CN208690318U - 一种电池单体的顶盖组件及电池单体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池单体的顶盖组件，包括：顶盖板，顶盖板具有电极引出孔，电极端子，电极端子通过固定件固定在顶盖板上，电极端子位于顶盖板的一侧且覆盖电极引出孔，电极端子与顶盖板之间设置有密封件，以密封电极引出孔；密封件与顶盖板其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳凸部的凹部，凸部和凹部彼此配合，以限制密封件的位移。区别于现有技术，本实用新型通过密封件与顶盖板的凸部与凹部彼此配合，防止密封件在使用过程中随意移动，从而保证电池单体的密封性，提高电池单体的使用寿命。

Description

一种电池单体的顶盖组件及电池单体

技术领域

本实用新型涉及储能器件技术领域，特别涉及一种电池单体的顶盖组件及电池单体。

背景技术

目前，电池单体普遍采用的是方形硬壳结构，电池单体外包括壳体和顶盖组件，电池单体外壳提供一个密闭的空间容纳电极组件及电解液，电极组件的电能通过顶盖组件的电极端子从密闭空间内引出到密闭空间外。

现有的顶盖组件中，顶盖板为金属板并且开设电极引出孔，为了密封电极引出孔，将密封件设置在顶盖板与电极端子之间。但是，在实际使用过程中，密封件本身没有限位结构，容易发生移动，进而导致密封失效，影响电池单体的使用。

实用新型内容

为此，需要提供一种电池单体的顶盖组件，用于解决现有技术的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电池单体的顶盖组件，包括：

顶盖板，

所述顶盖板具有电极引出孔，

电极端子，

所述电极端子通过固定件固定在所述顶盖板上，所述电极端子位于所述顶盖板的一侧且覆盖所述电极引出孔，所述电极端子与所述顶盖板之间设置有密封件，以密封所述电极引出孔；

所述密封件与所述顶盖板其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳所述凸部的凹部，所述凸部和所述凹部彼此配合，以限制所述密封件的位移。

作为本实用新型的一种优选结构，所述密封件的底部设置有凹槽，所述顶盖板上设置有凸起，所述凹槽与所述凸起相配合。

作为本实用新型的一种优选结构，所述凹槽为环形凹槽，所述凸起为环形凸起，所述凹槽到所述密封件外壁面的距离大于所述凹槽到所述密封件内壁面的距离。

作为本实用新型的一种优选结构，所述固定件包括上部绝缘件以及焊接片，所述上部绝缘件、所述焊接片、所述电极端子通过一体注塑成型。

作为本实用新型的一种优选结构，所述密封件的外壁面与所述上部绝缘件的内壁面紧密接触。

作为本实用新型的一种优选结构，所述上部绝缘件的底部内壁面由上至下具有第一台阶以及第二台阶，所述密封件的外壁面与所述第一台阶的内壁面紧密接触，至少部分的所述密封件位于所述第二台阶。

作为本实用新型的一种优选结构，所述顶盖组件还包括下部绝缘件，所述下部绝缘件具有与所述电极引出孔相对的通孔，所述通孔的周缘设置有凸起部，所述凸起部容纳于所述电极引出孔内。

作为本实用新型的一种优选结构，所述凸起部的顶部与所述密封件内壁面的底部紧密接触。

作为本实用新型的一种优选结构，所述电极端子包括正极电极端子以及负极电极端子，所述正极电极端子与所述顶盖板之间的密封件为导电密封件，所述导电密封件分别与所述正极电极端子、所述顶盖板电连接，所述负极电极端子与所述顶盖板之间的密封件为绝缘密封件。

区别于现有技术，上述技术方案通过电极端子与所述顶盖板之间设置有密封件，以密封所述电极引出孔；所述密封件与所述顶盖板其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳所述凸部的凹部，所述凸部和所述凹部彼此配合，以限制所述密封件的位移。通过凸部与凹部彼此配合，防止密封件在使用过程中随意移动，从而保证电池单体的密封性，提高电池单体的使用寿命。

为实现上述目的，发明人还提供了一种电池单体，包括：

壳体，具有开口，

电极组件，容纳在所述壳体中；以及

如上述发明人提供的任意一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件覆盖所述开口，以将所述电极组件封闭在所述壳体中。

区别于现有技术，上述技术方案通过电极端子与所述顶盖板之间设置有密封件，以密封所述电极引出孔；所述密封件与所述顶盖板其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳所述凸部的凹部，所述凸部和所述凹部彼此配合，以限制所述密封件的位移。通过凸部与凹部彼此配合，防止密封件在使用过程中随意移动，从而保证电池单体的密封性，提高电池单体的使用寿命。

附图说明

图1为具体实施方式所述电池单体的结构爆炸图；

图2为具体实施方式所述顶盖组件的结构示意图；

图3为具体实施方式所述顶盖组件的结构爆炸图；

图4为具体实施方式所述顶盖组件的剖视图；

图5为具体实施方式所述正极电极端子的剖视图；

图6为具体实施方式所述顶盖板的剖视图；

图7为图5中A处的局部放大图；

图8为具体实施方式所述密封件的剖视图。

附图标记说明：

1、顶盖组件，

11、顶盖板，

111、电极引出孔，

112、凸起，

12、密封件，

121、凹槽，

122、外壁面，

123、内壁面，

131、第一台阶，

132、第二台阶，

14、下部绝缘件，

141、通孔，

142、凸起部，

15、端子组件，

151、正极电极端子，

152、负极电极端子，

16、防爆阀组件，

161、防爆阀保护贴片，

162、防爆阀，

17、上部绝缘件，

18、焊接片，

2、壳体，

21、绝缘片，

3、电极组件，

31、转接片，

311、转接片凸包，

32、电芯。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，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”。

请参阅图1，本实施例涉及一种电池单体，包括顶盖组件1、电极组件3以及壳体2，壳体2为方形壳体2，壳体2的顶部具有开口，电极组件3容纳在壳体2中，电极组件3包括电芯32以及设置在电芯32上的转接片31，转接片31与电芯32的正负极电连接，转接片31上设置有转接片凸包311，转接片凸包311与顶盖组件1上的端子组件15相配合。壳体2与电芯32之间设置有绝缘片21，用于对壳体2与电芯32之间进行绝缘。顶盖组件1覆盖在壳体2的开口上，以将电极组件3封闭在壳体2中，形成密闭空间。顶盖组件1上设有端子组件15以及防爆阀组件16，当电池单体由于过度充电、过度放电或电池过热而产生气体使电池单体的内部压力过大时，防爆阀组件16中的防爆阀162可以被破坏，使得形成在电池单体内部的气体可以通过防爆阀组件16的通孔141排放到外部，由此能够防止电池单体爆炸。防爆阀162上设有防爆阀保护贴片161。

参见图2以及图3，顶盖组件1包括顶盖板11、下部绝缘件14、端子组件15以及防爆阀组件16，端子组件15与防爆阀组件16设置在顶盖板11上，下部绝缘件14设置在顶盖板11下方。顶盖板11具有电极引出孔111，电极端子通过固定件固定在顶盖板11上，在本实施例中，固定件包括上部绝缘件17以及焊接片18，上部绝缘件17、焊接片18、电极端子由上至下设置。在生产过程中，上部绝缘件17、焊接片18、电极端子通过一体注塑成型，一体注塑时，焊接片18与电极端子通过上部绝缘件17隔开，防止焊接片18与电极端子局部短路。通过焊接片18与顶盖板11进行焊接，形成密封结构。电极端子位于顶盖板11的一侧且覆盖电极引出孔111，电极端子与顶盖板11之间设置有密封件12，以密封电极引出孔111。

在可选的实施例中，密封件12与顶盖板11其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳凸部的凹部，凸部和凹部彼此配合，以限制密封件12的位移。

如图4、图5所示，优选的，在本实施例中，密封件12的底部设置有凹槽121，顶盖板11上设置有凸起112，凹槽121与凸起112相配合。但并不限制于密封件12的底部设置有凹槽121，顶盖板11上设置有凸起112的实施方式。密封件12由具有弹性的材料制成。在本实施例中。密封件12为密封圈，由具有弹性的橡胶或塑料制成。此时，在密封件12的底部设置有凹槽121，顶盖板11上设置有凸起112，使密封件12与顶盖板11容易加工，更符合生产的要求，凹槽121与凸起112相配合，将密封件12固定在电极端子与顶盖板11之间，防止密封件12随意移动。

在一个实施例中，密封件12底部的凹槽121可以为单点的、圆形的、多个的，对应的顶盖板11上的凸起112也可以设置成相应的形状，设置在与密封件12上凹槽121相对应的位置，能够在保证电池壳体2的密封效果的同时，实现对密封件12的限位，并不限制凹槽121、凸起112的形状与位置。

优选的，在本实施例中，凹槽121为环形凹槽121，凸起112为环形凸起112。如此设置，可以使凸起112对凹槽121施加均匀的作用力，可一定程度地避免损伤密封件12；再者，有利于密封件12与顶盖板11的加工，方便密封件12与顶盖板11实际生产，便于开模。

值得说明的是，本实施例对于密封件12的具体形状并不进行限制，在其他的实施例中，密封件12的形状还可以被构造为矩形或者其它形状，当然，此时顶盖板11上的凸起112需要与密封件12的形状相适应地设置。另外，在一些实施例中，还可以将固定件和密封件12设置为一体式的结构，当然此时固定件的材料需要既具备密封功能又要具有一定硬度。

优选的，在本实施例中，凹槽121到密封件12外壁面的距离大于凹槽121到密封件12内壁面的距离，即是凹槽121位于密封件12上更靠近密封件12内部的位置。如图5所示，在密封件12实际装配的过程中，由于密封件12由具有弹性的材料制成，密封件12通过凹槽121与凸起112的配合限制在顶盖板11上，正极电极端子151将密封件12向下压，使密封件12满足30％±15％的压缩量。在上部绝缘件17内壁面的底部具有第一台阶131，正极电极端子151将密封件12向下压，密封件12在力的作用下，能够被挤压进第一台阶131内。凹槽121位于密封件12上更靠近密封件12中心的位置，使密封件12向外扩展，防止焊渣落入，防止负极电极端子152与顶盖板11接触短路。

优选的，在本实施例中，密封件12的外壁面122与上部绝缘件17的内壁面紧密接触。因此密封件12能够受到均衡的挤压力，使密封件12能够填满电极端子与顶盖板11之间的空间，因此能够进一步提升密封件12的密封效果。

优选的，在本实施例中，上部绝缘件17的的底部内壁面由上至下具有第一台阶131以及第二台阶132，密封件12的外壁面与第一台阶131的内壁面紧密接触，至少部分的密封件12位于第二台阶132。上部绝缘件17采用绝缘材质，起到绝缘的效果，为防止密封失效，在上部绝缘件17的底部内壁面设置有第一台阶131，保证密封件12在力的作用下，能够被挤压进第一台阶131内，防止焊渣落入，防止负极电极端子152与顶盖板11接触短路。

值得说明的是，在其他实施例中，上部绝缘件17的的底部内壁面具有一个台阶也可以保证密封件12在力的作用下，能够被挤压进台阶内，起到密封及防金属屑搭接的作用。

请继续参见图3，顶盖组件1还包括下部绝缘件14，下部绝缘件14具有与电极引出孔111相对的通孔141，通孔141的周缘设置有凸起部142，凸起部142容纳于电极引出孔111内。本实施例中，下部绝缘件14通常采用塑料材料制成且大体呈板状，其贴附于顶盖板11的朝向壳体2内部一侧的表面，以使顶盖板11与设置在壳体2内部的电极组件3保持绝缘。

在本实施例中，下部绝缘件14包括两个通孔141和围绕通孔141设置的凸起部142，两个通孔141分别与顶盖板11上设置的两个电极引出孔111相对，而凸起部142分别围绕设置在通孔141的周缘。示例性地，凸起部142与下部绝缘件14为一体式结构，其凸起部142的尺寸与电极引出孔111相适应地设置，以便凸起部142能够与电极引出孔111之间通过过盈配合方式将下部绝缘件14连接于顶盖板11。

优选的，如图5所示，在本实施例中，在将下部绝缘件14稳固固定于顶盖板11的同时，凸起部142的顶部与密封件12内壁面123的底部紧密接触。同样的，使密封件12能够填满电极端子与顶盖板11之间的空间，因此能够进一步提升密封件12的密封效果。

在一个可选的实施例中，电极端子包括正极电极端子151以及负极电极端子152，正极电极端子151与顶盖板11之间的密封件12为导电密封件12，导电密封件12分别与正极电极端子151、顶盖板11电连接。

导电密封件12的材质可以为具有预定阻值的导电橡胶，通过将密封件12设置为具有预定阻值的导电橡胶，例如密封件12可以采用以下材料中的一种或者多种制成：导电氟橡胶、导电三元乙丙橡胶和导电丁腈橡胶。制作方法即在氟橡胶、三元乙丙橡胶和丁腈橡胶的母料中添加导电材料。导电材料例如可以包括：导电碳纤维、导电碳粉、导电陶瓷或者金属粉末。

通过将密封件12设置为具有预定阻值，能够通过密封件12实现正极电极端子151与顶盖板11的电连接。顶盖板11与壳体2激光焊接接触，因此，整个壳体2与正极电极端子151一样带正电，防止壳体2被电解液腐蚀。

在实施例中，正极电极端子151与顶盖板11之间的密封件12为导电密封件12，负极电极端子152与顶盖板11之间的密封件12为绝缘密封件12。实现正极电极端子151与顶盖板11相导通，负极电极端子152与顶盖板11相绝缘，防止正负极连通短路，分别起到使得壳体2带电防止电腐蚀和负极绝缘防止短路的作用。

电池单体内部电芯32的阳极通过转接片凸包311，装配到正极电极端子151下方，接触正极电极端子151的底面，并通过导电密封件12导通，连接到顶盖板11上。电池单体内部电芯32的阴极通过转接片凸包311，装配到负极电极端子152下方，接触负极电极端子152的底面，通过接触绝缘密封件12绝缘。即满足电芯32的导电性，将电流导到外部设备上使用，同时壳体2带电防止电腐蚀，又满足电芯32的绝缘性，防止电芯32正负极短路，同时也满足电芯32的气密性。无论导电还是绝缘密封件12，压缩量设计上均满足30％±15％，起到很好的密封效果。

参见图6以及图7，本实施例中，顶盖板11上设置有两个电极引出孔111，顶盖板11上设置有与密封件12相配合的凸起112。

如图8所示，密封件12包括外壁面122与内壁面123，密封件12上设置有容纳凸起112的凹槽121，凹槽121与凸起112相配合，以限制密封件12的位移。

使用过程中，将电极组件3设置在壳体2内，顶盖组件1覆盖在壳体2的开口上，以将电极组件3封闭在壳体2中，形成密闭空间。在顶盖组件1生产过程中，上部绝缘件17、焊接片18、电极端子通过一体注塑成型，电极端子位于顶盖板11的一侧且覆盖电极引出孔111，电极端子与顶盖板11之间设置有密封件12，以密封电极引出孔111。焊接片18与顶盖板11进行焊接，形成密封结构。

区别于现有技术，本实施例通过通过凸部与凹部彼此配合，防止密封件12在使用过程中随意移动，从而保证电池单体的密封性，提高电池单体的使用寿命。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池单体的顶盖组件，包括：

顶盖板，

所述顶盖板具有电极引出孔，

电极端子，

所述电极端子通过固定件固定在所述顶盖板上，所述电极端子位于所述顶盖板的一侧且覆盖所述电极引出孔，所述电极端子与所述顶盖板之间设置有密封件，以密封所述电极引出孔；

所述密封件与所述顶盖板其中一者设置有凸部，另一者设置有容纳所述凸部的凹部，所述凸部和所述凹部彼此配合，以限制所述密封件的位移。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述密封件的底部设置有凹槽，所述顶盖板上设置有凸起，所述凹槽与所述凸起相配合。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于：所述凹槽为环形凹槽，所述凸起为环形凸起，所述凹槽到所述密封件外壁面的距离大于所述凹槽到所述密封件内壁面的距离。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述固定件包括上部绝缘件以及焊接片，所述上部绝缘件、所述焊接片、所述电极端子通过一体注塑成型。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于：所述密封件的外壁面与所述上部绝缘件的内壁面紧密接触。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于：所述上部绝缘件的底部内壁面由上至下具有第一台阶以及第二台阶，所述密封件的外壁面与所述第一台阶的内壁面紧密接触，至少部分的所述密封件位于所述第二台阶。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述顶盖组件还包括下部绝缘件，所述下部绝缘件具有与所述电极引出孔相对的通孔，所述通孔的周缘设置有凸起部，所述凸起部容纳于所述电极引出孔内。

8.根据权利要求7所述的顶盖组件，其特征在于：所述凸起部的顶部与所述密封件内壁面的底部紧密接触。

9.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述电极端子包括正极电极端子以及负极电极端子，所述正极电极端子与所述顶盖板之间的密封件为导电密封件，所述导电密封件分别与所述正极电极端子、所述顶盖板电连接，所述负极电极端子与所述顶盖板之间的密封件为绝缘密封件。

10.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有开口，

电极组件，容纳在所述壳体中；以及

如权利要求1至9任意一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件所述开口，以将所述电极组件封闭在所述壳体中。