CN116937035A - 一种极简结构的盖板密封圈及锂电池盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种极简结构的盖板密封圈，包括盖板本体和密封圈本体，盖板本体上开设有安装槽，安装槽的槽底壁两侧开设有第一缓冲槽；密封圈本体设置在安装槽内，密封圈本体包括连接在一起的内圈体、中圈体和外圈体；本发明将密封圈本体的外环面设计呈波浪形，相邻凹槽之间形成托起部分，托起部分起到外形定位的作用，凹槽部分成为密封圈挤压变形让位空间，且密封圈本体的中圈体设计托起球形，而凸起的中圈体与内圈体的连接处形成凹凸卡槽，这样密封圈本体膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽内，这样就形成密封圈内径咬合，热胀冷缩后就不易松动，从而达到密封性能更加稳定的效果。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池构件技术领域，尤其涉及一种极简结构的盖板密封圈及锂电池盖板。
背景技术
如业界所知，锂电池由壳体、设在壳体的壳腔内的锂电池芯(由隔膜绝缘分隔的复数枚正、负极片构成)和盖板组成。由于锂电池具有容量大、重量轻、服役周期长、能量密度高、无记忆效应、自放电率低以及对环境友好等长处，因而受到业界的器重并广泛应用于电动汽车、电动自行车乃至各类五金工具，等等。
目前的锂电池是壳体和盖板分开制作，然后在在装入电芯后进行装配注液等操作，最终形成完整的锂电池。锂电池盖板结构式其中非常重要的一环，其上部要搭载极柱等组件，并且要通过它进行注液操作，后期在使用过程中，其密封性能、绝缘性能、耐久性等一系列性能均要达到相应的标准。
锂电池盖板上设有极柱，极柱穿过盖板而设，在盖板的下方和上方分别有用于对极柱进行绝缘的塑胶件，同时极柱和盖板之间也会有相应的密封结构，一般是采用密封圈对其进行密封。现有的密封圈结构为扁平的圆环结构，在经电解液浸泡之后会发生膨胀，密封圈的内外压缩膨胀力不均匀，密封圈外径膨胀处位置没有膨胀空间，内径膨胀空间很大，从而热胀冷缩时密封圈膨胀会往内径一边膨胀，冷缩后密封圈回弹不到原来位置，导致密封圈失效，影响到盖板的密封性能，出现漏液的情况。鉴于此，我们提出一种极简结构的盖板密封圈及锂电池盖板。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，以解决现有的锂电池盖板的密封圈膨胀后，密封圈外径膨胀处位置没有膨胀空间，只会向侧膨胀，导致冷缩后密封圈回弹不到原来位置，导致密封圈失效，影响到盖板的密封性能，出现漏液的技术问题。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
一种极简结构的盖板密封圈，包括盖板本体和密封圈本体，所述盖板本体上开设有安装槽，所述安装槽的槽底壁两侧开设有第一缓冲槽；
所述密封圈本体设置在所述安装槽内，所述密封圈本体包括连接在一起的内圈体、中圈体和外圈体；所述中圈体的内环面与所述内圈体的外环面一体连接，所述中圈体的外环面与所述外圈体的内环面一体连接；所述中圈体为向两侧凸起的球体结构；所述外圈体的外环面等间距设有若干个凹槽，致使所述外圈体的外环面呈波浪形。
本发明将密封圈本体的外环面设计呈波浪形，即是在外圈体的外环面等间距设有若干个凹槽，相邻凹槽之间形成托起部分，托起部分起到外形定位的作用，凹槽部分成为密封圈挤压变形让位空间，且密封圈本体的中圈体设计托起球形，这样铆压咬合受力分布均匀，而凸起的中圈体与内圈体的连接处形成凹凸卡槽，这样密封圈本体膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽内，这样就形成密封圈内径咬合，热胀冷缩后就不易松动，从而达到密封性能更加稳定的效果。
本发明还提供一种锂电池盖板，包括上述的极简结构的盖板密封圈，还包括支架、极柱和连接片；
所述安装槽的槽底壁中部设有通孔；
所述支架相对设置在所述盖板本体下方，且所述支架上设有与所述安装槽对应的连接孔；
所述极柱安装在所述安装槽内，且所述极柱的下环底部开设有第二缓冲槽；
所述连接片支撑在所述支架底部并与所述极柱底部中间固定连接。
本发明通过在锂电池盖板的极柱的下环底部开设有第二缓冲槽，密封圈本体在经电解液浸泡之后会发生膨胀，密封圈本体膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽和第二缓冲槽内，这样就形成密封圈内径咬合，热胀冷缩后就不易松动，从而达到密封性能更加稳定的效果。
优选地，所述安装槽的槽壁顶部设有与所述盖板本体一体连接的盖板翻边，所述盖板翻边的上端向内翻折并抵在所述极柱的下环面上，这样不仅可以将极柱固定在安装槽内，且后续包胶就形成卡槽咬合这样塑胶就不易脱落。
优选地，还包括上塑胶，所述上塑胶包覆在所述极柱和盖板翻边的外部。
优选地，所述连接片包括主体部和凸出部；
所述主体部呈平板状并分布在所述连接孔底部两侧；
所述凸出部具有顶壁和侧壁，所述侧壁底部与所述主体部靠近中部的一侧一体连接，所述顶壁边缘与所述侧壁顶端一体连接形成空心的圆柱形凸腔结构；所述凸出部依次穿过连接孔、通孔和内圈体内孔，且所述凸出部的顶壁与所述极柱底部中间焊接固定。
优选地，所述顶壁的焊接面的中心处设有与极柱的焊孔连通的定位孔，在焊接时可通过激光扫描找到极柱中心，这样焊接就不会偏心，进而可提高焊接的稳定强度。
优选地，所述顶壁的焊接面设有磨砂，可有效减少激光焊接反光问题，使得焊接的强度更加稳定。
优选地，还包括保护片，所述保护片焊接在所述连接片的主体部底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明将密封圈本体的外环面设计呈波浪形，即是在外圈体的外环面等间距设有若干个凹槽，相邻凹槽之间形成托起部分，托起部分起到外形定位的作用，凹槽部分成为密封圈挤压变形让位空间，且密封圈本体的中圈体设计托起球形，这样铆压咬合受力分布均匀，而凸起的中圈体与内圈体的连接处形成凹凸卡槽，这样密封圈本体膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽内，这样就形成密封圈内径咬合，热胀冷缩后就不易松动，从而达到密封性能更加稳定的效果。
2、通过在锂电池盖板的极柱的下环底部开设有第二缓冲槽，密封圈本体在经电解液浸泡之后会发生膨胀，密封圈本体膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽和第二缓冲槽内。
3、本发明在连接片的顶壁的焊接面的中心处设有与极柱的焊孔连通的定位孔，在焊接时可通过激光扫描找到极柱中心，这样焊接就不会偏心，进而可提高焊接的稳定强度；同时顶壁的焊接面设有磨砂，可有效减少激光焊接反光问题，使得焊接的强度更加稳定。
4、本发明通过在安装槽的槽壁顶部设有与盖板本体一体连接的盖板翻边，盖板翻边的上端向内翻折并抵在极柱的下环面上，这样不仅可以将极柱固定在安装槽内，且后续包胶就形成卡槽咬合这样塑胶就不易脱落。
附图说明
图1为本发明的一种具有极简结构的盖板密封圈的锂电池盖板的实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的具有极简结构的盖板密封圈的锂电池盖板爆炸结构示意图；
图3为本发明的实施例的密封圈的俯视结构示意图；
图4为本发明的实施例的密封圈的侧视结构示意图；
图5为本发明的实施例的极柱的侧视结构示意图；
图6为本发明的实施例的具有极简结构的盖板密封圈的锂电池盖板的仰视结构示意图；
图7为本发明的实施例的连接片的俯视结构示意图；
图8为本发明的实施例的连接片的侧视结构示意图。
图中标号说明：
1、盖板本体；11、安装槽；111、第一缓冲槽；112、通孔；12、盖板翻边；2、密封圈本体；21、内圈体；22、中圈体；23、外圈体；3、支架；31、连接孔；4、极柱；41、第二缓冲槽；5、连接片；51、主体部；52、凸出部；521、顶壁；5211、定位孔；522、侧壁；6、上塑胶；7、保护片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种具有极简结构的盖板密封圈的锂电池盖板，包括盖板本体1、密封圈本体2、支架3、极柱4、连接片5、上塑胶6和保护片7。
如图1、图2所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的盖板本体1采用铝或铝合金材料制成，盖板本体1的左右两侧分别开设有一个安装槽11，两个安装槽11的结构相同，因此，以其中一个安装槽11为例进行描述：所述安装槽11的槽底壁中部开设有通孔112，且安装槽11的槽底壁位于通孔112的两侧开设有第一缓冲槽111；安装槽11的槽壁顶部设有与所述盖板本体1一体连接的盖板翻边12。
如图1-4所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的两个安装槽11内分别设有一个密封圈本体2，具体的，如图3和图4所示，密封圈本体2包括连接在一起的内圈体21、中圈体22和外圈体23，所述中圈体22的内环面与所述内圈体21的外环面一体连接，所述中圈体22的外环面与所述外圈体23的内环面一体连接；所述中圈体22为向两侧凸起的球体结构；所述外圈体23的外环面等间距设有若干个凹槽，致使所述外圈体23的外环面呈波浪形。
如图1、图2所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的支架3为绝缘材料制成，具体的，可以采用市面上常见的PP材料，支架3采用铆钉安装在盖板本体1的底部，支架3上且与两个安装槽11相对的位置分别开设有两个连接孔31。
如图1、图2和图4所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的极柱4有两个，一个是正极极柱4，一个是负极极柱4，分别对应地安装在两个安装槽11，以正极极柱4为例，本实施例的极柱4外表结构呈“倒T”型，极柱4的下环底部开设有第二缓冲槽41。
如图1、图2、图5-8所示，并具体以图2的方位为参照，本实施例的连接片5设有两个，两个连接片5对称设置，分别用于与正、负极极柱4连接，其中，与正极极柱4连接的连接片5的材料为铝，与负极极柱4连接的连接片5的材料为紫铜，具体的，以其中一个连接片5为例进行描述，连接片5包括主体部51和凸出部52，主体部51呈平板状并分布在所述连接孔31底部两侧并通过铆钉与支架3进行固定，凸出部52具有顶壁521和侧壁522，所述侧壁522底部与所述主体部51靠近中部的一侧一体连接，所述顶壁521边缘与所述侧壁522顶端一体连接形成空心的圆柱形凸腔结构，凸出部52依次穿过连接孔31、通孔112和内圈体21内孔，且所述凸出部52的顶壁521与所述极柱4底部中间焊接固定；
如图1、图2、图6-8所示，本实施例的凸出部52的顶壁521的焊接面设有磨砂，可有效减少激光焊接反光问题，使得焊接的强度更加稳定，且顶壁521的焊接面的中心处设有与极柱4的焊孔连通的定位孔5211，在焊接时可通过激光扫描找到极柱4中心，这样焊接就不会偏心，进而可提高焊接的稳定强度。
如图1、图2所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的正极极柱4和负极极柱4的表面均包覆有上塑胶6，具体的，本实施例的盖板翻边12的上端向内翻折并抵在所述极柱4的下环面上，这样不仅可以将极柱4固定在安装槽11内，且后续包胶就形成卡槽咬合这样塑胶就不易脱落，装配结束后可对极柱4和盖板翻边12的外部进行包胶，进而形成上塑胶6。
如图1、图2和图8所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的分别在两个连接片5底部安装有一个保护片7，保护片7截面呈“工”字型，且分别焊接在两个连接片5的主体部51底部；本实施例位于正极极柱4相对处的保护片7的材质为铝，位于负极极柱4相对处的保护片7的材质为紫铜。
工作原理：本发明提供一种具有极简结构的盖板密封圈的锂电池盖板，装配时，先将支架3对接在盖板本体1的底部，支架3的连接孔31与盖板本体1的安装槽11的位置相对，然后用铆钉将支架3对接在盖板本体1进行固定，再将正、负极极柱4放置在对应的安装槽11内，将盖板翻边12的上端向内翻折使其抵在极柱4的下环面上，这样可将正、负极极柱4固定在安装槽11内，再然后将连接片5支撑在所述支架3底部，并使得凸出部52依次穿过连接孔31、通孔112和内圈体21内孔至凸出部52的顶壁521与所述极柱4底部中间抵接，通过激光扫描找到极柱4中心将凸出部52的顶壁521与极柱4底部中间进行焊接固定，然后用铆钉将连接片5的主体部51与支架3进行固定，最后将保护片7焊接在所述连接片5的主体部51底部。
本发明将密封圈本体2的外环面设计呈波浪形，即是在外圈体23的外环面等间距设有若干个凹槽，相邻凹槽之间形成托起部分，托起部分起到外形定位的作用，凹槽部分成为密封圈挤压变形让位空间，且密封圈本体2的中圈体22设计托起球形，这样铆压咬合受力分布均匀，而凸起的中圈体22与内圈体21的连接处形成凹凸卡槽，这样密封圈本体2膨胀挤压变形后，一部分圈体挤压至让位空间处，会有剩余的圈体膨胀到第一缓冲槽111和第二缓冲槽41内，这样就形成密封圈内径咬合，热胀冷缩后就不易松动，从而达到密封性能更加稳定的效果。
本发明实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种极简结构的盖板密封圈，包括盖板本体(1)和密封圈本体(2)，其特征在于：所述盖板本体(1)上开设有安装槽(11)，所述安装槽(11)的槽底壁两侧开设有第一缓冲槽(111)；
所述密封圈本体(2)设置在所述安装槽(11)内，所述密封圈本体(2)包括连接在一起的内圈体(21)、中圈体(22)和外圈体(23)；所述中圈体(22)的内环面与所述内圈体(21)的外环面一体连接，所述中圈体(22)的外环面与所述外圈体(23)的内环面一体连接；所述中圈体(22)为向两侧凸起的球体结构；所述外圈体(23)的外环面等间距设有若干个凹槽，致使所述外圈体(23)的外环面呈波浪形。
2.一种锂电池盖板，其特征在于：包括如权利要求1所述的极简结构的盖板密封圈，还包括支架(3)、极柱(4)和连接片(5)；
所述安装槽(11)的槽底壁中部设有通孔(112)；
所述支架(3)相对设置在所述盖板本体(1)下方，且所述支架(3)上设有与所述安装槽(11)对应的连接孔(31)；
所述极柱(4)安装在所述安装槽(11)内，且所述极柱(4)的下环底部开设有第二缓冲槽(41)；
所述连接片(5)支撑在所述支架(3)底部并与所述极柱(4)底部中间固定连接。
3.如权利要求2所述的锂电池盖板，其特征在于：所述安装槽(11)的槽壁顶部设有与所述盖板本体(1)一体连接的盖板翻边(12)，所述盖板翻边(12)的上端向内翻折并抵在所述极柱(4)的下环面上。
4.如权利要求3所述的锂电池盖板，其特征在于：还包括上塑胶(6)，所述上塑胶(6)包覆在所述极柱(4)和盖板翻边(12)的外部。
5.如权利要求2所述的锂电池盖板，其特征在于：所述连接片(5)包括主体部(51)和凸出部(52)；
所述主体部(51)呈平板状并分布在所述连接孔(31)底部两侧；
所述凸出部(52)具有顶壁(521)和侧壁(522)，所述侧壁(522)底部与所述主体部(51)靠近中部的一侧一体连接，所述顶壁(521)边缘与所述侧壁(522)顶端一体连接形成空心的圆柱形凸腔结构；所述凸出部(52)依次穿过连接孔(31)、通孔(112)和内圈体(21)内孔，且所述凸出部(52)的顶壁(521)与所述极柱(4)底部中间焊接固定。
6.如权利要求5所述的锂电池盖板，其特征在于：所述顶壁(521)的焊接面的中心处设有与极柱(4)的焊孔连通的定位孔(5211)。
7.如权利要求6所述的锂电池盖板，其特征在于：所述顶壁(521)的焊接面设有磨砂。
8.如权利要求2所述的锂电池盖板，其特征在于：还包括保护片(7)，所述保护片(7)焊接在所述连接片(5)的主体部(51)底部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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