CN117175093A - 盖板组件及动力电池 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种盖板组件及动力电池，其中盖板组件包括：盖板具有贯穿其的极柱孔；在盖板的两边分别设有环绕极柱孔的沉台和凸台；注塑件包括一体成型的上塑胶件、绝缘密封件以及下塑胶件；绝缘密封件容设于极柱孔内并与极柱孔的孔壁贴合；上塑胶件设置在绝缘密封件一端，上塑胶件沿极柱孔径向延伸并容设于沉台内；下塑胶件设置另一端，下塑胶件沿极柱孔径向延伸并包覆凸台以及部分的第二表面；极柱穿设于绝缘密封件内并与绝缘密封件固定连接。根据本发明，通过一体式结构的注塑件取代现有技术中的铆接块、密封圈和上塑胶等零部件，且通过光铝片极柱孔与注塑件的配合结构对极柱的固定和密封具有更好的效果。

Description

盖板组件及动力电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种盖板组件及动力电池。

背景技术

随着锂离子电池技术的日益成熟，锂离子电池作为动力电池广泛应用于电动汽车和储能领域中，对锂离子电池的使用性能及安全性要求日益升高。

在动力电池技术领域，极柱是起连接导电的作用，目前极柱与光铝片的连接方式多为铆接，主要依靠上/下塑胶、密封圈、铆接块以及陶瓷柱等来保证其绝缘密封以及连接稳固效果，结构件数量多，导致现有技术中的盖板组件具有较为明显的缺点：结构复杂，安装工艺复杂、加工设备繁多，进而造成生产材料成本和加工工艺成本高。

发明内容

本发明的实施例提供一种盖板组件及动力电池，以通过一体式结构的注塑件取代现有技术中的铆接块、密封圈和上塑胶等，减少盖板组件中零部件数量，且通过光铝片极柱孔与注塑件的配合结构对极柱的固定和密封具有更好的效果。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种盖板组件，包括：

盖板，其具有相对的第一表面和第二表面，所述盖板上设有连通所述第一表面和所述第二表面的极柱孔；在所述第一表面上设有绕所述极柱孔环设的沉台，所述沉台与所述极柱孔连通；在所述第二表面上设有绕所述极柱孔环设的凸台，所述凸台朝背离所述第一表面的方向凸起；

注塑件，其包括一体成型的上塑胶件、绝缘密封件以及下塑胶件；所述绝缘密封件容设于所述极柱孔内并与所述极柱孔的孔壁贴合；所述上塑胶件设置在所述绝缘密封件靠近所述第一表面的端部，所述上塑胶件沿所述极柱孔径向延伸并容设于所述沉台内；所述下塑胶件设置在所述绝缘密封件靠近所述第二表面的端部，所述下塑胶件沿所述极柱孔径向延伸并包覆所述凸台以及部分的所述第二表面；

极柱，其穿设于所述绝缘密封件内并与所述绝缘密封件固定连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，极柱还包括两个连接件，所述连接件包括：连接片和配合柱，所述配合柱固定安装在所述连接片上；

所述极柱轴心设有所述极柱的配合孔，所述配合柱嵌设于所述配合孔内，所述配合柱设置在所述配合孔靠近所述第二表面的一侧。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述配合柱和所述配合孔相连接的方法包括，所述配合柱和所述配合孔采用焊接进行固定连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，两个所述极柱，其中一个所述极柱为正极极柱，另一个所述极柱为负极极柱；

两个所述连接件，其中一个所述连接件为正极连接片，另一个所述连接片为负极连接片；

其中，所述负极极柱与所述负极连接件连接的方法包括：所述负极极柱与所述负极连接件采用铜铝摩擦焊进行焊接连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述负极极柱的材质为铜铝复合材质；

针对所述负极连接件中的配合柱为负极配合柱，所述负极配合柱的表面包覆有摩擦焊层，所述负极配合柱的材质为铜材质，所述摩擦焊层的材质为铝材质。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述摩擦焊层的厚度d，满足，d≥1mm。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述盖板的第二表面设有塑胶层，所述下塑胶件的边缘径向延伸出若干个固定脚，所述固定脚与所述塑胶层熔融连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述极柱靠近所述第一表面的端部径向延伸出限位部；在所述盖板的厚度方向上，所述限位部在所述盖板上的正投影容设于所述沉台内。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述上塑胶件朝背离所述第一表面的方向延伸出环形的凸起，所述凸起套接在所述限位部的外周并与所述限位部的外缘贴合。

另一方面，除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述动力电池包括如上述任一项所述的盖板组件。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请通过一体式结构的注塑件取代现有技术中的铆接块、密封圈和上塑胶等，减少盖板组件中零部件数量，且通过光铝片极柱孔与注塑件的配合结构对极柱的固定和密封具有更好的效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是根据本发明实施例提供的一种盖板组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的一种盖板组件的俯视图；

图3是根据本发明实施例提供的一种盖板组件的底视图；

图4是根据本发明实施例提供的一种盖板组件中正极极柱的剖面示意图；

图5是根据本发明实施例提供的一种盖板组件中负极极柱的剖面示意图；

图中：100-盖板；110-极柱孔；120-沉台；130-凸台；160-防爆阀；210-正极极柱；211-正极限位部；220-负极极柱；221-负极限位部；400-注塑件；410-上塑胶件；420-绝缘密封件；430-下塑胶件；440-凸起；431-固定脚；610-正极连接件；611-正极连接片；612-正极配合柱；620-负极连接件；621-负极连接片；622-负极配合柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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，可以根据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上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的盖板组件的结构示意图，本申请一实施例提供的盖板组件，包括盖板100、正极极柱210、负极极柱220。所述盖板100具有相对且平行第一表面和第二表面，在盖板100长度方向的两侧分别设有一个极柱孔110，所述极柱孔110连通所述盖板100的第一表面和第二表面。正极极柱210和负极极柱220分别穿设于一极柱孔110内。在正极极柱210和负极极柱220的外周均设有注塑件400，所述正极极柱210和负极极柱220通过注塑件400固定安装在极柱孔110中。在两侧极柱孔110间的中间位置还设有防爆阀160，该防爆阀160在动力电池内部的气压大于一预设气压的情况下，防爆阀160会爆开以使得动力电池内部的腔室通过防爆阀160与外界连通，动力电池内部的高压气体通过防爆阀160顺利排出，以避免动力电池内部气压过高而导致爆炸。所述防爆阀160与所述安装正极极柱210的极柱孔110间还设置有注液孔，以用于在组装动力电池的过程中，通过该注液孔朝动力电池内部注入电解液。

结合图2、图3所示，图2和图3分别示出了本申请一实施例中盖板组件的俯视图和底视图，在正极极柱210和负极极柱220的中心位置分别设置有正极配合孔和负极配合孔，正极配合孔沿正极极柱210的轴线延伸；并在盖板100的厚度方向上，正极配合孔和负极配合孔分别贯穿正极极柱210和负极极柱220。在正极配合孔和负极配合孔中分别嵌设有正极配合柱612和负极配合柱622。如图3所示，本申请的盖板组件还包括正极连接件610和负极连接件620。其中，正极连接件610包括正极连接片611和正极配合柱612，正极连接片611为片状结构，其一侧具有叉型结构以用于与动力电池内的电芯组件中的正极组件电连接，且该叉型结构为盖板100上的注液孔让位，以便于电解液顺利注入动力电池的腔内。正极配合柱612垂直地设置在正极连接片611上，正极配合柱612与正极连接片611为一体式结构，以用于正极极柱210与动力电池内的正极组件电连接。负极连接件620包括一体式结构的负极连接片621和负极配合柱622，负极配合柱622容设于负极配合孔中，负极连接片621与与动力电池内的负极组件电连接，负极配合柱与负极极柱220焊接连接。

在本实施例中，正极极柱210和正极连接件610的材质均为铝材质或铝合金材质，在正极配合孔内的正极配合柱612与正极极柱210焊接连接。负极极柱220的材质为铜铝复合材质，负极连接片621和负极配合柱622的材质为铜材质，所述负极配合柱622的表面包覆有摩擦焊层，负极配合柱622在负极配合孔中和负极极柱220采用铜铝摩擦焊的方法进行焊接连接。在现有技术中，铜材质的负极极柱220与铜材质的负极连接件620焊接连接会产生大量的热，铜材质的导热系数高会导致设置在极柱外周的塑胶材质的连接件热熔，进而导致密封失效。本申请负极极柱220采用铜铝材质的负极极柱220与外表包覆有铝材质摩擦焊层的负极配合柱采622用铜铝摩擦焊的方式焊接连接，铜铝摩擦焊的发热量小且铝材质的导热系数低，使塑胶材质的注塑件400不会热熔，保证了注塑件400的密封性能。进一步地，所述摩擦焊层的厚度d，满足，d≥1mm。

结合图4所示，图4示出了本申请一实施例中正极极柱210的剖视图，其中，注塑件400套设在正极极柱210的外周，正极极柱210包括一体式的上塑胶件410、绝缘密封件420和下塑胶件430。绝缘密封件420套接在正极极柱210的外周，绝缘密封件420的外壁面和内壁面分别与极柱孔110的孔壁和正极极柱210的外壁相贴合，以使得盖板100与正极极柱210间能保持绝缘隔离的同时，对极柱孔110和正极极柱210间的缝隙进行密封，避免电解液从该缝隙中溢出。盖板100的第一表面设有环设在极柱孔110外周的沉台120，该沉台120的内部空间与极柱孔110连通，绝缘密封件420靠近第一表面的一端径向延伸出上塑胶件410，所述上塑胶件410至少部分地容设于沉台120内，以增大注塑件400与盖板100的接触面，使注塑件400与盖板100间连接更加稳固。盖板100的第二表面设有环设在极柱孔110外周的凸台130，绝缘密封件420靠近第二表面的一端径向延伸出下塑胶件430，下塑胶件430包覆凸台130以及至少部分地盖板100的第二表面，下塑胶件430进一步地增大注塑件400与盖板100的接触面，使注塑件400与盖板100间的连接更加稳固。且上塑胶件410和下塑胶件430相配合以夹持盖板100，以对注塑件400在正极极柱210轴线方向的运动进行限位，避免注塑件400从极柱孔110中脱出。沉台120对上塑胶件410在正极极柱210的径向方向上进行限位，凸台130对包裹其的下塑胶件430在正极极柱210的径向方向上进行限位，沉台120和凸台130与注塑件400相配合的结构避免注塑件400以及穿设在注塑件400中的正极极柱210发生关于正极极柱210径向方向的位移，进一步地提高正极极柱210在极柱孔110中的安装结构的稳固性。

进一步地，正极极柱210靠近第一表面的一端径向延伸出正极限位部211，正极限位部211的直径大于极柱孔110的直径，以避免在注塑件400的注塑过程中正极极柱210从极柱孔110中脱出。在盖板100的厚度方向上，限位部在盖板100上的正投影容设于沉台120内，以使得在正极极柱210外界受力的情况下，弹性材质的上塑胶件410对限位部起支撑作用，避免对盖板100以及正极极柱210造成损坏。所述上塑胶件410朝背离所述第一表面的方向延伸出环形的凸起440，所述凸起440套接在所述正极限位部211的外周并与所述正极限位部211的外缘贴合。

结合图3、图5所示，图5示出了负极极柱220的剖视图，其中，注塑件400套设在负极极柱220的外周，负极极柱220包括一体式的上塑胶件410、绝缘密封件420和下塑胶件430。绝缘密封件420套接在负极极柱220的外周，绝缘密封件420的外壁面和内壁面分别与极柱孔110的孔壁和负极极柱220的外壁相贴合。盖板100的第一表面设有环设在极柱孔110外周的沉台120，该沉台120的内部空间与极柱孔110连通，绝缘密封件420靠近第一表面的一端径向延伸出上塑胶件410，所述上塑胶件410至少部分地容设于沉台120内。盖板100的第二表面设有环设在极柱孔110外周的凸台130，绝缘密封件420靠近第二表面的一端径向延伸出下下塑胶件430，下塑胶件430包覆凸台130以及至少部分地盖板100的第二表面。且上塑胶件410和下塑胶件430相配合以夹持盖板100，以对注塑件400在负极极柱220轴线方向的运动进行限位。沉台120和凸台130与注塑件400相配合的结构避免注塑件400以及穿设在注塑件400中的负极极柱220发生关于负极极柱220径向方向的位移。负极极柱220靠近第一表面的一端径向延伸出负极限位部221，负极限位部221的直径大于极柱孔110的孔径。所述上塑胶件410朝背离所述第一表面的方向延伸出环形的凸起440，所述凸起440套接在所述负极限位部221的外周并与所述负极限位部221的外缘贴合。

进一步地，所述盖板100的第二表面设有塑胶层，所述下塑胶件430的边缘径向延伸出若干个固定脚431，所述固定脚431与所述塑胶层熔融连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种盖板组件，其特征在于，包括：

盖板，其具有相对的第一表面和第二表面，所述盖板上设有连通所述第一表面和所述第二表面的极柱孔；在所述第一表面上设有绕所述极柱孔环设的沉台，所述沉台与所述极柱孔连通；在所述第二表面上设有绕所述极柱孔环设的凸台，所述凸台朝背离所述第一表面的方向凸起；

注塑件，其包括一体成型的上塑胶件、绝缘密封件以及下塑胶件；所述绝缘密封件容设于所述极柱孔内并与所述极柱孔的孔壁贴合；所述上塑胶件设置在所述绝缘密封件靠近所述第一表面的端部，所述上塑胶件沿所述极柱孔径向延伸并容设于所述沉台内；所述下塑胶件设置在所述绝缘密封件靠近所述第二表面的端部，所述下塑胶件沿所述极柱孔径向延伸并包覆所述凸台以及部分的所述第二表面；

极柱，其穿设于所述绝缘密封件内并与所述绝缘密封件固定连接。

2.如权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述极柱还包括两个连接件，所述连接件包括：连接片和配合柱，所述配合柱固定安装在所述连接片上；

所述极柱轴心设有所述极柱的配合孔，所述配合柱嵌设于所述配合孔内，所述连接片设置在所述极柱靠近所述第二表面的一侧。

3.如权利要求2所述的盖板组件，其特征在于，所述配合柱和所述配合孔相连接的方法包括，所述配合柱和所述配合孔采用焊接进行固定连接。

4.如权利要求3所述的盖板组件，其特征在于，两个所述极柱，其中一个所述极柱为正极极柱，另一个所述极柱为负极极柱；

两个所述连接件，其中一个所述连接件为正极连接件，另一个所述连接片为负极连接件；

其中，所述负极极柱与所述负极连接件连接的方法包括：所述负极极柱与所述负极连接件采用铜铝摩擦焊进行焊接连接。

5.如权利要求4所述的盖板组件，其特征在于，所述负极极柱的材质为铜铝复合材质；

针对所述负极连接件中的配合柱为负极配合柱，所述负极配合柱的表面包裹有摩擦焊层，所述负极配合柱的材质为铜材质，所述摩擦焊层的材质为铝材质。

6.如权利要求5所述的盖板组件，其特征在于，所述摩擦焊层的厚度d，满足，d≥1mm。

7.如权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板的第二表面设有塑胶层，所述下塑胶件的边缘径向延伸出若干个固定脚，所述固定脚与所述塑胶层熔融连接。

8.如权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述极柱靠近所述第一表面的端部径向延伸出限位部；在所述盖板的厚度方向上，所述限位部在所述盖板上的正投影容设于所述沉台内。

9.如权利要求8所述的盖板组件，其特征在于，所述上塑胶件朝背离所述第一表面的方向延伸出环形的凸起，所述凸起套接在所述限位部的外周并与所述限位部的外缘贴合。

10.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的盖板组件。