CN208315623U - 一种电池及其顶盖片组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池及其顶盖片组件，该顶盖片组件包括顶盖片和单向阀，所述顶盖片具有安装孔；所述单向阀包括配合部、压力控制部和两个弹性密封部，所述配合部具有泄气孔，所述压力控制部凸出连接于所述配合部的外侧，且二者与所述安装孔配合；两个所述弹性密封部均设置于所述泄气孔内，且与所述配合部连接，所述压力控制部与所述安装孔的孔壁挤压，以沿两个所述弹性密封部相对的方向向至少一个所述弹性密封部施加挤压力。采用本申请所提供的这种顶盖片组件所组装形成的电池，不会因内部产气而出现臌胀现象。

Description

一种电池及其顶盖片组件

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池及其顶盖片组件。

背景技术

在锂电池的生产过程中，电池上通常设置有防爆阀，以防止电池过充造成电池内压力突然增大而引发电池爆炸的问题，但是在电池的使用过程中，由于电池内的各种反应等原因，电池内部仍然存在缓慢产气的问题，从而造成电池发生臌胀，这会对电池内的其他部件的功能及寿命产生危害，不利于保证电池的使用寿命及安全性能。

实用新型内容

本申请提供了一种电池及其顶盖片组件，以解决电池因其内部缓慢产气而出现臌胀现象的问题。

本申请的第一方面提供了一种顶盖片组件，其包括顶盖片，所述顶盖片具有安装孔；

单向阀，所述单向阀包括配合部、压力控制部和两个弹性密封部，

所述配合部具有泄气孔，所述压力控制部凸出连接于所述配合部的外侧，且二者与所述安装孔配合；两个所述弹性密封部均设置于所述泄气孔内，且与所述配合部连接，所述压力控制部与所述安装孔的孔壁挤压，以沿两个所述弹性密封部相对的方向向至少一个所述弹性密封部施加挤压力。

优选地，所述压力控制部设置有两个，沿所述泄气孔的径向，两个所述压力控制部相对设置。

优选地，两个所述弹性密封部的贴合面为平面，两个所述压力控制部沿垂直于所述贴合面的方向相对设置。

优选地，沿所述泄气孔的轴向，所述压力控制部的侧面设置成圆柱状侧面。

优选地，本申请所提供的顶盖片组件还包括密封压块，所述密封压块设置于所述单向阀下方，且与所述单向阀配合，所述密封压块具有通孔，且所述通孔与所述泄气孔连通，所述密封压块与所述顶盖片固定连接。

优选地，所述密封压块由金属材料制成，且所述通孔的直径不大于20μm。

优选地，所述密封压块背离所述单向阀的一侧设置有环形勾槽，所述环形勾槽设置于所述密封压块的边缘。

优选地，本申请所提供的顶盖片组件还包括限位部，沿所述泄气孔的轴向，所述限位部周向连接于所述配合部的外侧，且所述限位部设置于所述顶盖片与所述密封压块之间。

优选地，沿所述轴向，所述顶盖片和所述限位部均与所述密封压块过盈配合。

本申请的第二方面还提供一种电池，其包括壳体和上述任一项所提供的顶盖片组件，所述壳体具有空腔，所述顶盖片组件盖合于所述壳体。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的顶盖片组件中设置有单向阀，单向阀包括与安装孔配合的配合部和压力控制部，且配合部的内部设置有泄气孔以及两个互相贴合以封堵泄气孔的弹性密封部。在单向阀安装于安装孔之后，压力控制部与安装孔的孔壁相互挤压，以沿两个弹性密封部相对的方向向至少一个弹性密封部施加一定的挤压力，从而提升两个弹性密封部之间的贴合作用力，进而保证两个弹性密封部之间密封效果的可靠性，防止外部物质进入电池内；同时，当在泄气孔内部压力达到一定值时，两个弹性密封部脱离密封状态，以将泄气孔内，即电池内的气体释放出来，防止电池因缓慢产气而出现臌胀现象。

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片组件的结构示意图；

图2是本申请实施例所提供的顶盖片组件的分解示意图；

图3为本申请实施例所提供的顶盖片组件的剖视图；

图4为图3中局部A的放大图；

图5为本申请实施例所提供的顶盖片组件中顶盖片的结构示意图；

图6为图5所示的顶盖片的剖视图；

图7为图6中局部B的放大图；

图8为本申请实施例所提供的顶盖片组件中单向阀的结构示意图；

图9为图8所示的单向阀的剖视图；

图10为本申请实施例所提供的顶盖片组件中密封压块的结构示意图；

图11为图10所示的密封压块的剖视图；

图12为图11中局部C的放大图。

附图标记：

1-顶盖片；

11-安装孔；

2-单向阀；

21-配合部；

211-泄气孔；

22-压力控制部；

23-弹性密封部；

24-限位部；

3-密封压块；

31-通孔；

32-环形勾槽；

4-正极组件；

5-负极组件；

6-防爆阀；

7-翻转片；

8-下塑胶。

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的详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种电池的顶盖片组件及采用这种顶盖片组件制成的电池(图中未示出)。该顶盖片组件包括顶盖片1和单向阀2，顶盖片1上设置有用于安装单向阀2的安装孔11，顶盖片1可以采用金属材料制成，在顶盖片1的形成过程中，可以通过改变模具的形状，同时形成顶盖片1及其安装孔11；或者，也可以在顶盖片1成型之后，再通过钻加工等方式在顶盖片1上形成设定尺寸和形状的安装孔11。单向阀2可以包括配合部21、压力控制部22和两个弹性密封部23，配合部21具有泄气孔211，压力控制部22凸出连接在配合部21的外侧，两个弹性密封部23相对设置，且均连接在配合部21的内壁上，二者相互挤压，以密封泄气孔211；在单向阀2与顶盖片1的组装过程中，压力控制部22与安装孔11相互挤压而变形，从而使得压力控制部22与配合部21共同与安装孔11形成配合关系，压力控制部22向配合部21施加挤压力，相应地，沿两个弹性密封部23相对的方向，配合部21即可向与之连接的弹性密封部23施加挤压力，从而使得两个弹性密封部23之间的挤压贴合关系更稳定。具体地，单向阀2可以整体采用柔性材料经一体成型的方式形成，在保证两个弹性密封部23具备良好密封性能的情况下，可以尽可能得简化弹性整个密封部23的结构，一方面有利于提升弹性密封部23的弹性能力，另一方面也有利于在一定程度上降低整个顶盖片组件的重量。具体地，可以使配合部21的形状和尺寸与安装孔11的形状和尺寸对应相同，或者在垂直于安装孔11轴向的方向上，可以使配合部21的尺寸稍大于安装孔11的尺寸，以进一步提升单向阀2与安装孔11之间密封连接的可靠性。可选地，配合部21与安装孔11之间可以采用前述过盈配合这种方式实现相对固定，或者，也可以通过粘接这种方式将配合部21固定连接在安装孔11内，当然，二者之间形成相对固定关系的方式有很多，此处不再一一列举。压力控制部22的形状和尺寸可以根据实际情况确定，以通过改变压力控制部22的形状或尺寸，来调整两个弹性密封部23之间挤压力的大小，从而适应性地用于不同规格的电池中，以在电池内部的气体压力达到一定值之后，使两个弹性密封部23脱离密封状态，从而将电池内的气体释放出去；两个弹性密封部23的结构和尺寸均相同，二者相对设置，以密封泄气孔211；可选地，在单向阀2处于自然状态下时，也可以通过设定弹性密封部23的形状或尺寸，使得两个弹性密封部23处于贴合状态，以密封泄气孔211，当单向阀2安装于安装孔11内之后，在压力控制部22的作用下，可以提升两个弹性密封部23之间的挤压效果，以进一步保证对泄气孔211的密封效果。另外，电池的顶盖片组件中还包括正极组件4、负极组件5、防爆阀6、翻转片7和下塑胶8等常规结构，此处不再一一描述。

由上可知，本申请所提供的顶盖片组件中设置有单向阀2，单向阀2包括与安装孔11配合的配合部21和压力控制部22，且配合部21的内部设置有泄气孔211以及两个互相贴合以封堵泄气孔211的弹性密封部23。在单向阀2安装于安装孔11之后，压力控制部22与安装孔11的孔壁相互挤压，以沿两个弹性密封部23相对的方向向至少一个弹性密封部23施加一定的挤压力，从而提升两个弹性密封部23之间的贴合作用力，进而保证两个弹性密封部23之间密封效果的可靠性，防止外部物质进入电池内；同时，当在泄气孔211内部压力达到一定值时，两个弹性密封部23脱离密封状态，以将泄气孔211内，即电池内的气体释放出来，防止电池因缓慢产气而出现臌胀现象。

进一步地，如图8和图9所示，压力控制部22可以设置有两个，且可以使两个压力控制部22沿垂直于泄气孔211轴向的方向(即泄气孔211的径向)相对设置，两个压力控制部22可以分别向两个弹性配合部21产生方向相反、大小基本相等的挤压力，进而使两个弹性配合部21所产生的形变量基本一致，以进一步提升弹性密封部23对泄气孔211的密封效果。更进一步地，如图3和图4所示，可以通过配置弹性密封部23的结构，使得两个弹性密封部23在相互挤压贴合过程中所形成的贴合面的为平面，这不仅可以降低弹性密封部23的结构复杂程度；同时，在多数情况下，这种结构的弹性密封部23的密封效果更好；在此基础上，可以使两个压力控制部22沿垂直于前述贴合面的方向相对设置，这使得压力控制部22所产生的挤压力，基本上均用于使弹性密封部23挤压另一弹性密封部23，而不会造成弹性密封部23在前述挤压力的作用下产生在除前述相对方向之外的其他方向上的变形，以防止因弹性密封部23产生在前述其他方向上的变形，而可能造成两个弹性密封部23之间密封不可靠的问题。

为了提升压力控制部22对整个弹性密封部23所产生的挤压效果更好，可选地，如图8所示，可以将压力控制部22的侧面设置成圆柱状侧面，从而在压力控制部22与安装孔11的内壁相互挤压后，压力控制部22可以向弹性密封部23上的各处产生基本相同的挤压效果，从而使得整个弹性密封部23均能向靠近另一弹性密封部23的方向产生一定的形变或位移，进而，一个弹性密封部23中的任意部分均能与另一弹性密封部23上对应的部分相互贴合，从而使得泄气孔211的各处均能在弹性密封部23的作用下被更好地密封。

可选地，如图10-12所示，本申请所提供的顶盖片组件中还可以包括密封压块3，密封压块3可以设置在单向阀2的下方，其可以防止单向阀2掉入至顶盖片1的内侧，即电池内部，密封压块3上设置有通孔31，通孔31与泄气孔211连通，从而在电池内部产生的气体达到一定压力之后，该气体依旧能通过与泄气孔211连通的通孔31被释放出去，从而保证电池不会出现臌胀现象。具体地，密封压块3可以由塑料、金属等硬质材料形成，其可以通过粘接或焊接等多种方式与顶盖片1固定连接，且密封压块3还可以在一定程度上对单向阀2产生限位效果。

进一步地，为了保证密封压块3上的通孔31不会在安装过程或使用过程中被损毁或因被挤压而堵塞，优选地，密封压块3可以采用金属等硬质材料制成，以保证通孔31的畅通性及可靠性；进一步地，为了防止因泄气孔211的存在而造成电池中为防止过充爆炸而设置的防爆阀6失效，优选地，设置通孔31的直径不大于20μm，从而保证电池内因反应而缓慢产生的气体既可以从通孔31中逸出；同时，当电池出现过充等意外情况时，瞬间产生的大量气体中的绝大部分也不会从通孔31中被排出，因而在电池内气压突然增大的情况下，防爆阀6产生作用，防止电池爆炸；相应地，用户即可根据防爆阀6的损毁结果判断出该电池出现故障，从而及时更换该电池，防止因用户不知情而继续使用该电池，造成更严重的后果。

由于顶盖片1一般采用金属材料形成，因而，密封压块3与顶盖片1之间可以采用焊接这种方式连接，以提升二者之间的连接强度和连接效率。为了防止在焊接过程中出现应力集中导致密封压块3变形，优选地，可以在密封压块3的边缘设置环形勾槽32，环形勾槽32的尺寸可以根据实际情况确定，同时，环形勾槽32可以容纳一部分焊料，以进一步提升密封压块3与顶盖片1之间的连接强度。

进一步地，单向阀2还可以包括限位部24，限位部24与配合部21可以采用一体成型的方式形成，且沿泄气孔211的轴向，限位部24可以设置于配合部21的外侧，且在组装顶盖片组件的过程中，限位部24可以设置于顶盖片1与密封压块3之间，以防止单向阀2从安装孔11内脱出；同时，在限位部24的作用下，可以进一步提升配合部21与安装孔11之间的密封效果。具体地，限位部24、配合部21、压力控制部22和两个弹性密封部23均可以由橡胶材料经一体成型的方式形成，且如图6和7所示，安装孔11可以为圆柱孔，相应地，顶盖片1上安装孔11的内侧可以设置有用于容纳限位部24的腔室，在组装顶盖片组件的过程中，先将单向阀2塞入至安装孔11内，相应地，限位部24即位于前述腔室所在位置处，然后可以将密封压块3焊接固定在顶盖片1的内侧，以使单向阀2与顶盖片1之间形成可靠的相对固定关系；优选地，沿安装孔11的轴向，顶盖片1与限位部24均与密封压块3过盈配合，从而使限位部24产生些许形变，以将前述腔室及配合部21与安装孔11之间的缝隙封堵严实，进而使顶盖片1的安装孔11与单向阀2之间的密封关系达到最优效果。

基于上述任一实施例所提供的顶盖片组件，本申请的第二方面还提供一种电池，该电池包括壳体和上述任一实施例所提供的顶盖片组件，壳体具有空腔，该空腔可以用于容纳裸电芯，在电池的组装过程中，顶盖片1盖合在壳体上，以与壳体密封连接。

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)

1.一种电池的顶盖片组件，其特征在于，包括：

顶盖片，所述顶盖片具有安装孔；

单向阀，所述单向阀包括配合部、压力控制部和两个弹性密封部，

所述配合部具有泄气孔，所述压力控制部凸出连接于所述配合部的外侧，且二者与所述安装孔配合；两个所述弹性密封部均设置于所述泄气孔内，且与所述配合部连接，所述压力控制部与所述安装孔的孔壁挤压，以沿两个所述弹性密封部相对的方向向至少一个所述弹性密封部施加挤压力。

2.根据权利要求1所述的顶盖片组件，其特征在于，所述压力控制部设置有两个，沿所述泄气孔的径向，两个所述压力控制部相对设置。

3.根据权利要求2所述的顶盖片组件，其特征在于，两个所述弹性密封部的贴合面为平面，两个所述压力控制部沿垂直于所述贴合面的方向相对设置。

4.根据权利要求1所述的顶盖片组件，其特征在于，沿所述泄气孔的轴向，所述压力控制部的侧面设置成圆柱状侧面。

5.根据权利要求1所述的顶盖片组件，其特征在于，还包括密封压块，所述密封压块设置于所述单向阀下方，且与所述单向阀配合，所述密封压块具有通孔，且所述通孔与所述泄气孔连通，所述密封压块与所述顶盖片固定连接。

6.根据权利要求5所述的顶盖片组件，其特征在于，所述密封压块由金属材料制成，且所述通孔的直径不大于20μm。

7.根据权利要求6所述的顶盖片组件，其特征在于，所述密封压块背离所述单向阀的一侧设置有环形勾槽，所述环形勾槽设置于所述密封压块的边缘。

8.根据权利要求5所述的顶盖片组件，其特征在于，还包括限位部，沿所述泄气孔的轴向，所述限位部周向连接于所述配合部的外侧，且所述限位部设置于所述顶盖片与所述密封压块之间。

9.根据权利要求8所述的顶盖片组件，其特征在于，沿所述轴向，所述顶盖片和所述限位部均与所述密封压块过盈配合。

10.一种电池，其特征在于，包括壳体和权利要求1-9中任一项所述的顶盖片组件，所述壳体具有空腔，所述顶盖片组件盖合于所述壳体。