CN210110916U - 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池极柱组件及其二次电池顶盖，其中，二次电池极柱组件，安装于二次电池的顶盖片，包括：极柱件、与极柱件隔离的顶盖连接件和围设于极柱件的注塑件，顶盖连接件具有固定于顶盖片的平台部和位于平台部上部且嵌入注塑件的嵌入部，嵌入部具有固定于平台部的本体部和由本体部向上拱起形成的若干个拱桥，若干个拱桥嵌入注塑件。嵌入部具有若干个向上拱起的拱桥，拱桥的设置可使嵌入部留有更多的空间容纳注塑件，因而即使将顶盖连接件控制为较低的高度，拱桥与注塑件的嵌合连接仍然可使嵌入部和注塑件之间的结合力更牢靠，以避免对二次电池顶盖密封性的影响。同时，二次电池极柱组件的牢靠性较好，良品率得到了极大的提高。

Description

二次电池极柱组件及其二次电池顶盖

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极柱组件及其二次电池顶盖。

背景技术

一般的二次电池，为了满足极柱件与顶盖片及壳体的电绝缘，因而会设置众多的绝缘组件，如将极柱件与顶盖片绝缘的上塑胶件、置于极柱安装孔中进行电绝缘及密封的密封圈、及将连接片与顶盖片进行电绝缘的下塑胶件，这些组件在进行顶盖片与极柱件的安装时，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。

为了克服上述繁琐的密封及装配工艺，目前有研究出一种极柱组件，这种极柱组件一般包括极柱件、顶盖连接件和围设于极柱件的注塑件，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，嵌入部嵌入注塑件中。仅需将平台部与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的装配，其工序简单，无需繁琐的密封及装配工艺。虽然采用这种极柱组件能解决密封及装配问题，但是目前二次电池对于电池的总体高度及顶盖的高度要求都很严格，若极柱组件需要满足低高度要求，目前的设计中嵌入部和注塑件之间的结合力就比较弱，因而降低了各部件之间连接的牢靠性，最终影响二次电池顶盖的密封性。

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极柱组件，其不仅无需繁琐的密封及装配工艺、良品率高，更重要的是，其能实现极柱组件于低高度下仍然维持优异的牢靠性和密封性。

为达到上述目的，本实用新型一方面提供了一种二次电池极柱组件，安装于二次电池的顶盖片，包括：极柱件、与所述极柱件隔离的顶盖连接件和围设于所述极柱件的注塑件，所述顶盖连接件具有固定于所述顶盖片的平台部和位于所述平台部上部且嵌入所述注塑件的嵌入部，所述嵌入部具有固定于所述平台部的本体部和由所述本体部向上拱起形成的若干个拱桥，若干个所述拱桥嵌入所述注塑件。

本实用新型的二次电池极柱组件中嵌入注塑件的嵌入部具有若干个向上拱起的拱桥，拱桥的设置可使嵌入部留有更多的空间容纳注塑件，因而即使将顶盖连接件控制为较低的高度，拱桥与注塑件的嵌合连接可使嵌入部和注塑件之间的结合力更牢靠，以避免对二次电池顶盖密封性的影响。同时，仅需将平台部与顶盖片进行固定，即可完成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；顶盖连接件的嵌入部嵌入注塑件，可防止极柱件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，因而，本实用新型的二次电池极柱组件的良品率得到了极大的提高。

进一步的，所述平台部与所述本体部焊接固定，所述平台部的上表面内凹成槽口，所述本体部嵌入并固定于所述槽口。可使本体部与平台部焊接时焊接强度更大，两者之间的固定更牢靠。这种嵌入部可通过板材一次冲压成型，通过本体部与平台部正面焊接即可完成固定。

进一步的，所述拱桥具有两个肩部和连接两个所述肩部的中间部，两个所述肩部和所述中间部围设形成第一凹槽，相邻两个所述拱桥和所述本体部围设形成第二凹槽。第一凹槽和第二凹槽的设置可使嵌入部上可容纳注塑件的空间更多，因而嵌入部与注塑件的连接强度也增加，牢靠性更强。

进一步的，所述肩部和所述本体部呈弧线相接，所述肩部和所述中间部呈弧线相接。通过弧形连接，可使拱桥类似于波浪状，因弧形连接，相接处更平滑，使注塑件进行注塑时，注塑的材料更容易进入拱桥中而增加连接的牢靠性。

进一步的，所述本体部和所述肩部于相接处的横截面上，所述本体部的尺寸大于所述肩部。更进一步的，所述本体部超出所述肩部的部分远离所述极柱件。本体部的尺寸设置较大，可使本体部与平台部焊接牢靠，本体部超出的部分也可以容纳注塑材料，注塑件可利用的空间更多，且本体部超出肩部的部分远离极柱件，即本体部超出的部分处于外部以防止肩部外面的注塑件太少而将嵌入部裸露于外。

进一步的，所述极柱件具有第一端子，所述第一端子的外壁设有连续的倒角，所述注塑件包裹所述倒角。第一端子的外壁设有连续的被注塑件包裹的倒角，设置倒角后，端子于包胶处形成的应力集中可被减轻，包胶后端子能承受更大的推力(＞1500N)，使其强度增大，因而不会出现注塑件于普通的推力测试过程中开裂而影响其后续的使用。更进一步的，所述第一端子沿竖直方向设有第一台阶部和第二台阶部，所述注塑件包裹所述第一台阶部，所述注塑件的上表面与所述第二台阶部的平台齐平，所述第一台阶部的外沿设置所述倒角。注塑件包裹设置倒角的第一台阶可使注塑件与第一极柱件嵌合更牢靠，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件与外界部件的安装连接，且使第一极柱件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。更进一步的，所述倒角为直线倒角，且所述直线倒角的角度为10°～80°，尺寸为0.1～1.0，或，所述倒角为R0.1～R1.0的圆弧倒角，优选为圆弧倒角，其更能减轻端子于包胶处的应力集中。

进一步的，所述极柱件具有第一端子，于竖直方向上所述第一端子和所述平台部之间存在间隙，部分所述注塑件填充于所述间隙。即二次电池极柱组件仅极柱件、顶盖连接件和注塑件三个部件，通过注塑件还可以取代传统密封圈对极柱件和顶盖连接件的绝缘作用，省略了密封圈的装配工序。

或者，还包括密封件，所述密封件介于所述顶盖连接件和所述极柱件之间。

本实用新型另一方面还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，所述第一极柱组件固定于所述第一极柱安装孔，所述第一极柱组件为前述的二次电池极柱组件。

本实用新型的二次电池顶盖，仅需将二次电池极柱组件与顶盖片进行固定，即可完成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，且嵌入部和注塑件之间的结合力比较好，因而提高了各部件之间连接的牢靠性，以避免对二次电池顶盖密封性的影响。

进一步的，所述顶盖片的下部设有台阶，所述平台部嵌入所述台阶并固定于所述第一极柱安装孔。平台部嵌入顶盖片的台阶且固定于第一极柱安装孔，因而可将第一极柱组件于第一极柱安装孔处的位置下移，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。

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。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的立体图。

图2为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的俯视图。

图3为图1中二次电池顶盖于一方向的爆炸图。

图4为图1中二次电池顶盖于另一方向的爆炸图。

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2中于C-C方向的剖视图。

图8为图5中D部分的放大图。

图9为本实用新型的二次电池极柱组件一实施例的剖视图。

图10为图9的一变化图。

图11为图5中E部分的放大图。

图12为本实用新型的二次电池极柱组件嵌入部一实施例的剖视图。

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；13-正极极柱安装孔；15-防爆阀安装孔；17-台阶；2-正极极柱组件；21-正极极柱件；211-正极上端子部；2111-正极倒角；213-正极下端子部；23-正极端顶盖连接件；231-正极端平台部；233-正极端嵌入部；2331-正极端本体部；2333-正极端拱桥；25-正极端密封件；27-正极端注塑件；3-负极极柱组件；31-负极极柱件；311-上端子部；3111-第一台阶部；3113-第二台阶部；3115-倒角；313-下端子部；33-顶盖连接件；331-平台部；3311-穿设孔；3313-缺口；3315-槽口；333-嵌入部；3331-本体部；3333-拱桥；33331/33333-肩部；33335-中间部；3335-第一凹槽；3337-第二凹槽；35-密封件；351-本体；353-凸起部；37-注塑件；4-防爆阀组件；41-防爆阀保护膜；43-防爆阀；5-注液孔；6-绝缘件；61-第一延伸部；611-卡接部。

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件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适用于二次电池，二次电池包括二次电池顶盖100、电芯和容纳电芯的壳体，壳体内注有浸润电芯的电解液，二次电池顶盖100将容纳电芯和电解液的壳体进行密封。参照图1～5，二次电池顶盖100包括顶盖片1，以及设置于顶盖片1的正极极柱组件2、负极极柱组件3和防爆阀组件4。顶盖片1上设有注液孔5、负极极柱安装孔11、防爆阀安装孔15和正极极柱安装孔13。防爆阀组件4包括固定于防爆阀安装孔15上的防爆阀43，防爆阀43的上部设有防爆阀保护膜41。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。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13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电连接。

首先，结合附图对负极极柱组件3进行详细的描述。先参照图3～5、图7～10，负极极柱组件3具有负极极柱件31、顶盖连接件33和注塑件37，注塑件37围设于负极极柱件31，顶盖连接件33具有固定于顶盖片1的平台部331和位于平台部331上部且嵌入注塑件37的嵌入部333，嵌入部333具有固定于平台部331的本体部3331和由本体部3331向上拱起形成的若干个拱桥3333，若干个拱桥3333嵌入注塑件37，如图3～4所示，拱桥3333的数目为6个。平台部331的上表面内凹成槽口3315，本体部3331嵌入并焊接固定于槽口3315。

进一步如图12所示，拱桥3333具有两个肩部，分别为33331和33333，肩部33331和肩部33333之间设有中间部33335，肩部33331、肩部33333和中间部33335围设形成第一凹槽3335，两个相邻拱桥3333和本体部3331围设形成第二凹槽3337。第一凹槽3335和第二凹槽3337的设置可使嵌入部333上可容纳注塑件37的空间更多，因而嵌入部333与注塑件37的连接强度也增加，牢靠性更强。肩部33331和33333皆与本体部3331呈弧线相接，肩部33331和33333也皆与中间部33335呈弧线相接。通过弧形连接，可使拱桥3333类似于波浪状，因弧形连接，相接处更平滑，使注塑件37进行注塑时，注塑的材料更容易进入拱桥3333中而增加连接的牢靠性。本体部3331和肩部33331或肩部33333于相接处的横截面上，本体部3331的尺寸大于肩部33331或肩部33333。本体部3331的尺寸设置较大，可使本体部3331与平台部331焊接牢靠，本体部3331超出的部分也可以容纳注塑材料，因而注塑件37可利用的空间更多，且本体部3331超出肩部33331或33333的部分远离极柱件，即本体部3331超出的部分处于外部以防止肩部33331或33333外面的注塑件太少而将嵌入部333裸露于外。

进一步的，负极极柱组件3可为图9的结构，负极极柱组件3具有负极极柱件31、顶盖连接件33、密封件35和注塑件37，注塑件37围设于负极极柱件31，顶盖连接件33与负极极柱件31隔离。顶盖连接件33具有固定于顶盖片1的平台部331和位于平台部331上部且嵌入注塑件37的嵌入部333，密封件35介于顶盖连接件33和负极极柱件31之间。顶盖片1的下部设有台阶17，平台部331嵌入台阶17并固定于负极极柱安装孔11。密封件35具有本体部351和由本体部351的一端向上延伸形成的凸起部353，凸起部353围设负极极柱件31。平台部331嵌入顶盖片1的台阶且固定于负极极柱安装孔11，因而可将负极极柱组件3于负极极柱安装孔11的位置下移，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。

作为负极极柱组件3的另一种结构，如图10所示，于竖直方向上负极极柱件31和平台部331之间存在间隙，部分注塑件37填充于间隙。顶盖连接件33的平台部331与嵌入部333焊接固定，平台部331具有与负极极柱安装孔11同轴的且可供负极极柱件31穿设的穿设孔3311，顶盖片1面向电芯的一侧于负极极柱安装孔11处设有台阶17，平台部331嵌入台阶17并固定于负极极柱安装孔11。

继续参照图3～5、图7～10，负极极柱件31包括上端子部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，通常下端子部313还连接有与电芯的负极极耳电连接的负极连接件(图中未示出)，负极连接件伸入且绝缘设置于负极极柱安装孔11。上端子部311沿竖直方向设有第一台阶部3111和第二台阶部3113，注塑件37包裹第一台阶部3111，注塑件37的上表面与第二台阶部3113的平台齐平，因而可使注塑件37与负极极柱件31嵌合更牢靠。上端子部311的第一台阶部3111的外沿设置设有连续的倒角3115，注塑件37包裹倒角3115。倒角3115可为直线倒角，且直线倒角的角度为10°～80°，尺寸为0.1～1.0。或倒角3115也可为R0.1～R1.0的圆弧倒角。设置倒角后，端子于包胶处形成的应力集中可被减轻，包胶后端子能承受更大的推力(＞1500N)，使其强度增大，因而不会出现注塑件37于普通的推力测试过程中出现开裂而影响其后续的使用。

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6和图11所示，正极极柱组件2具有正极极柱件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围设于正极极柱件21，正极端顶盖连接件23与正极极柱件21隔离，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和位于正极端平台部231上部且嵌入正极端注塑件27的正极端嵌入部233，正极端嵌入部233具有固定于正极端平台部231的正极端本体部2331和由正极端本体部2331向上拱起形成的若干个正极端拱桥2333，若干个正极端拱桥2333嵌入正极端注塑件27，正极端平台部231嵌入台阶17并固定于正极极柱安装孔13。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中的正极极柱件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，而对正极端的极柱件、顶盖连接件和注塑件的结构进行局部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件21而并非组件结构，如在顶盖片1设置有正极极柱件21，正极极柱件21焊接固定于顶盖片1，或者，在顶盖片1设置有正极极柱件21，顶盖片1向远离电芯的方向凸起而构成正极极柱件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3～4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13。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6～7所示所示，第一延伸部61设有卡接部611，平台部331设有与卡接部611卡接配合的缺口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。

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)

1.一种二次电池极柱组件，安装于二次电池的顶盖片，其特征在于，包括：极柱件、与所述极柱件隔离的顶盖连接件和围设于所述极柱件的注塑件，所述顶盖连接件具有固定于所述顶盖片的平台部和位于所述平台部上部且嵌入所述注塑件的嵌入部，所述嵌入部具有固定于所述平台部的本体部和由所述本体部向上拱起形成的若干个拱桥，若干个所述拱桥嵌入所述注塑件。

2.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述平台部的上表面内凹成槽口，所述本体部嵌入并固定于所述槽口。

3.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述拱桥具有两个肩部和连接两个所述肩部的中间部，两个所述肩部和所述中间部围设形成第一凹槽，相邻两个所述拱桥和所述本体部围设形成第二凹槽。

4.根据权利要求3所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述肩部和所述本体部呈弧线相接，所述肩部和所述中间部呈弧线相接。

5.根据权利要求3所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述本体部和所述肩部于相接处的横截面上，所述本体部的尺寸大于所述肩部。

6.根据权利要求5所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述本体部超出所述肩部的部分远离所述极柱件。

7.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述极柱件具有第一端子，所述第一端子的外壁设有连续的倒角，所述注塑件包裹所述倒角。

8.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述极柱件具有第一端子，于竖直方向上所述第一端子和所述平台部之间存在间隙，部分所述注塑件填充于所述间隙。

9.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，还包括密封件，所述密封件介于所述顶盖连接件和所述极柱件之间。

10.一种二次电池顶盖，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，所述第一极柱组件固定于所述第一极柱安装孔，其特征在于，所述第一极柱组件为权利要求1～9任一所述的二次电池极柱组件。

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