CN210073932U - 一种锂电池封口板用注液孔防护结构及其锂电池封口板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池技术领域，提供了一种锂电池封口板用注液孔防护结构及其锂电池封口板。所述锂电池封口板用注液孔防护结构，包括注液孔及匹配设置的凹导槽；所述注液孔设置于铝盖板上，所述凹导槽设置于下塑胶件的一端；所述铝盖板与下塑胶件相连接；所述注液孔靠近下塑胶件一侧延伸有凸环结构，所述凹导槽上端设置有斜凹弧，所述斜凹弧与所述凸环结构匹配。本实用新型在封口板下塑胶件对应注液孔处设置有一个凹导槽，该凹导槽与注液孔能够很好配合，在锂离子电池氦气检测与注电解液时能够有效地保护电池内部隔膜不会被吹开与压下去，避免造成正负极片接触引起短路，同时不会改变现有的生产工艺设备，简单实用，且能提高安全性与良品率。

Description

一种锂电池封口板用注液孔防护结构及其锂电池封口板

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂电池封口板用注液孔防护结构及其锂电池封口板。

背景技术

目前，方形锂离子电池封口板的结构由铝片、正负极柱，上绝缘件、下绝缘件、不锈钢垫片、连接片及下塑胶件通过铆压构成，是锂离子电池的重要部件，关系到锂离子电池的成形及PACK应用，在锂离子电池单体成型时，都要通过氦气检测，注入电解液等工序。而目前的封口板下塑胶件都没有对铝片注液孔位置做防护，这就带来一个问题，由于方形锂离子电池的内部极片是叠片制成，正负极片之间用隔膜隔开，隔膜比较软，在锂离子电池成型时的氦气检测与注电解液等工序中，隔膜容易被吹翻折，导致电池内部正负极片的接触，引起短路，造成电芯报废；另外，若隔膜翻折幅度较小，可能会造成微短路，无法被检测出来，在配组和后期使用阶段，问题逐渐暴露，降低电池的配组成功率和模组的使用寿命。

已有专利申请通过改变铝片上注液孔的形状来保证化成钉、密封橡胶钉与密封铝钉等配件的安装焊接，但还没有解决锂离子电池在氦气检测与注电解液时短路的问题。

专利CN201420010679公开了一种锂离子电池盖板，包括：注液孔，所述的注液孔下部面上设有向下凸出的凸包，注液孔为漏斗形其下部穿过凸包。所述的凸包为球形或倒置的圆台形。所述的注液孔上部为圆柱形孔，下部为漏斗形孔，漏斗形孔的上端直径与上部的圆柱形孔径相同并与圆柱形孔的下端对接，圆柱形孔的深度与盖板厚度相同。该实用新型由于盖板注夜孔增加凸包设计使钢珠在注液孔内的路径加长，如果封口压力过大钢珠压过低于盖板平面时，钢珠也不会掉入壳体内部，漏斗型设计使其在压过情况下不会出现漏液情况。该实用新型虽然通过凸包结构增加注液孔内的路径长度，但是直下的检测氦气与注入的电解液仍然会对正负极片之间的隔膜造成冲击，造成隔膜的易翻折，形成短路风险。

专利CN201621034365公开了一种三元锂电池盖板注液孔密封组件，包括电池盖板主体及开设在电池盖板主体上的注液孔，还包括堵头、压缩弹簧、密封圈及盖帽，所述注液孔下方延伸有环形凸起，所述环形凸起的外侧设有外螺纹，所述盖帽的内侧设有内螺纹，所述盖帽套装于环形凸起上并通过螺纹连接，所述盖帽的底部设有通孔并与压缩弹簧的一端连接，所述压缩弹簧的另一端与堵头的下端连接，所述堵头的上端封堵注液孔；所述环形凸起与盖帽之间的间隙内装有密封圈；本实用新型对盖板结构的改进，一方面对电池循环性能不会产生影响，另一方面确保电池在烘烤后搬运转移过程中与周围环境隔离，避免三元材料过度吸水，提高三元电池性能。该实用新型专利中所记述的注液孔密封组件相对较复杂，组件成本高且组装复杂程度较高，不便于广泛规模化推广。

专利CN201721736649公开了一种便于排气和补液的锂电池盖板，包括底板，底板上设有正极端和负极端，正极端和负极端之间设有注液端和底板开口，注液端上开设有注液口，注液口与底板开口相对设置，注液端和底板之间设有旋转电磁阀，旋转电磁阀上开设有第一开口、第二开口和第三开口，第一开口和第二开口分别与第三开口相连，旋转电磁阀用于控制第一开口与注液口相连，第二开口或第三开口与底板开口相连。本实用新型在使用过程中也能方便排气和补液，以解决产气引起的性能和安全问题。该实用新型的技术方案中通过旋转电池阀解决了产气引起的安全问题，但是其旋转电磁阀的设置并未对氦气检测与注电解液时可能的短路风险起到改善作用。

专利申请CN201810894073公开了一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板，该锂电池盖板用补液结构，包括开设在电池盖板本体上的注液孔、下铝片、下密封垫及密封件，所述注液孔为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔；该锂电池盖板用补液结构的补液方法，包括以下步骤：将密封件取出，将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫、下铝片的通孔一，通过注液针头将电解液注入锂电池内，将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程。一种锂电池盖板，包括电池盖板本体、正极极柱、负极极柱及上述锂电池盖板用补液结构。本发明的优点是由于将注液孔设计成阶梯孔，在未启用前能够有效起到密封作用，且密封效果较好；当电池容量衰减需要补入电解液，补液过程方便。该发明专利申请中的注液孔的孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔，阶梯孔有多层层级结构，然而对于补液过程中氦气检测与注电解液时可能的短路风险没有改善作用。

为此，为了规避锂离子电池在氦气检测与注电解液时的短路风险，特意在封口板下塑胶件上直接注塑一个凹导槽结构来降低短路风险。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于提供一种锂电池封口板用注液孔防护结构，旨在解决锂离子电池成型时在氦气检测与注电解液时会引起的内部短路的问题，提高单体电池的良品率，避免经济损失的一种解决措施。

本实用新型的再一目的在于提供一种锂电池封口板，所述锂电池封口板含有上述注液孔防护结构，降低锂电池短路风险。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种锂电池封口板用注液孔防护结构，包括注液孔及匹配设置的凹导槽；所述注液孔设置于铝盖板上，所述凹导槽设置于下塑胶件的一端；所述铝盖板与下塑胶件相连接；所述注液孔靠近下塑胶件一侧延伸有凸环结构，所述凹导槽上端设置有斜凹弧，所述斜凹弧与所述凸环结构匹配。

当锂离子电池在氦气检测与注电解液时，通过下塑胶件上设置的凹导槽将氦气或电解液导向与正负极片之间的隔膜相反方向，避免了对隔膜的吹起翻折，减少了微短路或短路的风险。

更进一步地，所述凹导槽下端设置有凹槽底，所述凹导槽开口于背离下塑胶件一侧。正负极片之间的隔膜设置下塑胶件的一侧，凹导槽开口防线与隔膜背离，能够有效的降低氦气检测与注电解液时对隔膜的冲击。

更进一步地，所述凹导槽与下塑胶件为一体成型结构，一体化结构不会增加封口板成本，产品外观简洁，实用性强。

更进一步地，所述注液孔的孔道包括相连接的一阶孔道和二阶孔道；所述一阶孔道内径大于二阶孔道内径。

更进一步地，所述凸环结构的外侧为斜面；所述斜凹弧与所述凸环结构外侧的斜面匹配。

更进一步地，所述凸环结构与铝盖板为一体成型结构。

更进一步地，所述凹导槽优选为圆形或方形的凹导槽。

更进一步地，所述锂电池优选为方形锂离子电池。

一种锂电池封口板，包括上述锂电池封口板用注液孔防护结构，还包括正极柱、负极柱、铝盖板、上绝缘件、下塑胶件、正极连接片、负极连接片；所述正极柱下端与正极连接片相连，所述负极柱下端与负极连接片相接；所述正极柱和负极柱分别设置于下塑胶件上，所述正极柱、负极柱分别与铝盖板之间设置有上绝缘件。

更进一步地，所述锂电池封口板，还包括防爆帽和防爆片；所述铝盖板上设置有防爆孔，所述防爆片和防爆帽设置于防爆孔上。

更进一步地，所述锂电池封口板，还包括上垫片，为环状垫片结构，所述上垫片与上绝缘件相连。

更进一步地，所述锂电池封口板，还包括密封圈，所述密封圈分别设置于正极柱与铝盖片之间，及负极柱与铝盖板之间，与上绝缘片相抵连接。所述密封圈为氟橡胶材质的密封圈。

本实用新型与现有技术相比所达到的有益效果如下：

本实用新型发明改变了传统的封口板下塑胶件及注液孔防护结构，在封口板下塑胶件对应注液孔处设置有一个凹导槽，该凹导槽与注液孔能够很好配合，在方形锂离子电池氦气检测与注电解液时能够有效地保护电池内部隔膜不会被吹开与压下去，避免造成正负极片接触引起短路，能够降低因氦气检测与注电解液造成的短路，同时不会改变现有的生产工艺设备，只需要在下塑胶注塑制成时，在模具上将注液孔的凹导槽位置留出来，简单实用，且能提高方形锂离子电池的安全性与良品率。本实用新型中直接在下塑胶件一端设置凹导槽，直接一体化，不会增加封口板成本，产品外观简洁，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的锂电池封口板的结构爆炸图；

图2为本实用新型实施例1提供的锂电池封口板的正面结构图；

图3为本实用新型实施例1提供的锂电池封口板的底面结构图；

图4为本实用新型实施例1提供的锂电池封口板的剖面结构图；

图5为本实用新型实施例1提供的锂电池封口板用注液孔防护结构的剖面结构图(图4中A部分的局部放大图)。

其中：1为正极柱，2为负极柱，3为铝盖板，4为上垫片，5为防爆帽，6为上绝缘件，7为防爆片，8为密封圈，9为下塑胶件，10为正极连接片，11为负极连接片，31为注液孔，32为凸环结构，33为防爆孔，91为凹导槽，92为斜凹弧，311为一阶孔道，312为二阶孔道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

请参照图1至图5；一种锂电池封口板，包括锂电池封口板用注液孔防护结构，还包括正极柱1、负极柱2、铝盖板3、上绝缘件6、下塑胶件9、正极连接片10、负极连接片11；所述正极柱1下端与正极连接片10相连，所述负极柱2下端与负极连接片11相接；所述正极柱1和负极柱2分别设置于下塑胶件9上，所述正极柱1和负极柱2与铝盖板3之间分别设置有上绝缘件6。

所述锂电池封口板用注液孔防护结构，包括注液孔31及匹配设置的凹导槽91；所述注液孔31设置于铝盖板3上，所述凹导槽91设置于下塑胶件9的一端；所述铝盖板3与下塑胶件9相连接；所述注液孔31靠近下塑胶件9一侧延伸有凸环结构32，所述凹导槽91上端设置有斜凹弧92，所述斜凹弧92与所述凸环结构32匹配。

当锂离子电池在氦气检测与注电解液时，通过下塑胶件9上设置的凹导槽91将氦气或电解液导向与正负极片之间的隔膜相反方向，避免了对隔膜的吹起翻折，减少了微短路或短路的风险。

所述凹导槽91下端设置有凹槽底93，所述凹导槽91开口于背离下塑胶件9一侧。正负极片之间的隔膜设置下塑胶件的一侧，凹导槽91开口防线与隔膜背离，能够有效的降低氦气检测与注电解液时对隔膜的冲击。

所述凹导槽91与下塑胶件9一体成型，一体化结构不会增加封口板成本，产品外观简洁，实用性强。

所述注液孔31的孔道包括相连接的一阶孔道311和二阶孔道312；所述一阶孔道311内径大于二阶孔道312内径。

所述凸环结构32的外侧为斜面；所述斜凹弧92与所述凸环结构32外侧的斜面匹配。

所述凸环结构32与铝盖板3为一体成型结构。

更进一步地，所述凹导槽91优选为圆形或方形的凹导槽。

所述锂电池优选为方形锂离子电池。

所述锂电池封口板，还包括防爆帽5和防爆片7；所述铝盖板3上设置有防爆孔33，所述防爆片7和防爆帽5设置于防爆孔33上。

所述锂电池封口板，还包括上垫片4，为环状垫片结构，所述上垫片4与上绝缘件6相连。

所述锂电池封口板，还包括密封圈8，所述密封圈8设置于正极柱1与铝盖片3，及负极柱2与铝盖板3之间，与上绝缘片6相抵连接。所述密封圈8为氟橡胶材质的密封圈。

本实用新型发明改变了传统的封口板下塑胶件9及注液孔防护结构，在封口板下塑胶件9对应注液孔31处设置有一个凹导槽91，该凹导槽91与注液孔31能够很好配合，在方形锂离子电池氦气检测与注电解液时能够有效地保护电池内部隔膜不会被吹开与压下去，避免造成正负极片接触引起短路，能够降低因氦气检测与注电解液造成的短路，同时不会改变现有的生产工艺设备，只需要在下塑胶注塑制成时，在模具上将注液孔31的凹导槽91位置留出来，简单实用，且能提高方形锂离子电池的安全性与良品率。本实用新型中直接在下塑胶件9一端设置凹导槽91，直接一体化，不会增加封口板成本，产品外观简洁，实用性强。

以上所述以及图形所画细节非常具体，仅为本实用新型较为方便的一种方式，但是本新型的保护范围并不局限于此，凡是在理解本实用新型的情况下，对本实例做的各种变化、修改、替换等变化形式都可以视为涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于：包括注液孔及匹配设置的凹导槽；所述注液孔设置于铝盖板上，所述凹导槽设置于下塑胶件的一端；所述铝盖板与下塑胶件相连接；所述注液孔靠近下塑胶件一侧延伸有凸环结构，所述凹导槽上端设置有斜凹弧，所述斜凹弧与所述凸环结构匹配。

2.如权利要求1所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于，所述凹导槽下端设置有凹槽底，所述凹导槽开口于背离下塑胶件一侧。

3.如权利要求1所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于，所述凹导槽与下塑胶件为一体成型结构。

4.如权利要求1所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于，所述注液孔的孔道包括相连接的一阶孔道和二阶孔道；所述一阶孔道内径大于二阶孔道内径。

5.如权利要求1所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于，所述凸环结构的外侧为斜面；所述斜凹弧与所述凸环结构外侧的斜面匹配。

6.如权利要求1所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，其特征在于，所述凹导槽为圆形或方形的凹导槽。

7.一种锂电池封口板，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的锂电池封口板用注液孔防护结构，还包括正极柱、负极柱、铝盖板、上绝缘件、下塑胶件、正极连接片、负极连接片；所述正极柱下端与正极连接片相连，所述负极柱下端与负极连接片相接；所述正极柱和负极柱分别设置于下塑胶件上，所述正极柱、负极柱分别与铝盖板之间设置有上绝缘件。

8.如权利要求7所述的锂电池封口板，其特征在于，还包括防爆帽和防爆片；所述铝盖板上设置有防爆孔，所述防爆片和防爆帽设置于防爆孔上。

9.如权利要求7所述的锂电池封口板，其特征在于，还包括上垫片，为环状垫片结构，所述上垫片与上绝缘件相连。

10.如权利要求7所述的锂电池封口板，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈分别设置于正极柱与铝盖片之间，及负极柱与铝盖板之间，与上绝缘片相抵连接。

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