CN209709074U - 一种顶盖连接结构及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶盖连接结构，属于电池技术领域，包括顶盖片、软连接片和导电基块，所述顶盖片上开设有穿设孔，所述软连接片与所述穿设孔对应的位置开设有第一连接孔，所述导电基块上凸设有极柱，所述极柱依次穿设于所述穿设孔和所述第一连接孔内，所述极柱通过焊接连接于所述第一连接孔的内壁。本实用新型提出的顶盖连接结构，通过在软连接片上开设第一连接孔，极柱通过环形缝焊连接于第一连接孔的内壁，将激光穿透焊转变为激光环形缝焊，能够降低焊接能量，从而减少金属飞溅，避免焊渣进入到电芯内部，保证电芯的安全。本实用新型还提出了一种动力电池，具有上述顶盖连接结构，能减少软连接片和极柱焊接时焊渣的形成，保证电芯的安全。

Description

一种顶盖连接结构及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖连接结构及动力电池。

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锂电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等，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，动力电池的软连接片与极柱的焊接使用的是激光穿透焊接，焊接过程中需要穿透软连接片将软连接片焊接到顶盖片的极柱上，激光穿透焊要求激光的能量高，在焊接过程中容易产生金属飞溅，形成焊渣，焊渣的飞溅容易进入到电芯内部，严重威胁电芯的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶盖连接结构及动力电池，以实现减少焊渣的形成，避免焊渣进入到电芯内部。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种顶盖连接结构，包括顶盖片、软连接片和导电基块，所述顶盖片上开设有穿设孔，所述软连接片与所述穿设孔对应的位置开设有第一连接孔，所述导电基块上凸设有极柱，所述极柱依次穿设于所述穿设孔和所述第一连接孔内，所述极柱通过环形缝焊连接于所述第一连接孔的内壁。

进一步地，所述极柱的外周面与所述第一连接孔的内壁面之间的间隙小于0.5mm。

进一步地，所述顶盖连接结构还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述穿设孔内，所述第一绝缘件上开设有供所述极柱穿过的第一通孔。

进一步地，所述导电基块包括基块本体，所述基块本体上凸设有所述极柱，所述顶盖连接结构还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件设置于所述基块本体和所述顶盖片之间。

进一步地，所述顶盖连接结构还包括导电块，所述导电块位于所述软连接片和所述顶盖片之间，所述导电块连接于所述软连接片，所述导电块上开设有供所述极柱穿过的第二连接孔，所述极柱连接于所述第二连接孔内壁。

进一步地，所述极柱穿出所述第二连接孔的一端的端部与所述导电块之间的距离为0.5mm-1.5mm。

进一步地，所述顶盖连接结构还包括第三绝缘件，所述第三绝缘件位于所述导电块和所述顶盖片之间。

进一步地，所述顶盖片上设置有第一凸起，所述第一凸起上开设有所述穿设孔，所述第三绝缘件上设置第二凸起，所述第二凸起设置于所述第一凸起形成的第一凹槽内，所述导电块设置于所述第二凸起形成的第二凹槽内。

进一步地，所述极柱穿出所述第一连接孔的一端的端部与所述软连接片之间的距离为0mm-0.5mm。

为实现上述目的，本申请还提供了一种动力电池，包括上述所述的顶盖连接结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的顶盖连接结构，通过在软连接片上开设第一连接孔，并且极柱通过环形缝焊连接于第一连接孔的内壁，将穿透焊转变为环形缝焊，能够降低焊接能量，从而减少金属飞溅，避免焊渣进入到电芯内部，保证电芯的安全。

本实用新型提出的动力电池，具有上述顶盖连接结构，能够减少软连接片和极柱焊接时焊渣的形成，保证电芯的安全。

附图说明

图1是本实用新型提供的顶盖连接结构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的顶盖连接结构的爆炸视图。

图中：

1、顶盖片；11、第一凹槽；111、穿设孔；12、注液孔；

2、软连接片；21、第一连接孔；

3、导电基块；31、基块本体；32、极柱；

4、第一绝缘件；41、第一通孔；

5、第二绝缘件；51、第二通孔；

6、导电块；61、第二连接孔；

7、第三绝缘件；71、第二凹槽；711、第三通孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种动力电池，包括壳体、电芯及顶盖连接结构，壳体为一端具有开口的筒状结构，电芯位于壳体内，顶盖连接结构盖设在壳体具有开口的一端，顶盖连接结构连接于电芯的正极以及负极。

图1为本实施例提供的顶盖连接结构的结构示意图；图2为本实施例提供的顶盖连接结构的爆炸视图。如图1和图2所示，本实施例提供了一种顶盖连接结构，包括顶盖片1、软连接片2和导电基块3。其中，顶盖片1上开设有穿设孔111和注液孔12，注液孔12用于向动力电池的壳体内注入电解液。软连接片2与穿设孔111对应的位置开设有第一连接孔21，导电基块3上凸设有极柱32，极柱32依次穿设于穿设孔111和第一连接孔21内，并且极柱32通过环形缝焊连接于第一连接孔21的内壁。在本实施例中，极柱32通过激光环形缝焊连接于第一连接孔21的内壁，具体而言，采用激光振镜摆动焊接工艺，焊接功率为2400W，焊接速度为80mm/s，摆动频率为200赫兹。当然，在其他实施例中，也可采用准直激光焊接等焊接工艺。

为了保证焊接过程的连续性和稳定性，极柱32的横截面的形状和第一连接孔21的形状相同，在本实施例中，极柱32的横截面的形状和第一连接孔21的形状均为圆形，当然在其他实施例中，极柱32的横截面的形状和第一连接孔21的形状还可以均为方形其他多边形等。此外，在本实施例中，极柱32的外周面与第一连接孔21的内壁面之间的间隙小于0.5mm，使得第一连接孔21能够套设在极柱32上，同时又便于对极柱32和第一连接孔21的内壁进行焊接，作为优选地，第一连接孔21的直径为8mm，极柱32位于第一连接孔21内的部分的直径为7.8mm，极柱32的外周面与第一连接孔21的内壁面之间的间隙为0.2mm。另外，在本实施例中，极柱32穿出第一连接孔21的一端的端部与软连接片2之间的距离为0mm-0.5mm，能够减小该顶盖连接结构的体积，进而减小该顶盖连接结构占用动力电池的壳体内的空间。

通过在软连接片2上开设第一连接孔21，并且极柱32通过环形缝焊连接于第一连接孔21的内壁，实现了将激光穿透焊转变为激光环形缝焊，能够降低焊接能量，从而减少金属飞溅，避免焊渣进入到电芯内部，保证电芯的安全。并且在高速相机下观察上述焊接过程，焊接过程中几乎无金属飞溅产生。

如图2所示，导电基块3包括基块本体31和上述极柱32，极柱32连接于基块本体31，在本实施例中，基块本体31为方形结构，极柱32为柱状阶梯结构，当然在其他实施例中，基块本体31和极柱32的结构可根据实际需要进行设置。为了对顶盖片1和导电基块3之间进行绝缘隔离，该顶盖连接结构还包括第一绝缘件4和第二绝缘件5。具体而言，顶盖片1在朝向基块本体31的一侧具有第一凸起，因此顶盖片1在朝向软连接片2的一侧形成第一凹槽11，第一凸起的顶部(第一凹槽11的底部)开设有上述穿设孔111。

上述第一绝缘件4设置于穿设于孔内，且第一绝缘件4上开设有供极柱32穿过的第一通孔41，具体而言，在本实施例中，第一绝缘件4为环形结构，包括相连接的第一部和第二部，第一部的外径小于第二部的外径，且第一部的外径等于穿设孔111的内径，因此第一绝缘件4的第一部位于穿设孔111内，对极柱32和顶盖片1之间进行绝缘隔离。上述第二绝缘件5位于第一凸台和基块本体31之间，第二绝缘件5为片状结构，片状结构在其厚度方向的侧面的面积大于等于基座本体31在其厚度方向上的侧面的面积，能够将基座本体31和顶盖片1完全隔离开，第二绝缘件5上开设有供极柱32穿过的第二通孔51。通过第一绝缘件4和第二绝缘件5，能够实现对导电基块3和顶盖片1的绝缘隔离，避免电芯出现短路，影响电芯的正常工作。

如图2所示，本实施例提供的顶盖连接结构还包括第三绝缘件7和导电块6。其中，第三绝缘件7为片状结构，设置于软连接片2和顶盖片1之间，用于对软连接片2和顶盖片1进行绝缘隔离。第三绝缘件7在朝向顶盖片1的一侧具有第二凸起，因此第三绝缘件7在朝向软连接片2的一侧形成第二凹槽71，第二凸起的顶部(第二凹槽71的底部)开设有供极柱32穿过的第三通孔711，第二凸起能够嵌入到第一凹槽11内，第三通孔711的内径等于第一绝缘件4的第二部的外径，也就是说第一绝缘件4将极柱32与顶盖片1和第三绝缘件7均进行了绝缘隔离。上述导电块6位于第二凹槽71内，导电块6上开设有供极柱32穿过的第二连接孔61，导电块6位于第三绝缘件7和软连接片2之间，极柱32穿过第二连接孔61的一端伸入到软连接片2的第一连接孔21内。在本实施例中，极柱32同样通过激光环形缝焊接于第二连接孔61的内壁。此外，为了减小该顶盖连接结构占用动力电池的壳体内的空间，极柱32穿过第二连接孔61的一端的端部与导电块6之间的距离为0.5mm-1.5mm，从而使得软连接片2和极柱32焊接后极柱32穿出第一连接孔21一端的端部与软连接片2之间的距离为0mm-0.5mm。

由实际情况可知，顶盖片1上设置有两个导电基块3，其中一个导电基块3通过一个软连接片2连接于电芯的正极，另一个导电基块3通过一个软连接片2连接于电芯的负极，本实施例仅对顶盖片1和其中一组导电基块3和软连接片2进行了描述。

本实施例提供的动力电池，具有上述顶盖连接结构，能够减少软连接片2和极柱32焊接时焊渣的形成，保证电芯的安全。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变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 (10)

1.一种顶盖连接结构，其特征在于，包括顶盖片(1)、软连接片(2)和导电基块(3)，所述顶盖片(1)上开设有穿设孔(111)，所述软连接片(2)与所述穿设孔(111)对应的位置开设有第一连接孔(21)，所述导电基块(3)上凸设有极柱(32)，所述极柱(32)依次穿设于所述穿设孔(111)和所述第一连接孔(21)内，所述极柱(32)通过环形缝焊连接于所述第一连接孔(21)的内壁。

2.根据权利要求1所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述极柱(32)的外周面与所述第一连接孔(21)的内壁面之间的间隙小于0.5mm。

3.根据权利要求1所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述顶盖连接结构还包括第一绝缘件(4)，所述第一绝缘件(4)设置于所述穿设孔(111)内，所述第一绝缘件(4)上开设有供所述极柱(32)穿过的第一通孔(41)。

4.根据权利要求1所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述导电基块(3)包括基块本体(31)，所述基块本体(31)上凸设有所述极柱(32)，所述顶盖连接结构还包括第二绝缘件(5)，所述第二绝缘件(5)设置于所述基块本体(31)和所述顶盖片(1)之间。

5.根据权利要求1所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述顶盖连接结构还包括导电块(6)，所述导电块(6)位于所述软连接片(2)和所述顶盖片(1)之间，所述导电块(6)连接于所述软连接片(2)，所述导电块(6)上开设有供所述极柱(32)穿过的第二连接孔(61)，所述极柱(32)连接于所述第二连接孔(61)内壁。

6.根据权利要求5所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述极柱(32)穿出所述第二连接孔(61)的一端的端部与所述导电块(6)之间的距离为0.5mm-1.5mm。

7.根据权利要求5所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述顶盖连接结构还包括第三绝缘件(7)，所述第三绝缘件(7)位于所述导电块(6)和所述顶盖片(1)之间。

8.根据权利要求7所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述顶盖片(1)上设置有第一凸起，所述第一凸起上开设有所述穿设孔(111)，所述第三绝缘件(7)上设置第二凸起，所述第二凸起设置于所述第一凸起形成的第一凹槽(11)内，所述导电块(6)设置于所述第二凸起形成的第二凹槽(71)内。

9.根据权利要求1所述的顶盖连接结构，其特征在于，所述极柱(32)穿出所述第一连接孔(21)的一端的端部与所述软连接片(2)之间的距离为0mm-0.5mm。

10.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的顶盖连接结构。