CN209199996U - 一种无极柱锂电池盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无极柱锂电池盖板，它涉及锂电池盖板领域，它包含顶盖片、正极板安装孔、负极板安装孔、U型正极板、U型负极板、PPS纳米一体注塑件，顶盖片的两端分别设置有正极板安装孔和负极板安装孔，正极板安装孔内安装有U型正极板，负极板安装孔内安装有U型负极板，U型正极板和U型负极板与顶盖片的连接处均设置有PPS纳米一体注塑件。它在确保常规动力电池盖板性能的前提下，将传统动力盖板中的密封圈组装、极柱组装、绝缘塑胶件组装都省略了，减少了零部件数量及有效减少了加工工序。

Description

一种无极柱锂电池盖板

技术领域：

本实用新型涉及一种无极柱锂电池盖板，属于锂电池盖板技术领域。

背景技术：

目前由于锂电池具有能量密度高、循环使用次数多等优点，在动力和储能方面得到广泛的应用。近几年尤其在新能源汽车设备上集中最多，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。随着电动汽车技术的日益完善和新能源产业的不断发展，尤其是新能源汽车的不断发展，动力电池的使用规模越来越大，使用领域也越来越广。

在业内人士看来，过去我国新能源汽车行业快速发展依赖于补贴政策的支撑。2018年以来，随着补贴新政实施，新能源汽车行业进入“后补贴时代”，双积分政策接棒，而资本寒冬也正蔓延至新能源汽车制造行业，产业链企业面临资金、技术和市场等多方面的空前压力。对于提供动力电池壳盖的厂家来说深度洗牌已开始，中小企业艰难支撑。因新能源动力电池在生活中的渗透，人们对于动力电池的安全性能也变得越来越关注，技术上的要求也越来越高。在上游原材料涨价、下游要求降价的双重夹击下，迫使动力电池产业链的组成者必须走低成本消耗、高技术产品产出这样一种生存模式。只有推动产品技术升级，才能抢占高端市场份额。

目前市场上动力电池的顶盖结构通常采用压铆结构、卡簧结构或其它结构，结构上虽有差异，但组成的零配件基本相同。顶盖片、极柱、防爆阀、密封件、绝缘塑胶件、导电配件等都是必不可少的主配件，因其特殊的结构问题，生产动力电池盖板的成本始终居高不下。

现有的复合极柱结构中，虽对复合极柱焊接线有做拉力要求，但在实际电池生产过程中在受到表面外拉力作用下产生拉力时，依旧会出现焊接处断裂导致的电池失去充放电的功能。且摩擦焊接极柱采用车床摩擦焊接及表面加工方式生产，生产效率低不说，摩擦焊接设备又昂贵，综合成本非常之高。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种无极柱锂电池盖板，抛去传统极柱结构的制约，改革、优化结构和制程工艺，通过不断的试验验证，实现无极柱锂电池盖板结构，正极用铝板经过冲压成型取缔正极柱的作用，再经过纳米注塑成型工艺直接使其连通盖板内外，负极的铜铝摩擦焊复合极柱也用铜铝复合材料替代，同样经过纳米注塑成型工艺直接使其连通盖板内外。

本实用新型的一种无极柱锂电池盖板，它包含顶盖片、正极板安装孔、负极板安装孔、U型正极板、U型负极板、PPS纳米一体注塑件，顶盖片的两端分别设置有正极板安装孔和负极板安装孔，正极板安装孔内安装有U型正极板，负极板安装孔内安装有U型负极板，U型正极板和U型负极板与顶盖片的连接处均设置有PPS纳米一体注塑件。

作为优选，所述的顶盖片的中部设置有防爆孔，防爆孔内安装有防爆阀，防爆阀的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜。

作为优选，所述的顶盖片、U型正极板和U型负极板上均设置有数个冲压吸附孔，不仅可以增加顶盖片、U型正极板和U型负极板与塑胶之间的吸附紧密度，还能确保正负极不漏气，泄漏率小于1.0*10-7pa.m^3/s。

作为优选，所述的U型正极板和U型负极板上均设置有PPS纳米注塑进胶孔，可以增加正负极板与PPS纳米一体注塑件之间的密封性。

作为优选，所述的U型正极板采用常规铝板材料制成，材料具有普遍性易采购，厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，生产效率很高。

作为优选，所述的U型负极板采用铜铝复合材料制成，可靠性高，不易断裂，产品一致性好，铜铝复合板厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，界面结合面积可几倍于摩擦焊接方式，在结合区形成头大尾小的小角度榫卯结构，限制界面滑移，大幅提高结合牢度的可靠性，形成永不松动的结合，提高该复合极板的耐疲劳性能，结合力远高于摩擦焊接；而且结合界面弯延曲折，即使使用中形成应力裂纹也不利于裂纹沿界面扩展，结合牢度可靠性高得多，此种材料可用于冲床五金模具冲压，生产效率很高。

本实用新型的有益效果：

1、在确保常规动力电池盖板性能的前提下，将传统动力盖板中的密封圈组装、极柱组装、绝缘塑胶件组装都省略了，减少了零部件数量及有效减少了加工工序；

2、密封圈、极柱等配件的摒弃，导致该新型结构组成配件少，大大降低了成本；

3、零配件的减少也直接减轻产品的单重，高度的降低也最大限度的增加了电池内外部空间的使用率；

4、纳米注塑工艺极大地简化盖板制造过程，制造过程中的设备投入及使用成本较低，且纳米注塑时安全和可回收的，对环境影响小。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1的背面结构示意图；

图5为本实用新型的立体结构示意图；

图6为图5的背面结构示意图；

图7为本实用新型的分解结构示意图；

图8为本实用新型中U型正极板折弯过程示意图；

图9为本实用新型中U型负极板折弯过程示意图；

图10为本实用新型的工艺流程图；

图11为具体实施方式二的结构示意图；

图12为图11的C-C向剖视图；

图13为具体实施方式二的分解结构示意图。

1-顶盖片；2-正极板安装孔；3-负极板安装孔；4-U型正极板；5-U型负极板；6-PPS纳米一体注塑件；7-防爆孔；8-防爆阀；9-PET防爆阀保护贴膜；10-冲压吸附孔；11-PPS纳米注塑进胶孔；12-Z型正极板；13-Z型负极板；14-Z型PPS纳米一体注塑件。

具体实施方式：

具体实施方式一：如图1-图10所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含顶盖片1、正极板安装孔2、负极板安装孔3、U型正极板4、U型负极板5、PPS纳米一体注塑件6，顶盖片1的两端分别设置有正极板安装孔2和负极板安装孔3，正极板安装孔2内安装有U型正极板4，负极板安装孔3内安装有U型负极板5，U型正极板4和U型负极板5与顶盖片1的连接处均设置有PPS纳米一体注塑件6。

其中，所述的顶盖片1的中部设置有防爆孔7，防爆孔7内安装有防爆阀8，防爆阀8的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜9；所述的顶盖片1、U型正极板4和U型负极板5上均设置有数个冲压吸附孔10，不仅可以增加顶盖片1、U型正极板4和U型负极板5与塑胶之间的吸附紧密度，还能确保正负极不漏气，泄漏率小于1.0*10-7pa.m^3/s；所述的U型正极板4和U型负极板5上均设置有PPS纳米注塑进胶孔11，可以增加正负极板与PPS纳米一体注塑件6之间的密封性；所述的U型正极板4采用常规铝板材料制成，材料具有普遍性易采购，厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，生产效率很高；所述的U型负极板5采用铜铝复合材料制成，可靠性高，不易断裂，产品一致性好，铜铝复合板厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，界面结合面积可几倍于摩擦焊接方式，在结合区形成头大尾小的小角度榫卯结构，限制界面滑移，大幅提高结合牢度的可靠性，形成永不松动的结合，提高该复合极板的耐疲劳性能，结合力远高于摩擦焊接；而且结合界面弯延曲折，即使使用中形成应力裂纹也不利于裂纹沿界面扩展，结合牢度可靠性高得多，此种材料可用于冲床五金模具冲压，生产效率很高。

具体实施方式二：如图11-图13所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：所述的U型正极板4和U型负极板5替换为Z型正极板12和Z型负极板13，所述的PPS纳米一体注塑件6替换为Z型PPS纳米一体注塑件14，其他组成部分和连接关系与具体实施方式一相同。

本具体实施方式的工艺流程：a、首先将正、负极板U形或Z形冲压成型：利用五金冲压模具对极板原材料施加压力，使其塑性变形，U形极板需先预折弯，折弯角度≥45°，最后落料成型，角度的硬性规定是为后续组装入顶盖片1做准备，Z形极板因其形状不同，可直接冲压折弯成类Z形后与顶盖片1组装，正极板材料选用常规铝板，负极板材料使用固相轧制铜铝复合材料，成型后的“U”形或“Z”形极板可直接取缔正、负极柱，担负起电池内外连接的作用，极板底部预留进胶孔，增强后续PPS注塑时的流动性，使注塑出来的成品更加饱满和更强的附着力；b、U形正、负极板与顶盖片1组装：将未完全折完成型的极板以口部朝防爆阀8的方向组装，短边在上，长边在下，组装后的极板与顶盖片1保持着≥45°的装配角度，需经过五金模轻拍加工使其与顶盖片1平行，加工完成后的极板形成类似“U”形结构件；Z形正、负极板与顶盖片1组装：将完全折弯成Z形的极板以正极反Z形和负极正Z形的方向组装，PPS纳米注塑进胶孔11在下，光面在上；c、顶盖片1、正极板和负极板的纳米注塑成型工艺：注塑的材料必须使用PPS纳米材料，并对顶盖片1及正负极板表面进行纳米化处理，然后采用PPS一体化纳米注塑成型，从而实现极板与顶盖片的绝缘及密封性能，且顶盖片1纳米处理前，在与PPS纳米注塑的接触面和极板一样设置了冲压吸附孔10，增加顶盖片1与塑胶之间的吸附紧密度。

本具体实施方式在确保常规动力电池盖板性能的前提下，将传统动力盖板中的密封圈组装、极柱组装、绝缘塑胶件组装都省略了，减少了零部件数量及有效减少了加工工序；密封圈、极柱等配件的摒弃，导致该新型结构组成配件少，大大降低了成本；零配件的减少也直接减轻产品的单重，高度的降低也最大限度的增加了电池内外部空间的使用率；纳米注塑工艺极大地简化盖板制造过程，制造过程中的设备投入及使用成本较低，且纳米注塑时安全和可回收的，对环境影响小。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：它包含顶盖片(1)、正极板安装孔(2)、负极板安装孔(3)、U型正极板(4)、U型负极板(5)、PPS纳米一体注塑件(6)，顶盖片(1)的两端分别设置有正极板安装孔(2)和负极板安装孔(3)，正极板安装孔(2)内安装有U型正极板(4)，负极板安装孔(3)内安装有U型负极板(5)，U型正极板(4)和U型负极板(5)与顶盖片(1)的连接处均设置有PPS纳米一体注塑件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：所述的顶盖片(1)的中部设置有防爆孔(7)，防爆孔(7)内安装有防爆阀(8)，防爆阀(8)的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜(9)。

3.根据权利要求1所述的一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：所述的顶盖片(1)、U型正极板(4)和U型负极板(5)上均设置有数个冲压吸附孔(10)。

4.根据权利要求1所述的一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)和U型负极板(5)上均设置有PPS纳米注塑进胶孔(11)。

5.根据权利要求1所述的一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)采用常规铝板材料制成，U型负极板(5)采用铜铝复合材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种无极柱锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)和U型负极板(5)替换为Z型正极板(12)和Z型负极板(13)，所述的PPS纳米一体注塑件(6)替换为Z型PPS纳米一体注塑件(14)。