CN207818645U - 顶盖组件及二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种顶盖组件及二次电池，顶盖组件包括：顶盖片；以及金属极柱。金属极柱的周面上分布有纳米凹部。顶盖片包括：第一纳米注塑塑胶层，在金属极柱的分布有纳米凹部的部分上与金属极柱结合；以及第二非纳米注塑耐电解液塑胶层，与第一纳米注塑塑胶层结合并至少包覆第一纳米注塑塑胶层的下表面。由于顶盖片的第一纳米注塑塑胶层采用纳米注塑成型技术与金属极柱结合成一体、第二非纳米注塑耐电解液塑胶层二次注塑于第一纳米注塑塑胶层而成型并至少包覆第一纳米注塑塑胶层的下表面，因此保证了顶盖片与金属极柱之间的结合力及气密性，同时使得顶盖片具有耐电解液腐蚀性。当其应用于二次电池中时，扩大了顶盖片的选材范围。

Description

顶盖组件及二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及二次电池。

背景技术

金属与塑料以纳米技术结合的工艺称为纳米注塑成型技术(Nano MoldingTechnology，缩写为NMT)。在成型过程中，首先对金属表面进行纳米化处理，再将塑料注射在金属表面，从而将金属与塑料结合以实现一体化成型。这种成型工艺相比于传统注塑工艺(由于金属与塑料的热膨胀系数不同，高低温环境中容易出现脱层现象)，大大提高了结合力且在高低温环境中也能保持良好的结合。因此，纳米注塑成型技术已普遍应用于二次电池中。

目前，由于纳米注塑成型技术能够选择的材料有限，只有聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)及尼龙(PA)可以进行纳米注塑，而其他材料还不适用于量产。同时由于二次电池的电解液具有腐蚀性，上述材料中只有PPS可以耐电解液腐蚀，而其他能耐电解液腐蚀的材料，如聚丙烯(PP)，聚苯醚(PPE)等又不能进行纳米注塑。

因此，在二次电池中，通常就是采用单一材料(目前仅有PPS)直接注塑于金属极柱而形成顶盖片，造成成本过高，影响量产，而且由于PPS材料较脆，在使用过程中顶盖片会有开裂风险，进而影响二次电池的气密性。

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顶盖组件及二次电池，顶盖组件的顶盖片具有耐电解液腐蚀性并保证了顶盖片与金属极柱之间的结合力及气密性，当其应用于二次电池中时，扩大了顶盖片的选材范围。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种顶盖组件，其包括：顶盖片；以及金属极柱，设置于顶盖片。其中，金属极柱的周面上分布有纳米凹部。顶盖片包括：第一纳米注塑塑胶层，在金属极柱的分布有纳米凹部的部分上与金属极柱结合；以及第二非纳米注塑耐电解液塑胶层，与第一纳米注塑塑胶层结合并至少包覆第一纳米注塑塑胶层的下表面。

在第二方面，本实用新型提供了一种二次电池，其包括：壳体；以及本实用新型第一方面所述的顶盖组件，顶盖组件的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层装配于壳体。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的顶盖组件中，由于顶盖片的第一纳米注塑塑胶层采用纳米注塑成型技术与金属极柱结合成一体、第二非纳米注塑耐电解液塑胶层二次注塑于第一纳米注塑塑胶层而成型并至少包覆第一纳米注塑塑胶层的下表面，因此保证了顶盖片与金属极柱之间的结合力及气密性，同时使得顶盖片具有耐电解液腐蚀性。当顶盖组件应用于二次电池中时，由于第一纳米注塑塑胶层不与二次电池中的电解液直接接触，因而其可以采用不具有耐腐蚀性的材料制成，从而扩大了第一纳米注塑塑胶层的选材范围；而第二非纳米注塑耐电解液塑胶层虽然与二次电池中的电解液直接接触，但是由于其采用传统的注塑工艺技术成型，因而不受纳米注塑材料的限制，使得第二非纳米注塑耐电解液塑胶层的材料也变得广泛，可以采用具有耐电解液腐蚀性的材料制成即可。因此，与背景技术相比，本实用新型扩大了顶盖片的选材范围。

附图说明

图1是根据本实用新型的顶盖组件的立体图。

图2是根据本实用新型的二次电池的立体图。

图3是图2的俯视图。

图4是沿图3中的A-A线切分后的剖视图。

图5是图4中的圆圈部分的放大图。

其中，附图标记说明如下：

1壳体 2121主体部

2顶盖组件 2122延伸部

21顶盖片 2123盖部

211第一纳米注塑塑胶层 213通孔

212第二非纳米注塑耐电 22金属极柱

解液塑胶层 23防爆阀

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的顶盖组件及二次电池。

首先说明本实用新型第一方面的顶盖组件2。

参照图1至图5，根据本实用新型的顶盖组件2包括：顶盖片21；以及金属极柱22，设置于顶盖片21。其中，金属极柱22的周面上分布有纳米凹部。顶盖片21包括：第一纳米注塑塑胶层211，在金属极柱22的分布有纳米凹部的部分上与金属极柱22结合；以及第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212，与第一纳米注塑塑胶层211结合并至少包覆第一纳米注塑塑胶层211的下表面。

在根据本实用新型的顶盖组件2中，由于顶盖片21的第一纳米注塑塑胶层211采用纳米注塑成型技术与金属极柱22结合成一体、第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212二次注塑于第一纳米注塑塑胶层211而成型并至少包覆第一纳米注塑塑胶层211的下表面，因此保证了顶盖片21与金属极柱22之间的结合力及气密性，同时使得顶盖片21具有耐电解液腐蚀性。当顶盖组件2应用于二次电池中时，由于第一纳米注塑塑胶层211不与二次电池中的电解液直接接触，因而其可以采用不具有耐腐蚀性的材料制成，从而扩大了第一纳米注塑塑胶层211的选材范围；而第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212虽然与二次电池中的电解液直接接触，但是由于其采用传统的注塑工艺技术成型，因而不受纳米注塑材料的限制，使得第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212的材料也变得广泛，可以采用具有耐电解液腐蚀性的材料制成即可。因此，与背景技术相比，本实用新型扩大了顶盖片21的选材范围。

这里补充说明的是，耐电解液腐蚀性的材料是指在特定温度(优选60℃)下，材料用电解液浸泡后，其外观、质量、尺寸以及物理化学性能不发生变化。

由于第一纳米注塑塑胶层211采用纳米注塑成型技术与金属极柱22一体成型，因此第一纳米注塑塑胶层211必须采用可纳米注塑的材料。具体地，第一纳米注塑塑胶层211的材料可为聚苯硫醚PPS、聚对苯二甲酸丁二醇脂PBT或尼龙PA。

由于第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212与二次电池中的电解液直接接触，因此第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212必须采用具有耐腐蚀性的材料。具体地，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212的材料可为聚丙烯PP或聚苯醚PPE。

其中，顶盖组件2的成型工艺具体如下：首先对金属极柱22的周面进行纳米化处理以形成多个纳米凹部(即纳米级的小孔)；然后将可用于纳米注塑的材料注入到金属极柱22的分布有纳米凹部的部分上并结合在一起，从而第一纳米注塑塑胶层211与金属极柱22形成为一体；最后将具有耐电解液腐蚀性的材料二次注塑到一体的第一纳米注塑塑胶层211与金属极柱22上以形成第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212，进而形成顶盖组件2。

为了增强顶盖片21的强度，顶盖片21的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212内可埋设有金属箔。

参照图4和图5，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212可具有：主体部2121，包覆第一纳米注塑塑胶层211的下表面。

为了增大第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212与第一纳米注塑塑胶层211的接触面积以提高二者的结合力，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212还可具有：延伸部2122，从主体部2121的周向边缘向上延伸而成并包覆第一纳米注塑塑胶层211的侧表面，如图4和图5所示。

参照图4和图5，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212还可具有：盖部2123，从延伸部2122的上端向延伸部2122的周向内侧延伸而成并至少包覆第一纳米注塑塑胶层211的上表面的靠近侧表面的部分。这里，盖部2123的设置，进一步增大了第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212与第一纳米注塑塑胶层211的接触面积，从而进一步提高了二者的结合力。

为了进一步提高顶盖片21与金属极柱22之间的结合力，第一纳米注塑塑胶层211和第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212的主体部2121可设置有彼此相对并结合的收容凹部和插入凸部。具体地，在二次注塑前，可在成型的第一纳米注塑塑胶层211上设置收容凹部，二次注塑时将耐电解液腐蚀材料填充入收容凹部中以形成插入凸部，此时收容凹部与插入凸部一起配合可形成类似倒钩、铆接、拴等形式的结构。

参照图1至图4，塑胶顶盖片21可贯通设置有通孔213。顶盖组件2还可包括：防爆阀23，包覆并固定于通孔213。

首先说明本实用新型第二方面的二次电池。

参照图2至图5，根据本实用新型的二次电池包括：壳体1；以及本实用新型第一方面所述的顶盖组件2，顶盖组件2的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212装配于壳体1。

在根据本实用新型的二次电池中，顶盖组件2包括顶盖片21和金属极柱22，顶盖片21包括第一纳米注塑塑胶层211和第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212。由于顶盖片21的第一纳米注塑塑胶层211采用纳米注塑成型技术与金属极柱22结合成一体、第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212二次注塑于第一纳米注塑塑胶层211而成型并至少包覆第一纳米注塑塑胶层211的下表面，因此保证了顶盖片21与金属极柱22之间的结合力及气密性并使得顶盖片21具有耐电解液腐蚀性。同时由于顶盖片21的第一纳米注塑塑胶层211不与二次电池中的电解液直接接触，因而其可以采用不具有耐腐蚀性的材料制成，从而扩大了第一纳米注塑塑胶层211的选材范围；而第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212虽然与二次电池中的电解液直接接触，但是由于其采用传统的注塑工艺技术成型，因而不受纳米注塑材料的限制，使得第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212的材料也变得广泛，可以采用具有耐电解液腐蚀性的材料制成即可。因此，与背景技术相比，本实用新型扩大了顶盖片21的选材范围。

顶盖组件2的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层212可通过焊接方式装配于壳体1。其中，焊接方式可为红外焊接、激光焊接或超声焊接。

Claims (10)

1.一种顶盖组件(2)，包括：

顶盖片(21)；

金属极柱(22)，设置于顶盖片(21)；

其特征在于，

金属极柱(22)的周面上分布有纳米凹部；

顶盖片(21)包括：

第一纳米注塑塑胶层(211)，在金属极柱(22)的分布有纳米凹部的部分上与金属极柱(22)结合；以及

第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)，与第一纳米注塑塑胶层(211)结合并至少包覆第一纳米注塑塑胶层(211)的下表面。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件(2)，其特征在于，第一纳米注塑塑胶层(211)的材料为聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇脂或尼龙。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件(2)，其特征在于，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层的材料为聚丙烯或聚苯醚。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件(2)，其特征在于，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)具有：主体部(2121)，包覆第一纳米注塑塑胶层(211)的下表面。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件(2)，其特征在于，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)还具有：延伸部(2122)，从主体部(2121)的周向边缘向上延伸而成并包覆第一纳米注塑塑胶层(211)的侧表面。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件(2)，其特征在于，第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)还具有：盖部(2123)，从延伸部(2122)的上端向延伸部(2122)的周向内侧延伸而成并至少包覆第一纳米注塑塑胶层(211)的上表面的靠近侧表面的部分。

7.根据权利要求4所述的顶盖组件(2)，其特征在于，

第一纳米注塑塑胶层(211)和第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)的主体部(2121)设置有彼此相对并结合的收容凹部和插入凸部。

8.根据权利要求1所述的顶盖组件(2)，其特征在于，

塑胶顶盖片(21)贯通设置有通孔(213)；

顶盖组件(2)还包括：防爆阀(23)，包覆并固定于通孔(213)。

9.一种二次电池，包括壳体(1)，其特征在于，二次电池还包括根据权利要求1-8中任一项所述的顶盖组件(2)，顶盖组件(2)的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)装配于壳体(1)。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，顶盖组件(2)的第二非纳米注塑耐电解液塑胶层(212)通过焊接方式装配于壳体(1)。