如上所述的顶盖组件,所述顶盖组件设置在所述开口处,用于将所述电芯封闭在所述壳体内。
本实施例的电池由于采用了上述的顶盖组件,可显著提高顶盖组件的加工效率、降低材料和加工成本。
本实施例还提供了一种二次电池的顶盖组件的加工方法,包括以下步骤:
S01、制作适配的顶盖板10、极柱20、支架30、限位架40和下支架60待用;具体的,在制作负极柱时,可通过铜铝复合板材直接冲压形成,具有生产效率高、极柱品质稳定的优点。
S02、在极柱20的外侧依次套设限位架40和支架30,并通过限位架40使支架30与极柱20装配形成一体结构;
如图6所示,取制作好的限位架40自上而下滑动套设在极柱20的外侧,直至抵住极柱20下部的安装台阶,表示限位架40装配到位。
如图7所示,取制作好的支架30,自上而下滑动装配,支架30的内沿部302贴着限位架40的外侧面向下滑动,直至内沿部302的下表面抵住限位架40的限位外沿401处,此时支架30无法继续下滑,表示支架30装配到位。
S03、如图8所示,将所述一体结构放入模具中并在所述一体结构的外部注塑形成极帽50,使所述支架30的下端露出在所述极帽50之外形成焊接部303,具体的,将支架30、限位架40与极柱20装配后的一体结构放入到模具中,通过模具内嵌的模针压住支架30,防止支架30移位,而由于支架30与极柱20之间通过限位架限位,因而极柱20的位置也对应的保持固定,可确保注塑过程中极柱20和支架30不会发生移位,注塑完成后在极柱20和支架30的外侧形成极帽50,通过极帽50将支架30、限位架40和极柱20连接为一体。而由于通过模针固定支架30,因此在注塑形成的极帽50位置会形成图8中所示出的限位过孔501结构。
S04、如图9所示,先在所述顶盖板10的第一极柱过孔101位置上装入密封圈70,将注塑后的一体结构放入到所述顶盖板10的第一极柱过孔101位置,具体的,先将焊接部303放入到焊接槽内,然后通过穿透焊接工艺从顶盖板10背面对应位置焊接,将焊接部303焊接到焊接槽内,进而将支架30焊接在顶盖板10上。此穿透焊接工艺具有连接稳固、不易脱落和密封性能好,且操作方便、加工效率高的优点。
S05、将所述顶盖板10与所述下支架60通过卡扣结构602扣合,即得二次电池的顶盖组件。卡扣结构602的具体扣合方式可参照上文描述进行理解,在此不再赘述。
本公开可显著提高顶盖组件的加工效率、降低材料和加工成本。
在本公开的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本公开权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种二次电池的顶盖组件,其特征在于,包括:
顶盖板,其具有沿厚度方向贯穿的第一极柱过孔;
极柱;
支架,其与所述极柱相适配,所述极柱嵌入在所述支架内,且所述极柱与所述支架之间设有限位架,所述限位架用于限制所述极柱与所述支架的相对运动自由度,以使所述极柱与所述支架在端面方向上相对固定;所述支架设置在所述顶盖板上,且与所述第一极柱过孔的位置相对应;
极帽,其围绕设置在所述极柱的外侧,且分别与所述极柱、所述支架和所述限位架相连接;
下支架,其具有沿厚度方向贯穿的第二极柱过孔,且所述第二极柱过孔的位置与所述第一极柱过孔的位置相对应,所述顶盖板设置在所述下支架上且与所述下支架相连接;
所述支架包括:
围板,其垂直于端面方向且围绕设置在所述极柱的外侧;所述围板的内侧面向内延伸形成有平行于端面方向、且与所述限位架相抵接的内沿部;
所述限位架的宽度适配于所述极柱的外侧面与所述内沿部之间的间隙,所述限位架套设在所述极柱的外侧,所述限位架的内侧面与所述极柱的外侧面抵接,所述限位架的外侧面与所述内沿部抵接;
所述限位架的外边沿下部向外延伸形成有至少一处限位外沿,所述限位外沿抵住所述内沿部的下表面以限制所述支架下移。
2.根据权利要求1所述二次电池的顶盖组件,其特征在于,所述限位架呈与所述极柱相适配的框架结构。
3.根据权利要求1所述二次电池的顶盖组件,其特征在于,所述限位架的外侧面上部形成有向内侧倾斜的楔形斜面。
4.根据权利要求1所述二次电池的顶盖组件,其特征在于,所述顶盖板与所述下支架通过卡扣结构扣合连接;
所述支架的下端露出在所述极帽之外形成焊接部,所述焊接部与所述顶盖板焊接;
所述支架的外侧面形成有至少一个加固孔,所述极帽的内侧延伸至所述加固孔内。
5.根据权利要求1所述二次电池的顶盖组件,其特征在于,还包括
密封圈,其设置在所述极柱与所述顶盖板之间。
6.一种二次电池,其特征在于,包括:
壳体,其具有容置腔以及与所述容置腔相通的开口;
电芯,其设置在所述容置腔内;
如权利要求1-5任一项所述二次电池的顶盖组件,顶盖组件设置在所述开口处,用于将所述电芯封闭在所述壳体内。
7.一种二次电池的顶盖组件的加工方法,用于加工如权利要求1-5任一项所述二次电池的顶盖组件,其特征在于,包括以下步骤:
S01、制作适配的顶盖板、极柱、支架、限位架和下支架待用;
S02、在所述极柱的外侧依次套设限位架和支架,并通过所述限位架使所述支架与所述极柱装配形成一体结构;
S03、将所述一体结构放入模具中并在所述一体结构的外部注塑形成极帽,使所述支架的下端露出在所述极帽之外形成焊接部;
S04、在所述顶盖板的第一极柱过孔位置上装入密封圈,将注塑后的一体结构放置到所述顶盖板的第一极柱过孔位置,将所述焊接部与所述顶盖板焊接;
S05、将所述顶盖板与所述下支架通过卡扣结构扣合,即得二次电池的顶盖组件。
8.根据权利要求7所述二次电池的顶盖组件的加工方法,其特征在于,所述步骤S01中,所述极柱的数量为两个,分别为正极柱和负极柱,其中,所述负极柱采用铜铝复合板材冲压形成;
所述步骤S04中,将所述焊接部与所述顶盖板焊接具体为:
从所述顶盖板下表面与所述焊接部对应的位置,采用穿透焊接工艺,将所述焊接部与所述顶盖板焊接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211073274.4A CN115472972B (zh) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | 一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211073274.4A CN115472972B (zh) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | 一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115472972A CN115472972A (zh) | 2022-12-13 |
CN115472972B true CN115472972B (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=84370341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211073274.4A Active CN115472972B (zh) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | 一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115472972B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109301103A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 东莞百思利新能源科技有限公司 | 二次电池顶盖及二次电池顶盖的生产工艺 |
CN208690318U (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池单体的顶盖组件及电池单体 |
CN110783503A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-11 | 江西赣锋电池科技有限公司 | 一种二次电池顶盖及含其的二次电池 |
CN112350006A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-09 | 池州市骏智机电科技有限公司 | 一种电池顶盖结构及其加工工艺 |
CN112838301A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-05-25 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池顶盖、电池以及电池制备工艺 |
CN214753929U (zh) * | 2021-01-13 | 2021-11-16 | 东莞市骏毅机电科技有限公司 | 一种动力电池顶盖结构 |
CN215834605U (zh) * | 2021-05-11 | 2022-02-15 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种二次电池的顶盖组件及动力电池 |
CN216389543U (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-26 | 长沙成事科技有限公司 | 一种方形电池盖板结构 |
CN114447485A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-05-06 | 陈中元 | 一种顶盖组件、顶盖组件制造方法及二次电池 |
CN216958262U (zh) * | 2021-11-29 | 2022-07-12 | 武汉富航精密工业有限公司 | 一种顶盖组件及二次电池 |
CN114865179A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一体式极柱、顶盖组件、电池及电池模组 |
CN217158371U (zh) * | 2022-02-21 | 2022-08-09 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 顶盖组件与单体电池 |
CN114927812A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-19 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 一种电池顶盖的包覆式结构以及电池顶盖组件 |
CN114976520A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 极柱铆接装配方法与结构及一体式电池顶盖结构与电池 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108428921A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池 |
-
2022
- 2022-09-02 CN CN202211073274.4A patent/CN115472972B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN208690318U (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池单体的顶盖组件及电池单体 |
CN109301103A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 东莞百思利新能源科技有限公司 | 二次电池顶盖及二次电池顶盖的生产工艺 |
CN110783503A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-11 | 江西赣锋电池科技有限公司 | 一种二次电池顶盖及含其的二次电池 |
CN112350006A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-09 | 池州市骏智机电科技有限公司 | 一种电池顶盖结构及其加工工艺 |
CN214753929U (zh) * | 2021-01-13 | 2021-11-16 | 东莞市骏毅机电科技有限公司 | 一种动力电池顶盖结构 |
CN112838301A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-05-25 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池顶盖、电池以及电池制备工艺 |
CN215834605U (zh) * | 2021-05-11 | 2022-02-15 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种二次电池的顶盖组件及动力电池 |
CN114447485A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-05-06 | 陈中元 | 一种顶盖组件、顶盖组件制造方法及二次电池 |
CN216958262U (zh) * | 2021-11-29 | 2022-07-12 | 武汉富航精密工业有限公司 | 一种顶盖组件及二次电池 |
CN216389543U (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-26 | 长沙成事科技有限公司 | 一种方形电池盖板结构 |
CN217158371U (zh) * | 2022-02-21 | 2022-08-09 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 顶盖组件与单体电池 |
CN114865179A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一体式极柱、顶盖组件、电池及电池模组 |
CN114976520A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 极柱铆接装配方法与结构及一体式电池顶盖结构与电池 |
CN114927812A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-19 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 一种电池顶盖的包覆式结构以及电池顶盖组件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115472972A (zh) | 2022-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7592096B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
CN109301103B (zh) | 二次电池顶盖及二次电池顶盖的生产工艺 | |
CN212342703U (zh) | 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 | |
CN216450730U (zh) | 一种顶盖组件及电池 | |
CN210272526U (zh) | 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 | |
CN112736339B (zh) | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 | |
CN216958252U (zh) | 一种电池盖板组件及电池 | |
CN217788584U (zh) | 盖板及电池 | |
CN112615091B (zh) | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 | |
CN216354472U (zh) | 动力电池顶盖 | |
KR20220155431A (ko) | 파워 배터리 커버 및 파워 배터리 | |
CN215869579U (zh) | 一种方形电池新型极简盖板结构 | |
CN115472972B (zh) | 一种二次电池的顶盖组件、二次电池及加工方法 | |
CN214706180U (zh) | 负极柱组件及其二次电池顶盖 | |
CN112736340B (zh) | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 | |
CN211045494U (zh) | 一种电池顶盖绝缘结构 | |
CN218039502U (zh) | 盖板及电池 | |
CN116505209A (zh) | 极柱组件、电池、电池端盖及其组装方法 | |
CN218513547U (zh) | 一种二次电池的顶盖组件及二次电池 | |
CN113745720B (zh) | 锂电池顶盖组件及二次电池 | |
CN112615093B (zh) | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 | |
CN213636126U (zh) | 一种电池顶盖及电池 | |
CN114243171A (zh) | 一种电池盖板组件及电池 | |
CN111341953A (zh) | 轻薄型顶盖组件及电池 | |
CN216054938U (zh) | 一种顶盖组件以及二次电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |