CN205944228U - 密封钉及二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种密封钉及二次电池。密封钉具有：上开孔；下开孔，与上开孔连通且相互错位。二次电池包括：顶盖，具有注液孔；本实用新型第一方面所述的密封钉，填塞于顶盖的注液孔内；以及焊接密封片，焊接于顶盖，以将被密封钉填塞的注液孔密封。密封钉的顶部与焊接密封片的下表面之间形成有间隙。由于密封钉填塞于顶盖的注液孔内，上开孔和下开孔的孔径小且相互错位，可以避免电解液在二次电池正常的搬运、转移、操作过程中泄露；同时，二次电池内部的气体可以通过上开孔、下开孔及密封钉与焊接密封片之间的间隙流动到焊接密封片与顶盖的焊接处，通过监测气体泄露的程度监测焊接密封片的密封效果，保证焊接密封片对注液孔的密封性。

Description

密封钉及二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种密封钉及二次电池。

背景技术

二次电池尤其是汽车动力蓄电池、储能电池都有8年至20年的使用寿命要求。业界普遍采用在二次电池内部注入足够多的电解液，以满足二次电池使用寿命要求。但是，二次电池内部大量的电解液会导致二次电池在注液后工序至注液孔焊接密封工序之间电解液泄漏问题。二次电池在注液后通常还有电解液浸润工序、化成工序、老化工序、抽气工序、注液孔焊接密封工序。在上述工序间搬运、转移、操作二次电池，电解液容易从注液孔泄漏，既浪费了电解液，又污染了注液孔，并影响注液孔焊接密封品质。

二次电池制造行业普遍采用塑胶钉(或称为密封钉、胶塞等)堵住注液孔的通孔防止电解液泄漏。

二次电池制造行业普遍采用激光焊接的方式，将焊接密封片(或称为上盖、封口钉等)与顶盖(或称为盖体、盖板等)焊接密封。

为了实现防止电解液泄漏、实现注液孔的最终密封，业内通常采用注液孔密封组件方案，如：

于2015年1月7日授权公告的中国专利文献CN204088407U公开了一种锂离子电池注液孔密封件。所述密封件包括上盖和中心柱，上盖下表面的中心位置固定中心柱，中心柱外包裹胶塞，所述胶塞由上部柱体和下部柱体组成，上部柱体的直径大于下部柱体，上部柱体顶面与上盖下表面接触，下部柱体底面为弧面。设备自动将密封件压入注液孔，这时密封件的注塑部分被完全塞入，电池内保持良好的抽真空状态，将电池拿出抽真空箱，清洗之后，将密封件上部金属部分与电池盖体进行激光焊接。上述方案的缺点是密封件将注液孔完全密封，所以上盖与电池盖板的焊接区域与电池内部之间不导通气体，不能利用氦检法或压差法进行焊接质量检测、电池气密性检测，电池注液口的密封质量难以得到保证。

于2016年5月4日授权公告的中国专利文献CN205211803U公开了一种二次电池注液孔密封组件，用于对设置于二次电池的顶盖上的注液孔进行密封，包括：密封钉和密封膜。密封钉塞入注液孔中，以对注液孔进行一次密封；密封膜完全覆盖注液孔并热熔密封粘接在顶盖上，以对注液孔进行二次密封。上述方案的缺点是密封钉对注液孔进行了一次密封，以致密封膜内侧与电池内部之间不导通气体，不能利用氦检法或压差法进行密封膜热熔质量检测、电池气密性检测，电池注液口的密封质量难以得到保证。

上述已有技术中均有一个明显缺陷，采用塑胶钉(或称为密封钉、胶塞等)堵住了注液孔的通孔，导致二次电池注液孔外层密封熔合区(焊接密封片与顶盖的焊接区域)与二次电池内部不导通气体，不能利用氦检法或压差法进行焊接(或热熔)质量检测、电池气密性检测，难以确保电池注液口的密封质量。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种密封钉及二次电池，其能降低密封钉的预密封对焊接密封片的焊缝检测效果的影响，保证焊接密封片对二次电池的注液孔的密封性。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种密封钉，其具有：上开孔；以及下开孔，与上开孔连通且相互错位。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种二次电池，其包括：顶盖，具有注液孔；本实用新型第一方面所述的密封钉，填塞于顶盖的注液孔内；以及焊接密封片，焊接于顶盖，以将被密封钉填塞的注液孔密封。其中，密封钉的顶部与焊接密封片的下表面之间形成有间隙。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的密封钉及二次电池中，由于密封钉填塞于顶盖的注液孔内，上开孔和下开孔的孔径小且相互错位，可以避免电解液在二次电池正常的搬运、转移、操作过程中泄露；同时，由于上开孔和下开孔相互连通，二次电池内部的气体可以通过上开孔、下开孔及密封钉的顶部与焊接密封片之间的间隙流动到焊接密封片与顶盖的焊接处，通过监测气体泄露的程度即可监测焊接密封片的密封效果，保证焊接密封片对二次电池的注液孔的密封性。

附图说明

图1为根据本实用新型的密封钉的立体图；

图2为根据本实用新型的密封钉的剖视图；

图3为根据本实用新型的二次电池的立体图；

图4为根据本实用新型的二次电池的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1密封钉 2顶盖

11上开孔 21注液孔

12下开孔 22第一凹槽

13上端部 3焊接密封片

14下端部 31第二凹槽

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的密封钉及二次电池。

首先说明本实用新型第一方面所述的密封钉。

参照图1至图4，根据本实用新型的密封钉1具有：上开孔11；以及下开孔12，与上开孔11连通且相互错位。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，上开孔11的孔径和下开孔12的孔径为密封钉1的下端直径的1/2～3/4。当本实用新型的密封钉1用于密封后述二次电池的注液孔21时，如果上开孔11的孔径和下开孔12的孔径过小，则上开孔11和下开孔12容易被电解液的结晶堵塞，如果上开孔11的孔径和下开孔12的孔径过大，则不利于密封钉1的加工。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，上开孔11的孔径和下开孔12的孔径为0.5mm～2mm。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，上开孔11和下开孔12的错位量为下开孔12孔径的2/5～4/5，优选1/2。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，参照图1和图2，密封钉1具有上端部13和下端部14，且上端部13的直径大于下端部14的直径；上开孔11贯通上端部13，下开孔12贯通下端部14。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，参照图1和图2，下端部14为上大下小的锥形。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，密封钉1由塑料或橡胶制成。密封钉1优选由聚四氟乙烯或三元乙丙橡胶制成。当密封钉1用于密封后述二次电池的注液孔21时，能够避免密封钉1被电解液腐蚀。

在根据本实用新型的密封钉1的一实施例中，密封钉1注塑成型。

其次说明根据本实用新型第二方面所述的二次电池。

参照图1至图4，根据本实用新型的二次电池包括：顶盖2，具有注液孔21；本实用新型第一方面所述的密封钉1，填塞于顶盖2的注液孔21内；以及焊接密封片3，焊接于顶盖2，以将被密封钉1填塞的注液孔21密封。其中，密封钉1的顶部与焊接密封片3的下表面之间形成有间隙。

在根据本实用新型的二次电池中，由于密封钉1填塞于顶盖2的注液孔21内，上开孔11和下开孔12的孔径小且相互错位，可以避免电解液在二次电池正常的搬运、转移、操作过程中泄露；同时，由于上开孔11和下开孔12相互连通，二次电池内部的气体可以通过上开孔11、下开孔12及密封钉1的顶部与焊接密封片3之间的间隙流动到焊接密封片3与顶盖2的焊接处，通过监测气体(通常为氦气)泄露的程度即可监测焊接密封片3的密封效果，保证焊接密封片3对二次电池的注液孔21的密封性。

在此补充说明的是，通常在焊接密封片3与顶盖2的焊接前，将氦气注入二次电池内，由于开孔11和下开孔12的孔径小，所以氦气流失的速率很低，所以在焊接密封片3与顶盖2的焊接后，二次电池内的氦气依然能保持在氦质谱检漏仪的检测范围内(经过实验，静置一天后，二次电池内的氦气含量依然达标)。在使用氦质谱检漏仪检测焊接密封片3的气密性时，如果检测到的氦气含量超过一定的规格，则判定焊接密封片3焊接的气密性不良。

在根据本实用新型的二次电池的一实施例中，参照图3和图4，顶盖2还具有与注液孔21连通的第一凹槽22，且焊接密封片3焊接在第一凹槽22内。

在根据本实用新型的二次电池的一实施例中，密封钉1的下端部14的下端的直径略小于注液孔21的直径(例如，密封钉1的下端部14的下端的直径比注液孔21的直径小0.5mm)，便于密封钉1插入注液孔21；密封钉1的下端部14的上端(即下端部14与上端部13连接的部位)的直径略大于注液孔21的直径(例如，密封钉1的下端部14的上端的直径比注液孔21的直径大0.5mm)，以保证密封钉1的下端部14能够充分密封注液孔21。同时，由于上端部13的直径大于下端部14的直径，所以上端部13能够防止密封钉1被挤压到二次电池的内部。

在根据本实用新型的二次电池的一实施例中，参照图4，焊接密封片3的下侧具有第二凹槽31，与密封钉1的上开孔11相对。第二凹槽31的深度优选焊接密封片3厚度的1/3～1/2，第二凹槽31的直径优选焊接密封片3直径的1/2～3/5，且第二凹槽31的直径应大于密封钉1的上端部13的直径。

在根据本实用新型的二次电池的一实施例中，焊接密封片3由纯铝、铝合金或不锈钢等材料通过锻造或铸造制成。

Claims (10)

1.一种密封钉(1)，其特征在于，具有：

上开孔(11)；以及

下开孔(12)，与上开孔(11)连通且相互错位。

2.根据权利要求1所述的密封钉(1)，其特征在于，上开孔(11)的孔径和下开孔(12)的孔径为密封钉(1)的下端直径的1/2～3/4。

3.根据权利要求1所述的密封钉(1)，其特征在于，上开孔(11)和下开孔(12)的错位量为下开孔(12)孔径的2/5～4/5。

4.根据权利要求3所述的密封钉(1)，其特征在于，上开孔(11)和下开孔(12)的错位量为下开孔(12)孔径的1/2。

5.根据权利要求1所述的密封钉(1)，其特征在于，

密封钉(1)具有上端部(13)和下端部(14)，且上端部(13)的直径大于下端部(14)的直径；

上开孔(11)贯通上端部(13)，下开孔(12)贯通下端部(14)。

6.根据权利要求5所述的密封钉(1)，其特征在于，下端部(14)为上大下小的锥形。

7.根据权利要求1所述的密封钉(1)，其特征在于，密封钉(1)由塑料或橡胶制成。

8.一种二次电池，包括：

顶盖(2)，具有注液孔(21)；

其特征在于，

所述二次电池还包括：

根据权利要求1-7中任一项所述的密封钉(1)，填塞于顶盖(2)的注液孔(21)内；

焊接密封片(3)，焊接于顶盖(2)，以将被密封钉(1)填塞的注液孔(21)密封；

其中，密封钉(1)的顶部与焊接密封片(3)的下表面之间形成有间隙。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，顶盖(2)还具有与注液孔(21)连通的第一凹槽(22)，且焊接密封片(3)焊接在第一凹槽(22)内。

10.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，焊接密封片(3)的下侧具有第二凹槽(31)，与密封钉(1)的上开孔(11)相对。