CN117525699A - 一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构，顶盖组件，所述顶盖组件具有注液孔，所述注液孔包括依次连接的第一通道和第二通道；密封组件，用来密封所述注液孔；所述密封组件包括：密封钉，所述密封钉包括相对设置的第一端和第二端，所述密封钉的第一端与所述第二通道底端齐平；所述密封钉的第二端不伸出所述第一通道；密封件，所述密封件成型在所述注液孔内除所述密封钉以外的空间。本发明通过密封钉和密封件对注液孔进行密封，实现了不通过焊接手段密封注液孔，同时不会有异物飞溅从而影响电芯性能。

Description

一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是指一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构。

背景技术

锂电池作为当今世界不可或缺的能源，具有重量轻和携带方便等突出优点，被应用到社会的各个领域，如汽车、手机、计算机等。

而在动力电池中，锂电池相对于其他电池有着很多突出的优点被人们广泛应用，随着对锂电池的研究，锂电池的各种特性逐渐被人们了解，锂电池具有电压高、重量轻和能量密度高等特性，还可以快速充电，在现代社会中的发展相当快，已经被应用在社会的各个领域。

随着全球技术创新与经济复苏日趋活跃。汽车产业涉及的数字化、网络化、智能化、及新能源、新材料、新装备等技术全面创新，并拥有大规模的载体与平台，因此成为工业革命和工业化水平的代表性产业。无论从建设制造强国，创新驱动发展，还是国民经济的可持续健康发展，具有大规模效应与产业关联带动作用的汽车产业都是战略型产业。

目前电池焊接注液孔密封钉时会因为电解液或热膨胀的气泡造成焊接不良，通过激光清洗会有异物飞溅导致电芯性能产生影响。同时目前焊接出现爆点无法补救电池会报废处理。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中通过焊接注液孔密封钉时会因为电解液或热膨胀的气泡造成焊接不良，激光清洗会有异物飞溅导致电芯性能产生影响。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构，包括：

顶盖组件，所述顶盖组件具有注液孔，所述注液孔包括依次连接的第一通道和第二通道；

密封组件，用来密封所述注液孔，所述密封组件包括：

密封钉，所述密封钉包括相对设置的第一端和第二端，所述密封钉的第一端密封所述第二通道的出口；所述密封钉的第二端不伸出所述第一通道；

密封件，所述密封件成型在所述注液孔内除所述密封钉以外的空间。

在本发明的一个实施例中，所述密封钉的第二端端面位于所述第一通道内。

在本发明的一个实施例中，所述第一通道内固设有分隔板，所述第一通道被分隔板分隔成第一腔体和第二腔体，所述分隔板上开设有第一通孔，所述第一腔体通过所述第一通孔与所述第二腔体连通；所述密封钉和所述第一通孔插接且间隙配合。

在本发明的一个实施例中，所述第一通道内固设有分隔板，所述第一通道的内部被分隔板分隔成第一腔体和第二腔体，所述分隔板上开设有连通所述第一腔体和第二腔体的第一通孔、至少一个第二通孔，所述密封钉和所述第一通孔插接配合，且所述密封钉封堵所述第一通孔，或者，所述密封钉和所述第一通孔间隙配合。

在本发明的一个实施例中，所述第一腔体的腔底和/或所述第二腔体的腔底设置有加强筋。

在本发明的一个实施例中，所述顶盖组件包括顶盖片和支撑板，所述支撑板固设在所述顶盖片，所述第一通道设置在所述顶盖片；所述第二通道设置在所述支撑板。

在本发明的一个实施例中，所述密封件采用热塑性材料或热固性材料或胶水制成。

在本发明的一个实施例中，所述密封件通过注塑的方式成型在所述注液孔内除所述密封钉以外的空间内。

在本发明的一个实施例中，所述密封钉中用来插入所述第二通道的部分的直径大于所述第二通道的内径。

在本发明的一个实施例中，所述密封钉的第一端的端面设置有凹槽。

在本发明的一个实施例中，所述密封钉的第二端的边缘设为圆弧结构。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明通过密封组件对注液孔进行密封，实现了不通过焊接手段密封注液孔，同时不会有异物飞溅从而影响电芯性能。

2、本发明密封组件由密封钉和密封件组成，需要对注液孔密封时，先让密封钉堵住注液孔的第二通道的出口，之后通过在注液孔内除密度钉以外的空间注入热塑性材料或热固性材料或胶水的方式实现密封，不会产生漏气现象。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明中顶盖组件一种角度的结构示意图；

图2是本发明中顶盖组件一种角度的结构示意图；

图3是本发明中顶盖组件的剖视图；

图4是本发明中密封钉的结构示意图；

图5是本发明中支撑板的结构示意图；

图6是本发明中密封件的结构示意图；

图7是本发明中密封件的剖视图；

图8是本发明中顶盖组件的剖视图；

图9为本发明中密封钉插入注液孔时的剖视图。

说明书附图标记说明：1、顶盖组件；11、顶盖片；12、支撑板；2、注液孔；21、第一通道；211、第一腔体；212、第二腔体；213、第一通孔；214、第二通孔；22、第二通道；3、密封钉；31、凹槽；4、密封件；5、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构，包括：顶盖组件1，顶盖组件1具有注液孔2，注液孔2包括依次连接的第一通道21和第二通道22；密封组件，用来密封注液孔2；密封组件包括：密封钉3，密封钉3包括相对设置的第一端和第二端，密封钉3的第一端密封第二通道22的出口；密封钉3的第二端不伸出所述第一通道21；密封件4，密封件4成型在注液孔2内除密封钉3以外的空间，即密封件4通过注塑的方式成型在注液孔2内除密封钉3以外的空间。

在本实施例中，如图1和图2所示，顶盖组件1上设有用于向电池注入电解液的注液孔2，其中，注液孔2包括第一通道21和第二通道22，第一通道21和第二通道22需要依次连通，以达到使电解液依次通过第一通道21和第二通道22进入到电池中的目的，当电解液注液完成以后，将密封组件放入注液孔2中以达到密封注液孔2的目的。

为了避免因现有密封组件通过焊接的方式来密封注液孔时而出现的焊接不良或异物飞溅的问题，如图8所示，密封组件还包括密封钉3和密封件4，密封钉3分为第一端和第二端，在注液完毕后，将密封钉3插入注液孔2，此时密封钉3的第二端不伸出第一通道21，且密封钉3的第一端放入注液孔2的第二通道22中，使得密封钉3的第二端密封第二通道22的出口，即密封钉2的第二端堵住注液孔的注液出口；之后将顶盖组件放置在注塑模具中，将熔融状态的材料注入到注液孔2中除了密封钉3以外的空间内，待冷却后即完成了密封件4密封注液孔2的作用。采用本申请的密封组件密封注液孔可以在保证密封的同时实现了不通过焊接手段密封注液孔2，那么也就不会有异物飞溅从而影响电芯性能的目的。

需要说明的是，这里的密封钉3具有型芯的作用，这里的注液孔2具有型腔的作用，为了能够注塑成型密封件4，设计了密封钉3(型芯)和注液孔2(型腔)围构成用来成型密封件4的注塑腔。另外，需要说明的是，密封件4采用热塑性材料或热固性材料或胶水制成。

在一些实施例中，为了确保密封性，密封钉3的第二端端面位于第一通道21内。

该实施例中，密封钉3的第二端端面位于第一通道21内。具体来说：密封钉3整体的部分设于第二通道22内，密封钉3整体的另一部分设于第一通道21内；之后密封件4填充注液孔内除密封钉3的空间，此时密封件4中的一部分密封注液孔的注液进口(参见图8所示)，确保密封钉3在注液孔的注液进口处不裸露，进而确保密封性。

需要说明的是，密封钉3的第二端端面也可以位于第二通道22内。具体来说：密封钉3整体设于第二通道22内，之后密封件4填充注液孔内除密封钉3的空间，此时密封件4中的一部分填充整个第一通道21。

在一些实施例中，第一通道21内固设有分隔板，第一通道21的内部被分隔板分隔成第一腔体211和第二腔体212，分隔板上开设有第一通孔213，第一腔体211通过第一通孔213与第二腔体212连通；密封钉3的第二端端面位于第一通道21内，密封钉3和第一通孔213插接且间隙配合。

该实施例中，密封钉3的第一端将置于第二通道22内，且密封第二通道22；密封钉3的第二端自第一通孔213穿过伸入第一腔体211内，此时密封件4由填充在第一腔体211中除密封钉3以外空间的第一部分、填充在第一通孔213中除密封钉3以外空间的第二部分以及填充在第二腔体212中除密封钉3以外空间的第三部分构成，由于分隔板的存在，因此能够确保密封件4不能自第一通道21内脱出，进而在确保密封件4封堵注液孔2的密封性的同时能够确保密度件4和顶盖片1之间连接稳固。

该实施例中，需要说明的是，密封钉3也可以封堵第一通孔213，此时为了使得第一腔体211和第二腔体212连通，需要在分隔板上开设第二通孔214，也就是说，密封件4由填充在第一腔体211中除密封钉3以外空间的第一部分、填充在第二通孔214的第四部分以及填充在第二腔体212中除密封钉3以外空间的第三部分构成。另外，在密封钉3和第一通孔213过盈配合时，密封钉3和顶盖片1连接更为稳固，确保密封钉3在顶盖片1上不会掉落。

进一步地，为了使得填充在第一腔体211中除密封钉3以外空间的第一部分和填充在第二腔体212中除密封钉3以外空间的第三部分之间连接更为稳妥，分隔板上还开设有至少一个第二通孔214，这里的第二通孔214也能使第一腔体211和第二腔体212连通，此时密封件4由填充在第一腔体211中除密封钉3以外空间的第一部分、填充在第一通孔213中除密封钉3以外空间的第二部分、填充在第二通孔214内且连接第一部分和第二部分的第四部分以及填充在第二腔体212中除密封钉3以外空间的第三部分构成，由于第四部分的存在，因此能够进一步确保密封钉3的第一部分不能自第一腔体211脱离，进而进一步确保密度件4密封注液孔2的密封性，以及密度件4和顶盖片1连接的稳固性。

这里需要说明的是，第二通孔214可以设置多个，多个第二通孔214沿周向间隔布置，具体地，第二通孔214设置7个或8个或9个。

进一步地，为了进一步加强密封件4和第一通道的连接，第一腔体211的腔底和/或第二腔体212的腔底设置有加强筋5。由于加强筋5嵌入密封件4，因此能够加强密封件4和第一通道的连接，进而进一步确保密度件4密封注液孔2的密封性，以及密度件4和顶盖片1连接的稳固性；另外也能够在加强分隔板，使得在插拔密封钉3时注液孔2不易变形。

需要说明的是，加强筋5和第二通过214间隔设置。另外，在第一腔体211的腔底和第二腔体212的腔底均设置加强筋5时，设置于第一腔体211孔底的加强筋5与第二腔体212孔底的加强筋5呈一一对应设置。

进一步地，为了加工方便，设计分隔板和顶盖片1是一体成型的，此时，如图5所示，顶盖组件1包括顶盖片11和支撑板12，支撑板12固设在顶盖片1，第一通道21设置在顶盖片1；第二通道22设置在支撑板12。

具体地，先制作顶盖片1，即在顶盖片1的一侧加工出第一腔体211，之后在顶盖片1的另一侧加工出第二腔体212，这时分隔板形成在第一腔体211的腔底和第二腔体212的腔底之间；最后为了让第一腔体211和第二腔体212连通，加工第一通孔21和第二通孔22，使其贯穿第一腔体211的腔底和第二腔体212的腔底即可，以及在第一腔体211的腔底和/或第二腔体212的腔底加工出加强筋5；之后制作支撑板12，即在支撑板12设置第二通道22；最后将顶盖片1和支撑板12组装，即将支撑板12固定且贴合在顶盖片1中面向电芯的一侧，且要求第二通道22正对第二腔体。

需要说明的是，这里的支撑板12可以是让顶盖片和电芯绝缘设置的塑料材料制成，也可以是能与顶盖片焊接的金属材料制成。

进一步地，第一通孔21的内径等于第二通道22的内径，或者，第一通孔21的内径小于第二通道22的内径均可，此时的密封钉3只要能够密封第二通道22且与第一通孔21之间插接配合即可

在一些实施例中，密封钉3中用来插入第二通道22的部分的直径大于第二通道22的内径，即在密封钉3插入第二通道22时，密封钉3会在连接处向相两边挤出(参见图9所示)，此时能够确保第二通道22的出口被密封钉3封堵，为注塑成密封件4座准备。

需要说明的是，本实施例中，密封钉3中用来插入第二通道22的部分的直径大于密封钉3中用来插入第一通孔213的部分的直径。

在一些实施例中，密封钉3的第一端的端面设置有凹槽31。

在本实施例中，如图4所示，密封钉3的第一端的端面设置有凹槽31，设置凹槽31的目的是当密封钉3放置好以后，密封件4中的一部分会嵌入凹槽31，使得密封件4和密封钉3连接更为稳妥。

在一些实施例中，密封钉3的第二端的边缘设为圆弧结构。

在本实施例中，将密封钉3的第二端的边缘设为圆弧结构的目的是为了方便插入注液孔2，密封钉3的第二端的直径大于注液孔2的直径是为了挤压定位，也是为了过盈配合。

在本发明的描述中，需要理解的是，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该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，包括：

顶盖组件(1)，所述顶盖组件(1)具有注液孔(2)，所述注液孔(2)包括依次连接的第一通道(21)和第二通道(22)；

密封组件，用来密封所述注液孔(2)，所述密封组件包括：

密封钉(3)，所述密封钉(3)包括相对设置的第一端和第二端，所述密封钉(3)的第一端密封所述第二通道(22)的出口；所述密封钉(3)的第二端不伸出所述第一通道(21)；

密封件(4)，所述密封件(4)成型在所述注液孔(2)内除所述密封钉(3)以外的空间。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述密封钉(3)的第二端端面位于所述第一通道(21)内。

3.根据权利要求1所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述第一通道(21)内固设有分隔板，所述第一通道(21)的内部被分隔板分隔成第一腔体(211)和第二腔体(212)，所述分隔板上开设有第一通孔(213)，所述第一腔体(211)通过所述第一通孔(213)与所述第二腔体(212)连通；所述密封钉(3)和所述第一通孔(213)插接且间隙配合。

4.根据权利要求1所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述第一通道(21)内固设有分隔板，所述第一通道(21)被分隔板分隔成第一腔体(211)和第二腔体(212)，所述分隔板上开设有连通所述第一腔体(211)和第二腔体(212)的第一通孔(213)、至少一个第二通孔(214)，所述密封钉(3)和所述第一通孔(213)插接配合，且所述密封钉(3)封堵所述第一通孔(213)，或者，所述密封钉(3)和所述第一通孔(213)间隙配合。

5.根据权利要求3或4所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述第一腔体(211)的腔底和/或所述第二腔体(212)的腔底设置有加强筋(5)。

6.根据权利要求5所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述顶盖组件(1)包括顶盖片(11)和支撑板(12)，所述支撑板(12)固设在所述顶盖片(1)，所述第一通道(21)设置在所述顶盖片(1)；所述第二通道(22)设置在所述支撑板(12)。

7.根据权利要求1所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述密封件(4)采用热塑性材料或热固性材料或胶水制成。

8.根据权利要求1所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述密封件(4)通过注塑的方式成型在所述注液孔(2)内除所述密封钉(3)以外的空间内。

9.根据权利要求6所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述密封钉(3)中用来插入所述第二通道(22)的部分的直径大于所述第二通道(22)的内径。

10.根据权利要求7所述的电池顶盖组件和密封组件的连接结构，其特征在于，所述密封钉(3)的第二端的边缘设为圆弧结构。