CN209641693U - 动力电池顶盖及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、负极柱、绝缘塑胶件和导电塑胶件，所述顶盖片设置有正极安装孔和负极安装孔，所述正极柱穿过所述正极安装孔与所述导电塑胶件连接，所述负极柱穿过所述负极安装孔与所述绝缘塑胶件连接，所述正极柱包括正极柱本体和与所述正极柱本体连接的正极柱底座，所述正极柱本体的上部焊接有第一紧固环，所述正极柱底座与所述正极柱连接处设置有第一凸起部，所述第一紧固环、所述正极柱本体和所述第一凸起部之间形成第一凹槽，与现有技术相比，本实用新型的焊接工艺简单，不仅有效地提高了生产效率还能避免因加工凹槽存在金属屑的问题，另外，还能提高极柱的过流面积。

Description

动力电池顶盖及动力电池

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池顶盖及动力电池。

背景技术

随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以锂电池作为供电来源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等，这为锂电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，电动工具和电动汽车等所使用的锂电池一般称之为动力电池。

目前，在动力电池的包胶装配方式中，通常会把加工好的极柱放入塑胶型腔内，通过注塑形成的一体成型结构，但是无论是对于方形还是圆型的极柱结构，行业内均是采用在极柱中间加工一些凹槽来满足塑胶的承受力，而在现有的设备及工艺中，凹槽处只能用冲压或机加工凹槽的加工方式，成本高，效率低，甚至会产生金属屑，无法确保电芯产品的安全性能。

有鉴于此，确有必要对现有的电池顶盖作进一步改进，以克服上述缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供的一种动力电池顶盖，该电池顶盖的焊接工艺简单，不仅有效地提高了生产效率还能避免因加工凹槽存在金属屑的问题，另外，还能提高极柱的过流面积。

为实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池顶盖，包括顶盖片、正极柱、负极柱、绝缘塑胶件和导电塑胶件，所述顶盖片设置有正极安装孔和负极安装孔，所述正极柱穿过所述正极安装孔与所述导电塑胶件连接，所述负极柱穿过所述负极安装孔与所述绝缘塑胶件连接，所述正极柱包括正极柱本体和与所述正极柱本体连接的正极柱底座，所述正极柱本体的上部焊接有第一紧固环，所述正极柱底座与所述正极柱本体的连接处设置有第一凸起部，所述第一紧固环、所述正极柱本体和所述第一凸起部之间形成第一凹槽。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述负极柱包括负极柱本体和与所述负极柱本体连接的负极柱底座，所述负极柱本体的上部焊接有第二紧固环，所述负极柱底座与所述负极柱本体的连接处设置有第二凸起部，所述第二紧固环、所述负极柱本体和所述第二凸起部之间形成第二凹槽。通过第二凹槽，可以有效地固定顶盖片和绝缘塑胶件，防止发生轴向移动，增强电池工作的稳定性，本实用新型由于采用焊接方式制造负极柱凹槽，可以省却现有技术中机加工凹槽的工序，提高了生产效率，降低了生产成本，同时也避免了机加工容易残留金属屑的问题，提高了电池的安全性，此外，在极柱上焊接第二紧固环以形成第二凹槽，相比于现有技术中直接在极柱上冲压凹槽，可以增大极柱的表面积，提高了极柱的过流能力。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述正极柱底座、第一凸起部与所述顶盖片之间设置有第一密封圈；所述负极柱底座、第二凸起部与所述顶盖片之间设置有第二密封圈。第一密封圈和第二密封圈能分别对正极柱和负极柱起到绝缘的作用，防止极柱与顶盖片触碰而造成电池短路，提高电池的安全性。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述正极柱本体、正极柱底座和所述第一凸起部为一体成型结构，所述导电塑胶件通过包胶注塑成型的方式设置于所述顶盖片、第一紧固环、正极柱本体、第一凸起部和第一密封圈之间。正极柱采用一体成型结构，可以节省分体式结构的装配工序，降低生产成本，也有利于快速生产，另外，导电塑胶件采用包胶注塑的方式操作简单，而且与正极柱的贴合度较好，可靠性较高。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述负极柱为复合极柱，所述负极柱本体和所述第二凸起部通过摩擦焊方式与所述负极柱底座连接，所述绝缘塑胶件通过包胶注塑成型的方式设置于所述顶盖片、第二紧固环、负极柱本体、第二凸起部和第二密封圈之间。采用摩擦焊的接合方式，由于摩擦焊是利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法，因而能提高焊接的精度，而且在极柱上也不会残留焊接剂等废物，无需进行特别清理，有效提高电池的安全性，另外，摩擦焊也适用于焊接异种金属，因而能提高负极柱本体、第二凸起部和负极柱底座的焊接结合度，增强焊接的稳定性；另一方面，绝缘塑胶件采用包胶注塑的方式操作简单，而且与负极柱的贴合度较好，可靠性较高。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述导电塑胶件的电阻值为0.1mΩ~10kΩ。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，所述第一紧固环和所述第二紧固环均为铝环。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，还包括用于将所述正极柱、负极柱分别与所述顶盖片进行绝缘的下塑胶，所述下塑胶分别与所述正极柱、负极柱和顶盖片连接。通过下塑胶，正极柱、负极柱分别与所述顶盖片形成隔离状态，防止极柱与顶盖片触碰造成短路。

作为对本实用新型所述的动力电池顶盖的一种改进，还包括防爆阀和注液孔，所述防爆阀和所述注液孔均设置于所述顶盖片。通过增设防爆阀，能进一步提高电池的安全性。

本实用新型目的之一的有益效果在于：

1)本实用新型通过在正极柱设置第一凹槽，可以有效地将顶盖片、导电塑胶件等部件进行固定，防止发生轴向移动，使电池顶盖结构更牢固，增强电池工作的稳定性；

2)由于采用焊接第一紧固环的方式来制造正极柱的凹槽，可以省却现有工艺中的利用机加工凹槽的工序，提高了生产效率，降低了生产的成本，同时也避免了机加工凹槽时容易在极柱残留金属屑的问题，提高了电池的安全性；

3)本实用新型通过在极柱上焊接第一紧固环以形成第一凹槽，相比于现有技术中直接在极柱上冲压凹槽，可以增大极柱的表面积，提高了极柱的过流能力。

本实用新型的目的之二在于：提供一种动力电池，包括壳体、电芯、电解液和电池顶盖，其中，所述电池顶盖为上述任意一段所述的动力电池顶盖，所述电芯和电解液均设置于所述壳体内，所述电池顶盖密封安装于所述壳体顶部。

本实用新型目的之二的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型中的动力电池装配简单，而且在生产过程中节省了大量工序，提高了生产效率以及降低了生产成本，同时，电池结构牢固，有效提高电池的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型中电池顶盖的结构示意图；

图2为本实用新型中电池顶盖的分解示意图；

图3为本实用新型中电池顶盖的截面图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为图3中B处的放大图；

图6为本实用新型中正极柱的结构示意图；

图7为本实用新型中负极柱的结构示意图；

图8为本实用新型中动力电池的结构示意图；

其中，0-壳体；01-电芯；1-顶盖片；2-正极柱；21-正极柱本体；22-正极柱底座；23-第一紧固环；24-第一凸起部；25-第一密封圈；3-负极柱；31-负极柱本体；32-负极柱底座；33-第二紧固环；34-第二凸起部；35-第二密封圈；4-绝缘塑胶件；5-导电塑胶件；6-下塑胶；7-防爆阀；8-注液孔。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1~7所示，一种动力电池顶盖，包括顶盖片1、正极柱2、负极柱3、绝缘塑胶件4和导电塑胶件5，顶盖片1设置有正极安装孔和负极安装孔，正极柱2穿过正极安装孔与导电塑胶件5连接，负极柱3穿过负极安装孔与绝缘塑胶件4连接，正极柱2包括正极柱本体21和与正极柱本体21连接的正极柱底座22，正极柱本体21的上部焊接有第一紧固环23，正极柱底座22与正极柱本体21的连接处设置有第一凸起部24，第一紧固环23、正极柱本体21和第一凸起部24之间形成第一凹槽，在本实用新型中，通过第一凹槽的作用，可以有效地将顶盖片1、导电塑胶件5等部件进行固定，防止发生轴向移动，使电池顶盖结构更牢固，增强电池工作的稳定性，另外，由于采用焊接第一紧固环23的方式来制造正极柱2的凹槽，与现有技术中的机加工凹槽工艺相比，焊接的操作更为简单、省时，不仅提高了生产效率，而且也避免了因机加工凹槽容易在极柱上残留金属屑的问题，提高了电池的安全性，而且与现有技术中直接在极柱上冲压凹槽的方式，本实用新型中的正极柱2的表面积更大，因而可以提高正极柱2的过流面积，增强过流能力。

优选的，负极柱3包括负极柱本体31和与负极柱本体31连接的负极柱底座32，负极柱本体31的上部焊接有第二紧固环33，负极柱底座32与负极柱本体31的连接处设置有第二凸起部34，第二紧固环33、负极柱本体31和第二凸起部34之间形成第二凹槽，在本实施例中，通过第二凹槽，可以有效地将固定顶盖片1和绝缘塑胶件4进行固定，防止发生轴向移动，增强电池工作的稳定性，另外，由于采用焊接方式制造负极柱凹槽，可以省却现有技术中机加工凹槽的工序，提高了生产效率，降低了生产成本，同时也避免了机加工容易残留金属屑的问题，提高了电池的安全性。

优选的，正极柱底座22、第一凸起部24与顶盖片1之间设置有第一密封圈25；负极柱底座32、第二凸起部34与顶盖片1之间设置有第二密封圈35，其中，第一密封圈25和第二密封圈35能分别对正极柱2和负极柱3起到绝缘的作用，防止极柱与顶盖片1触碰而造成电池短路，提高电池的安全性。

优选的，正极柱本体21、正极柱底座22和第一凸起部24为一体成型结构，导电塑胶件5通过包胶注塑成型的方式设置于顶盖片1、第一紧固环23、正极柱本体21、第一凸起部24和第一密封圈25之间，在本实用新型中，正极柱2采用一体成型的结构，相比于分体式的结构，可以节省工序，提高生产效率，降低生产成本；而导电塑胶件5采用包胶注塑的方式，操作简单，而且与正极柱2的贴合度较好，可靠性较高。

优选的，负极柱3为复合极柱，负极柱本体31和第二凸起部34通过摩擦焊方式与负极柱底座32连接，绝缘塑胶件4通过包胶注塑成型的方式设置于顶盖片1、第二紧固环33、负极柱本体31、第二凸起部34和第二密封圈35之间，在本实用新型中，负极柱3采用的是摩擦焊的接合方式，由于摩擦焊是利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法，因而能提高负极柱3在生产焊接时的精度，而且在极柱体上也不会残留焊接剂等废物，无需进行特别清理，有效提高电池的安全性，另外，摩擦焊也适用于焊接异种金属，因而能提高负极柱本体31、第二凸起部34和负极柱底座32的焊接结合强度，增强焊接的稳定性；另一方面，绝缘塑胶件4采用包胶注塑的方式，操作简单，而且与负极柱3的贴合度较好，可靠性较高。

优选的，导电塑胶件5的电阻值为0.1mΩ~10kΩ。

优选的，第一紧固环23和和第二紧固环33均为铝环。

优选的，还包括用于将正极柱2、负极柱3分别与顶盖片1进行绝缘的下塑胶6，下塑胶6分别与正极柱2、负极柱3和顶盖片1连接，通过下塑胶6，正极柱2、负极柱3分别与所述顶盖片1形成隔离状态，防止极柱与顶盖片1触碰造成短路。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括防爆阀7和注液孔8，防爆阀7和注液孔8均设置于顶盖片1，防爆阀7能在电池包内压力达到防爆阀7启爆压力值时直接与外部直通，快速泄气，预防或降低爆破时电池箱内高压造的损害，进一步提高了电池的安全性。

实施例2

如图8所示，一种动力电池，包括壳体0、电芯01、电解液和电池顶盖，电芯01和电解液均设置于壳体0内，电池顶盖密封安装于壳体0顶部。与现有的动力电池相比，本实用新型中的动力电池装配简单，而且在生产过程中节省了大量工序，提高了生产效率以及降低了生产成本，同时，电池结构牢固，有效提高电池的安全性。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池顶盖，包括顶盖片(1)、正极柱(2)、负极柱(3)、绝缘塑胶件(4)和导电塑胶件(5)，所述顶盖片(1)设置有正极安装孔和负极安装孔，所述正极柱(2)穿过所述正极安装孔与所述导电塑胶件(5)连接，所述负极柱(3)穿过所述负极安装孔与所述绝缘塑胶件(4)连接，其特征在于：所述正极柱(2)包括正极柱本体(21)和与所述正极柱本体(21)连接的正极柱底座(22)，所述正极柱本体(21)的上部焊接有第一紧固环(23)，所述正极柱底座(22)与所述正极柱本体(21)的连接处设置有第一凸起部(24)，所述第一紧固环(23)、所述正极柱本体(21)和所述第一凸起部(24)之间形成第一凹槽。

2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述负极柱(3)包括负极柱本体(31)和与所述负极柱本体(31)连接的负极柱底座(32)，所述负极柱本体(31)的上部焊接有第二紧固环(33)，所述负极柱底座(32)与所述负极柱本体(31)的连接处设置有第二凸起部(34)，所述第二紧固环(33)、所述负极柱本体(31)和所述第二凸起部(34)之间形成第二凹槽。

3.根据权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述正极柱底座(22)、第一凸起部(24)与所述顶盖片(1)之间设置有第一密封圈(25)；所述负极柱底座(32)、第二凸起部(34)与所述顶盖片(1)之间设置有第二密封圈(35)。

4.根据权利要求3所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述正极柱本体(21)、正极柱底座(22)和所述第一凸起部(24)为一体成型结构，所述导电塑胶件(5)通过包胶注塑成型的方式设置于所述顶盖片(1)、第一紧固环(23)、正极柱本体(21)、第一凸起部(24)和第一密封圈(25)之间。

5.根据权利要求3所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述负极柱(3)为复合极柱，所述负极柱本体(31)和所述第二凸起部(34)通过摩擦焊方式与所述负极柱底座(32)连接，所述绝缘塑胶件(4)通过包胶注塑成型的方式设置于所述顶盖片(1)、第二紧固环(33)、负极柱本体(31)、第二凸起部(34)和第二密封圈(35)之间。

6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述导电塑胶件(5)的电阻值为0.1mΩ~10kΩ。

7.根据权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于：所述第一紧固环(23)和所述第二紧固环(33)均为铝环。

8.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：还包括用于将所述正极柱(2)、负极柱(3)分别与所述顶盖片(1)进行绝缘的下塑胶(6)，所述下塑胶(6)分别与所述正极柱(2)、负极柱(3)和顶盖片(1)连接。

9.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于：还包括防爆阀(7)和注液孔(8)，所述防爆阀(7)和所述注液孔(8)均设置于所述顶盖片(1)。

10.一种动力电池，其特征在于：包括壳体(0)、电芯(01)、电解液和权利要求1~9中任意一项所述的电池顶盖，所述电芯(01)和电解液均设置于所述壳体(0)内，所述电池顶盖密封安装于所述壳体(0)顶部。