CN206893706U - 注液口密封组件及电池组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种注液口密封组件及电池组件，该注液口密封组件包括:电池盖板，其上开设有沉孔以及注液孔，密封片设置于沉孔中，胶塞塞于注液孔中，贯穿胶塞的气流导孔中配合有单向阀，当胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，单向阀关闭并使气流导孔被封闭，而当胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于阈值时，单向阀开启使气流导孔沿从胶塞底端侧指向顶端侧的方向单向导通。假若密封片焊接焊缝存在通透性性缺陷，负压通过通孔传递至胶塞处，气流导孔的单向性保证在压差作用下，将电池内部惰性气体抽出并被检测到，可有效防止激光焊接坏品逃逸。

Description

注液口密封组件及电池组件
技术领域
本实用新型涉及二次电池领域,尤其涉及一种带有单向开启导通胶塞的注液口密封组件及电池组件。
背景技术
已知的二次电池制造技术例如方形金属壳体电池,在完成注液工序之后,需要在电池腔体内加注惰性检测气体，再在注液孔中塞入胶塞进行初始密封，接着在注液孔的上方盖上金属密封片并进行激光密封焊接，最后将电池放入密封腔体抽真空进行气密性检测，若激光焊接焊缝处有通透性缺陷如针孔、爆点、裂纹等缺陷，则希望在外部负压作用下，腔体内的惰性气体会泄露被检测，从而可以将所述类激光焊接坏品挑出。
但是，上述的注液口密封组件存在以下缺陷：
1)用于初始密封的胶塞具有弹性特征，将其塞入注液口后会将注液口密封，密封性可完全使惰性气体无法逃逸，若用于最终密封的金属密封片为激光焊接通孔性坏品，则通过通孔传递的负压将无法将电池腔体内部的惰性气体抽出，进而导致所述类激光焊接坏品无法检出。
2)上述的注液口密封组件无法取消初始密封胶钉，否则腔体内电解液容易溢出而成为污染物，进而大大降低了后续的金属密封片激光焊接良品率。
3)上述的注液口密封组件无法取消激光焊接进行最终密封，否则电池的密封强度将达不到，易漏液。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型目的在于提供一种带有单向开启导通胶塞的注液口密封组件及电池组件，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型实施例公开的一种注液口密封组件，包括:
密封片，其与形成在电池盖板上的注液口沉孔密封配合；
胶塞，其与形成在所述电池盖板的注液孔密封配合，所述注液孔设置在所述注液口沉孔上方，且所述注液孔与注液口沉孔连通形成贯穿所述电池盖板的通孔；以及，
贯穿所述胶塞的气流导孔和与所述气流导孔配合的单向阀，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述单向阀关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述单向阀开启使所述气流导孔沿从所述胶塞底端侧指向顶端侧的方向单向导通。
在一些优选实施方案中，所述单向阀包括与所述气流导孔密封配合的弹性凸起膜片，所述弹性凸起膜片包括与所述气流导孔固定连接为一体结构的多个凸起膜瓣，所述凸起膜瓣的顶端延伸于气流导孔内腔，所述凸起膜瓣的根部与所述气流导孔内壁密封连接，并且至少在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成有闭合间隙，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述闭合间隙因所述凸起膜瓣的弹力作用关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述闭合间隙开启并在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成气流出口且在所述的多个凸起膜瓣的根部形成气流进口。
进一步的，所述弹性凸起膜片由3-10片凸起膜瓣抵接而成。
在一些优选实施方案中，所述密封片的上端面与所述注液口沉孔的上端面平齐，所述密封片的下端面与所述注液口沉孔的下端面平齐。
在一些优选实施方案中，所述密封片的底端面上还形成密封片沉孔，所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分容置于所述密封片沉孔内。
进一步的，所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分的高度为0-0.3mm。
在一些优选实施方案中，所述注液口沉孔的横向截面为倒梯形。
在一些优选实施方案中，所述密封片沉孔的横向截面为梯形。
在一些优选实施方案中，所述密封片与电池盖板通过激光焊接结合。
本实用新型实施例还公开了一种电池组件，包括电芯、电池壳体和所述的注液口密封组件，所述电芯设置于由所述电池壳体和所述注液口密封组件围合形成的封装腔室内。
与现有技术相比，本实用新型的优点至少在于：
1)本实用新型提供的注液口密封组件,在自然状态下时,与气流导孔配合的单向阀(优选的，与气流导孔密封配合的弹性凸起膜片)处于闭合状态,气流导孔的单向性保证电芯内部的电解液无法溢出，电池内的惰性气体无法在自然状态下无法溢出，保证焊接良品率和后续气密性检测的准确性。
2)假若密封片焊接焊缝存在通透性性缺陷，气密测试的负压通过通孔传递至胶塞处，气流导孔的单向性保证在压差作用下，将电池内部惰性气体抽出并被检测到，可有效防止激光焊接坏品逃逸，提高电池的使用性能和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型一典型实施例所公开的注液口密封组件的结构示意图；
图2为本实用新型一典型实施例所公开的气流导孔和凸起膜瓣的结构示意图。
附图标记说明：1-电池盖板，11-注液孔，12-注液口沉孔，2-胶塞，21-气流导孔，22-凸起膜瓣，23-闭合间隙，3-密封片，31-密封片沉孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型实施例公开的一种注液口密封组件，包括:
密封片，其与形成在电池盖板上的注液口沉孔密封配合；
胶塞，其与形成在所述电池盖板的注液孔密封配合，所述注液孔设置在所述注液口沉孔上方，且所述注液孔与注液口沉孔连通形成贯穿所述电池盖板的通孔；以及，
贯穿所述胶塞的气流导孔和与所述气流导孔配合的单向阀，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述单向阀关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述单向阀开启使所述气流导孔沿从所述胶塞底端侧指向顶端侧的方向单向导通。
在一些优选实施方案中，所述单向阀包括与所述气流导孔密封配合的弹性凸起膜片，所述弹性凸起膜片包括与所述气流导孔固定连接为一体结构的多个凸起膜瓣，所述凸起膜瓣的顶端延伸于气流导孔内腔，所述凸起膜瓣的根部与所述气流导孔内壁密封连接，并且至少在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成有闭合间隙，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述闭合间隙因所述凸起膜瓣的弹力作用关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述闭合间隙开启并在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成气流出口且在所述的多个凸起膜瓣的根部形成气流进口。
进一步的，所述弹性凸起膜片由3-10片凸起膜瓣抵接而成。更进一步的，所述凸起膜瓣状结构由对称设置的4片凸起膜瓣抵接而成。
在一些优选实施方案中，所述密封片的上端面与所述注液口沉孔的上端面平齐，所述密封片的下端面与所述注液口沉孔的下端面平齐。
在一些优选实施方案中，所述密封片的底端面上还形成密封片沉孔，所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分容置于所述密封片沉孔内。更具体的，所述密封片沉孔的高度为0.4mm。
进一步的，所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分的高度为0-0.3mm。
在一些优选实施方案中，所述注液口沉孔的横向截面为倒梯形。
在一些优选实施方案中，所述密封片沉孔的横向截面为梯形。
在一些优选实施方案中，所述密封片与电池盖板通过激光焊接结合。
本实用新型实施例还公开了一种电池组件，包括电芯、电池壳体和所述的注液口密封组件，所述电芯设置于由所述电池壳体和所述注液口密封组件围合形成的封装腔室内。
通过以上技术方案，本实用新型提供的注液口密封组件,在自然状态下时,与气流导孔配合的单向阀(优选的，与气流导孔密封配合的弹性凸起膜片)处于闭合状态,气流导孔的单向性保证电芯内部的电解液无法溢出，电池内的惰性气体无法在自然状态下无法溢出，保证焊接良品率和后续气密性检测的准确性；
此外，假若密封片焊接焊缝存在通透性性缺陷，气密测试的负压通过通孔传递至胶塞处，气流导孔的单向性保证在压差作用下，将电池内部惰性气体抽出并被检测到，可有效防止激光焊接坏品逃逸，提高电池的使用性能和安全性。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型所公开的注液口密封组件的技术方案作进一步的说明。
参见图1-2所示，本实施例所提供的注液口密封组件,包括电池盖板1、胶塞2和密封片3。电池盖板1上设置上下连通的注液口沉孔12和注液孔11，且注液口沉孔12与注液孔11连通形成贯穿电池盖板1的通孔，注液口沉孔12下沿口径大于注液孔11的内径，从而使得密封片3置于注液口沉孔12中时不会掉入注液孔11中，密封片3的上端面与注液口沉孔12的上端面平齐，密封片3的下端面与注液口沉孔12的下端面平齐，注液口沉孔12的侧边采用自上边缘到下边缘宽度规格逐渐减小结构以形成内边缘斜体结构，亦即注液口沉孔12的横截面为倒等腰梯形，如此设计可以利于密封片3的导入，密封片3的外边缘与注液口沉孔12的内边缘平齐且无装配间隙，胶塞2塞入注液孔11中与注液孔11紧密配合，从而使得胶塞2不会从注液孔中掉落，且胶塞2的自注液孔11中凸露出0-0.3mm，另外，密封片3带有呈等腰梯形的密封片沉孔31，密封片沉孔31的高度为0.4mm，胶塞2塞入注液孔11时，密封片沉孔31高度可以完全容纳胶塞2自注液孔11中凸露的部分。
胶塞2包括本体、贯穿于本体的气流导孔21和与气流导孔21密封配合的弹性凸起膜片，弹性凸起膜片为凸起膜瓣状结构，凸起膜瓣状结构包含四个抵接的凸起膜瓣22，凸起膜瓣22与气流导孔21固定连接为一体式结构，凸起膜瓣22的顶端延伸于气流导孔中21，凸起膜瓣22的根部抵于气流导孔21的内壁，并且在多个凸起膜瓣22之间形成可启闭的闭合间隙23，其中，胶塞2的材质为30％PP+70％三元乙丙复合材料，使得胶塞2具备良好的弹性性能和较强的耐电解液腐蚀性。
当所述注液口密封组件处于自然状态下，所述的闭合间隙23在凸起膜瓣22的弹力(该弹力由膜瓣弹性部件自身释放)作用下呈闭合状态，各个凸起膜瓣22的顶端抵接并遮盖气流导孔21，于凸起膜瓣22顶端和根部之间施加压力差可以开启所述闭合间隙23。
当对所述注液口密封组件施加压力差(将电池放入密封腔体中抽真空，引发胶塞的顶端侧压力小于胶塞底端侧，压力差值为70kpa)，在压力差的作用下,受压后的气体会冲击凸起膜瓣22，从而使得凸起膜瓣22发生弹性变形并开启闭合间隙23,此时惰性气体便可以自导气孔21沿多个凸起膜瓣22之间形成的闭合间隙23逸出，其中凸起膜瓣22的顶端之间形成气流出口，凸起膜瓣22的根部形成气流进口，气体单向流动方向为自所述气流进口流入至所述气流出口流出，凸起膜瓣22凸起的方向性决定了气体流动方向，气流逆向不可执行。
若密封片2焊接焊缝存在通透性性缺陷，气密测试的负压通过通孔传递至胶塞2处，气流导孔21的单向性保证在压差作用下，将电池内部惰性气体抽出被检测到，可有效防止激光焊接坏品逃逸，提高电池的使用性能和安全性。实验挑选10只以上焊缝存在爆点、针孔、裂纹等缺陷的电池进行气密性测试，结果100％检出。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种注液口密封组件，其特征在于包括:
密封片，其与形成在电池盖板上的注液口沉孔密封配合；
胶塞，其与形成在所述电池盖板的注液孔密封配合，所述注液孔设置在所述注液口沉孔上方，且所述注液孔与注液口沉孔连通形成贯穿所述电池盖板的通孔；以及，
贯穿所述胶塞的气流导孔和与所述气流导孔配合的单向阀，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述单向阀关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述单向阀开启使所述气流导孔沿从所述胶塞底端侧指向顶端侧的方向单向导通。
2.根据权利要求1所述的注液口密封组件，其特征在于：所述单向阀包括与所述气流导孔密封配合的弹性凸起膜片，所述弹性凸起膜片包括与所述气流导孔固定连接为一体结构的多个凸起膜瓣，所述凸起膜瓣的顶端延伸于气流导孔内腔，所述凸起膜瓣的根部与所述气流导孔内壁密封连接，并且至少在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成有闭合间隙，当所述胶塞底端侧的压力小于或等于顶端侧的压力及所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差小于或等于一阈值时，所述闭合间隙因所述凸起膜瓣的弹力作用关闭并使所述气流导孔被封闭，而当所述胶塞底端侧的压力高出顶端侧的压力且两者的压力差大于所述阈值时，所述闭合间隙开启并在所述的多个凸起膜瓣的顶端之间形成气流出口且在所述的多个凸起膜瓣的根部形成气流进口。
3.根据权利要求2所述的注液口密封组件，其特征在于：所述弹性凸起膜片由3-10片凸起膜瓣抵接而成。
4.根据权利要求1所述的注液口密封组件，其特征在于：所述密封片的上端面与所述注液口沉孔的上端面平齐，所述密封片的下端面与所述注液口沉孔的下端面平齐。
5.根据权利要求1所述的注液口密封组件，其特征在于：所述密封片的底端面上还形成密封片沉孔，所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分容置于所述密封片沉孔内。
6.根据权利要求5所述的注液口密封组件，其特征在于：所述胶塞的自所述注液孔中凸露的部分的高度为0-0.3mm。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的注液口密封组件，其特征在于：所述注液口沉孔的横向截面为倒梯形。
8.根据权利要求5所述的注液口密封组件，其特征在于：所述密封片沉孔的横向截面为梯形。
9.根据权利要求1所述的注液口密封组件，其特征在于：所述密封片与电池盖板通过激光焊接结合。
10.一种电池组件，其特征在于包括电芯、电池壳体和权利要求1-9中任一项所述的注液口密封组件，所述电芯设置于由所述电池壳体和所述注液口密封组件围合形成的封装腔室内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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