CN209374497U - 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组件，顶盖片设有第一极柱安装孔，第一极柱组件绝缘安装于第一极柱安装孔，第一极柱组件包括第一极柱、顶盖连接件、密封件和围设于第一极柱的注塑件，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，嵌入部嵌入注塑件，密封件介于平台部和第一极柱之间，平台部固定于顶盖片的下表面。通过将平台部与顶盖片进行固定，即可完成第一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。同时平台部固定于顶盖片的下表面，即第一极柱组件于顶盖片的安装位置整体下移，从而可使二次电池顶盖的高度降低。

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，负极端需要满足与顶盖及壳体的电绝缘，因而会设置众多的绝缘组件，如将负极柱与顶盖绝缘的上塑胶件、置于负极安装孔中进行电绝缘及密封的密封圈、及将负极连接片与顶盖进行电绝缘的下塑胶件，这些组件在进行顶盖片负极端的安装时，为了严格控制其气密性，其安装的精度要求很高，既要对密封圈进行预压，又要严格控制各部件之间的间隙，因而成本高且良品率低。同时由于众多的绝缘组件的设置，使得二次电池顶盖的空间难以缩小，对于空间尺寸要求严格的模组中，很难提高电池的体积能量密度。

因而，急需提供一种新的顶盖结构或顶盖的生产方法以解决前述顶盖结构的装配和加工，以及二次电池顶盖所占空间大的问题。

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，其结构简单、无需繁琐的密封及装配工艺，因而容易生产且良品率高，并且此结构可降低二次电池顶盖的高度从而提高二次电池的体积能量密度。

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：顶盖片和设置于所述顶盖片的第一极柱组件，所述顶盖片设有第一极柱安装孔，所述第一极柱组件绝缘安装于所述第一极柱安装孔，所述第一极柱组件包括第一极柱、顶盖连接件、密封件和围设于所述第一极柱的注塑件，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所述嵌入部，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述密封件介于所述平台部和所述第一极柱之间，所述平台部固定于所述顶盖片的下表面。

进一步的，所述顶盖片面向所述电芯的一侧于所述第一极柱安装孔处设有凹槽，所述平台部嵌入并固定于所述凹槽，平台部于凹槽的固定可通过焊接而进行，且于凹槽中进行固定可减小第一极柱组件于壳体内的占有空间。

进一步的，所述第一极柱包括第一端子和与所述第一端子焊接固定的第一连接件，所述第一连接件伸入且绝缘设置于所述第一极柱安装孔，所述第一连接件电连接所述第一端子和所述电芯的第一电极。更进一步的，所述第一连接件具有连接件本体和由所述连接件本体向远离所述电芯的方向延伸形成的连接件凸台，所述连接件凸台伸入所述第一极柱安装孔并连接所述第一端子，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，所述连接件凸台具有开口面向所述电芯的腔体，腔体可容纳直接连接第一连接件的极耳或者连接极耳的连接片，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，从而进一步提高二次电池的体积能量密度。

进一步的，所述顶盖片与所述电芯之间设有绝缘件，所述绝缘件向远离所述电芯的方向延伸且形成内空、周壁闭合的第一延伸部，所述第一延伸部伸入所述第一极柱安装孔，且所述第一延伸部介于所述平台部与所述连接件凸台之间，第一延伸部由绝缘件向远离电芯的方向延伸而成，且内空、周壁闭合，内空可供连接件凸台穿设，闭合的周壁既可以将平台部与连接件凸台电绝缘，又可避免第一极柱组件与顶盖片装配时产生的金属丝从周壁与平台部之间的间隙掉落至电芯中而引起短路。

更进一步的，所述顶盖片与所述电芯之间设有绝缘件，所述绝缘件朝向所述电芯的方向延伸形成第二延伸部，所述第一连接件设有卡槽，所述第二延伸部卡接于所述卡槽。第二延伸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第一端子的焊接固定。

进一步的，所述顶盖片与所述电芯之间设有绝缘件，所述绝缘件向远离所述电芯的方向延伸形成第一延伸部，所述第一延伸部与所述平台部卡接固定，更进一步的，所述第一延伸部设有缺口，所述平台部设有与所述缺口卡接配合的卡接部，从而可使第一延伸部与第一极柱组件进行固定以防止后续于二次电池的使用过程中第一延伸部与二次电池顶盖的装配出现松动。

进一步的，所述第一端子沿竖直方向设有第一台阶和第二台阶，所述注塑件包裹所述第一台阶，所述注塑件的上表面与所述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。

进一步的，所述密封件具有密封件本体部和于所述密封件本体部的远离所述平台部的一侧设有凸起部，所述密封件本体部介于所述平台部和所述第一端子之间，所述凸起部嵌入所述注塑件并围设于所述第一端子的侧面。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。

进一步的，所述平台部和所述嵌入部为一体式结构，所述平台部沿竖直方向延伸形成所述嵌入部并嵌入所述注塑件。或者，所述平台部与所述嵌入部焊接固定，所述平台部的上表面内凹成槽口，所述嵌入部的一端嵌入并固定于所述槽口，嵌入部焊接固定于槽口中，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。

进一步的，所述嵌入件具有开口平行于所述顶盖片的通孔，所述注塑件具有与所述通孔嵌合的凸块，从而可实现嵌入部和注塑件的嵌合固定。

进一步的，所述注塑件的部分伸入所述极柱安装孔，意味着二次电池顶盖的整体高度降低，其二次电池的体积能量密度提高。

进一步的，所述顶盖片设置有第二极柱组件，所述顶盖片还设有第二极柱安装孔，所述第二极柱组件固定于所述第二极柱安装孔，第二极柱组件与第一极柱组件为对称结构，或者，所述顶盖片设置有第二极柱，所述第二极柱焊接固定于所述顶盖片，或者，所述顶盖片设置有第二极柱，所述顶盖片向远离所述电芯的方向凸起而构成所述第二极柱。

本实用新型的二次电池顶盖中仅需将平台部与顶盖片进行固定，即可完成第一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。且第一极柱组件结构简单，通过注塑件就可将第一极柱与顶盖连接件进行固定，且注塑件的形成极易实现；同时嵌入件嵌入注塑件，可防止第一极柱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。同时平台部固定于顶盖片的下表面，即第一极柱组件于顶盖片的安装位置整体下移，从而使二次电池顶盖的高度降低，因而可有效降低了二次电池的整体高度，从而提高其于电池模组中的体积能量密度。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖的一实施例的立体图。

图2为本实用新型的二次电池顶盖的一实施例的俯视图。

图3为图1中二次电池顶盖于一方向上的局部爆炸图。

图4为图1中二次电池顶盖于另一方向上的局部爆炸图。

图5为图2中于A-A方向的剖视图。

图6为图2中于B-B方向的剖视图。

图7为图5中C部分的放大图。

图8为图7的一变化图。

图9为图5中D部分的放大图。

图10为图9的一变化图。

图11为图9的又一变化图。

元件标号说明

100-二次电池顶盖；1-顶盖片；11-负极极柱安装孔；2-正极极柱组件；21-正极极柱；211-正极上端子部；213-正极下端子部；215-正极连接件；2151-正极连接件本体；2153-正极连接件凸台；23-正极端顶盖连接件；231-正极端平台部；233-正极端嵌入部；25-正极端密封件；27-正极端注塑件；3-负极极柱组件；31-负极极柱；311-上端子部；3111-第一台阶；3113-第二台阶；313-下端子部；315-负极连接件；3151-连接件本体；3153-连接件凸台；3155-卡槽；33-顶盖连接件；331-平台部；3311-槽口；3313-卡接部；333-嵌入部；3331-通孔；35-密封件；351-本体；353-凸起部；37-注塑件；4-防爆阀；5-注液孔；6-绝缘件；61-第一延伸部；611-缺口；63-第二延伸部。

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，上下方向为其高度方向。

本实用新型的第一极柱组件可指正极极柱组件也可指负极极柱组件，对应的，第一极柱组件可指正极极柱组件也可指负极极柱组件，具体的，当第一极柱组件为正极极柱组件时，第二极柱组件为负极极柱组件；当第一极柱组件为负极极柱组件时，第一极柱组件为正极极柱组件。本具体实施方式中以第一极柱组件为负极极柱组件，第二极柱组件为正极极柱组件为例进行说明。

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上的正极极柱组件2和负极极柱组件3，顶盖片1设有防爆阀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上分别设有正极极柱安装孔(图中未示出)和负极极柱安装孔11，正极极柱组件2和负极极柱组件3分别固定于正极极柱安装孔和负极极柱安装孔11，两者可皆与顶盖片1电绝缘，也可负极极柱组件3与顶盖片1电绝缘，而正极极柱组件2与顶盖片1可电连接。

首先，结合附图对负极极柱组件3进行详细的描述。参照图3～8，负极极柱组件3具有负极极柱31、顶盖连接件33、密封件35和注塑件37，注塑件37围设于负极极柱31，顶盖连接件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，嵌入件333固定于平台部331并嵌入注塑件37，密封件35介于平台部331和负极极柱31之间。注塑件37的部分伸入负极极柱安装孔11，意味着二次电池顶盖的整体高度降低，其二次电池的体积能量密度提高。顶盖片1面向电芯的一侧于负极极柱安装孔11处设有凹槽(图中未示出)，平台部331嵌入并固定于凹槽以使平台部331固定于顶盖片1的下表面。平台部331固定于顶盖片1的下表面，即负极极柱组件3于顶盖片1的安装位置整体下移，从而使二次电池顶盖100的高度降低，因而可有效降低了二次电池的整体高度，从而提高其于电池模组中的体积能量密度。

继续参照图3～8，负极极柱31包括负极端子(图中未示出)和与负极端子焊接固定的负极连接件315，负极连接件315伸入且绝缘设置于负极极柱安装孔11，负极连接件315电连接负极端子和电芯的负极极耳(图中未示出)。负极连接件315具有连接件本体3151和由连接件本体3151向远离电芯的方向延伸形成的连接件凸台3153，连接件凸台3153伸入负极极柱安装孔11并连接负极端子，负极连接件315设有凸台，可增加负极连接件315与电芯的负极极耳连接时的接触面积，可增加过流能力。连接件凸台3153具有开口面向电芯的腔体(图中未示出)，腔体可容纳直接连接负极连接件315的负极极耳或者连接极耳的连接片，连接件凸台3153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。负极端子具有上端子部311和下端子部313，通常上端子部311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。上端子部311沿竖直方向设有第一台阶3111和第二台阶3113，注塑件37包裹第一台阶3111，注塑件37的上表面与第二台阶3113的平台齐平，因而可使注塑件37与负极极柱31嵌合更牢靠。嵌入件333具有开口平行于顶盖片1的通孔3331，注塑件37具有与通孔3331嵌合的凸块(图中未示出)，从而可实现嵌入部333和注塑件37的嵌合固定。

进一步参照图3～8，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353和负极端子之间，凸起部353嵌入注塑件37并围设于负极端子的侧面。可避免注塑时第一极柱31因晃动而接触顶盖连接件33的嵌入部333，因而更进一步的保证了第一极柱31于注塑前绝缘置于顶盖连接件33上，进一步的提高了二次电池顶盖的良品率。密封件35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。顶盖连接件33的平台部331和嵌入部333可为一体式结构(如图8所示)，平台部331沿竖直方向延伸形成嵌入部333并嵌入注塑件37。或者，如图7所示，平台部331与嵌入部333焊接固定，平台部331的上表面内凹成槽口3311，嵌入部333的一端嵌入并固定于槽口3311，嵌入部333焊接固定于槽口3311中，可使嵌入部333与平台部331焊接时焊接强度更大，两者之间的固定更牢靠。

正极极柱组件2也可为与负极极柱组件3同样的结构，如图5和图9所示，正极极柱组件2具有正极极柱21、正极端顶盖连接件23、正极端密封件25和正极端注塑件27，正极端注塑件27围设于正极极柱21，正极端顶盖连接件23具有固定于顶盖片1的正极端平台部231和与正极端平台部231相连的正极端嵌入部233，正极端嵌入部233固定于正极端平台部231并嵌入正极端注塑件27，正极端密封件25介于正极端平台部231和正极极柱21之间。正极极柱21包括正极端子(图中未示出)和与正极端子焊接固定的正极连接件215，正极连接件215伸入且绝缘设置于正极极柱安装孔，正极极柱21具有正极上端子部211和正极下端子部213，正极连接件215具有正极连接件本体2151和由正极连接件本体2151向远离电芯的方向延伸形成的正极连接件凸台2153，正极连接件凸台2153伸入正极极柱安装孔并连接正极端子。顶盖片1面向电芯的一侧于正极极柱安装孔处设有凹槽(图中未示出)，正极端平台部231嵌入并固定于凹槽以使正极端平台部231固定于顶盖片1的下表面。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，而使正极极柱组件2中的正极极柱21与正极端顶盖连接件23通过导电塑料而实现电连接，通过正极端顶盖连接件23与顶盖片1的连接从而使正极极柱组件2与顶盖片1电导通。当然，第二极柱组件2与第一极柱组件3的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对局部正极端的的密封件、极柱、顶盖连接件、密封件和注塑件的结构进行调整而使第二极柱组件2与第一极柱组件3的结构并非为完全对称也是可以的。

为了简化工艺，正极端也可以为单独的正极极柱21而并非组件结构，如图10所示，顶盖片1设置有正极极柱21，正极极柱21焊接固定于顶盖片1，或者，如图11所示，顶盖片1设置有正极极柱21，顶盖片1向远离电芯的方向凸起而构成正极极柱21。

需要补充说明的是，绝缘件6与顶盖片1通过热熔的方式进行固定，并且，如图3～9所示，绝缘件6向远离电芯的方向延伸且形成内空、周壁闭合的两个第一延伸部61，两个第一延伸部61分别伸入负极极柱安装孔11和正极极柱安装孔，且负极端的第一延伸部61介于平台部331与连接件凸台3153之间，正极端的第一延伸部61介于正极端平台部231与正极连接件凸台2153之间，第一延伸部61由绝缘件6向远离电芯的方向延伸而成，且内空、周壁闭合，内空可供连接件凸台3153或2153穿设，闭合的周壁既可以将平台部331或231与连接件凸台3153或2153电绝缘，又可避免正极极柱组件2或负极极柱组件3与顶盖片1装配时产生的金属丝从周壁与平台部231或331之间的间隙掉落至电芯中而引起短路。进一步的，第一延伸部61与平台部331和/或正极端平台部231卡接固定，如图6所示，第一延伸部61设有缺口611，平台部331设有与缺口611卡接配合的卡接部3313，从而可使第一延伸部61与负极极柱组件3进行固定以防止后续于二次电池的使用过程中第一延伸部61与二次电池顶盖100的装配出现松动。绝缘件6朝向电芯的方向延伸形成两个第二延伸部63，负极连接件315设有卡槽3155，正极连接件215亦设有卡槽(图中未示出)，两个第二延伸部63分别卡接于两个卡槽。第二延伸部63可对负极连接件315和正极连接件215起到定位及固定作用，以便于负极连接件315与负极端子，及正极连接件215与正极端子的焊接固定。当然，若正极端的结构为图10或图11的结构时，绝缘件6仅在负极端设置第一延伸部61和第二延伸部63，第一延伸部61介于平台部331与连接件凸台3153之间，且第二延伸部63也仅与负极连接件315上的卡槽3155进行卡接固定。

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组件，所述顶盖片设有第一极柱安装孔，所述第一极柱组件绝缘安装于所述第一极柱安装孔，其特征在于，所述第一极柱组件包括第一极柱、顶盖连接件、密封件和围设于所述第一极柱的注塑件，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，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述密封件介于所述平台部和所述第一极柱之间，所述平台部固定于所述顶盖片的下表面。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片面向所述电芯的一侧于所述第一极柱安装孔处设有凹槽，所述平台部嵌入并固定于所述凹槽。

3.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一极柱包括第一端子和与所述第一端子焊接固定的第一连接件，所述第一连接件伸入且绝缘设置于所述第一极柱安装孔，所述第一连接件电连接所述第一端子和所述电芯的第一电极。

4.根据权利要求3所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一连接件具有连接件本体和由所述连接件本体向远离所述电芯的方向延伸形成的连接件凸台，所述连接件凸台伸入所述第一极柱安装孔并连接所述第一端子。

5.根据权利要求4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，所述绝缘件向远离所述电芯的方向延伸且形成内空、周壁闭合的第一延伸部，所述第一延伸部伸入所述第一极柱安装孔，且所述第一延伸部介于所述平台部与所述连接件凸台之间。

6.根据权利要求4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，所述绝缘件朝向所述电芯的方向延伸形成第二延伸部，所述第一连接件设有卡槽，所述第二延伸部卡接于所述卡槽。

7.根据权利要求4所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述连接件凸台具有开口面向所述电芯的腔体。

8.根据权利要求1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，所述绝缘件向远离所述电芯的方向延伸形成第一延伸部，所述第一延伸部与所述平台部卡接固定。

9.根据权利要求8所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一延伸部设有缺口，所述平台部设有与所述缺口卡接配合的卡接部。

10.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片设置有第二极柱组件，所述顶盖片还设有第二极柱安装孔，所述第二极柱组件固定于所述第二极柱安装孔。