CN207896138U - 一种二次电池顶盖组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池顶盖组件，包括：顶盖片，设置有极柱孔；极柱，包括柱体部以及凸缘部，柱体部的下端连接凸缘部，柱体部插装于极柱孔；密封圈；密封圈套设于柱体部上，且设置于凸缘部与顶盖片之间；和粗糙部；顶盖片与密封圈贴合的一面为第一表壁；凸缘部与密封圈贴合的一面为第二表壁，粗糙部设置于第一表壁和第二表壁中的至少一者上，且粗糙部与密封圈贴合，粗糙部的粗糙度较凸缘部和顶盖片上其余部分的粗糙度大。粗糙部能够使密封圈具有更大的咬合定位作用，以增强顶盖片和凸缘部对密封圈的扣合力和提高密封圈的定位精度，进而提高密封圈的密封效果。

Description

一种二次电池顶盖组件

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池顶盖组件。

背景技术

二次电池的极柱与顶盖片的密封是通过密封圈来实现的，密封圈设置于极柱与顶盖片之间，顶盖片与极柱的压合，使得密封圈被压缩，压缩后的密封圈与极柱以及顶盖片紧密贴合，进而实现密封效果。

现有技术中，密封圈的压缩量、密封圈与极柱和顶盖片之间的接触面积、及密封圈的定位精度和扣合力直接决定了密封效果。目前密封圈和极柱、顶盖片之间均为光滑平面接触，接触面积有限，密封圈和极柱、顶盖片之间的摩擦力较小，导致极柱处二次电池的气密性不良。

目前常用的提高密封性的手段是通过对顶盖片和设置于极柱下方的下塑胶的结构进行优化，实现对密封圈的边界限位，以提高密封效果。但由于位于极柱上方的上塑胶注塑成型过程中对密封圈的冲击力较大，可能会造成密封圈偏移，导致顶盖片与极柱之间的密封不良，甚至引起二次电池短路。

实用新型内容

本申请提供了一种二次电池顶盖组件，用于解决现有电池的电芯极柱的密封效果差的问题。

本申请提供了一种二次电池顶盖组件，包括：

顶盖片，设置有极柱孔；

极柱，包括柱体部以及凸缘部，所述柱体部的下端连接所述凸缘部，所述柱体部插装于所述极柱孔；

密封圈；所述密封圈套设于所述柱体部上，且设置于所述凸缘部与所述顶盖片之间；和

粗糙部；

所述顶盖片与所述密封圈贴合的一面为第一表壁；

所述凸缘部与所述密封圈贴合的一面为第二表壁，所述粗糙部设置于所述第一表壁和所述第二表壁中的至少一者上，且所述粗糙部与所述密封圈贴合，所述粗糙部的粗糙度较所述凸缘部和所述顶盖片上其余部分的粗糙度大。

进一步地，所述第一表壁上设置有所述粗糙部，该粗糙部为第一粗糙部，且所述第一粗糙部沿所述极柱孔的周向设置，并形成有第一内环线。

进一步地，所述第二表壁上设置有所述粗糙部，该粗糙部为第二粗糙部，且所述第二粗糙部沿所述柱体部的周向设置，并形成有第二内环线。

进一步地，沿所述密封圈的周向，所述密封圈均完全与所述第一粗糙部和所述第二粗糙部贴合。

进一步地，所述第一粗糙部完全覆盖所述密封圈的上表面和/或所述第二粗糙部完全覆盖所述密封圈的下表面。

进一步地，所述第一粗糙部完全覆盖所述第一表壁和/或所述第二粗糙部完全覆盖所述第二表壁。

进一步地，所述密封圈与所述凸缘部的贴合面的外边沿为外环线，所述第一内环线以及所述第二内环线均与所述外环线形状相同。

进一步地，所述第一粗糙部和/或所述第二粗糙部的粗糙度大于12.5um。

进一步地，所述粗糙部呈磨砂状和/或网格状。

进一步地，所述粗糙部呈网格状，且相对于所述第一表壁或所述第二表壁呈凹陷状。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本实施例提供的二次电池顶盖组件，通过在与密封圈上端面抵接的第一表壁或与密封圈下端面抵接的第二表壁上设置粗糙部，并让粗糙部与密封圈贴合，由于粗糙部的粗糙度较凸缘部和顶盖片上其余部分的粗糙度大，所以当密封圈贴合到粗糙部后，增大了密封圈与第一表壁或者第二表壁之间的摩擦力，相对于密封圈与光滑表面的接触，密封圈与粗糙部的咬合力更大，从而增强了顶盖片和凸缘部对密封圈的扣合力和提高了密封圈的定位精度，进而提高密封圈的密封效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的顶盖组件的一种具体实施例的局部剖视图；

图2为本申请实施例所提供的顶盖组件的一种具体实施例的爆炸图；

图3为本申请实施例所提供的顶盖组件中，顶盖片的一种具体实施例的局部仰视图；

图4为本申请实施例所提供的顶盖组件中，极柱的一种具体实施例的俯视图。

附图标记：

100-密封圈；

110-外环线；

200-顶盖片；

210-极柱孔；

220-第一表壁；

300-极柱；

310-柱体部；

320-凸缘部；

321-第二表壁；

400-上塑胶；

510-第一粗糙部；

511-第一内环线；

520-第二粗糙部；

521-第二内环线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步地详细描述。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下。

如图1-图4所示，本申请实施例提供了一种二次电池顶盖组件，包括密封圈100、顶盖片200、极柱300以及粗糙部。顶盖片200设置有极柱孔210，极柱300包括柱体部310以及凸缘部320，柱体部310的下端连接凸缘部320，柱体部310插装于极柱孔210中，密封圈100套设于柱体部310上，密封圈100可以为环状。密封圈100设置于凸缘部320与顶盖片200之间，用于对顶盖片200以及极柱300之间的缝隙进行密封，其中，顶盖片200与密封圈100贴合的一面为第一表壁220，凸缘部320与密封圈100贴合的一面为第二表壁321，粗糙部设置于第一表壁220和第二表壁321中的至少一者上，且粗糙部与密封圈100贴合，粗糙部的粗糙度较凸缘部320和顶盖片200上其余部分的粗糙度大。

二次电池装配过程中，密封圈100先套接于柱体部310上，然后柱体部310穿入极柱孔210，使得第一表壁220以及第二表壁321同时抵压密封圈100，极柱300、密封圈100以及顶盖片200装配完成后，通过注塑成型的方式形成上塑胶400，上塑胶400的大部分搭接设置于顶盖片200上，并环绕柱体部310设置，用于将顶盖片200与柱体部310固定，上塑胶400的部分延伸至极柱孔210，即延伸至柱体部310与顶盖片200之间。这种结构，由于在注塑过程中上塑胶400会流动至极柱孔210与柱体部310之间，会对密封圈100产生较大的冲击力，如果密封圈100与顶盖片200、极柱300之间均为光滑表面接触，在冲击力的作用下可能造成密封圈100发生偏移，导致顶盖片密封失效。

而本申请的二次电池顶盖组件，通过在与密封圈100下端面抵接的第二表壁321或与密封圈100上端面抵接的第一表壁220上设置粗糙部，并让粗糙部与密封圈100贴合，由于粗糙部的粗糙度较凸缘部320和顶盖片200上其余部分的粗糙度大，所以当密封圈100抵接到粗糙部后，增大了密封圈100与第一表壁220或者第二表壁321之间的摩擦力，相对于密封圈100与光滑表面的接触，密封圈100与粗糙部的咬合力更大，从而增强了顶盖片200和凸缘部320对密封圈100的扣合力和提高了密封圈100的定位精度，进而提高密封圈100的密封效果。

本实施例中增加了粗糙部，这里对粗糙部做如下限定，粗糙部为有一定面积的非光滑的表壁，其可以是一块具有阵列布置有凸点的表壁，也可以是一块阵列布置有凹槽的表壁，或是呈波浪形的粗糙的表壁等等，粗糙部的表面粗糙度大于光滑表面的表面粗糙度，而对于相同材质的粗糙部和光滑表壁而言，粗糙部的摩擦系数要大于与其相同材质的光滑的表壁的摩擦系数。

粗糙部设置于第一表壁220和第二表壁321中的至少一者上，当然，可以是仅在第一表壁220上设置有粗糙部，也可以是仅在第二表壁321上设置粗糙部，亦可以第一表壁220与第二表壁321同时设置有粗糙部。为了表述方便，以下当第一表壁220上设置有粗糙部时，称此粗糙部为第一粗糙部510，第二表壁321上设置有粗糙部时，称此粗糙部为第二粗糙部520。

值得注意的是，粗糙部的设置可以是直接在第一表壁220或第二表壁321上进行打磨或镀膜加工，亦可以是粗糙部与顶盖片200、极柱300单独加工，然后将粗糙部装配到第一表壁220或第二表壁321上。粗糙部的位置设置使得其与密封圈100的表面贴合，也就是说，粗糙部设置完成后，当极柱300、密封圈100以及顶盖片200装配完成时，密封圈100与粗糙部(如第一粗糙部510或者第二粗糙部520)进行接触，这里对密封圈100与粗糙部的接触面积没有做出限制，也没有对粗糙部和密封圈100相对于接触面积的大小进行限制，所以，既可以是密封圈100完全覆盖了粗糙部，也可以是粗糙部完全覆盖了密封圈100，亦可以是粗糙部与密封圈100仅部分区域接触。

需要说明的是，在顶盖片200与上塑胶400非一体注塑时，或者不设置上塑胶400时，顶盖片200、极柱300也可以设置粗糙部，并让粗糙部与密封圈紧密贴合，这样的结构也能够增强密封圈100的密封效果。

一种实施例中，第二表壁321上设置有第二粗糙部520，即第二粗糙部520设置在了凸缘部320上，当然，这里的第二表壁321仅表示凸缘部320的靠近密封圈100的外露的表面，也就是说凸缘部320的被柱体部310覆盖的一部分面积不算在第二表壁321上。可选的，第二粗糙部520沿柱体部310的周向进行设置，形成有位于第二粗糙部520内环的第二内环线521，沿柱体部310周向设置表示第二粗糙部520围绕柱体部310一圈布置，呈现为环状结构，第二粗糙部520可以是规则的环状结构，如圆环结构、椭圆环结构等；其也可以是不规则的环状结构。由于第二粗糙部520为环状结构，所以第二粗糙部520形成了位于内环的第二内环线521，即第二内环线521为环状结构的内边沿，第二内环线521可以为圆形，亦可以为矩形或其他形状。

第二粗糙部520呈环状的结构使得第二粗糙部520的位置布置变得更加的简单，加工第二粗糙部520或装配第二粗糙部520的过程变得更加方便，因为第二粗糙部520呈环状的结构可以更加容易实现密封圈100至少有部分与第二粗糙部520的部分接触的目的，不需要在加工第二粗糙部520或装配第二粗糙部520时，为了使第二粗糙部520与密封圈100相贴合而精准的核对第二粗糙部520的位置，例如，当第二粗糙部520的第二内环线521设置为小于密封圈100的外边沿时，无论第二粗糙部520的加工位置怎样，只要第二内环线521环绕柱体部310布置，就可以实现第二粗糙部520与密封圈100至少部分贴合。并且同时，第二粗糙部520呈环状的结构也使得其与密封圈100的接触面积变大，从而增大密封圈100与第二粗糙部520之间的咬合力，提升密封效果。

当然，需要说明的是，第二粗糙部520虽然与密封圈100一样呈环状，但密封圈100的周向一圈不一定完全都与第二粗糙部520相交，而在一种实施例中，密封圈100的周向一圈的每个部位，均与第二粗糙部520进行了贴合，这样的结构使得，密封圈100的各个方向上的咬合力均有所增强，所以可以进一步地防止密封圈100由于受到注塑的冲击力而出现偏移的现象，并且能够防止密封圈100朝各个方向上发生偏移。

为了使得第二粗糙部520可以给予密封圈100最大限度的咬合力，在本实施例中，第二粗糙部520完全覆盖密封圈100的下表面，即沿柱体部310的轴向，密封圈100在凸缘部320上存在投影的部位，均布置有第二粗糙部520。优选的，第二表壁321可以与密封圈100的下表面的形状大小完全一致，这样可以减小第二粗糙部520的加工的范围。进一步地，又由于单纯在第二表壁321上的一部分位置设置第二粗糙部520，会增加加工难度和装配难度，因为需要考虑到尺寸精度或其他问题，所以，在本实施例中，第二粗糙部520完全覆盖第二表壁321，如图4所示，阴影部分表示为第二粗糙部520，即整个第二表壁321设置有第二粗糙部520，具体的实施过程中，可以直接在整个第二表壁321上进行粗糙处理，当然，也可以是在整个第二表壁321上装配一个具有第二粗糙部520的部件。这样的结构使得，在加工或装配第二粗糙部520时不需要考虑到密封圈100的尺寸，因此，第二粗糙部520的加工过程变得更加的简单易行。

一种实施例中，第二表壁321上设置有第二粗糙部520的同时，第一表壁220也设置有第一粗糙部510，且第一粗糙部510围绕极柱孔210设置，因此第一粗糙部510形成有第一内环线511，第一表壁220以及第二表壁321均设置有粗糙部的结构使得密封圈100的密封效果更好。同样的，第一粗糙部510与第二粗糙部520的结构相似，即沿密封圈100的周向，密封圈100均与第一粗糙部510进行贴合，且第一粗糙部510也可以完全覆盖密封圈100的上表面，或是第一粗糙部510完全覆盖第一表壁220等等。当然，在另一种实施例中，也可以是仅在第一表壁220上设置第一粗糙部510，而不在第二表壁321上设置第二粗糙部520。

密封圈100形成有外环线110，外环线110表示密封圈100的外部一周表壁的边沿线，即密封圈100与凸缘部320的贴合面的外边沿为外环线110，值得注意的是，外环线110可以为圆形也可以是其他形状，如矩形、椭圆等，在本实施中，第二内环线521以及第一内环线511均与外环线110形状相同，但是大小不一定相等。第二内环线521以及第一内环线511均与外环线110形状相似，可以使得密封圈100周向上任意位置处与粗糙部接触的接触面积一样，这样使得密封圈100的受力比较均匀，进而更加不容易发生偏移。

在一种实施例中，第二内环线521、第一内环线511以及外环线110均呈圆形，其中位于第一表壁220上的第一粗糙部510的结构如图3的阴影部分所示，圆形的形状使得对第一粗糙部510和密封圈100的加工制造变得更加的方便，进一步地，第一内环线511、第二内环线521以及外环线110的圆心均重合。圆心重合可以使密封圈100更好的覆盖第二内环线521以及第一内环线511。并且位于第一表壁220上的粗糙部可以是呈规则的环状结构，且其既可以是完全被密封圈100进行覆盖，又可以是部分被密封圈100进行覆盖。

具体的，不论是第一粗糙部510还是第二粗糙部520，粗糙部均可以呈磨砂状，具体的，粗糙部可以采用喷砂或镀膜等方式形成。进一步地，由大量的实验证明，当粗糙部的粗糙度Ra＞12.5um时，可以使密封圈获得合适的咬合力的同时，又不至于使得粗糙部的加工成本过高。在另一种实施例中，粗糙部也可以是呈网格状，当然，粗糙部亦可以是磨砂状的表壁与网格状的表壁的组合。而当粗糙部呈网格状时，优选的，粗糙部相对于第一表壁220或第二表壁321呈凹陷状，这里的凹陷表示的是最后呈凹陷状的结果，并没有暗示其是由原有的平面表面冲压凹陷形成，其也可以是在原本的第一表壁220或第二表壁321上进行机加工开槽实现网格状的结构，呈凹陷状的结构相对于凸起的结构而言，更加的便于机加工，使得粗糙部的制造变得更加的简单。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二次电池顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖片，设置有极柱孔；

极柱，包括柱体部以及凸缘部，所述柱体部的下端连接所述凸缘部，所述柱体部插装于所述极柱孔；

密封圈；所述密封圈套设于所述柱体部上，且设置于所述凸缘部与所述顶盖片之间；和

粗糙部；

所述顶盖片与所述密封圈贴合的一面为第一表壁；

所述凸缘部与所述密封圈贴合的一面为第二表壁，所述粗糙部设置于所述第一表壁和所述第二表壁中的至少一者上，且所述粗糙部与所述密封圈贴合，所述粗糙部的粗糙度较所述凸缘部和所述顶盖片上其余部分的粗糙度大。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第一表壁上设置有所述粗糙部，该粗糙部为第一粗糙部，且所述第一粗糙部沿所述极柱孔的周向设置，并形成有第一内环线。

3.根据权利要求2所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第二表壁上设置有所述粗糙部，该粗糙部为第二粗糙部，且所述第二粗糙部沿所述柱体部的周向设置，并形成有第二内环线。

4.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，沿所述密封圈的周向，所述密封圈与所述第一粗糙部以及所述第二粗糙部均贴合。

5.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第一粗糙部完全覆盖所述密封圈的上表面和/或所述第二粗糙部完全覆盖所述密封圈的下表面。

6.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第一粗糙部完全覆盖所述第一表壁和/或所述第二粗糙部完全覆盖所述第二表壁。

7.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述密封圈与所述凸缘部的贴合面的外边沿为外环线，所述第一内环线以及所述第二内环线均与所述外环线形状相同。

8.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第一粗糙部和/或所述第二粗糙部的粗糙度大于12.5um。

9.根据权利要求1所述的一种二次电池顶盖组件，其特征在于，所述粗糙部呈磨砂状和/或网格状。

10.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述粗糙部呈网格状，且相对于所述第一表壁或所述第二表壁呈凹陷状。