CN202585604U - 一种动力电池及其顶盖结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖结构，包括顶盖片、极柱、下绝缘柱、密封圈和上绝缘体，下绝缘柱安装在极柱的基部上，密封圈套设在极柱上且位于顶盖片下方，上绝缘体套设在极柱上且位于顶盖片上方，极柱密封安装在极柱孔内，极柱的柱体部上方螺接有螺母，螺母包括螺母本体和设置在螺母本体表面的绝缘层。相对于现有技术，本实用新型具有以下优点相对于现有技术，本实用新型通过在螺母表面处理一层绝缘层，使正负极柱外露面积大大减小，能较好的防止运输过程中及生产过程中电芯正负极与外部金属同时接触短路，改善动力电池的安全性能。此外，本实用新型还公开了一种包含该顶盖的动力电池。

Description

一种动力电池及其顶盖结构

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种具有良好安全性能的动力电池顶盖结构，及包含该顶盖结构的动力电池。

背景技术

随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以可充电的二次电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车和储能电站等等，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。

其中，电动汽车和储能电站等一般需要使用具有大容量的动力电池。为了保证动力电池使用过程中的安全性，一般需要使用金属外壳。

具体来说，动力电池一般包括动力电芯和用于容纳所述动力电芯的金属外壳，动力电芯前端设有正极极耳和负极极耳，金属外壳一般包括外壳主体和顶盖，所述顶盖上设有正极柱、负极柱和注液孔。装配时，先将正极极耳和负极极耳分别与正极柱和负极柱焊接连接，然后将电芯置于外壳主体内，并将顶盖与外壳主体焊接密封，组装成半成品电池。再经过注液、化成和容量等一系列工序即得到动力电池。

其中，现有动力电池顶盖为了实现电池的密封和绝缘以改善动力电池的安全性能，一般会在极柱(包括正极柱和负极柱)与顶盖片的上表面之间设置上绝缘体，在极柱(包括正极柱和负极柱)和顶盖片的下表面之间设置下绝缘柱，在下绝缘柱和顶盖片之间还会设置密封圈，以保证密封。

但是目前常用的动力电池顶盖很多都是通过螺母把极柱固定在顶盖上，整个极柱及螺母等暴露在外面。在生产及运输过程中，很容易发生电池翻倒而碰到另外一个电池壳体上或其它金属板上，造成短路。

有鉴于此，确有必要提供一种具有良好安全性能的动力电池顶盖结构，以及包含该顶盖结构的动力电池。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有良好安全性能的动力电池顶盖结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种动力电池顶盖结构，包括顶盖片、极柱、下绝缘柱、密封圈和上绝缘体，所述顶盖片上设有注液孔、极柱孔和防爆阀，所述极柱包括基部和自基部向上延伸的柱体部，所述下绝缘柱安装在极柱的基部上，所述密封圈套设在极柱上且位于顶盖片下方，所述上绝缘体套设在极柱上且位于所述顶盖片上方，所述极柱密封安装在极柱孔内，所述极柱的柱体部上方螺接有螺母，所述螺母包括螺母本体和设置在所述螺母本体表面的绝缘层。螺母把极柱、上绝缘体、密封圈、下绝缘柱与顶盖片固定为一体。

其中，顶盖片是由不锈钢或铝等金属材料制成的。所述上绝缘体与下绝缘柱是由耐高温且强度高的陶瓷等绝缘材料制成的。所述密封圈是由氟橡胶等耐高温、耐腐蚀的弹性密封材料制成。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述绝缘层为硬质绝缘膜或塑胶绝缘层。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述螺母的材质为铝，所述硬质绝缘膜为在螺母表面经氧化处理得到的三氧化二铝层。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述塑胶绝缘层为包覆在螺母本体表面的聚丙烯(PP)层或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层，这两种材质的绝缘层具有耐高温和耐电解液的特性。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述绝缘层的厚度为1μm-10mm。若绝缘层的厚度太小，则绝缘作用步显著，且则在生产或运输过程中容易刮破，导致绝缘形不好；若绝缘层的厚度太大，则会造成材料的浪费。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述基部上设有安装孔，所述下绝缘柱安装在所述安装孔内。

作为本实用新型动力电池顶盖结构的一种改进，所述极柱包括正极柱和负极柱。

相对于现有技术，本实用新型通过在螺母表面处理一层绝缘层(如硬质绝缘膜或塑胶绝缘层等)，使正负极柱外露面积大大减小，能较好的防止运输过程中及生产过程中电芯正负极与外部金属同时接触短路，改善动力电池的安全性能；此外，本实用新型结构简单，组装容易，成本低，利于电池的批量生产。

本实用新型的另一个目的在于提供一种动力电池，包括动力电芯、用于容纳所述动力电芯的金属壳体，以及灌注于金属壳体内的电解液，所述动力电芯的前端设有正极极耳和负极极耳，所述金属壳体包括密封连接的外壳主体和顶盖，所述顶盖为上述段落所述的动力电池顶盖结构。

相对于现有技术，本动力电池由于采用了设有绝缘层的螺母，使的正负极柱外露面积大大减小，能较好的防止运输过程中及生产过程中电芯正负极柱与外部金属同时接触短路，因此具有较高的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型动力电池顶盖结构的剖视图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本实用新型具体实施方式1中的螺母的俯视图；

图4为图3中A-A’面的剖视图；

图5为本实用新型具体实施方式2中的螺母的俯视图；

图6为图5中A-A’面的剖视图；

图7为本实用新型动力电池的剖面图。

具体实施方式

具体实施方式1

如图1至图4所示，本实用新型一种动力电池顶盖结构，包括顶盖片40、极柱10、下绝缘柱60、密封圈50和上绝缘体30，所述极柱10包括基部11和自基部11向上延伸的柱体部12，所述顶盖片40上设有注液孔41、极柱孔42和防爆阀43，所述下绝缘柱60安装在极柱10的基部11上，所述密封圈50套设在极柱10上且位于顶盖片40下方，所述上绝缘体30套设在极柱10上且位于所述顶盖片40上方，所述极柱10密封安装在极柱孔42内，所述极柱10的柱体部12上方螺接有螺母20，所述螺母20包括螺母本体21和设置在所述螺母本体21表面的绝缘层22。

所述上绝缘体30与下绝缘柱60是由耐高温且强度高的陶瓷等绝缘材料制成的。所述密封圈50是由氟橡胶等耐高温、耐腐蚀的弹性密封材料制成。所述螺母是由不锈钢、弹簧钢等弹性材料制成的。

所述绝缘层22为硬质绝缘膜。具体的为在螺母20表面经氧化处理得到的三氧化二铝层的厚度为60μm。

所述基部11上设有安装孔13，所述下绝缘柱60安装在所述安装孔13内。所述极柱10包括正极柱和负极柱。

本实用新型动力电池顶盖组装时，首先，将密封圈50套入极柱10上；其次，将下绝缘柱60装入极柱10的基部11的安装孔13内；再次，将电池顶盖片40套入极柱10的柱体部12上；随后，将上绝缘体30装配到极柱10的柱体部12上；随后，把螺母20装配到极柱10的柱体部12上，把极柱10、上绝缘体30、密封圈50、下绝缘柱60与顶盖片40固定为一体。

如图7所示，本实用新型动力电池，包括动力电芯9、用于容纳所述动力电芯9的金属壳体2，以及灌注于金属壳体2内的电解液，所述动力电芯9的前端设有正极极耳91和负极极耳92，所述金属壳体2包括密封连接的外壳主体21和顶盖1，所述顶盖1为上述段落所述的动力电池顶盖。所述极柱10包括正极柱和负极柱，正极极耳91和负极极耳92分别与正极柱和负极柱焊接连接。

本实用新型动力电池的组装过程如下：首先，将动力电芯9的正极极耳91和负极极耳92分别与顶盖1上安装的正极柱和负极柱焊接连接，然后将连接有顶盖1的动力电芯9放置于外壳主体21中；其次，向外壳主体21中灌注电解液；最后，将顶盖1通过激光焊接密封安装于外壳主体11的顶端，即完成本实用新型动力电池的组装。使用时，极柱10的一端与动力电芯9电性连接，另一端与外电路连接。

具体实施方式2

与具体实施方式1不同的是，所述绝缘层22为塑胶绝缘层，该塑胶绝缘层为包覆在螺母本体21表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层，厚度为1mm。(如图5和图6所示)。

其余同具体实施方式1，这里不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种动力电池顶盖结构，包括顶盖片、极柱、下绝缘柱、密封圈和上绝缘体，所述顶盖片上设有注液孔、极柱孔和防爆阀，所述极柱包括基部和自基部向上延伸的柱体部，所述下绝缘柱安装在极柱的基部上，所述密封圈套设在极柱上且位于顶盖片下方，所述上绝缘体套设在极柱上且位于所述顶盖片上方，所述极柱密封安装在极柱孔内，所述极柱的柱体部上方螺接有螺母，其特征在于：所述螺母包括螺母本体和设置在所述螺母本体表面的绝缘层。

2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述绝缘层为硬质绝缘膜或塑胶绝缘层。

3.根据权利要求2所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述硬质绝缘膜为在螺母表面经氧化处理得到的三氧化二铝层。

4.根据权利要求2所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述塑胶绝缘层为包覆在螺母本体表面的聚丙烯(PP)层或聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

5.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述绝缘层的厚度为1μm-10mm。

6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述基部上设有安装孔，所述下绝缘柱安装在所述安装孔内。

7.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于：所述极柱包括正极柱和负极柱。

8.一种动力电池，包括动力电芯、用于容纳所述动力电芯的金属壳体，以及灌注于金属壳体内的电解液，所述动力电芯的前端设有正极极耳和负极极耳，所述金属壳体包括密封连接的外壳主体和顶盖，其特征在于：所述顶盖为权利要求1至7所述的动力电池顶盖结构。 

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