CN202178301U - 一种电池盖板组件及含有该盖板组件的锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池盖板组件，包括盖板、引出电极及盖板绝缘件；盖板包括盖板主体和盖板铆钉；盖板绝缘件包括盖板主体上表面绝缘层、盖板主体下表面绝缘层和盖板铆钉绝缘层；盖板主体上表面绝缘层、盖板主体下表面绝缘层和盖板铆钉绝缘层为一体式结构；盖板绝缘件与引出电极及盖板为一体式结构。还提供一种锂离子电池，包括电池盖板组件、壳体、极芯和电解液，极芯和电解液封装在壳体与电池盖板组件形成的密封空间内。本实用新型提供的电池盖板组件自身具备绝缘功能，减少了引出电极与盖板之间的短路风险以及电池使用过程中的绝缘失效风险。

Description

一种电池盖板组件及含有该盖板组件的锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，更具体地说，涉及一种电池盖板组件及含有该盖板组件的锂离子电池。

背景技术

在石油等不可再生资源日渐枯竭，环境污染越发严重的背景下，人们对新能源汽车所寄予很大的期望。而动力电池则是新能源汽车的心脏，由于汽车具有较高的机动性，其在使用过程中会经常发生振动、撞击等现象，这就对动力电池的安全性和可靠性提出了极高的要求，同时，电池一般作为移动能源供应设备，对其体积和重量也有较高的要求。

当前的技术条件下，在现有的电池结构中，盖板的绝缘一般通过绝缘面垫实现，而且往往是在包装出货的时候才进行装配或粘贴的，这种方式存在一些缺点，例如：一方面，在电池的使用过程中，另外增加的盖板绝缘件有较高的脱落风险，加大了异物造成引出电极与盖板主体的之间的短路风险；另一方面，在受到刺激和碰撞时，面垫类的盖板绝缘件容易受损，易造成短路，在电池的制作过程中，电池恒流后和包装前等各工序中，引出电极与盖板之间短路的风险高，容易造成安全隐患。

具体的，如图1中所示，为传统的盖板绝缘结构，该电池盖板组件包括引出电极1'、盖板绝缘件2'、盖板主体31'及盖板铆钉32'，引出电极1'为扁平状，盖板主体31'包括盖板主体圆角A 312'、盖板主体圆角B 313'和盖板主体圆角C 311'，但是盖板绝缘件2'只是覆盖了盖板主体31'的下表面以及引出电极1'和盖板铆钉32'的部分区域，而并没有覆盖盖板主体31'的上表面，在电池生产过程中，一旦有任何的非预期导电异物盖板主体31'的上表面相接触，电池就会发生短路，存在非常严重的安全隐患。

而且，此类传统的盖板绝缘结构，通常是在使用过程中，采用绝缘面垫等组装部件，以配合或者备胶粘合的方式与盖板主体31'相连接，从而形成盖板绝缘件2'，起到绝缘的作用。但是以此方式所实现的绝缘，在盖板铆钉32'、盖板主体圆角A 312'、盖板主体圆角B 313'、盖板主体圆角C 311'等区域，常常出现粘贴操作困难，剥离强度不够，局部粘接失效等缺点，另外，盖板绝缘件2'的绝缘强度和稳定性均较差，当受到外力作用时，备胶容易失效，导致绝缘层脱落，或者配合间隙处失效，绝缘可靠性差，安全隐患高。

实用新型内容

本实用新型为解决引出电极与盖板在电池制造过程中存在短路风险，以及在电池使用过程中存在绝缘失效风险的技术问题，提供一种本身具备绝缘功能的新型结构电池盖板组件。

本实用新型提供一种电池盖板组件，包括盖板、引出电极1及盖板绝缘件2；其中，盖板包括盖板主体31和盖板铆钉32；盖板绝缘件2包括盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21；

盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21为一体式结构；盖板主体上表面绝缘层22设置于所述盖板主体31的上表面、所述盖板主体下表面绝缘层23设置于所述盖板主体31的下表面、所述盖板铆钉绝缘层21设置于所述盖板铆钉32的内表面、所述盖板铆钉32的外表面以及所述盖板铆钉32与所述引出电极1之间；盖板绝缘件2与所述引出电极1及所述盖板为一体式结构。

本实用新型还提供了一种锂离子电池，包括电池盖板组件、壳体10、极芯12和电解液11。极芯12和电解液11封装在上述壳体10与电池盖板组件形成的密封空间内；其中，上述电池盖板组件为本实用新型提供的电池盖板组件。

与传统的面垫等盖板绝缘方式相比，本实用新型所提供的电池盖板组件中，盖板绝缘件2与引出电极1、盖板主体31及盖板铆钉32之间形成一个整体，避免了盖板绝缘件2与盖板主体31之间粘接不良或局部脱离等失效风险，大大降低了盖板绝缘失效的概率，提高了电池的安全可靠性；在使用过程中，当盖板受到不可预测碰撞时，传统的绝缘面垫容易被刺穿，容易出现绝缘失效。本实用新型盖板绝缘件具有更好的强度，抗刺穿和撞击能力大大提高，大大降低了类似的绝缘失效风险。

而且，当单体电池之间的连接片出现连接失效，或者受到不预期外力作用接触或冲击到盖板时，本实用新型由于具备很好的绝缘层，大大降低了短路风险，提高整个电池组的安全可靠性。

附图说明

图1是现有技术提供的盖板组件示意图；

图2是本实用新型提供的盖板组件示意图；

图3是本实用新型提供的另外一种盖板组件示意图；

图4是本实用新型提供的整体电池示意图。

附图标记说明：

1—引出电极                    2—盖板绝缘件

31—盖板主体                   32—盖板铆钉

21—盖板铆钉绝缘层             22— 盖板主体上表面绝缘层  

23— 盖板主体下表面绝缘层          312— 盖板主体圆角A             

313－盖板主体圆角B            311— 盖板主体圆角C           

1'—引出电极                    2'—盖板绝缘件

31'—盖板主体                   32'—盖板铆钉

21'—盖板铆钉绝缘层             22'— 盖板主体上表面绝缘层  

23'— 盖板主体下表面绝缘层          312'— 盖板主体圆角A             

313'－盖板主体圆角B            311'— 盖板主体圆角C           

10－壳体            11－电解液             12－极芯。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由图2和图3可知，本实用新型提供的电池盖板组件，包括盖板、引出电极1及盖板绝缘件2；盖板包括盖板主体31和盖板铆钉32；盖板绝缘件2包括盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21；

其中，盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21为一体式结构；盖板主体上表面绝缘层22设置于所述盖板的上表面、所述盖板主体下表面绝缘层23设置于所述盖板主体31的下表面、所述盖板铆钉绝缘层21设置于所述盖板铆钉32的内表面、所述盖板铆钉32的外表面以及所述盖板铆钉32与所述引出电极1之间；盖板绝缘件2与所述引出电极1及所述盖板为一体式结构。

本实用新型提供的电池盖板组件中，盖板主体31的上表面和盖板主体31的下表面具体是指盖板主体31的两个表面，盖板主体31的上表面是指盖板主体31裸露在电池外部的表面，盖板主体31的下表面是指盖板主体31封装在电池壳体与电池盖板组件形成的封闭空间内的表面。

本实用新型提供的电池盖板组件中，盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21的一体式结构可通过注塑等工艺形成，盖板绝缘件2与引出电极1、盖板的一体式结构也可通过注塑工艺等方式来实现。具体可为：将绝缘塑料熔融后注入模具，与盖板及引出电极1一体成型，同时，所形成的盖板绝缘件2也为一体式结构。

本实用新型提供的电池盖板组件中，引出电极1可为片状、扁平状、圆形状或椭圆形状等各种形状。如图2中所示的引出电极1为扁平状引出电极，而图3中所示的引出电极1则为圆形状引出电极，引出电极1上可设置凹槽，增加了引出电极与绝缘件的结合面长度，密封性能更好，同时也进一步增强引出端子抗轴向外力的能力。

本实用新型所提供的盖板组件中，盖板主体上表面绝缘层22、盖板主体下表面绝缘层23和盖板铆钉绝缘层21的厚度只要能满足绝缘的要求即可；优选的，盖板主体上表面绝缘层22的厚度为0.3-3mm，盖板主体下表面绝缘层23的厚度为0.3-3mm，盖板铆钉绝缘层21的厚度为0.3-3mm；进一步优选的，盖板主体上表面绝缘层22的厚度为1-1.5mm，盖板主体下表面绝缘层23的厚度为1-1.5mm，盖板铆钉绝缘层21的厚度为1-1.5mm。

本实用新型所提供的盖板组件中，盖板主体31与盖板铆钉32之间可为分体式结构，即分别为各自独立的部分，也可为一体式的结构。 

本实用新型提供的电池盖板组件中，盖板主体上表面绝缘层22与盖板的上表面相接触，消除了在电池制作过程中，盖板主体31与引出电极1之间可能发生短路的隐患，大大减小了工装夹具、操作工具、过程误操作、非预期异物等所可能造成的，盖板主体31与引出电极1之间短路的概率和风险，同时也减少了在电池制作过程中，为了减少短路风险所需要投入的防护成本。

盖板主体下表面绝缘层23与盖板主体31的下表面相接触，在电池内覆盖盖板主体31，在盖板主体31和电芯的极耳之间提供绝缘层，增强绝缘可靠性。

本实用新型提供的电池盖板组件中，盖板绝缘件2与盖板主体31、引出电极1以及盖板铆钉32之间是组成一个整体的，从盖板开始上线使用，绝缘保护就一直伴随盖板而存在，在整个电池制作过程大大减小了盖板主体31与引出电极1之间的短路风险，同时也减少了制作过程中盖板主体31与引出电极1之间的绝缘防护的成本；消除了在电池使用过程，盖板绝缘件2与盖板主体31之间粘接不良的可能性，具有一定强度的盖板绝缘件大大增强了盖板的绝缘防护能力，提高了电池本身及由该电池组成的供电单元的绝缘可靠性及安全防护性。

除此之外，本实用新型还提供了一种锂离子电池，包括电池盖板组件、壳体10、极芯12和电解液11。如图4所示，和本领域的已知技术一样，该锂离子二次电池的极芯12和电解液11封装在壳体10与电池盖板组件形成的密封空间内；其中，该锂离子电池采用的电池盖板组件为本实用新型提供的电池盖板组件，具有它的所有性质。

本实用新型提供的电池盖板组件既适用于钢壳结构的锂离子电池，也适用于铝壳结构的锂离子电池。

本实用新型所提供的锂离子电池中，电池盖板组件与壳体10之间的连接方式可为侧焊结构或顶焊结构；盖板主体上表面绝缘层22可以完全覆盖盖板主体31的上表面，也可以不完全覆盖盖板主体31的上表面，盖板主体下表面绝缘层23可以完全覆盖盖板主体31的上表面，也可以不完全覆盖盖板主体31的上表面。例如，在电池盖板组件与壳体10之间采用顶焊结构时，电池盖板组件中的盖板主体上表面绝缘层22可以不完全覆盖盖板主体31的上表面，即可以不覆盖盖板主体31上表面的边缘部分，为焊缝预留一定的空间；电池盖板组件中的盖板主体下表面绝缘层23也可以不完全覆盖盖板主体31的下表面，以便为壳盖焊接或其他特征预留一定的空间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池盖板组件，包括盖板、引出电极（1）及盖板绝缘件（2）；

所述盖板包括盖板主体（31）和盖板铆钉（32）；

所述盖板绝缘件（2）包括盖板主体上表面绝缘层（22）、盖板主体下表面绝缘层（23）和盖板铆钉绝缘层（21）；

所述盖板主体上表面绝缘层（22）、盖板主体下表面绝缘层（23）和盖板铆钉绝缘层（21）为一体式结构；

所述盖板主体上表面绝缘层（22）设置于所述盖板主体（31）的上表面、所述盖板主体下表面绝缘层（23）设置于所述盖板主体（31）的下表面、所述盖板铆钉绝缘层（21）设置于所述盖板铆钉（32）的内表面、所述盖板铆钉（32）的外表面以及所述盖板铆钉（32）与所述引出电极（1）之间；

所述盖板绝缘件（2）与所述引出电极（1）及所述盖板为一体式结构。

2.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板主体上表面绝缘层（22）的厚度为0.3-3mm。

3.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板主体下表面绝缘层（23）的厚度为0.3-3mm。

4.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板铆钉绝缘层（21）的厚度为0.3-3mm。

5.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板主体上表面绝缘层（22）的厚度为1-1.5mm。

6.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板主体下表面绝缘层（23）的厚度为1-1.5mm。

7.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板铆钉绝缘层（21）的厚度为1-1.5mm。

8.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述引出电极（1）为片状、扁平状、圆形状或椭圆形状。

9.如权利要求1或8所述的电池盖板组件，其特征在于，所述引出电极（1）上设有凹槽。

10.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板主体（31）与所述盖板铆钉（32）为一体式结构。

11.一种锂离子电池，包括电池盖板组件、壳体（10）、极芯（12）和电解液（11），所述极芯（12）和电解液（11）封装在所述壳体（10）与电池盖板组件形成的密封空间内；

其特征在于，所述电池盖板组件为权利要求1-10任意一项所述的电池盖板组件。

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