CN201008001Y - 新型结构的电池盖板及其二次电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种新型结构的电池盖板及其二次电池，其包括开有通孔的板体、正/负电极连接件、正/负导电片、防爆装置、衬在通孔处的绝缘垫圈，正/负电极连接件分别通过各自的绝缘垫圈固定在板体上，正/负导电片分别与各自的电极连接件相连地固定在绝缘垫圈的下面，而电极连接件包括紧固件和具有固定孔的电极压板，该电极压板上还设有导电连接用的螺纹连接件，紧固件和固定孔的数目相同均为2个或2个以上，板体上的通孔与电极压板的固定孔相对应，紧固件穿过通孔和固定孔将电极压板固定在板体上。本实用新型的电池盖板及其二次电池上的正、负电极连接件具有密封更加稳定、而且对外连接和维修拆卸更加灵活、方便使用。

Description

新型结构的电池盖板及其二次电池
技术领域
本实用新型涉及一种化学电源，更具体地说，本实用新型涉及一种二次电池及其电池组件。
背景技术
随着数码相机、摄像机、笔记本电脑、移动DVD等数码产品的飞速发展，具有比容量高、能量密度大、可以多次充放电的二次电池得以广泛应用。同时，由于电动车、电动自行车、混合动力车产业的发展，二次动力电池正在引起越来越多的重视。在更多场合下，动力电池必须由多个电池串、并联使用以增高输出电压、提升容量，因此，随着二次电池技术的不断提高，对电池的串、并联组合提出了更高的要求。
目前，通常的二次电池包括金属外壳、电池盖板，电池盖板上密封地固定有正、负电极连接件和防爆装置，该正、负电极连接件下端分别电连接着正、负极耳，正、负极耳下部连接着电池芯。
电池盖板上固定的正、负电极连接件除了作为电池内部电极与外部导体之间电流沟通的主要部件外，正、负电极连接件还必须具有其他附带作用如：解决电池内外的隔绝密封问题，防止正、负电极连接件处松动漏液，保证电池整体的气密性和安全性；便于电池组的拆卸、维修和对外的组装、乃至模块式设计；正、负电极连接件在电池壳体内部占用的空间应尽可能小，以保证电池内部有效空间和电池的体积比容量尽可能大。
根据对品种繁多的传统电池的正、负电极连接件及其盖板进行长期用心的揣摩、分析、比较，本实用新型人将目前的传统电池特别是大容量动力电池，分为如下两类主要的结构：其中之一为传统结构1(如附图1-3)的电池盖板，其正、负电极连接件为带有螺母的极柱，极柱通过其下端螺母旋拧固定在电池盖板上、极柱通过其上端螺母与外部导体相连接。该结构的缺点是密封部分和连接受力部分为一体，以致旋拧上端螺母与外部导体相连接时经常造成下端密封螺母的松动而漏液，而且该种结构下端螺母在电池内部占用的空间太大，降低了电池的体积比容量。而传统结构2(如附图4-6)的电池盖板，其正、负电极连接件为带有至少两个固定孔的电极压板，该结构的优点是密封部件和电极连接受力部件相互分离，电池在储存状态下或在运动状态下，电极连接件不容易松动漏液，电池的体积比容量可以增高，但该结构的缺点是电池必须通过引线焊接的方式与外部导体相连接，因此造成维修拆卸和对外连接困难。对外连接和拆卸过程对电池破坏性大，而且对于电池组而言，由于连接和拆卸困难，往往其中一只电池出现问题就造成整组电池报废。
总而言之，传统结构的电池盖板及其正、负电极连接件具有密封不稳定、对外连接不方便、不便使用等缺点，很难适应工业或民用领域日益发展的需要。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是要提供一种新型结构的电池盖板及其二次电池，其具有以下优点：其盖板上的正、负电极连接件的密封性更加稳定、而且对外连接和维修拆卸更加灵活、方便使用，能更好地适应工业或民用领域日益发展的需要。
为此，本实用新型的技术解决方案之一是一种新型结构的电池盖板，其包括开有通孔的板体、正/负电极连接件、正/负导电片、防爆装置、衬在通孔处的绝缘垫圈，正/负电极连接件分别通过各自的绝缘垫圈固定在板体上，正/负导电片分别与各自的电极连接件相连地固定在绝缘垫圈的下面，而所述电极连接件包括紧固件和具有固定孔的电极压板，该电极压板上还设有导电连接用的螺纹连接件，所述紧固件和固定孔的数目相同均为2个或2个以上，所述板体上的通孔与所述电极压板的固定孔相对应，所述紧固件穿过所述通孔和固定孔将所述电极压板固定在所述板体上。
本实用新型人在长期的电池生产、经营的实践中，就种类繁多的传统二次电池，专门针对其对外连接方式对于内外连接性能和电池储能等性能的不同影响，对各种对外连接方式进行了分析、比较，得出了如前面背景技术一章中所述的分类，在此科学的分类的基础上，针对分析得知的基本两大类正、负电极连接件及其盖板结构的优缺点，本实用新型扬长避短：采用密封部分和导电连接受力部分相对分离、且电极连接件带有螺纹连接件的结构特点，具体而言就是将电极连接件分为紧固件和具有固定孔的电极压板，而且在电极压板上设置螺纹连接件，然后利用2个或2个以上紧固件穿过盖板板体的通孔和电极压板固定孔，从而将电极压板固定在板体上，因此可利用电极压板上设置的螺纹连接件来灵活地与外部电路包括电池组中其他电池进行便捷、可靠的连接，而且这种螺纹连接在装拆过程中不会使紧固件产生松动影响，不会影响气密性，保证了电池密封的可靠性。
本实用新型新结构电池盖板可以通过铆钉形式的紧固件来固定电极连接件，在电池内部的铆钉下端来直接固定正、负极耳的导电片。同传统结构1相比，有效降低了极柱底部的高度，使电池内部空间有效地节省下来，大幅度地提高了电池的体积比容量。同时，铆钉紧固件实现了密封部件和直接受力部件的分离，而且利用杠杆作用，有效分摊了在旋拧螺母时产生的扭矩，有效地解决了传统极柱结构的密封问题，提高了电池整体的气密性和安全性；避免了结构传统结构1在组合过程中，由于旋拧螺母，经常造成极柱的松动而漏液情况。
此外，本实用新型电池盖板的电极压板具有一个在电池盖板之上的螺纹结构的极柱。在该螺纹结构极柱上可以用螺纹件固定带孔连接片，从而将许多单个电池串、并联组合成电池组。这和传统结构2相比，有利于电池的组合、维修，便于组装和拆卸，使串、并联组合设计方案更为灵活多变；有利于终端用户对电池组作模块式结构设计。
本实用新型具体结构改进还包括：
所述电极压板上的所述螺纹连接件为一体成形件或可拆卸连接件。
为了获得最佳的扭矩分担，各电极压板上的固定孔对称分布在其螺纹连接件两侧。所述紧固件为实心铆钉。
为了使得电池内部的连接更加稳定可靠，所述正/负导电片上开设有与所述电极压板的固定孔相对应的开孔，所述紧固件通过该开孔将导电片固定在相应绝缘垫圈的下面。
所述螺纹连接件为螺栓或螺母。
所述电极压板与所述螺纹连接件之间也通过螺纹连接。
为了方便螺纹连接的操作，所述防爆装置位于所述板体中部，而所述正/负电极连接件分别位于所述防爆装置两侧。
本实用新型的又一技术解决方案是一种新型结构电池盖板的二次电池，其包括金属外壳、电池盖板，该电池盖板包括开有通孔的板体、正/负电极连接件、正/负导电片、防爆装置、衬在通孔处的绝缘垫圈，正/负电极连接件分别通过各自的绝缘垫圈固定在板体上，正/负导电片分别与各自的电极连接件相连地固定在绝缘垫圈的下面，该正、负导电片下端分别连接着正、负极耳，正、负极耳下部连接着电池芯，而所述电极连接件包括紧固件和具有固定孔的电极压板，该电极压板还包括电连接用的螺纹连接件，所述紧固件和固定孔的数目相同均为2个或2个以上，所述板体上的通孔与所述电极压板的固定孔相对应，所述紧固件穿过所述通孔和固定孔将所述电极压板固定在所述板体上。
各电极压板上的固定孔对称分布在其螺纹连接件两侧；所述正/负导电片上开设有与所述电极压板的固定孔相对应的开孔，所述紧固件通过该开孔将导电片固定在相应绝缘垫圈的下面。
本实用新型的二次电池其盖板上的正、负电极连接件具有密封更加稳定、对外连接和拆卸更加灵活，更加方便使用的特点。同时该二次电池更有效地提高了电池的空间利用率，提高了能量密度，能更好地适应工业或民用领域日益发展的需要。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1-3为传统结构1电池盖板及二次电池的立体、俯视、局剖示意图。
图4-6为传统结构2电池盖板及二次电池的立体、俯视、局剖示意图。
图7-9依次为本实用新型二次电池实施例1的立体、俯视、局剖示意图。
图10-11依次为本实用新型实施例2电池盖板的俯视、剖视示意图。
图12-13依次为实施例2中电极压板主体的俯视、剖视示意图。
图14-15依次为本实用新型实施例3电池盖板的俯视、剖视示意图。
图16-19依次为实施例3中电极压板及螺纹连接件的主视、剖视图。
图20-21依次为本实用新型实施例4电池盖板的俯视、剖视示意图。
图22-23依次为实施例4中板体的俯视、剖视示意图。
如图1-3，所示为传统结构1电池盖板及其二次电池的结构示意图。该二次电池包括金属外壳10、电池盖板，该电池盖板包括开有通孔21的板体20、正/负电极连接件30、正/负导电片40、防爆装置50、衬在通孔处的绝缘垫圈60，正/负电极连接件30分别通过各自的绝缘垫圈60固定在板体20上，正/负导电片40分别与各自的电极连接件30相连地固定在绝缘垫圈60的下面，该正、负导电片40下端分别连接着正、负极耳70，正、负极耳下部连接着电池芯80，其正、负电极连接件30包括上端螺母31、密封螺母34、下端母螺33和极柱32，极柱32通过其密封螺母34旋拧固定在电池盖板的板体20上，极柱32通过其上端螺母31与外部导体固定、连接。该结构的缺点是旋拧上端螺母31与外部导体相连接时，经常造成密封螺母34的松动而漏液，而且该种结构固定正负极耳的下端母螺33在电池内部占用的有效空间太大，造成电池的体积比容量降低，而且在电池处于运动状态下，下端螺母33容易因为震动而松动，造成正、负极耳的松动、脱落。
如图4-6，所示为传统结构2电池盖板及其二次电池的结构示意图。该二次电池包括金属外壳10、电池盖板，该电池盖板包括开有通孔21的板体20、正/负电极连接件30、正/负导电片40、防爆装置50、衬在通孔处的绝缘垫圈60，正/负电极连接件30分别通过各自的紧固件35及绝缘垫圈60固定在板体20上，正/负导电片40分别通过紧固件35与各自的电极连接件30相连地固定在绝缘垫圈60的下面，该正、负导电片40下端分别连接着正、负极耳70，正、负极耳70下部连接着电池芯80，其正、负电极连接件30包括带有两个固定孔360的、传统结构的电极压板36A和紧固件铆钉35，该结构储存状态下不容易松动漏液，电池的体积比容量可以增高，但该结构的缺点是传统式电池电极压板36A必须通过引线焊接的方式与外部导体相连接，因此造成对外连接和组合、拆卸困难，对外连接和组合、拆卸过程对电池破坏性大，而且对于电池组而言，由于连接和拆卸困难，往往其中一只电池出现问题就造成整组电池报废。
具体实施方式
实施例1：
如图7-9，所示依次为本实用新型二次电池实施例1的立体、俯视、局剖示意图。该二次电池包括金属外壳10、电池盖板，该电池盖板包括开有通孔21的板体20、正/负电极连接件30、正/负导电片40、防爆装置50、衬在通孔处的绝缘垫圈60，正/负电极连接件30分别通过各自的紧固件35和绝缘垫圈60固定在板体20上，正/负导电片40分别通过紧固件35与各自的电极连接件30相连地固定在绝缘垫圈60的下面，该正、负导电片40下端分别连接着正、负极耳70，正、负极耳70下部连接着电池芯80。而所述电极连接件30包括实心铆钉紧固件35和具有固定孔360的电极压板36，该电极压板36还包括电连接用的一体成形的凸台螺母37以及旋配其中的螺栓370，所述铆钉35和固定孔360的数目相同均为2个，该2个固定孔360对称分布在螺母37两侧。所述板体20上的通孔21与所述电极压板36的固定孔360相对应，所述铆钉35穿过所述通孔21和固定孔360将所述电极压板36固定在所述板体20上。
所述正/负导电片40上开设有与所述电极压板36的固定孔360相对应的开孔41，所述紧固件铆钉35通过该开孔41将导电片40固定在相应绝缘垫圈60的下面。
所述防爆装置50位于所述板体20中部，而所述正/负电极连接件30分别位于所述防爆装置50两侧。
实施例2：
如图10、11，所示依次为本实用新型实施例2电池盖板的俯视、剖视示意图；如图12、13依次为本实用新型实施例2中电极压板主体的俯视、剖视示意图。该电池盖板包括开有通孔21的板体20、正/负电极连接件30、正/负导电片40、防爆装置50、衬在通孔21处的绝缘垫圈60，正/负电极连接件30分别通过各自的绝缘垫圈60固定在板体20上，正/负导电片40通过紧固件35分别与各自的电极连接件30相连地固定在绝缘垫圈60的下面，而所述电极连接件30包括紧固件实心铆钉35和具有固定孔360的电极压板36；电极压板主体的主要示意图如图12、13：该电极压板36上还设有导电连接用的一体成形螺栓38和相应的六角螺母380，所述紧固件铆钉35和固定孔360的数目相同均为2个，该2个固定孔360对称分布在其螺栓38两侧。
所述板体20上的通孔21与所述电极压板36的固定孔360相对应，所述紧固件铆钉35穿过所述通孔21和固定孔360将所述电极压板36固定在所述板体20上。
所述正/负导电片40上开设有与所述电极压板36的固定孔360相对应的开孔41，所述紧固件铆钉35通过该开孔41将导电片36固定在相应绝缘垫圈60的下面。
所述防爆装置50位于所述板体20中部，而所述正/负电极连接件30分别位于所述防爆装置50两侧。
实施例3：
如图14-15，所示依次为本实用新型实施例3电池盖板的俯视、剖视示意图；如图16-19，所示依次为本实用新型实施例3中电极压板及螺纹连接件的俯视、剖视图。从上述图中可见：除了电极压板36上的螺纹连接件为穿过平板开孔361的方头螺拴390、六角螺母391外，其他结构与实施例2相同。
实施例4：
如图20-21，所示依次为本实用新型实施例4电池盖板的俯视、剖视示意图；如图22-23依次为本实用新型实施例4板体的俯视、剖视示意图。从上述图中可见：除了电极压板36上的螺纹连接件为平板螺母362及旋配其中的螺栓392、以及具有下凹盲孔22的板体20外，其他结构与实施例2相同。

Claims (10)

1.一种新型结构的电池盖板，其包括开有通孔的板体、正/负电极连接件、正/负导电片、防爆装置、衬在通孔处的绝缘垫圈，正/负电极连接件分别通过各自的绝缘垫圈固定在板体上，正/负导电片分别与各自的电极连接件相连地固定在绝缘垫圈的下面，其特征在于：所述电极连接件包括紧固件和具有固定孔的电极压板，该电极压板上还设有导电连接用的螺纹连接件，所述紧固件和固定孔的数目相同均为2个或2个以上，所述板体上的通孔与所述电极压板的固定孔相对应，所述紧固件穿过所述通孔和固定孔将所述电极压板固定在所述板体上。
2.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述电极压板上的所述螺纹连接件为一体成形件或可拆卸连接件。
3.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：各电极压板上的固定孔对称分布在其螺纹连接件两侧。
4.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述紧固件为实心铆钉。
5.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述正/负导电片上开设有与所述电极压板的固定孔相对应的开孔，所述紧固件通过该开孔将导电片固定在相应绝缘垫圈的下面。
6.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述螺纹连接件为螺栓或螺母。
7.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述电极压板与所述螺纹连接件之间也通过螺纹连接。
8.如权利要求1所述新型结构的电池盖板，其特征在于：所述防爆装置位于所述板体中部，而所述正/负电极连接件分别位于所述防爆装置两侧。
9.一种新型结构电池盖板的二次电池，其包括金属外壳、电池盖板，该电池盖板包括开有通孔的板体、正/负电极连接件、正/负导电片、防爆装置、衬在通孔处的绝缘垫圈，正/负电极连接件分别通过各自的绝缘垫圈固定在板体上，正/负导电片分别与各自的电极连接件相连地固定在绝缘垫圈的下面，该正、负导电片下端分别连接着正、负极耳，正、负极耳下部连接着电池芯，其特征在于：所述电极连接件包括紧固件和具有固定孔的电极压板，该电极压板还包括电连接用的螺纹连接件，所述紧固件和固定孔的数目相同均为2个或2个以上，所述板体上的通孔与所述电极压板的固定孔相对应，所述紧固件穿过所述通孔和固定孔将所述电极压板固定在所述板体上。
10.如权利要求9所述新型结构电池盖板的二次电池，其特征在于：各电极压板上的固定孔对称分布在其螺纹连接件两侧；所述正/负导电片上开设有与所述电极压板的固定孔相对应的开孔，所述紧固件通过该开孔将导电片固定在相应绝缘垫圈的下面。
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