CN117199651A - 盖板结构及电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池结构领域，尤其是涉及一种盖板结构及电池。盖板结构用于连接电池的壳体，所述盖板结构包括盖板主体和连接沿；所述盖板主体的周向边缘设置有一圈所述连接沿，且所述盖板主体的边缘与所述连接沿之间形成L形连接结构；所述连接沿远离所述盖板主体的一端外侧设置有卡位台阶，所述壳体的侧壁围设于所述连接沿的周向且嵌入所述卡位台阶。本申请提供的盖板结构，可增大钢壳侧壁内侧与连接沿的卡位台阶连接的面积，进而提升钢盖板与钢壳连接的可靠性，从而提升钢壳与钢盖板焊接的良率。且能够防止焊接时，工装压装时，壳体焊接处发生内凹。

Description

盖板结构及电池

技术领域

本申请涉及电池结构领域，尤其是涉及一种盖板结构及电池。

背景技术

在动力电池技术领域，目前主流的电芯壳体均为铝材质，铝壳由于耐压强度不够容易发生破裂，导致电芯起火爆炸。而钢壳强度远高于铝壳，能够更好的解决铝壳强度低、电芯热失控破裂的问题。

为了提升能量密度，钢壳相较于铝壳更薄，但是较薄的钢壳与钢盖板配合较为困难，对工装要求高、对焊接精度要求高，使得钢壳和钢盖板的焊接一直存在良率低、焊接效果差的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种盖板结构及电池，以使钢壳与钢盖板的焊接效果更好，提升了焊接良率。

本申请提供了一种盖板结构，用于连接电池的壳体，所述盖板结构包括盖板主体和连接沿；

所述盖板主体的周向边缘设置有一圈所述连接沿，且所述盖板主体的边缘与所述连接沿之间形成L形连接结构；

所述连接沿远离所述盖板主体的一端外侧设置有卡位台阶，所述壳体的侧壁围设于所述连接沿的周向且嵌入所述卡位台阶。

在上述技术方案中，进一步地，所述连接沿和所述盖板主体由等厚钢板一体弯折成型。

在上述技术方案中，进一步地，所述等厚钢板的厚度在0.3mm至1.0mm之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述连接沿包括弯折部和限位部；

所述弯折部位于所述盖板主体的周向边缘与所述限位部之间，以使所述盖板主体与所述限位部圆弧过渡；

在所述限位部的外侧，所述弯折部与所述限位部之间形成所述卡位台阶。

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体的侧壁贴合围设于所述限位部的外侧；

所述弯折部的外侧边沿与所述限位部的外侧之间的距离与所述壳体的侧壁的厚度适配。

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体的侧壁的厚度在0.1mm至0.2mm之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述等厚钢板的厚度为a，所述弯折部的外侧边沿与所述限位部的外侧之间的距离为b，

在上述技术方案中，进一步地，所述弯折部与所述限位部之间的卡位台阶由冲压成型，所述弯折部面向所述壳体的一侧端面与所述壳体的侧壁面向所述弯折部的端面贴合连接。

在上述技术方案中，进一步地，在所述连接沿的轴向上，所述限位部的长度在0.5mm至2mm之间。

本申请还提供了一种电池，包括上述方案所述的盖板结构。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的盖板结构，包括盖板主体和连接沿。连接沿呈筒形，连接沿的体形状与壳体的形状适配，以保证连接沿与壳体连接的可靠性。在连接沿的轴向上，连接沿的一端与盖板主体的周向边缘连接。

在连接沿远离盖板主体的一端，连接沿的外侧设置有卡位台阶，壳体的侧壁围设于连接沿的周向且嵌入卡位台阶。也就是说，对于本申请设置的卡位台阶来说，在钢盖板与钢壳相对的方向上，卡位台阶的阶高方向为连接沿的轴向，以使卡位台阶的阶高不受到连接沿的厚度的限制。

在钢盖板与钢壳相对的方向上，如想增大卡位台阶的阶高，可对应增大连接沿在轴向上的长度，从而可实现增大钢壳侧壁内侧与连接沿的卡位台阶连接的面积，进而提升钢盖板与钢壳连接的可靠性。且能够防止焊接时，工装压装时，壳体焊接处发生内凹。

本申请还提供了电池，包括上述方案所述的盖板结构。基于上述分析可知，电池同样具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的盖板结构的结构示意图；

图2为本申请提供的钢盖板与壳体的装配示意图；

图3为本申请提供的钢盖板与壳体的装配局部示意图；

图4为本申请提供的盖板结构的加工示意图。

图中：101-盖板主体；102-连接沿；103-壳体；104-极柱；105-铆接块；106-上塑胶；107-密封圈；108-下塑胶；109-卡位台阶；110-弯折部；111-限位部；112-等厚钢板。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，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，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。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申请中的具体含义。

实施例一

在现有技术中，在对铝壳与铝盖板连接之前，一般先在铝盖板面向铝壳的一侧的边缘冲压出台阶，以使铝盖板中间部分形成置入部。在对铝壳与铝盖板连接时，将铝壳开口处的侧壁卡入台阶，且将铝盖板中间部分的置入部嵌入铝壳内部。铝壳与铝盖板连接部位包括两部分：铝壳侧壁的端面与铝壳的边缘，以及铝壳侧壁内侧与置入部的周向，其中，台阶的阶高决定了铝壳侧壁内侧与置入部连接的面积。

由于铝盖板的厚度较厚，一般来说，铝盖板的厚度超过1.0mm，在铝盖板与铝壳相对的方向上，冲压出的台阶的阶高的也相对较高，使得铝壳侧壁内侧与铝盖板的置入部的周向连接的面积足够，以保证铝壳与铝盖板之间连接的可靠性。但对于厚度较薄的钢盖板来说，由于钢盖板的厚度较薄，如采用如铝盖板相同的结构，使得钢盖板对应冲压出台阶的阶高相对较低，致使钢壳侧壁内侧与钢盖板的置入部的周向连接的面积较小，造成钢壳与钢盖板之间连接的可靠性降低。

因此，本申请提供了一种盖板结构，用于连接电池的壳体，能够提升钢盖板与钢壳连接的可靠性。

参见图1至图4所示，盖板结构包括盖板主体101和连接沿102。其中盖板主体101上设置有极柱104、铆接块105、上塑胶106、密封圈107及下塑胶108等零件。连接沿102呈筒形，连接沿102的体形状与壳体103的形状适配，以保证连接沿102与壳体103连接的可靠性。如图3所示，图中示出了盖板主体101的边缘与连接沿102连接处的局部剖示图，可见盖板主体101的边缘与连接沿102之间呈L形设置。在连接沿102的轴向上，连接沿102的一端与盖板主体101的周向边缘连接。如图1所示，连接沿102的轴向与盖板主体101垂直设置。

在连接沿102远离盖板主体101的一端，连接沿102的外侧设置有卡位台阶109，壳体103的侧壁围设于连接沿102的周向且嵌入卡位台阶109。也就是说，对于本申请设置的卡位台阶109来说，在钢盖板与钢壳相对的方向上，卡位台阶109的阶高方向为连接沿102的轴向，以使卡位台阶109的阶高不受到连接沿102的厚度的限制。

在钢盖板与钢壳相对的方向上，如想增大卡位台阶109的阶高，可对应增大连接沿102在轴向上的长度，从而可实现增大钢壳侧壁内侧与连接沿102的卡位台阶109连接的面积，进而提升钢盖板与钢壳连接的可靠性。且能够防止焊接时，工装压装时，壳体103焊接处发生内凹。

该实施例可选的方案中，连接沿102和盖板主体101由等厚钢板112一体弯折成型，连接沿102和盖板主体101为一体结构，具有强度高、不易变形的优点，且加工难度低。

在现有技术中，铝壳的厚度一般设置在0.1mm至0.2mm之间，铝壳的厚度具体为0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.18mm或0.2mm等，铝壳的厚度较厚。考虑到钢材的密度较铝材的密度高，为了减少电芯的重量，本申请设置等厚钢板112的厚度设置在0.3mm至1.0mm之间。具体地，等厚钢板112的厚度可以为0.3mm、0.4mm、0.6mm、0.85mm或1.0mm等数值。本申请减薄了钢盖板的厚度，进而可减小电池的尺寸。

该实施例可选的方案中，具体如图3所示，连接沿102包括弯折部110和限位部111。其中，限位部111呈筒状，且限位部111的形状与壳体103的形状适配，壳体103套设于限位部111的外侧。弯折部110为连接盖板主体101与限位部111的过渡结构。具体地，弯折部110位于盖板主体101的周向边缘与限位部111之间，以使盖板主体101与限位部111圆弧过渡。在限位部111的外侧，弯折部110与限位部111之间形成卡位台阶109。

该实施例可选的方案中，壳体103的侧壁贴合围设于限位部111的外侧，弯折部110的外侧边沿与限位部111的外侧之间的距离与壳体103的侧壁的厚度适配，在壳体103与钢盖板连接时，壳体103的侧壁的外表面能够与弯折部110的外侧边沿平齐，以使连接形成的电池的外观整体性更高。

该实施例可选的方案中，壳体103的侧壁的厚度d在0.1mm至0.2mm之间，对应地，弯折部110的外侧边沿与限位部111的外侧之间的距离也在0.1mm至0.2mm之间。

该实施例可选的方案中，具体地，设定等厚钢板112的厚度为a，弯折部110的外侧边沿与限位部111的外侧之间的距离为b，考虑到制程工艺及钢壳与钢盖板厚度的限制，设置

该实施例可选的方案中，弯折部110与限位部111之间的卡位台阶109由冲压成型，弯折部110面向壳体103的一侧端面与壳体103的侧壁面向弯折部110的端面贴合连接。

在该实施例中，如图4所示，在将等厚钢板112弯折形成盖板主体101和连接沿102的结构之前，先对等厚钢板112的边沿冲压出卡位台阶109，卡位台阶109的减薄部即为限位部111。然后对等厚钢板112的周向进行弯折以形成设置有卡位台阶109的连接沿102。由于冲压出来的卡位台阶109不存在圆弧角，以使壳体103能够与弯折部110面向壳体103的一侧端面紧密贴合，可减少二者之间的缝隙，有利于将二者焊接牢固，不易出现虚焊的现象。

该实施例可选的方案中，在连接沿102的轴向上，限位部111的长度c在0.5mm至2mm之间，限位部111的长度可具体为0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.18mm或0.2mm等数值。在连接沿102的轴向上，限位部111的长度对应了卡位台阶109的阶高。限位部111的长度c在上述范围内，可保证钢壳侧壁内侧与连接沿102的卡位台阶109连接的面积足够大，以使钢盖板与钢壳连接可靠。且能够防止焊接时，工装压装时，壳体103焊接处发生内凹。

参见表1，本申请根据盖板结构的各个参数的取值范围，具体设置了几组盖板结构的参数数据，以对比钢盖板与壳体的实际连接情况。

表1

由此可见，本申请提供的钢盖板的结构，有利于与钢壳之间适配安装，避免焊接时工装压装出现的壳体内凹或壳盖错位的现象，有利于壳盖贴合，避免间隙产生，影响焊接良率。

实施例二

本申请实施例二提供了一种电池，包括上述任一实施例的盖板结构，因而，具有上述任一实施例的盖板结构的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种盖板结构，用于连接电池的壳体，其特征在于，所述盖板结构包括盖板主体和连接沿；

所述盖板主体的周向边缘设置有一圈所述连接沿，且所述盖板主体的边缘与所述连接沿之间形成L形连接结构；

所述连接沿远离所述盖板主体的一端外侧设置有卡位台阶，所述壳体的侧壁围设于所述连接沿的周向且嵌入所述卡位台阶。

2.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述连接沿和所述盖板主体由等厚钢板一体弯折成型。

3.根据权利要求2所述的盖板结构，其特征在于，所述等厚钢板的厚度在0.3mm至1.0mm之间。

4.根据权利要求2所述的盖板结构，其特征在于，所述连接沿包括弯折部和限位部；

所述弯折部位于所述盖板主体的周向边缘与所述限位部之间，以使所述盖板主体与所述限位部圆弧过渡；

在所述限位部的外侧，所述弯折部与所述限位部之间形成所述卡位台阶。

5.根据权利要求4所述的盖板结构，其特征在于，所述壳体的侧壁贴合围设于所述限位部的外侧；

所述弯折部的外侧边沿与所述限位部的外侧之间的距离与所述壳体的侧壁的厚度适配。

6.根据权利要求5所述的盖板结构，其特征在于，所述壳体的侧壁的厚度在0.1mm至0.2mm之间。

7.根据权利要求5所述的盖板结构，其特征在于，所述等厚钢板的厚度为a，所述弯折部的外侧边沿与所述限位部的外侧之间的距离为b，

8.根据权利要求5所述的盖板结构，其特征在于，所述弯折部与所述限位部之间的卡位台阶由冲压成型，所述弯折部面向所述壳体的一侧端面与所述壳体的侧壁面向所述弯折部的端面贴合连接。

9.根据权利要求5所述的盖板结构，其特征在于，在所述连接沿的轴向上，所述限位部的长度在0.5mm至2mm之间。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的盖板结构。