CN206370449U - 一种带有正负极软连接的电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有正负极软连接的电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、正极柱密封组件、负极柱、负极柱密封组件、正极软连接片、负极软连接片和塑胶固定板，正极柱穿过塑胶固定板并通过正极柱密封组件安装在正极柱孔上，负极柱穿过塑胶固定板并通过负极柱密封组件安装在负极柱孔上，防爆孔设置在正极柱孔和负极柱孔的中间，所述防爆孔的上部设有防爆膜，下部设有防爆阀，正极软连接片焊接在正极柱的底部，负极软连接片焊接在负极柱的底部。本电池顶盖通过同时设置防爆阀和正负极软连接，通过正负极软连接将动力电池中的电流引出以起到防爆的作用，起到了双重防爆的作用，从而保证了动力电池的安全性能和使用寿命。

Description

一种带有正负极软连接的电池顶盖

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地说是涉及一种带有正负极软连接的电池顶盖。

背景技术

动力电池是为新能源汽车提供动力来源的电源，动力电池一般采用铝壳封装，并在铝壳上方利用顶盖封装。由于动力电池在电池顶盖与铝壳焊接后未密封结构，当电池发生短路时，内部气压会迅速增大，容易发生电池爆炸的危险。现有技术中多采用防爆阀或防爆线作为电池的防爆保护，然而其防爆性能难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有正负极软连接的电池顶盖，该电池顶盖上同时设有防爆阀和正负极软连接，一方面可通过防爆阀起到防爆作用，另一方面可通过正负极软连接将动力电池中的电流引出以起到防爆的作用，从而保证了动力电池的安全性能和使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种带有正负极软连接的电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、正极柱密封组件、负极柱、负极柱密封组件、正极软连接片、负极软连接片和塑胶固定板，所述顶盖片上设有正极柱孔、负极柱孔、防爆孔和注液孔，所述正极柱穿过塑胶固定板并通过正极柱密封组件安装在正极柱孔上，所述负极柱穿过塑胶固定板并通过负极柱密封组件安装在负极柱孔上，所述注液孔设置在负极柱孔的一侧，所述防爆孔设置在正极柱孔和负极柱孔的中间，所述防爆孔的上部设有防爆膜，下部设有防爆阀，所述正极软连接片焊接在正极柱的底部，负极软连接片焊接在负极柱的底部；所述正极柱密封组件包括绝缘陶瓷柱、氟橡胶密封圈、碳化硅密封圈、卡簧和塑胶密封件，所述负极柱密封组件包括绝缘陶瓷柱、氟橡胶密封圈、绝缘陶瓷环、卡簧和塑胶密封件，所述绝缘陶瓷柱设置在正极柱和负极柱与顶盖片之间，所述氟橡胶密封圈套设在正极柱和负极柱上以将极柱与顶盖片绝缘隔离，所述碳化硅密封圈和绝缘陶瓷环分别套设在正极柱和负极柱上，所述卡簧设置在正极柱和负极柱的固定卡槽上，所述塑胶密封件套盖在正极柱和负极柱的顶部对碳化硅密封圈/绝缘陶瓷环和卡簧进行密封。

作为本实用新型的一种改进， 所述正极柱和负极柱上均设有矩形安装底座以及垂直设置在安装底座上的圆柱形极柱连接部，所述极柱连接部设置在安装底座的中部，所述极柱连接部的外缘设有一圈固定卡槽，极柱连接部的顶部设有环形凸台，所述极柱连接部的中部设有用于安装导电螺柱的极柱螺纹孔，所述安装底座上位于极柱连接部的两侧设有绝缘陶瓷柱安装槽。

作为本实用新型的一种改进， 所述正极柱的安装底座和极柱连接部采用铝合金一体成型制成，所述负极柱的安装底座和极柱连接部采用紫铜一体成型制成，并且在正极柱的极柱螺纹孔内设有不锈钢钢丝螺套。

作为本实用新型的一种改进， 所述顶盖片为一铝基板，所述正极柱孔、负极柱孔和注液孔均为沉头孔，所述防爆孔为台阶孔，防爆孔的底部设有防爆阀安装孔，中间为通透孔。

作为本实用新型的一种改进， 所述正极软连接片采用单层厚度为0.1mm的6-10层铝箔叠加焊接制成，所述负极软连接片采用单层厚度为0.1mm的4-8层T2纯铜箔叠加焊接制成。

作为本实用新型的一种改进，所述正极软连接片和负极软连接片上均设有贯穿整个软连接片的第一折痕凹槽和第二折痕凹槽，所述第一折痕凹槽设置在正极软连接片和负极软连接片上的中部，所述第二折痕凹槽设置在第一折痕凹槽的一侧，第一折痕凹槽的另一侧设有焊接接头分布区，焊接接头分布区上设有多个焊接接头。

作为本实用新型的一种改进，所述第一折痕凹槽和第二折痕凹槽的槽口分别位于软连接片的上表面和下表面，并且第一折痕凹槽的槽深小于第二折痕凹槽的槽深。

作为本实用新型的一种改进，所述正极软连接片和负极软连接片的焊接接头分布区上均匀分布有大小相同的4-8个焊接接头，所述正极软连接片和负极软连接片通过焊接接头分别焊接在正极柱和负极柱的安装底座的底部。

相对于现有技术，本实用新型的电池顶盖整体结构设计巧妙，结构简单可靠，拆卸组装维修更换方便，成本较低，由于防爆膜与防爆阀以及正负极软连接片的设置，可使得电池顶盖具有双重的防爆能力，具备良好的防爆性能，可有效提高动力电池的使用安全性能和使用寿命；由于所设置的正极柱密封组件和负极柱密封组件的结构设计巧妙实用，可有效增强正极柱和负极柱与顶盖片之间的密封与绝缘性能，提高了电池顶盖的安全可靠性，另外，由于正负极软连接上设置的第一折痕凹槽和第二折痕凹槽可在一定程度上提高软连接片的机械强度，并且第一折痕凹槽的槽底抵接在正极柱和负极柱的安装底座的底部上，这样可以增加软连接片与正极柱和负极柱之间的连接稳定性的同时，也能够提高软连接片与正极柱和负极柱之间的导电性能，从而可有效地将电池内部的电流通过软连接片导向正极柱和负极柱。另外，将第二折痕凹槽的槽深设置的比第一折痕凹槽的槽深大，可能够增强软连接片的过流能力，从而可有效地将电池内部的电流导向正极柱和负极柱中，防止电池内部因内压过高而发生爆炸的危险。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸结构示意图。

图2为本实用新型的截面结构示意图。

图3为本实用新型的正负极软连接的焊接位置示意图。

图4为本实用新型的整体组装结构示意图。

图中：1-顶盖片，2-负极柱，3-正极柱，4-负极软连接片，5-正极软连接片，6-负极柱孔，7-正极柱孔，8-防爆孔，9-注液孔，10-绝缘陶瓷柱，11-氟橡胶密封圈，13-绝缘陶瓷环，14-碳化硅密封圈，15-卡簧，16-塑胶密封件，17-防爆阀，18-防爆膜，19-安装底座，20-极柱连接部，21-绝缘陶瓷柱安装槽，22-固定卡槽，23-第一折痕凹槽，24-第二折痕凹槽，25-塑胶固定板，26-钢丝螺套，27-焊点。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1—图4，一种带有正负极软连接的电池顶盖，包括顶盖片1、正极柱3、正极柱3密封组件、负极柱2、负极柱2密封组件、正极软连接片5、负极软连接片4和塑胶固定板25。其中，所述顶盖片1为一铝基板，在顶盖片1上设有正极柱孔7、负极柱孔6、防爆孔8和注液孔9，所述防爆孔8设置在正极柱孔7和负极柱孔6的中间，所述防爆孔8为台阶孔，防爆孔8的底部设有防爆阀17安装孔，中间为通透孔，在防爆孔8的上部设有防爆膜18，下部设有防爆阀17，防爆膜18与防爆阀17的双重设定可有效起到防爆效果。所述注液孔9为沉头孔，用于补充灌注电池电解液，并且将注液孔9设置在负极柱孔6的右侧，通过负极柱2将其与防爆孔8进行隔离开，这样可以有效防止溅出的电解液对防爆膜18的腐蚀作用。所述正极柱3穿过塑胶固定板25并通过正极柱3密封组件安装在正极柱孔7上，所述负极柱2穿过塑胶固定板25并通过负极柱2密封组件安装在负极柱孔6上，所述正极软连接片5焊接在正极柱3的底部，负极软连接片4焊接在负极柱2的底部。所述正极柱3密封组件包括绝缘陶瓷柱10、氟橡胶密封圈11、碳化硅密封圈14、卡簧15和塑胶密封件16，所述负极柱2密封组件包括绝缘陶瓷柱10、氟橡胶密封圈11、绝缘陶瓷环13、卡簧15和塑胶密封件16，所述绝缘陶瓷柱10设置在正极柱3和负极柱2与顶盖片1之间，所述氟橡胶密封圈11套设在正极柱3和负极柱2上以将极柱与顶盖片1绝缘隔离，所述碳化硅密封圈14和绝缘陶瓷环13分别套设在正极柱3和负极柱2上，所述卡簧15设置在正极柱3和负极柱2的固定卡槽22上，所述塑胶密封件16套盖在正极柱3和负极柱2的顶部对碳化硅密封圈14/绝缘陶瓷环13和卡簧15进行密封。

进一步的，所述正极柱孔7和负极柱孔6为沉头孔，所述正极柱3和负极柱2上均设有矩形安装底座19以及垂直设置在安装底座19上的圆柱形极柱连接部20，所述极柱连接部20设置在安装底座19的中部，所述极柱连接部20的外缘设有一圈固定卡槽22，极柱连接部20的顶部设有环形凸台，环形凸台是设置便于将电池顶盖极柱与用电设备的连接，所述极柱连接部20的中部设有用于安装导电螺柱的极柱螺纹孔，所述安装底座19上位于极柱连接部20的两侧设有绝缘陶瓷柱安装槽21，便于稳定安装绝缘陶瓷柱10。所述正极柱3的安装底座19和极柱连接部20采用铝合金一体成型制成，所述负极柱2的安装底座19和极柱连接部20采用紫铜一体成型制成，并且在正极柱3的极柱螺纹孔内设有不锈钢钢丝螺套26，设置不锈钢钢丝螺套26可有效增强正极柱3上极柱螺纹孔的抗拉强度以及抗扭曲变形性能。

因此，在将正极柱3与负极柱2进行密封装配时，先将极柱连接部20穿过塑胶固定板25并让安装底座19套接在塑胶固定板25上，再将绝缘陶瓷柱10放置在绝缘陶瓷柱安装槽21中，然后将顶盖片1从上往下套接正极柱3和负极柱2的极柱连接部20直至塑胶固定板25的顶部以及绝缘陶瓷柱10与顶盖片1的底部相抵接为止，并将氟橡胶密封圈11分别套接在正极柱3和负极柱2的极柱连接部20上，然后分别向露出在顶盖片1上部的正极柱3和负极柱2的极柱连接部20上套接碳化硅密封圈14和绝缘陶瓷环13直至两者被卡接在正极柱孔7和负极柱孔6的上凹槽中，再将卡簧15放置到固定卡槽22上以对碳化硅密封圈14和绝缘陶瓷环13以及正极柱3与负极柱2进行固定作用，防止振动情况下发生松动现象，最后在向露出在顶盖片1上部的所有部件上套盖塑胶密封件16，以作进一步的密封作用。所述塑胶密封件16经过注塑成型，具有良好的密封性能，可靠性、稳定性好。

更进一步的，所述正极软连接片5采用单层厚度为0.1mm的6-10层铝箔叠加焊接制成，所述负极软连接片4采用单层厚度为0.1mm的4-8层T2纯铜箔叠加焊接制成，具有导电性能好、柔韧性好、可折叠性能佳及较大的过流面积。其中，正极软连接片5的焊接方式采用超声焊接，而负极软连接片4的焊接则采用激光焊接，焊斑均匀，且在焊接后拍平，保证整个正极软连接片5或负极软连接片4的平整度。所述正极软连接片5和负极软连接片4上均设有贯穿整个软连接片的第一折痕凹槽23和第二折痕凹槽24，可在一定程度上提高软连接片的机械强度。并且所述第一折痕凹槽23设置在正极软连接片5和负极软连接片4上的中部，所述第二折痕凹槽24设置在第一折痕凹槽23的一侧，第一折痕凹槽23的另一侧设有焊接接头分布区，焊接接头分布区上设有多个焊接接头。所述正极软连接片5和负极软连接片4的焊接接头分布区上均匀分布有大小相同的4-8个焊接接头，所述正极软连接片5和负极软连接片4通过焊接接头分别焊接在正极柱3和负极柱2的安装底座19的底部。优选的，采用4个焊接接头，并在正极柱3和负极柱2安装底座19的底部上设置有分布于绝缘陶瓷柱安装槽21和极柱螺纹孔位四周的若干个焊点27，从而每两个焊接接头与正极柱3或负极柱2进行焊接连接，可确保焊接平整度的同时，也能够避免存在虚焊、点焊及脱落的缺陷。

所述第一折痕凹槽23和第二折痕凹槽24的槽口分别位于软连接片的上表面和下表面，并且第一折痕凹槽23的槽深小于第二折痕凹槽24的槽深。第一折痕凹槽23的槽底抵接在正极柱3和负极柱2的安装底座19的底部上，这样可以增加软连接片与正极柱3和负极柱2之间的连接稳定性的同时，也能够提高软连接片与正极柱3和负极柱2之间的导电性能，从而可有效地将电池内部的电流通过软连接片导向正极柱3和负极柱2。另外，将第二折痕凹槽24的槽深设置的比第一折痕凹槽23的槽深大，可能够增强软连接片的过流能力。

在将上述的正极软连接片5和负极软连接片4焊接至电池顶盖上的正负极柱2底座时，以正极软连接片5焊接后90°剥离力不小于200N以及负极软连接片4焊接90°剥离力不小于300N为准，并且软连接片90°剥离后，正负极柱2上需要焊接残留，残留面积不得少于焊接面积的80%。从而可确保正极软连接片5和负极软连接片4与电池顶盖之间具有良好的连接稳定性。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词第一、第二的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于：包括顶盖片、正极柱、正极柱密封组件、负极柱、负极柱密封组件、正极软连接片、负极软连接片和塑胶固定板，所述顶盖片上设有正极柱孔、负极柱孔、防爆孔和注液孔，所述正极柱穿过塑胶固定板并通过正极柱密封组件安装在正极柱孔上，所述负极柱穿过塑胶固定板并通过负极柱密封组件安装在负极柱孔上，所述注液孔设置在负极柱孔的一侧，所述防爆孔设置在正极柱孔和负极柱孔的中间，所述防爆孔的上部设有防爆膜，下部设有防爆阀，所述正极软连接片焊接在正极柱的底部，负极软连接片焊接在负极柱的底部；所述正极柱密封组件包括绝缘陶瓷柱、氟橡胶密封圈、碳化硅密封圈、卡簧和塑胶密封件，所述负极柱密封组件包括绝缘陶瓷柱、氟橡胶密封圈、绝缘陶瓷环、卡簧和塑胶密封件，所述绝缘陶瓷柱设置在正极柱和负极柱与顶盖片之间，所述氟橡胶密封圈套设在正极柱和负极柱上以将极柱与顶盖片绝缘隔离，所述碳化硅密封圈和绝缘陶瓷环分别套设在正极柱和负极柱上，所述卡簧设置在正极柱和负极柱的固定卡槽上，所述塑胶密封件套盖在正极柱和负极柱的顶部对碳化硅密封圈/绝缘陶瓷环和卡簧进行密封。

2.如权利要求1所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述正极柱和负极柱上均设有矩形安装底座以及垂直设置在安装底座上的圆柱形极柱连接部，所述极柱连接部设置在安装底座的中部，所述极柱连接部的外缘设有一圈固定卡槽，极柱连接部的顶部设有环形凸台，所述极柱连接部的中部设有用于安装导电螺柱的极柱螺纹孔，所述安装底座上位于极柱连接部的两侧设有绝缘陶瓷柱安装槽。

3.如权利要求2所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述正极柱的安装底座和极柱连接部采用铝合金一体成型制成，所述负极柱的安装底座和极柱连接部采用紫铜一体成型制成，并且在正极柱的极柱螺纹孔内设有不锈钢钢丝螺套。

4.如权利要求2或3所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片为一铝基板，所述正极柱孔、负极柱孔和注液孔均为沉头孔，所述防爆孔为台阶孔，防爆孔的底部设有防爆阀安装孔，中间为通透孔。

5.如权利要求4所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述正极软连接片采用单层厚度为0.1mm的6-10层铝箔叠加焊接制成，所述负极软连接片采用单层厚度为0.1mm的4-8层T2纯铜箔叠加焊接制成。

6.如权利要求5所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述正极软连接片和负极软连接片上均设有贯穿整个软连接片的第一折痕凹槽和第二折痕凹槽，所述第一折痕凹槽设置在正极软连接片和负极软连接片上的中部，所述第二折痕凹槽设置在第一折痕凹槽的一侧，第一折痕凹槽的另一侧设有焊接接头分布区，焊接接头分布区上设有多个焊接接头。

7.如权利要求6所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述第一折痕凹槽和第二折痕凹槽的槽口分别位于软连接片的上表面和下表面，并且第一折痕凹槽的槽深小于第二折痕凹槽的槽深。

8.如权利要求7所述的一种带有正负极软连接的电池顶盖，其特征在于，所述正极软连接片和负极软连接片的焊接接头分布区上均匀分布有大小相同的4-8个焊接接头，所述正极软连接片和负极软连接片通过焊接接头分别焊接在正极柱和负极柱的安装底座的底部。