CN115863936A - 电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，公开电池，该电池包括壳体、卷芯、盖板组件、注液密封钉以及防爆阀，卷芯设置于壳体的内部；盖板组件安装于壳体的顶端，盖板组件包括极柱，极柱上开设有连通电池外部与壳体内部的注液口；注液密封钉和防爆阀均安装于极柱，注液密封钉和防爆阀均与注液口对应设置。本发明的电池可从注液口向壳体内部注入氦气，缩短后续的氦检时间。

Description

电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及电池。

背景技术

现有的圆柱电池采用滚槽封口式的盖板与壳体焊接，无法向电池内部充入氦气，导致后续进行的氦检(采用氦气检测密封性)需要花费过多的时间，例如使用特定仪器从电池外部渗入氦气，然后再氦检，耗时往往超过四个小时，操作繁琐，不利于电池批量检测。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供电池，可从注液口向壳体内部注入氦气，缩短后续的氦检时间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

电池，包括：

壳体；

卷芯，设置于所述壳体的内部；

盖板组件，安装于所述壳体的顶端，所述盖板组件包括极柱，所述极柱上开设有连通电池外部与所述壳体内部的注液口；

注液密封钉以及防爆阀，所述注液密封钉和所述防爆阀均安装于所述极柱，所述注液密封钉和所述防爆阀均与所述注液口对应设置。

作为一种可选的技术方案，所述注液密封钉的内部开设有防爆腔，所述防爆腔与所述注液口连通，所述防爆阀设置于所述防爆腔内。

作为一种可选的技术方案，所述极柱上开设有容纳槽，所述容纳槽与所述注液口连通，所述注液密封钉完全容纳于所述容纳槽中。

作为一种可选的技术方案，所述容纳槽位于所述极柱的顶部，所述注液口位于所述极柱的底部。

作为一种可选的技术方案，所述容纳槽的侧壁为倾斜面，且所述容纳槽的槽底面积小于所述容纳槽的槽口面积，所述注液密封钉的周部表面与所述容纳槽的侧壁适配。

作为一种可选的技术方案，所述注液口的面积小于所述容纳槽的槽底面积。

作为一种可选的技术方案，所述盖板组件还包括顶部盖片，所述顶部盖片的周部设置有翻边结构，所述翻边结构与所述壳体的顶部端口焊接密封。

作为一种可选的技术方案，所述顶部盖片设置为沉台式结构，所述顶部盖片包括沉台本体，所述极柱密封安装于所述沉台本体上，所述翻边结构设置于所述沉台本体的周部。

作为一种可选的技术方案，所述顶部盖片的中部开设有安装孔，所述极柱位于所述安装孔中，所述极柱的外壁与所述安装孔的内壁之间设置有密封圈。

作为一种可选的技术方案，所述密封圈包括外密封圈和内密封圈，所述外密封圈与所述内密封圈分体式设置，所述顶部盖片与所述壳体围成装载内腔，所述外密封圈位于所述装载内腔的外部，所述内密封圈位于所述装载内腔。

作为一种可选的技术方案，所述盖板组件还包括限位件，所述限位件位于所述装载内腔，所述限位件的上端抵接于所述顶部盖片，所述限位件的下端抵接于所述卷芯。

作为一种可选的技术方案，所述盖板组件还包括压环和顶部集流盘，所述极柱的周部开设有环槽，所述压环的内圈部嵌装于所述环槽，所述压环的外圈部焊接于所述顶部集流盘，所述顶部集流盘与所述卷芯的顶部极耳焊接。

作为一种可选的技术方案，所述顶部集流盘设置为多层叠片结构，所述顶部集流盘的顶层叠片与所述极柱和所述压环接触，所述顶部集流盘的底层叠片与所述卷芯抵接。

作为一种可选的技术方案，所述限位件的周部设置有避让缺口，所述避让缺口用于避让所述顶部集流盘。

作为一种可选的技术方案，所述卷芯的底部极耳与所述壳体的底壁之间设置有底部集流盘，所述底部集流盘的中心设置有凸台，所述凸台面向所述底壁的一侧与所述底壁焊接，所述凸台面向所述卷芯的一侧与所述卷芯之间形成间隔空间。

作为一种可选的技术方案，所述底部集流盘沿径向设置有若干个扇形台，若干个所述扇形台绕设于所述凸台的周部，所述扇形台面向所述底壁的一侧与所述底壁焊接，所述扇形台面向所述卷芯的一侧与所述卷芯之间形成间隔空间。

作为一种可选的技术方案，所述扇形台上开设有通气孔。

本发明的有益效果在于：

本发明提供电池，该电池包括壳体、卷芯、盖板组件、注液密封钉以及防爆阀，在组装电池时，在注液口处使用开口化成工艺，卷芯产生的气体穿过注液口、防爆阀以及注液密封钉并向电池外部排出，降低壳体内部的气体压力；从注液口向壳体内部注入氦气，氦气穿过注液口、防爆阀以及注液密封钉并进入壳体内部，能够缩短后续的氦检时间；将防爆阀和注液密封钉安装于极柱上并与注液口对应，能够提高空间利用率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明；

图1为实施例所述的电池的结构爆炸图；

图2为实施例所述的电池的剖视图；

图3为图2中A位置的局部放大图；

图4为图2中B位置的局部放大图；

图5为图2中C位置的局部放大图；

图6为实施例所述的极柱、注液密封钉以及防爆阀的结构装配图；

图7为实施例所述的盖板组件的结构装配图；

图8为实施例所述的限位件的结构示意图；

图9为实施例所述的底部集流盘的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、装载内腔；12、底壁；

2、卷芯；

3、盖板组件；31、极柱；311、注液口；312、容纳槽；313、环槽；32、顶部盖片；321、翻边结构；322、沉台本体；33、外密封圈；34、内密封圈；35、限位件；351、避让缺口；36、压环；361、内圈部；362、外圈部；37、顶部集流盘；371、顶层叠片；372、底层叠片；

4、注液密封钉；41、防爆腔；42、注液孔；

5、防爆阀；

6、底部集流盘；61、凸台；62、扇形台；63、通气孔。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

电池在化成、分容以及循环使用过程中，电池的内部产生气体，造成电池壳的结构鼓胀变形。

如图1至图9所示，为了解决以上问题，本实施例提供的电池包括壳体1、卷芯2、盖板组件3、注液密封钉4以及防爆阀5；卷芯2设置于壳体1的内部；盖板组件3安装于壳体1的顶端，盖板组件3包括极柱31，极柱31上开设有连通电池外部与壳体1内部的注液口311；注液密封钉4和防爆阀5均安装于极柱31，注液密封钉4和防爆阀5均与注液口311对应设置。

具体的，在组装电池时，在注液口311处使用开口化成工艺，卷芯2产生的气体穿过注液口311、防爆阀5以及注液密封钉4并向电池外部排出，降低壳体1内部的气体压力；从注液口311向壳体1内部注入氦气，氦气穿过注液口311、防爆阀5以及注液密封钉4并进入壳体1内部，能够缩短后续的氦检时间；将防爆阀5和注液密封钉4安装于极柱31上并与注液口311对应，能够提高空间利用率。

盖板组件3的安装空间有限，若将防爆阀5设置在注液口311的一侧，将会影响其他结构部件例如连接片的焊接，为解决该技术问题，本实施例将防爆阀5与注液口311对应设置，提高空间利用率。

可选的，壳体1的材料为镀镍钢或者铝合金。

在本实施例中，注液密封钉4的内部开设有防爆腔41，防爆腔41与注液口311连通，防爆阀5设置于防爆腔41内，节约了盖板组件3单独设置用于安装防爆阀5的空间，例如本实施例节约了顶部盖片32单独设置用于安装防爆阀5的空间，且防爆阀5开阀时，能够防止盖板组件3中的结构件飞溅，注液密封钉4能够保护防爆阀5，避免防爆阀5受到外界沿径向的直接作用力。

在本实施例中，注液密封钉4开设有若干个注液孔42，注液孔42与防爆腔41连通。

在本实施例中，注液孔42位于防爆腔41的上方，防爆阀5开阀后，气体先穿过防爆阀5和防爆腔41再穿过注液孔42，提高气体排出的顺畅性；外界沿轴向移动的物体无法穿过注液孔42则无法直接作用于防爆阀5。

在其他的一些实施例中，注液孔42位于防爆腔41的下方，防爆阀5开阀后，气体先穿过注液孔42再穿过防爆阀5和防爆腔41。

可选的，防爆阀5为十字形或者圆供形。

在本实施例中，极柱31上开设有容纳槽312，容纳槽312与注液口311连通，注液密封钉4完全容纳于容纳槽312中，避免注液密封钉4被外部作用力沿径向撞击，保证注液密封钉4在容纳槽312的安装稳定性。

在本实施例中，容纳槽312位于极柱31的顶部，注液口311位于极柱31的底部，即注液密封钉4位于装载内腔11的外部，便于装入注液密封钉4，有利于注液密封钉4的焊接工作。

在其他的一些实施例中，容纳槽312位于极柱31的底部，注液口311位于极柱31的顶部。

可选的，容纳槽312的侧壁为倾斜面，且容纳槽312的槽底面积小于容纳槽312的槽口面积，注液密封钉4的周部表面与容纳槽312的侧壁适配。

在本实施例中，注液密封钉4为圆台结构，容纳槽312为倒置圆台槽结构，注液密封钉4倒置于容纳槽312中，容纳槽312的侧壁对注液密封钉4进行支撑，在进行焊接时，不需要额外设置支撑件支撑注液密封钉4。

在其他的一些实施例中，注液密封钉4为棱台结构，容纳槽312为倒置棱台槽结构。

在本实施例中，注液密封钉4的周部表面与容纳槽312的侧壁焊接，提高连接稳定性，减少紧固零部件。

在本实施例中，注液口311的面积小于容纳槽312的槽底面积。容纳槽312的槽底能够对注液密封钉4进行支撑。

在本实施例中，容纳槽312与注液口311同轴设置。

在本实施例中，盖板组件3还包括顶部盖片32，顶部盖片32的周部设置有翻边结构321，翻边结构321与壳体1的顶部端口焊接密封，提高焊接便捷性，以保证密封性能和支撑强度。

在本实施例中，顶部盖片32设置为沉台式结构，顶部盖片32包括沉台本体322，极柱31密封安装于沉台本体322上，翻边结构321设置于沉台本体322的周部，以提高轴向空间利用率。

在本实施例中，顶部盖片32的中部开设有安装孔，极柱31位于安装孔中，极柱31的外壁与安装孔的内壁之间设置有密封圈，以提高极柱31与顶部盖片32之间的密封性能。具体的，安装孔位于沉台本体322的中部。

在本实施例中，密封圈包括外密封圈33和内密封圈34，外密封圈33与内密封圈34分体式设置，顶部盖片32与壳体1围成装载内腔11，外密封圈33位于装载内腔11的外部，内密封圈34位于装载内腔11，在组装生产时，分别独立安装外密封圈33和内密封圈34，有利于安装操作。

在其他的一些实施例中，外密封圈33与内密封圈34一体式设置。

在本实施例中，盖板组件3还包括限位件35，限位件35位于装载内腔11，限位件35的上端抵接于顶部盖片32，限位件35的下端抵接于卷芯2，在焊接翻边结构321时，限位件35能够对盖板组件3进行支撑，避免顶部盖片32倾倒而导致焊接不良。具体的，限位件35的上端抵接于沉台本体322。

可选的，限位件35采用塑胶材料制成，以降低重量。

在本实施例中，盖板组件3还包括压环36和顶部集流盘37，极柱31的周部开设有环槽313，压环36的内圈部361嵌装于环槽313，压环36的外圈部362焊接于顶部集流盘37，顶部集流盘37与卷芯2的顶部极耳焊接，压环36将极柱31限制抵压在顶部集流盘37上，保证极柱31与顶部集流盘37的抵接稳定性。

在本实施例中，顶部集流盘37设置为多层叠片结构，顶部集流盘37的顶层叠片371同时与极柱31和压环36接触，顶部集流盘37的底层叠片372与卷芯2抵接，以提高导电能力。

在本实施例中，限位件35的周部设置有避让缺口351，避让缺口351用于避让顶部集流盘37。本实施例的顶部集流盘37设置为两层叠片结构，其他的一些实施例为三层或者四层叠片结构，在组装生产之前，顶部集流盘37为单层片状结构，先将顶部集流盘37的一端伸到限位件35的正下方并同时与极柱31和压环36抵接，顶部集流盘37的另一端还处于限位件35的外周，此时顶部集流盘37穿过避让缺口351，顶部集流盘37未受到限位件35的抵压作用力，避免因后续折弯位置不同而导致产品报废。

在本实施例中，卷芯2的底部极耳与壳体1的底壁12之间设置有底部集流盘6，底部集流盘6的中心设置有凸台61，凸台61面向底壁12的一侧与底壁12焊接，凸台61面向卷芯2的一侧与卷芯2之间形成间隔空间。

在本实施例中，底部集流盘6沿径向设置有若干个扇形台62，若干个扇形台62绕设于凸台61的周部，扇形台62面向底壁12的一侧与底壁12焊接，扇形台62面向卷芯2的一侧与卷芯2之间形成间隔空间。

可选的，壳体1的底部端面设置为光滑平面，底壁12的外表面为光滑平面。

可选的，扇形台62上开设有通气孔63。

本实施例的电池的组装生产包括以下工序：

工序一、将底部集流盘6焊接于卷芯2的底端，再将卷芯2和底部集流盘6装入壳体1内部，采用激光穿透焊或者电阻焊或者超声扭矩焊的方式将底部集流盘6焊接于底壁12。

工序二、将防爆阀5焊接于注液密封钉4的防爆腔41中。

工序三、将限位件35粘结于沉台本体322的底部。

工序四、将外密封圈33套设于极柱31的外周，再将极柱31伸入完成工序三之后的沉台本体322的安装孔和限位件35的中部通孔。

工序五、将内密封圈34套设于压环36的外周，再将压环36的内圈部361嵌入完成工序四的极柱31的环槽313。

工序六、将片状的顶部集流盘37的一端焊接于完成工序五的压环36的底部。

工序七、将工序六中的顶部集流盘37的另一端折叠到压环36的底部，使顶部集流盘37形成多层叠片结构。

工序八、将完成工序七之后的整体结构装入完成工序一的壳体1的顶端，将翻边结构321与壳体1的顶部端口焊接。

工序九、向完成工序八之后的极柱31的注液口311注液，充入氦气，并将完成工序二的注液密度钉4焊接于容纳槽312。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域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。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.电池，其特征在于，包括：

壳体(1)；

卷芯(2)，设置于所述壳体(1)的内部；

盖板组件(3)，安装于所述壳体(1)的顶端，所述盖板组件(3)包括极柱(31)，所述极柱(31)上开设有连通电池外部与所述壳体(1)内部的注液口(311)；

注液密封钉(4)以及防爆阀(5)，所述注液密封钉(4)和所述防爆阀(5)均安装于所述极柱(31)，所述注液密封钉(4)和所述防爆阀(5)均与所述注液口(311)对应设置。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述注液密封钉(4)的内部开设有防爆腔(41)，所述防爆腔(41)与所述注液口(311)连通，所述防爆阀(5)设置于所述防爆腔(41)内。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述极柱(31)上开设有容纳槽(312)，所述容纳槽(312)与所述注液口(311)连通，所述注液密封钉(4)完全容纳于所述容纳槽(312)中。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述容纳槽(312)位于所述极柱(31)的顶部，所述注液口(311)位于所述极柱(31)的底部。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述容纳槽(312)的侧壁为倾斜面，且所述容纳槽(312)的槽底面积小于所述容纳槽(312)的槽口面积，所述注液密封钉(4)的周部表面与所述容纳槽(312)的侧壁适配。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述注液口(311)的面积小于所述容纳槽(312)的槽底面积。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述盖板组件(3)还包括顶部盖片(32)，所述顶部盖片(32)的周部设置有翻边结构(321)，所述翻边结构(321)与所述壳体(1)的顶部端口焊接密封。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述顶部盖片(32)设置为沉台式结构，所述顶部盖片(32)包括沉台本体(322)，所述极柱(31)密封安装于所述沉台本体(322)上，所述翻边结构(321)设置于所述沉台本体(322)的周部。

9.根据权利要求7或8所述的电池，其特征在于，所述顶部盖片(32)的中部开设有安装孔，所述极柱(31)位于所述安装孔中，所述极柱(31)的外壁与所述安装孔的内壁之间设置有密封圈。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述密封圈包括外密封圈(33)和内密封圈(34)，所述外密封圈(33)与所述内密封圈(34)分体式设置，所述顶部盖片(32)与所述壳体(1)围成装载内腔(11)，所述外密封圈(33)位于所述装载内腔(11)的外部，所述内密封圈(34)位于所述装载内腔(11)。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述盖板组件(3)还包括限位件(35)，所述限位件(35)位于所述装载内腔(11)，所述限位件(35)的上端抵接于所述顶部盖片(32)，所述限位件(35)的下端抵接于所述卷芯(2)。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述盖板组件(3)还包括压环(36)和顶部集流盘(37)，所述极柱(31)的周部开设有环槽(313)，所述压环(36)的内圈部(361)嵌装于所述环槽(313)，所述压环(36)的外圈部(362)焊接于所述顶部集流盘(37)，所述顶部集流盘(37)与所述卷芯(2)的顶部极耳焊接。

13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述顶部集流盘(37)设置为多层叠片结构，所述顶部集流盘(37)的顶层叠片(371)与所述极柱(31)和所述压环(36)接触，所述顶部集流盘(37)的底层叠片(372)与所述卷芯(2)抵接。

14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述限位件(35)的周部设置有避让缺口(351)，所述避让缺口(351)用于避让所述顶部集流盘(37)。

15.根据权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，所述卷芯(2)的底部极耳与所述壳体(1)的底壁(12)之间设置有底部集流盘(6)，所述底部集流盘(6)的中心设置有凸台(61)，所述凸台(61)面向所述底壁(12)的一侧与所述底壁(12)焊接，所述凸台(61)面向所述卷芯(2)的一侧与所述卷芯(2)之间形成间隔空间。

16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述底部集流盘(6)沿径向设置有若干个扇形台(62)，若干个所述扇形台(62)绕设于所述凸台(61)的周部，所述扇形台(62)面向所述底壁(12)的一侧与所述底壁(12)焊接，所述扇形台(62)面向所述卷芯(2)的一侧与所述卷芯(2)之间形成间隔空间。

17.根据权利要求16所述的电池，其特征在于，所述扇形台(62)上开设有通气孔(63)。

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