CN209000963U - 二次电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池顶盖，用于对容纳电芯的壳体进行密封，包括：顶盖片和设置于顶盖片的负极柱组件和正极柱组件，顶盖片设有第一安装孔，负极柱组件绝缘安装于第一安装孔，顶盖片与电芯之间设有绝缘件，绝缘件包括本体部和设于本体部一侧的上卡接部，本体部置于顶盖片与电芯之间，上卡接部穿设并固定于第一安装孔。绝缘件的本体部置于顶盖片与电芯之间且上卡接部穿设并固定于第一安装孔，意味着，绝缘件不仅与顶盖片的下表面连接，而且部分绝缘件还嵌入了顶盖片上的第一安装孔中进一步加强了绝缘件与顶盖片之间的固定连接，从而可防止绝缘件与顶盖片于二次电池的使用过程中发生错位而产生内短路事故。

Description

二次电池顶盖

技术领域

本实用新型涉及储能器械领域，尤其涉及一种二次电池顶盖。

背景技术

现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中。这些电池除了具有高容量外还应当具有良好的安全性才能达到使用的标准和满足人们的需求。

一般的二次电池，顶盖片需要和电芯之间电绝缘以防止内短路，常见的做法为于顶盖片的底部设置绝缘件以将顶盖片与电芯之间隔离，绝缘件一般通过热熔的方式而贴附固定于顶盖片的下端，但是随着二次电池的长期反复使用，绝缘件与顶盖片之间的结合力减弱，因而绝缘件与顶盖片之间可能发生错位而产生内短路事故。

因而，急需提供一种新的顶盖结构以解决前述因绝缘件与顶盖片之间发生错位而产生内短路的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种二次电池顶盖，其于现有的顶盖片与电芯之间的绝缘件的基础上进行优化改进，解决了因二次电池反复使用而导致绝缘件与顶盖片之间发生错位而产生的内短路问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种二次电池顶盖，用于对容纳电芯的壳体进行密封，包括：顶盖片和设置于顶盖片的负极柱组件和正极柱组件，顶盖片设有第一安装孔，负极柱组件绝缘安装于第一安装孔，顶盖片与电芯之间设有绝缘件，绝缘件包括本体部和设于本体部一侧的上卡接部，本体部置于顶盖片与电芯之间，上卡接部穿设并固定于第一安装孔。

本实用新型的顶盖片与电芯之间的绝缘件包括本体部和上卡接部，本体部置于顶盖片与电芯之间且上卡接部穿设并固定于第一安装孔，意味着，绝缘件不仅与顶盖片的下表面连接，而且部分绝缘件还嵌入了顶盖片上的第一安装孔中，因而，绝缘件不仅可以通过热熔的方式固定于顶盖片上，还可以通过上卡接部与第一安装孔的固定作用而进一步加强绝缘件与顶盖片之间的固定连接，从而可防止绝缘件与顶盖片于二次电池的使用过程中发生错位而产生内短路事故。

进一步的，本体部具有绝缘件安装孔，负极柱组件穿设于绝缘件安装孔，通过负极柱组件穿设于绝缘件安装孔可对上卡接部施加外力，进一步加固上卡接部与第一安装孔的卡接作用。

进一步的，本体部于绝缘件安装孔的边沿向远离电芯的方向延伸并向外翻折而形成上卡接部，上卡接部卡接于第一安装孔。上卡接部由本体部向外翻折而形成，卡接于第一安装孔中可使其与顶盖片连接更牢靠。进一步的，绝缘件安装孔为四正棱柱结构，上卡接部位于绝缘件安装孔的四边的上部，各相邻上卡接部之间设有凹槽，凹槽的设置可使得本体部容易向外翻折而形成上卡接部，或，绝缘件安装孔为圆柱体结构，上卡接部位于绝缘件安装孔的周壁的上部。

进一步的，第一安装孔具有远离电芯的上孔和与上孔连通的下孔，上孔的孔径大于下孔，上卡接部卡接于上孔并穿设下孔。更进一步的，顶盖片固定有连接件，连接件具有固定于顶盖片的平台部和与平台部相连的嵌入部，顶盖片于远离电芯的一侧开设有内槽，平台部固定于内槽且具有与第一安装孔同轴的通孔，通孔构成上孔，顶盖片的另一侧开设下孔，上卡接部卡接于通孔并穿设下孔。进一步的，负极柱组件外侧围设有注塑件，嵌入部嵌入注塑件，平台部和负极柱组件之间设有密封件。连接件的嵌入部嵌入注塑件，可防止负极柱组件在电池的使用过程中因松动而带动注塑件窜动，因而其牢靠性较好；通过密封件可将负极柱组件于注塑前绝缘安置于连接件上，以防止注塑时连接件与负极柱组件发生错位而电连接。通过注塑件、密封件、连接件和负极柱组件之间的相互作用可使四者组合成一个零件，因而，仅需将平台部固定于顶盖片的内槽，即可完成负极柱组件与顶盖片的装配，其工序简单，无需繁琐的密封及装配工艺。同时平台部所构成的通孔与顶盖片上开设的下孔提供了卡接平台，上卡接部卡接于通孔并穿设下孔使得绝缘件与前者组合的零件也连接于一体，因而通过各部分之间的相互作用、环环相扣使得顶盖片与负极柱组件的装配牢靠性更强。

更进一步的，平台部和嵌入部为一体式结构，平台部沿竖直方向延伸形成嵌入部并嵌入注塑件。或者，平台部与嵌入部焊接固定，平台部沿竖直方向具有相连的第一厚度部和第二厚度部，第二厚度部沿竖直方向的尺寸小于第一厚度部，嵌入部焊接固定于第二厚度部，注塑件包裹部分第一厚度部，将平台部沿竖直方向设有尺寸不同的第一厚度部和第二厚度部，且嵌入部焊接固定于尺寸更小的第二厚度部，可使嵌入部与平台部焊接时焊接强度更大，两者之间的固定更牢靠。

更进一步的，密封件具有密封件本体部和于密封件本体部的远离平台部的一侧设有凸起部，密封件本体部介于平台部和极柱之间，凸起部嵌入注塑件并围设于负极柱组件的侧面。可避免注塑时负极柱组件因晃动而接触连接件的嵌入部，因而更进一步的保证了负极柱组件于注塑前绝缘置于连接件上，进一步的提高了二次电池极柱组件的良品率。密封件可为由橡胶或者具有一定弹性的塑料制成的电绝缘材料，优选为橡胶材料。

进一步的，负极柱组件具有端子部和与端子部相连的极片相接部，极片相接部穿设绝缘件安装孔并与电芯相连，绝缘件还包括设于本体部的另一侧的下卡接部，下卡接部固定于极片相接部。下卡接部固定于极片相接部，可使得绝缘件除了通过热熔的方式固定于顶盖片上，上卡接部与第一安装孔的固定作用之外，极片相接部也可从绝缘件的下部给予作用力而防止绝缘件与顶盖片发生错位，当然，下卡接部同样也可对极片相接部起到定位及固定作用，以便于极片相接部与端子部的固定连接。更进一步的，端子部卡合于密封件本体部和凸起部之间。端子部沿竖直方向设有第一台阶和第二台阶，注塑件包裹第一台阶，注塑件的上表面与第二台阶的平台齐平。注塑件包裹第一台阶可使注塑件与端子部嵌合更牢靠，注塑件的上表面与第二台阶的平台齐平可更方便端子部与外界部件的安装连接，且使端子部除了与外界连接的部分，其余部分皆被注塑件所围设，从而提高二次电池的安全性。

进一步的，本体部沿远离上卡接部的方向延伸并向外翻折而形成下卡接部，极片相接部设有卡接孔，下卡接部卡接于卡接孔，下卡接部由本体部向外翻折而形成，卡接于卡接孔中可使其与极片相接部连接更牢靠。更进一步的，绝缘件安装孔的相对两侧皆设有下卡接部，即每个绝缘件的上卡接部的两边都设有下卡接部，从而平衡绝缘件各方向的受力。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的立体图。

图2为图1的局部俯视爆炸图。

图3为图1的局部仰视爆炸图。

图4为图1于A-A方向的剖视图。

图5为图4的一变化图。

图6为图4中B部分的放大图。

图7为图6的一变化图。

图8为图6的又一变化图。

元件说明

100-二次电池顶盖；1-顶盖片；11-第一安装孔；13-防爆阀孔；15-内槽；2-正极柱组件；3-负极柱组件；31-负极极柱；311-极片相接部；3111-本体；3113-凸台；3115-卡接孔；313-下端子部；315-上端子部；3151-第一台阶；3153-第二台阶；33-连接件；331-平台部；3311-第一厚度部；3313-第二厚度部；3315-通孔；333-嵌入部；35-密封件；351-密封件本体部；353-凸起部；37-注塑件；4-防爆阀组件；41-防爆阀保护片；43-防爆阀膜；5-注液孔；6-绝缘件；61-本体部；63-上卡接部；65-下卡接部；67-绝缘件安装孔；69-凹槽。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，通常二次电池为竖直放置，二次电池顶盖的极柱伸出与外界连接的一侧为上方，另一侧为下方，厚度是指沿上、下方向的尺寸。

本实用新型的二次电池顶盖可用于密封壳体而制备二次电池，二次电池顶盖可与壳体进行焊接而密封。参照图1～5，二次电池顶盖100包括顶盖片1，以及设置在顶盖片1上的正极柱组件2和负极柱组件3，顶盖片1设有防爆阀组件4和注液孔5，顶盖片1下方设有绝缘件6以用于将顶盖片1与壳体(图中未示出)中的电芯电绝缘。顶盖片1上设有第一安装孔11、防爆阀孔13和注液孔5。防爆阀组件4包括设于防爆阀孔13中的防爆阀膜43和安装于防爆阀孔13上部且覆盖防爆阀膜43的防爆阀保护片41。

正极柱组件2和负极柱组件3可相同也可不同，如图4所示，正极柱组件2和负极柱组件3为相同的结构，且顶盖片1上分别设有正极柱安装孔(图中未示出)和负极柱安装孔(即为第一安装孔11)，正极柱组件2和负极柱组件3分别固定于正极柱安装孔和负极柱安装孔，两者可皆与顶盖片1电绝缘，也可负极柱组件3与顶盖片1电绝缘，而正极柱组件2与顶盖片1可电连接；如图4所示，正极柱组件2和负极柱组件3为不同的结构，且负极柱组件3与顶盖片1电绝缘，而正极柱组件2与顶盖片1电连接，下面将针对正极柱组件2和负极柱组件3分别进行更详细的描述。

首先，对负极柱组件3进行更详细的描述，参照图1～8，负极柱组件3具有负极极柱31、连接件33、密封件35和注塑件37，注塑件37围设于负极极柱31，连接件33具有固定于顶盖片1的平台部331和与平台部331相连的嵌入部333，嵌入部333嵌入注塑件37，密封件35介于平台部331和负极极柱31之间。通过注塑件37、密封件35、连接件33和负极柱组件31之间的相互作用可使四者组合成一个零件，因而，仅需将平台部331固定于顶盖片1，即可完成负极柱组件3与顶盖片1的装配，其工序简单，无需繁琐的密封及装配工艺。

负极极柱31具有端子部(图中未示出)和与端子部相连的极片相接部311，从工艺的实现难易及成本角度出发，可将端子部设为两部分，具体为上端子部315和下端子部313，上端子部315和下端子部313可通过两个金属板块焊接于一起，通常上端子部315由铝材质制成以用于与外界相连，下端子部313由铜材质制成与极片相接部311进行焊接固定。端子部，具体的为上端子部315沿竖直方向设有第一台阶3151和第二台阶3153，注塑件37包裹第一台阶3151，注塑件37的上表面与第二台阶3153的平台齐平，因而可使注塑件37与端子部嵌合更牢靠。极片相接部311与顶盖片1电绝缘且穿设第一安装孔11。如图6～8所示，极片相接部311具有穿设第一安装孔11且与下端子部313连接的本体3111，及与本体3111连接的凸台3113，图6与图7～8的差别在于，图6中极片相接部311的本体3111的中部具有腔体，此结构可通过凸台3113向远离电芯的方向内凹而形成，本体3111的中部的腔体可容纳电芯极片上的极耳，或者连接极耳的连接片，因而，本体3111可直接与容纳腔体的极耳或者连接片连接，腔体的设置可使壳体内部的空间利用率增加，从而提高二次电池的体积能量密度。

顶盖片1于远离电芯的一侧开设有内槽15，平台部331固定于内槽15且具有与第一安装孔11同轴的通孔3315。连接件33的平台部331和嵌入部333可为一体式结构，平台部331沿竖直方向延伸形成嵌入部333并嵌入注塑件37；平台部331也可与嵌入部333焊接固定，如图6～8所示，平台部331沿竖直方向具有相连的第一厚度部3311和第二厚度部3313，第二厚度部3313沿竖直方向的尺寸小于第一厚度部3311，嵌入部333焊接固定于第二厚度部3313，注塑件37包裹部分第一厚度部3311，从而使平台部331和嵌入部333之间的固定更牢靠。仅需将平台部331与顶盖片1进行焊接固定，即可完成负极柱组件3与顶盖片1的装配，其工序简单，无需繁琐的密封及装配工艺。

进一步的，参照图1～8，密封件35具有密封件本体部351和于密封件本体部351的远离平台部331的一侧设有凸起部353，密封件本体部351介于平台部331和负极极柱31之间，凸起部353嵌入注塑件37并围设于负极极柱31的侧面。负极极柱31的端子部卡接于密封件本体部351和凸起部353之间，极片相接部311与密封件本体部351之间存在一定间距，即两者之间存在间隙以使极片相接部311与连接件33不接触以保持电绝缘。

其次，对正极柱组件2进行更详细的描述，参照图4，正极柱组件2与负极柱组件3为同样的结构，同样的，正极柱组件2的正极极柱(图中未示出)通过密封件35绝缘安装于正极极柱安装孔，其相同的部分不再赘述。但是，在二次电池的使用过程中，为了解决二次电池的过充及穿刺问题，通常会使正极柱组件2与顶盖片1电导通而形成外短路，因而在注塑制备正极柱组件2时，可将注塑材料中加入导电颗粒，如导电碳或导电金属，而使正极柱组件2中的正极极柱与连接件通过导电塑料而实现电连接，通过连接件与顶盖片的连接从而使正极柱组件2与顶盖片1电导通。当然，正极柱组件2与负极柱组件3的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对正极端的密封件、正极极柱、顶盖连接件、密封件和注塑件的结构进行局部调整而使正极柱件2与负极柱件3的结构并非为完全对称也是可以的。另外，正极柱组件2也可采用如图5所示的结构，将正极柱组件2直接焊接于顶盖片1上而将正极柱组件2与顶盖片1电连接以避免正极端产生繁琐的密封及装配工艺。

为了防止顶盖片1与电芯之间的绝缘件6，在二次电池的使用过程中与顶盖片1发生错位而产生的内短路事故，本实用新型对于绝缘件6的结构进行了改进。正极柱组件2一端的绝缘件6与位于负极柱组件3一端的绝缘件6可为一体结构，且两端结构对称，如图2～4所示，当然，基于正极柱组件2与负极柱组件3结构可能相差较大，绝缘件6于正极柱组件2一端与负极柱组件3一端的结构也可不同，如图5所示，其仅对位于负极柱组件3一端的绝缘件6进行改进。为了方便描述，以位于负极柱组件3一端的绝缘件6为例进行说明，如图2～8所示，绝缘件6包括本体部61和设于本体部61一侧的上卡接部63，本体部61置于顶盖片1与电芯之间，本体部61具有绝缘件安装孔67，本体部61于绝缘件安装孔67的边沿向远离电芯的方向延伸并向外翻折而形成上卡接部63，上卡接部63卡接于第一安装孔11，极片相接部311穿设于绝缘件安装孔67，通过绝缘件安装孔67穿设于绝缘件安装孔67可对上卡接部63施加外力，进一步加固上卡接部63与第一安装孔11的卡接作用。绝缘件6还包括设于本体部61的另一侧的下卡接部65，本体部61沿远离上卡接部63的方向延伸并向外翻折而形成下卡接部65，极片相接部311设有卡接孔3115，下卡接部65卡接于卡接孔3115，下卡接部65由本体部61向外翻折而形成，卡接于卡接孔3115中可使其与极片相接部311连接更牢靠。更进一步的，每个绝缘件6的上卡接部63的两边都设有下卡接部65，从而平衡绝缘件6各方向的受力。

进一步的，如图2和图3所示，绝缘件安装孔67为四正棱柱结构，上卡接部63位于绝缘件安装孔67的四边的上部，各相邻上卡接部63之间设有凹槽69，凹槽69的设置可使得本体部61容易向外翻折而形成上卡接部63。

更进一步，如图6～8所示，第一安装孔11具有远离电芯的上孔和与上孔连通的下孔(图中未示出)，上孔的孔径大于下孔，上卡接部63卡接于上孔并穿设下孔。上孔为连接件33的平台部331上开设的通孔3315而构成，顶盖片1于开设内槽15相对的一侧开设下孔，上卡接部63卡接于通孔3315并穿设下孔。同时平台部331所构成的通孔3315与顶盖片1上开设的下孔提供了卡接平台，上卡接部63卡接于通孔3315并穿设下孔使得绝缘件6与注塑件37、密封件35、连接件33和负极极柱31四者组合的零件也连接于一体，因而通过各部件之间的相互作用、环环相扣使得顶盖片1与负极柱组件3的装配牢靠性更强。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池顶盖，用于对容纳电芯的壳体进行密封，包括：顶盖片和设置于所述顶盖片的正极柱组件和负极柱组件，所述顶盖片设有第一安装孔，所述负极柱组件绝缘安装于所述第一安装孔，所述顶盖片与所述电芯之间设有绝缘件，其特征在于，所述绝缘件包括本体部和设于所述本体部一侧的上卡接部，所述本体部置于所述顶盖片与所述电芯之间，所述上卡接部穿设并固定于所述第一安装孔。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述本体部具有绝缘件安装孔，所述负极柱组件穿设于所述绝缘件安装孔。

3.根据权利要求2所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述本体部于所述绝缘件安装孔的边沿向远离所述电芯的方向延伸并向外翻折而形成所述上卡接部，所述上卡接部卡接于所述第一安装孔。

4.根据权利要求3所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件安装孔为四正棱柱结构，所述上卡接部位于所述绝缘件安装孔的四边的上部，各相邻所述上卡接部之间设有凹槽，或，所述绝缘件安装孔为圆柱体结构，所述上卡接部位于所述绝缘件安装孔的周壁的上部。

5.根据权利要求4所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一安装孔具有远离所述电芯的上孔和与所述上孔连通的下孔，所述上孔的孔径大于所述下孔，所述上卡接部卡接于所述上孔并穿设所述下孔。

6.根据权利要求5所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片固定有连接件，所述连接件具有固定于所述顶盖片的平台部和与所述平台部相连的嵌入部，所述顶盖片于远离所述电芯的一侧开设有内槽，所述平台部固定于所述内槽且具有与所述第一安装孔同轴的通孔，所述通孔构成所述上孔，所述顶盖片的另一侧开设所述下孔，所述上卡接部卡接于所述通孔并穿设所述下孔。

7.根据权利要求6所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述负极柱组件外侧围设有注塑件，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述平台部和所述负极柱组件之间设有密封件。

8.根据权利要求2所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述负极柱组件具有端子部和与所述端子部相连的极片相接部，所述极片相接部穿设所述绝缘件安装孔并与所述电芯相连，所述绝缘件还包括设于所述本体部的另一侧的下卡接部，所述下卡接部固定于所述极片相接部。

9.根据权利要求8所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述本体部沿远离所述上卡接部的方向延伸并向外翻折而形成所述下卡接部，所述极片相接部设有卡接孔，所述下卡接部卡接于所述卡接孔。

10.根据权利要求9所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件安装孔的相对两侧皆设有所述下卡接部。