CN209071393U - 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第一极柱件和第二极柱件，顶盖片设有第一安装孔，第一极柱件包括第一极柱和与第一极柱焊接固定的第一连接件，第一极柱位于第一安装孔的上方且覆盖第一安装孔，第一连接件伸入且绝缘设置于第一安装孔，第一连接件电连接第一极柱和电芯的第一电极。极柱件的极柱位于第一安装孔的上方且覆盖第一安装孔，第一连接件伸入且绝缘设置于第一安装孔，意味着，极柱与第一连接件于第一安装孔的上部有很大的连接空间，因而通过焊接可实现两者的固定，其结合牢靠性好，可避免因二次电池反复使用而导致极柱件出现松动产生二次电池的安全问题。

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。

目前的二次电池的极柱件通常由铆接块与倒“T”型结构的极柱组成，组装时倒“T”型结构的极柱穿过顶盖上的安装孔后，再与铆接块铆接固定，而铆接工艺所能达到的牢靠性有限，在二次电池长期反复使用后，铆接块与极柱之间就会发生松动而降低二次电池顶盖的气密性，从而给二次电池带来安全隐患。

基于此，有必要提供一种新的顶盖结构以解决前述因极柱与铆接块结合不良而影响二次电池使用的问题。

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，其于现有的二次电池的极柱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极柱与铆接块结合不良而影响二次电池使用的问题。

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第一极柱件和第二极柱件，顶盖片设有第一安装孔，第一极柱件包括第一极柱和与第一极柱焊接固定的第一连接件，第一极柱位于第一安装孔的上方且覆盖第一安装孔，第一连接件伸入且绝缘设置于第一安装孔，第一连接件电连接第一极柱和电芯的第一电极。

本实用新型的二次电池顶盖中，极柱件的极柱位于第一安装孔的上方且覆盖第一安装孔，第一连接件伸入且绝缘设置于第一安装孔，意味着，极柱与第一连接件于第一安装孔的上部有很大的连接空间，因而通过焊接可实现两者的固定，其结合牢靠性好，可避免因二次电池反复使用而导致极柱件出现松动产生二次电池的安全问题。

进一步的，第一连接件具有本体和由本体向远离电芯的方向延伸形成的凸台，凸台穿设第一安装孔并连接电芯和第一极柱。第一连接件设有凸台，可增加第一连接件与电芯的第一电极连接时的接触面积，可增加过流能力。

更进一步的，凸台具有开口面向电芯的腔体，腔体可容纳直接连接第一连接件的的极耳或者连接极耳的连接件，凸台可直接与容纳于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。

进一步的，顶盖片与电芯之间设有绝缘件，绝缘件包括绝缘件本体部和设于绝缘件本体部的一侧的下卡接部，绝缘件本体部置于顶盖片与电芯之间，下卡接部固定于本体。下卡接部可对第一连接件起到定位及固定作用，以便于第一连接件与极柱的焊接固定。更进一步，绝缘件本体部朝向电芯的方向延伸并向外翻折而形成下卡接部，本体设有卡接孔，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本体连接更牢靠。

进一步的，绝缘件还包括设于绝缘件本体部另一侧的上卡接部，上卡接部穿设并固定于第一安装孔。绝缘件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的内短路事故。

进一步的，绝缘件本体部具有绝缘件安装孔，凸台穿设于绝缘件安装孔，通过凸台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，绝缘件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。上卡接部由绝缘件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。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。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，凹槽的设置可使得绝缘件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，顶盖片固定有顶盖连接件，顶盖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，第一极柱外侧围设有注塑件，嵌入部嵌入注塑件，平台部和第一极柱之间设有密封件。顶盖连接件的嵌入部嵌入注塑件，可防止第一极柱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；通过密封件可将第一极柱于注塑前绝缘安置于顶盖连接件上，以防止注塑时顶盖连接件与第一极柱发生错位而电连接。通过注塑件、密封件、顶盖连接件和第一极柱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，再将第一极柱与第一连接件焊接，即可完成第一极柱件与顶盖片的装配，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第一极柱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第一极柱之间，凸起部嵌入注塑件并围设于第一极柱的侧面。可避免注塑时第一极柱因晃动而接触顶盖连接件的嵌入部，因而更进一步的保证了第一极柱于注塑前绝缘置于顶盖连接件上，进一步的提高了二次电池顶盖的良品率。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。

更进一步的，第一极柱卡合于密封件本体部和凸起部之间。第一极柱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第一极柱嵌合更牢靠，注塑件的上表面与第二台阶的平台齐平可更方便第一极柱与外界部件的安装连接，且使第一极柱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。

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-正极柱件；3-负极柱件；31-负极极柱；311-上极柱；3111-第一台阶；3113-第二台阶；313-下极柱；33-第一连接件；331-凸台；333-本体；335-卡接孔；337-腔体；35-顶盖连接件；351-平台部；3511-第一厚度部；3513-第二厚度部；3515-通孔；353-嵌入部；37-密封件；371-密封件本体部；373-凸起部；39-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-绝缘件本体部；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。

第一极柱件和第二极柱件可分别对应于二次电池的正极柱件和负极柱件，具体的，第一极柱件为正极柱件，则第二极柱件为负极柱件；第一极柱件为负极柱件，则第二极柱件为正极柱件。为了便于说明，具体实施方式中以第一极柱件为负极柱件，则第二极柱件为正极柱件为例说明。

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上的正极柱件2和负极柱件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。

正极柱件2和负极柱件3可相同也可不同，如图4所示，正极柱件2和负极柱件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)，正极柱件2和负极柱件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，也可负极柱件3与顶盖片1电绝缘，而正极柱件2与顶盖片1可电连接；如图4所示，正极柱件2和负极柱件3为不同的结构，且负极柱件3与顶盖片1电绝缘，而正极柱件2与顶盖片1电连接，下面将针对正极柱件2和负极柱件3分别进行更详细的描述。

首先，对负极柱件3进行更详细的描述，参照图1～8，负极柱件3包括负极极柱31和与负极极柱31焊接固定的第一连接件33。负极极柱31外围有注塑件39，顶盖片1固定有顶盖连接件35，顶盖连接件35具有固定于顶盖片1的平台部351和与平台部351相连的嵌入部353，嵌入部353嵌入注塑件39，密封件37介于平台部351和负极极柱31之间。通过注塑件39、密封件37、顶盖连接件35和负极极柱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，负极极柱31与第一连接件33焊接，即可完成负极柱件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位于第一安装孔11的上方且覆盖第一安装孔11，第一连接件33伸入且绝缘设置于第一安装孔11，第一连接件33电连接负极极柱31和电芯的负极片。负极极柱31位于第一安装孔11的上方且覆盖第一安装孔11，第一连接件33伸入且绝缘设置于第一安装孔11，意味着，负极极柱31与第一连接件33于第一安装孔11的上部有很大的连接空间，因而通过焊接可实现两者的固定，其结合牢靠性好，可避免因二次电池反复使用而导致极柱件出现松动影响二次电池使用。从工艺的实现难易及成本角度出发，可将负极极柱31设为两部分，具体为上极柱311和下极柱313，上极柱311和下极柱313可通过两个金属板块焊接于一起，通常上极柱311由铝材质制成以用于与外界相连，下极柱313由铜材质制成与第一连接件33进行焊接固定。上极柱311沿竖直方向设有第一台阶3111和第二台阶3113，注塑件39包裹第一台阶3111，注塑件39的上表面与第二台阶3113的平台齐平，因而可使注塑件39与负极极柱31嵌合更牢靠。如图6～8所示，第一连接件33具有穿设第一安装孔11且与下极柱313连接的凸台331，及与凸台331相连的本体333，凸台331由本体333向远离电芯的方向延伸而形成。图6与图7～8的差别在于，图6中凸台331的中部具有开口面向电芯的腔体337，腔体337可通过凸台331向远离电芯的方向内凹而形成，腔体337可容纳电芯极片上的极耳，或者连接极耳的连接片，因而，凸台331可直接与容纳于腔体337中的极耳或者连接片连接，腔体337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351固定于内槽15且具有与第一安装孔11同轴的通孔3515。顶盖连接件35的平台部351和嵌入部353可为一体式结构，平台部351沿竖直方向延伸形成嵌入部353并嵌入注塑件39；平台部351也可与嵌入部353焊接固定，如图6～8所示，平台部351沿竖直方向具有相连的第一厚度部3511和第二厚度部3513，第二厚度部3513沿竖直方向的尺寸小于第一厚度部3511，嵌入部353焊接固定于第二厚度部3513，注塑件39包裹部分第一厚度部3511，从而使平台部351和嵌入部353之间的固定更牢靠。仅需将平台部351与顶盖片1进行焊接固定，负极极柱31与第一连接件33焊接，即可完成负极柱件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37具有密封件本体部371和于密封件本体部371的远离平台部351的一侧设有凸起部373，密封件本体部371介于平台部351和负极极柱31之间，凸起部373嵌入注塑件39并围设于负极极柱31的侧面。负极极柱31卡接于密封件本体部371和凸起部373之间，第一连接件33与密封件本体部371之间存在一定间距，即两者之间存在间隙以使第一连接件33与顶盖连接件35不接触以保持电绝缘。

其次，对正极柱件2进行更详细的描述，参照图4，正极柱件2与负极柱件3为同样的结构，同样的，正极柱件2的正极极柱(图中未示出)通过密封件37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件2与顶盖片1电导通。当然，正极柱件2与负极柱件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，正极柱件2也可采用如图5所示的结构，将正极柱件2直接焊接于顶盖片1上而将正极柱件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。正极柱件2一端的绝缘件6与位于负极柱件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，基于正极柱件2与负极柱件3结构可能相差较大，绝缘件6于正极柱件2一端与负极柱件3一端的结构也可不同，如图5所示，其仅对位于负极柱件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，第一连接件33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的另一侧沿远离上卡接部63的方向延伸并向外翻折而形成下卡接部65，第一连接件33设有卡接孔335，下卡接部65卡接于卡接孔335，下卡接部65由本体部61向外翻折而形成，卡接于卡接孔335中可使其与第一连接件33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。上孔为顶盖连接件35的平台部351上开设的通孔3515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3515并穿设下孔。同时平台部351所构成的通孔3515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3515并穿设下孔使得绝缘件6与注塑件39、密封件37、顶盖连接件35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第一极柱件和第二极柱件，所述顶盖片设有第一安装孔，其特征在于，所述第一极柱件包括第一极柱和与所述第一极柱焊接固定的第一连接件，所述第一极柱位于所述第一安装孔的上方且覆盖所述第一安装孔，所述第一连接件伸入且绝缘设置于所述第一安装孔，所述第一连接件电连接所述第一极柱和所述电芯的第一电极。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一连接件具有本体和由所述本体向远离所述电芯的方向延伸形成的凸台，所述凸台穿设所述第一安装孔并连接所述电芯和所述第一极柱。

3.根据权利要求2所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述凸台具有开口面向所述电芯的腔体。

4.根据权利要求2或3任一所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片与所述电芯之间设有绝缘件，所述绝缘件包括绝缘件本体部和设于所述绝缘件本体部的一侧的下卡接部，所述绝缘件本体部置于所述顶盖片与所述电芯之间，所述下卡接部固定于所述本体。

5.根据权利要求4所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件本体部朝向所述电芯的方向延伸并向外翻折而形成所述下卡接部，所述本体设有卡接孔，所述下卡接部卡接于所述卡接孔。

6.根据权利要求4所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件还包括设于所述绝缘件本体部另一侧的上卡接部，所述上卡接部穿设并固定于所述第一安装孔。

7.根据权利要求6所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件本体部具有绝缘件安装孔，所述凸台穿设于所述绝缘件安装孔。

8.根据权利要求7所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件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。

9.根据权利要求6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。

10.根据权利要求9所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片固定有顶盖连接件，所述顶盖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，所述第一极柱外侧围设有注塑件，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述平台部和所述第一极柱之间设有密封件。