CN207818654U - 顶盖组件和二次电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种顶盖组件和二次电池。顶盖组件包括顶盖板、加强结构和防爆片。顶盖板设有通孔；防爆片固定于顶盖板并从上侧覆盖通孔。加强结构设置于通孔内并固定于通孔的孔壁，且加强结构部分遮蔽通孔。二次电池包括：壳体，顶部具有开口；电极组件，收容于壳体内；以及根据本实用新型第一方面所述的顶盖组件，固定于壳体的顶部。二次电池在正常工作时，其内部会产生部分气体，导致内部压力增大。在通孔内设置加强结构可以增加顶盖板的强度，从而降低顶盖板在二次电池内部压力增大时的变形量，特别是顶盖板在通孔处的变形量，进而保证防爆片与顶盖板的连接强度，改善顶盖组件的防爆功能的稳定性和一致性，提高二次电池的安全性能。

Description

顶盖组件和二次电池
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种顶盖组件和二次电池。
背景技术
目前常用的二次电池通常包括壳体、收容于壳体内的电极组件以及固定于壳体的顶盖板。为了保证二次电池的安全性，一般会在顶盖板上设置防爆片，当二次电池由于充电、短路等原因发生意外时，内部会产生大量气体，气体能够冲开防爆片以达到泄压的目的。
顶盖板通常由塑胶或铝合金制成。二次电池正常工作时，其内部也会产生部分气体，而产生的气体会导致顶盖板变形(特别是塑胶制成的顶盖板，其变形更严重)。顶盖板的变形可导致防爆片与顶盖板的连接部位松动，当二次电池内部达到一定压力时，防爆片可能会从所述连接部位脱开，而无法从预先设定的位置破开(通常通过在防爆片上设置刻痕，使防爆片从中部区域破开)，所以无法保证防爆结构的稳定性和一致性，影响二次电池的安全性能；另外，如果防爆片与顶盖板的连接部位松动，那么当二次电池的内压在安全范围内时，防爆片也可能会从所述连接部位脱开，从而导致二次电池失效。
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和二次电池，其能改善顶盖组件的防爆功能的稳定性和一致性，提高二次电池的安全性能。
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，其包括顶盖板、加强结构和防爆片。顶盖板设有通孔；防爆片固定于顶盖板并从上侧覆盖通孔。加强结构设置于通孔内并固定于通孔的孔壁，且加强结构部分遮蔽通孔。
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：壳体，顶部具有开口；电极组件，收容于壳体内；以及根据本实用新型第一方面所述的顶盖组件，固定于壳体的顶部。
本实用新型的有益效果如下：
二次电池在正常工作时，其内部会产生部分气体，导致内部压力增大。在通孔内设置加强结构可以增加顶盖板的强度，从而降低顶盖板在二次电池内部压力增大时的变形量，特别是顶盖板在通孔处的变形量，进而保证防爆片与顶盖板的连接强度，改善顶盖组件的防爆功能的稳定性和一致性，提高二次电池的安全性能。
附图说明
图1为根据本实用新型的二次电池的俯视图，其中防爆片省略。
图2为图1沿线A-A作出的剖视图。
图3为图2虚线框部分的放大图。
图4为根据本实用新型的顶盖组件的示意图。
图5为根据本实用新型的顶盖组件的另一示意图，其中防爆片省略。
图6为根据本实用新型的顶盖组件的另一实施例的俯视图，其中防爆片省略。
其中，附图标记说明如下：
1顶盖组件 13防爆片
11顶盖板 14电极端子
111通孔 2壳体
112凹槽 3电极组件
12加强结构 H透气孔
121第一加强梁 X长度方向
122第二加强梁 Y宽度方向
123第三加强梁 Z高度方向
124第四加强梁
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的顶盖组件和二次电池。
首先说明根据本实用新型第一方面的顶盖组件。
参照图1至图6，根据本实用新型的顶盖组件1包括顶盖板11、加强结构12和防爆片13。顶盖板11设有通孔111；防爆片13固定于顶盖板11并从上侧覆盖通孔111。加强结构12设置于通孔111内并固定于通孔111的孔壁，且加强结构12部分遮蔽通孔111。
根据本实用新型的顶盖组件1为二次电池的一个部件，用于将二次电池的电极组件3封闭在壳体2内。二次电池正常工作时，其内部会产生部分气体，从而导致顶盖板1变形。
在通孔111内设置加强结构12可以增加顶盖板11的强度(尤其是顶盖板11位于通孔111周围的部分的强度)，从而降低顶盖板11在二次电池内部压力增大时的变形量，特别是顶盖板11在通孔111处的变形量，进而保证防爆片13与顶盖板11的连接强度，改善顶盖组件1的防爆功能的稳定性和一致性，提高二次电池的安全性能。同时，加强结构12仅部分遮蔽通孔111，不会限制二次电池内部气体的排出。
顶盖板11和加强结构12一体形成且两者材质均为塑胶。与传统的由铝合金制成的顶盖板相比，塑胶的重量小，可以提高二次电池的能量密度；同时，顶盖板11和加强结构12可采用注塑的方式成型，成本较低。当然，塑胶制成的顶盖板11更容易变形，所以更需要通过设置加强结构12来提高强度，进而降低顶盖板11在二次电池内部压力增大时的变形量。优选地，塑胶为聚丙烯。
防爆片13为厚度均匀的薄片，且其材质为塑胶。
参照图4，顶盖板11上表面设有向下凹陷的凹槽112，防爆片13通过热熔的方式固定连接于凹槽112的底壁。防爆片13的上表面低于顶盖板11的上表面，即防爆片13的厚度小于凹槽112的深度。通孔111从凹槽112的底壁向下延伸。在安装防爆片13时，凹槽112可起到定位作用。凹槽112的深度可为0.3mm～1mm。
参照图2和图4，在高度方向Z上，加强结构12的上表面低于凹槽112的底壁，从而使防爆片13不与加强结构12接触，避免出现防爆片13部分突出的情况。
参照图2，顶盖组件1还包括电极端子14，用于与二次电池的电极组件3电连接。
通孔111为供电解液注入的注液孔。在制备二次电池的过程中，可直接经由通孔111向二次电池内部注入电解液。当然，注液工艺是在安装防爆片13之前。
在传统的二次电池中，顶盖板上通常设置有独立的注液孔和防爆孔，而防爆片则用于封闭防爆孔。但是，独立的注液孔和防爆孔占用顶盖板的空间较大，从而会限制设置于顶盖板的电极端子的尺寸。另外，注液完成后，还需要其它的部件密封注液孔，导致顶盖板的成型工艺复杂、成本高。而本实用新型的顶盖组件1直接利用防爆的通孔111进行注液，将传统的注液孔和防爆孔合为一体，从而简化成型工艺，降低成本。
在注液时，外部的注液头需要从通孔111的上方下压顶盖板11。由于加强结构12可以增加顶盖板11在通孔111处的强度，因此可以降低顶盖板11在注液时的变形量，避免顶盖板11向壳体2的内部塌陷，防止顶盖板11压伤电极组件3。
参照图5，为了防止加强结构12阻挡注液头，可在加强结构12中部设置供注液头穿过的透气孔H。
注液时，如果通孔111内没有加强结构12，那么注液头下压顶盖板11时，凹槽112的底壁很容易向下塌陷并产生塑性变形(特别是底壁与注液头接触的部分)，进而影响凹槽112的底壁的平整性。在安装防爆片13时，由于凹槽112底壁的平整性差，所以在熔接的过程中，会导致防爆片13和凹槽112的底壁接触不良，降低连接强度，影响密封性。
在一实施例中，参照图5，加强结构12包括第一加强梁121，第一加强梁121的两端固定于通孔111的孔壁。优选地，第一加强梁121沿长度方向X延伸。当二次电池的内压增大时，顶盖板11在长度方向X上的更容易变形，而长度方向X延伸的第一加强梁121则可以降低变形量。进一步地，第一加强梁121可为多个并平行布置，相邻两个第一加强梁121的距离可为3mm～5mm。第一加强梁121的截面为矩形。
参照图5，为了进一步提高顶盖板11的强度，加强结构12还包括与第一加强梁121交叉的第二加强梁122，第二加强梁122的两端固定于通孔111的孔壁。优选地，第二加强梁122沿宽度方向Y延伸。进一步地，第二加强梁122为多个并平行布置，相邻两个第二加强梁122的距离可为3mm～5mm。多个第一加强梁121与多个第二加强梁122交叉并围成透气孔H。第二加强梁122的截面为矩形。
在另一实施例中，参照图6，加强结构12包括第三加强梁123和第四加强梁124，第三加强梁123为环形，第四加强梁124设置在第三加强梁123的四周并连接第三加强梁123和通孔111的孔壁。第三加强梁123围成透气孔H。
其次说明根据本实用新型第二方面的二次电池。
参照图1至图6，根据本实用新型的二次电池包括：壳体2，顶部具有开口；电极组件3，收容于壳体2内；以及根据本实用新型第一方面所述的顶盖组件1，固定于壳体2的顶部。
电极组件3包括正极片、负极片以及将正极片和负极片隔开的隔膜。电极端子14为两个并分别电连接于正极片和负极片。
二次电池在正常工作时，其内部会产生部分气体，导致内部压力增大。在通孔111内设置加强结构12可以增加顶盖板11的强度(尤其是顶盖板11位于通孔111周围的部分的强度)，从而降低顶盖板11在二次电池内部压力增大时的变形量，特别是顶盖板11在通孔111处的变形量，进而保证防爆片13与顶盖板11的连接强度，改善顶盖组件1的防爆功能的稳定性和一致性，提高二次电池的安全性能。
另外，本实用新型的顶盖组件1直接利用防爆的通孔111进行注液，将传统的注液孔和防爆孔合为一体，从而简化成型工艺，降低成本。同时，加强结构12可以增加顶盖板11在通孔111处的强度，降低顶盖板11在注液时的变形量，避免顶盖板11向壳体2的内部塌陷，防止顶盖板11压伤电极组件3，提高二次电池的安全性能。
壳体2的材质优选为塑胶。壳体2可熔接于顶盖板11。由塑胶制成的壳体2和顶盖板11的重量小，可以提高二次电池的能量密度，同时成型工艺简单，有效地降低成本。

Claims (11)

1.一种顶盖组件(1)，包括：
顶盖板(11)，设有通孔(111)；
防爆片(13)，固定于顶盖板(11)并从上侧覆盖通孔(111)；
其特征在于，
顶盖组件(1)还包括设置于通孔(111)内的加强结构(12)，加强结构(12)固定于通孔(111)的孔壁且部分遮蔽通孔(111)。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件(1)，其特征在于，通孔(111)为供电解液注入的注液孔。
3.根据权利要求1所述的顶盖组件(1)，其特征在于，加强结构(12)包括第一加强梁(121)，第一加强梁(121)的两端固定于通孔(111)的孔壁。
4.根据权利要求3所述的顶盖组件(1)，其特征在于，第一加强梁(121)沿长度方向(X)延伸。
5.根据权利要求3或4所述的顶盖组件(1)，其特征在于，加强结构(12)还包括与第一加强梁(121)交叉的第二加强梁(122)，第二加强梁(122)的两端固定于通孔(111)的孔壁。
6.根据权利要求1所述的顶盖组件(1)，其特征在于，加强结构(12)包括第三加强梁(123)和第四加强梁(124)，第三加强梁(123)为环形，第四加强梁(124)设置在第三加强梁(123)的四周并连接第三加强梁(123)和通孔(111)的孔壁。
7.根据权利要求1所述的顶盖组件(1)，其特征在于，顶盖板(11)和加强结构(12)一体形成且其材质均为塑胶。
8.根据权利要求1所述的顶盖组件(1)，其特征在于，防爆片(13)为厚度均匀的薄片，且其材质为塑胶。
9.根据权利要求8所述的顶盖组件(1)，其特征在于，顶盖板(11)上表面设有向下凹陷的凹槽(112)，防爆片(13)通过热熔的方式固定连接于凹槽(112)的底壁，且防爆片(13)的上表面低于顶盖板(11)的上表面；通孔(111)从凹槽(112)的底壁向下延伸。
10.根据权利要求9所述的顶盖组件(1)，其特征在于，在高度方向(Z)上，加强结构(12)的上表面低于凹槽(112)的底壁。
11.一种二次电池，包括：
壳体(2)，顶部具有开口；
电极组件(3)，收容于壳体(2)内；以及
根据权利要求1-10中任一项所述的顶盖组件(1)，固定于壳体(2)的顶部。
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