CN210120186U

CN210120186U - 一种电池顶盖极柱的互扣连接结构

Info

Publication number: CN210120186U
Application number: CN201921121754.7U
Authority: CN
Inventors: 李新宏; 钟军; 陈洪亮; 邓银桥; 陈圣; 周斌
Original assignee: Chizhou Junzhi Electrical And Mechanical Technology Co Ltd
Current assignee: Chizhou Junzhi Electrical And Mechanical Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2020-02-28
Anticipated expiration: 2029-07-17

Abstract

本实用新型公开了一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，包括第一极柱，第一极柱包括极柱A段和极柱B段；极柱A段上朝向极柱B段的一端设有A弯钩，极柱B段上朝向极柱A段的一端设有B弯钩；A弯钩包括固定连接的A弯钩本体和A弯钩钩部，A弯钩本体和A弯钩钩部之间形成A弯钩钩槽；B弯钩包括固定连接的B弯钩本体和B弯钩钩部，B弯钩本体和B弯钩钩部之间形成B弯钩钩槽；A弯钩钩部嵌入B弯钩钩槽中，B弯钩钩部嵌入A弯钩钩槽中，形成互扣连接结构。本实用新型A弯钩和B弯钩通过互扣连接，使极柱A段和极柱B段连接稳定避免了断裂的风险，并且加工成本低廉，在电池领域应用前景广泛。

Description

一种电池顶盖极柱的互扣连接结构

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池顶盖极柱的互扣连接结构。

背景技术

目前新能源汽车行业动力电池的电池顶盖结构中，负极柱一般采用铜铝复合极柱，现有的铜铝复合极柱主要有两种制作工艺：第一种是在直接利用化工工艺合成铜铝复合材料，这种化工合成法制得的极柱虽然铜段和铝段连接紧密，但是合成工艺复杂、成本高昂并且产率低；第二中是利用摩擦焊接加工，将铜片和铝片通过摩擦焊接形成铜铝复合极柱，但是摩擦焊接不能100％有效焊接，存在断裂风险，目前是整个摩擦焊接行业都难以解决的问题。

此外，在获得铜铝复合极柱之后，极柱和盖板一般采用组装工艺。即将氟橡胶材质的密封圈和PP材质注塑形成的下塑胶件，组装于正级/负极柱上；再利用冲压成型的铝制盖板组装于密封圈和下塑胶件上，铝制盖板挤压密封圈从而让密封圈产生一定的压缩比例，以避免漏气；最后利用PPS注塑工艺，将盖板和各零件如密封圈和下塑胶固定，确保盖板和多个零件组合在一起，形成电池顶盖。但这类组装结构存在一定的风险，由于整体零部件较多，各个零部件加工制作工序复杂，涉及众多加工和成品组装环节的品质控制，整体成品的一致性合格率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，来解决复合极柱两段拼接困难的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，包括第一极柱，所述第一极柱包括极柱A段和极柱B段；所述极柱A段上朝向极柱B段的一端设有A弯钩，所述极柱B段上朝向极柱A段的一端设有B弯钩；

所述A弯钩包括固定连接的A弯钩本体和A弯钩钩部，所述A弯钩本体和A弯钩钩部之间形成A弯钩钩槽；所述B弯钩包括固定连接的B弯钩本体和B弯钩钩部，所述B弯钩本体和B弯钩钩部之间形成B弯钩钩槽；

所述A弯钩钩部嵌入所述B弯钩钩槽中，所述B弯钩钩部嵌入所述A弯钩钩槽中，形成互扣连接结构。

可选的，所述A弯钩本体的一部分朝向B弯钩的方向凹陷，所述B弯钩本体的一部分朝向A弯钩的方向凹陷。

可选的，所述A弯钩本体和极柱A段之间通过一A倾斜部连接，所述A 倾斜部贴合所述A弯钩钩部，所述A弯钩本体的表面和极柱A段的表面不处于同一平面；

所述B弯钩本体和极柱B段之间通过一B倾斜部连接，所述B倾斜部贴合所述B弯钩钩部，所述B弯钩本体的表面和极柱B段的表面不处于同一平面。

可选的，所述极柱A段和极柱B段的表面处于同一平面。

可选的，所述第一极柱为负极柱，所述极柱A段为负铜极柱段，所述极柱B段为负铝极柱段。

可选的，所述极柱A段、极柱B段、A弯钩和B弯钩的表面均设有多个纳米孔，所述电池顶盖极柱的互扣连接结构还包括注塑件，所述注塑件渗入所述纳米孔中；所述极柱A段、极柱B段、A弯钩和B弯钩均通过注塑件固定连接。

可选的，所述电池顶盖极柱的互扣连接结构还包括盖板和注塑件，所述第一极柱朝向盖板的表面和所述盖板朝向第一极柱的表面均开设有多个纳米孔，所述第一极柱和盖板通过注塑件固定连接，所述注塑件渗入所述纳米孔中。

可选的，所述电池顶盖极柱的互扣连接结构还包括第二极柱，所述第二极柱朝向盖板的表面和所述盖板朝向第二极柱的表面均开设有多个纳米孔，所述第二极柱和盖板通过注塑件固定连接，所述注塑件渗入所述纳米孔中；所述第二极柱为正极柱。

可选的，所述盖板上开设有供所述第一极柱插入的第一极柱孔和供所述第二极柱插入的第二极柱孔。

可选的，所述盖板上设有防爆阀和注液孔，所述防爆阀和注液孔位于所述第一极柱和第二极柱之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在极柱A段和极柱B段上分别设置A弯钩和B弯钩，A弯钩和B弯钩通过互扣连接，由此，极柱A段和极柱B段连接稳定避免了断裂的风险，并且加工成本低廉，在电池领域应用前景广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的电池顶盖极柱的互扣连接结构的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的电池顶盖极柱的互扣连接结构的另一示意图。

图示说明：1、盖板；2、第一极柱；3、第二极柱；21、极柱A段；22、极柱B段；23、A弯钩；231、A弯钩本体；232、A弯钩钩部；233、A倾斜部；24、B弯钩；241、B弯钩本体；242、B弯钩钩部；243、B倾斜部；4、注塑件；5、防爆阀；6、注液孔。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

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。

实施例1

请参考图1至图2，本实施例1提供了一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，包括第一极柱2，所述第一极柱2包括极柱A段21和极柱B段22。所述极柱 A段21上朝向极柱B段22的一端设有A弯钩23，所述极柱B段22上朝向极柱A段21的一端设有B弯钩24。

所述A弯钩23包括固定连接的A弯钩本体231和A弯钩钩部232，所述A弯钩本体231和A弯钩钩部232之间形成A弯钩23钩槽。所述B弯钩 24包括固定连接的B弯钩本体241和B弯钩钩部242，所述B弯钩本体241 和B弯钩钩部242之间形成B弯钩24钩槽。

所述A弯钩钩部232嵌入所述B弯钩24钩槽中，所述B弯钩钩部242 嵌入所述A弯钩23钩槽中，形成互扣连接结构。

通过互扣连接使得极柱A段21和极柱B段22连接稳定避免了断裂的风险，并且加工成本低廉。

在本实施例中，所述A弯钩本体231的一部分朝向B弯钩24的方向凹陷，所述B弯钩本体241的一部分朝向A弯钩23的方向凹陷。

凹陷的形成是通过铆压的方式，通过铆压使A弯钩23和B弯钩24的结合更加紧密，难以脱落。

在本实施例中，所述A弯钩本体231和极柱A段21之间通过一A倾斜部233连接，所述A倾斜部233贴合所述A弯钩钩部232，所述A弯钩本体 231的表面和极柱A段21的表面不处于同一平面。所述B弯钩本体241和极柱B段22之间通过一B倾斜部243连接，所述B倾斜部243贴合所述B弯钩钩部242，所述B弯钩本体241的表面和极柱B段22的表面不处于同一平面。所述极柱A段21和极柱B段22的表面处于同一平面。

通过A倾斜部233和B倾斜部243的设置，既阻止了弯钩钩部从弯钩钩槽中脱落，又使得极柱A段21和极柱B段22的表面可处于同一平面。

具体的，所述第一极柱2为负极柱，所述极柱A段21为负铜极柱段，所述极柱B段22为负铝极柱段。所述极柱A段21、极柱B段22、A弯钩23 和B弯钩24的表面均设有多个纳米孔，所述电池顶盖极柱的互扣连接结构还包括注塑件4，所述注塑件4渗入所述纳米孔中；所述极柱A段21、极柱B 段22、A弯钩23和B弯钩24均通过注塑件4固定连接。

通过注塑件4使极柱A段21和极柱B段22，A弯钩23和B弯钩24之间的连接更加稳固，并且通过纳米孔的设置使注塑件4和零件表面的连接更加紧密。

本实施例1提供了一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，在极柱A段21和极柱B段22上分别设置A弯钩23和B弯钩24，A弯钩23和B弯钩24通过互扣连接，由此，极柱A段21和极柱B段22连接稳定避免了断裂的风险，并且加工成本低廉，在电池领域应用前景广泛。进一步的，还通过铆压形成的凹陷使A弯钩23和B弯钩24结合更加紧密。更进一步的，还通过设置倾斜部防止弯钩脱落。

实施例2

本实施例2在实施例1的基础上进行。

请参考图2，本实施例2提供的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，还包括盖板1、注塑件4和第二极柱3。

所述第一极柱2朝向盖板1的表面和所述盖板1朝向第一极柱2的表面均开设有多个纳米孔，所述第一极柱2和盖板1通过注塑件4固定连接，所述注塑件4渗入所述纳米孔中。所述第二极柱3朝向盖板1的表面和所述盖板1朝向第二极柱3的表面均开设有多个纳米孔，所述第二极柱3和盖板1 通过注塑件4固定连接，所述注塑件4渗入所述纳米孔中。所述第二极柱3 为正极柱。

具体的，所述盖板1上开设有供所述第一极柱2插入的第一极柱孔和供所述第二极柱3插入的第二极柱孔。

所述盖板1上设有防爆阀5和注液孔6，所述防爆阀5和注液孔6位于所述第一极柱2和第二极柱3之间。

本实施例2通过在第一极柱2、第二极柱3和盖板1的表面设置纳米孔，并且利用注塑的方式在纳米孔中渗入注塑件4，提升了第一极柱2、第二极柱 3和盖板1之间连接的稳固性。

进一步的，注塑件4的中央设有台阶面，台阶面的设计一方面可满足正负极的电性能要求(导电和绝缘性)，另一方面在电池顶盖结构上焊好电芯后，后端工艺需要将电池组装成模组，组装时方便自动化设备夹取和焊接。

经气密性测试后发现，本实施例2提供的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，气密性测试泄漏率小于10^-7(Pa·m³)/s。所述气密性测试使用的设备为安徽皖仪科技股份有限公司提供的氦检仪，具体过程和参数如下：

将电池顶盖结构放置于密封的治具中，通过真空泵抽取内部真空，(设定时间15s，以达到30pa结束，正常6s以内)。之后喷氦气加压6s，氦检12s，氦压达到设定值时氦检启动，开模3s，清氦OK3s，NG5s。取出用于检测的电池顶盖结构，检测结束。

本实施例2提供的电池顶盖极柱的互扣连接结构，其上纳米孔的开设方法如下所述：

S1、在极柱的表面和盖板1朝向极柱的表面开设多个纳米孔；

S2、将表面带有纳米孔的极柱插入电池顶盖中；

S3、在极柱和电池顶盖的连接处注塑塑胶，形成注塑件4，使极柱和电池顶盖固定连接。

其中，极柱为第一极柱2和/或第二极柱3。

步骤S1中纳米孔的开设通过化学腐蚀进行，化学腐蚀具体包括如下步骤：

S11、用清洗液对极柱/盖板1的表面进行清洗处理；

S12、将极柱/盖板1放入碱液中处理，之后放入含有硫酸的酸液中处理；

S13、以石墨板作为阴极，以极柱/盖板1作为阳极，放入含有硫酸和磷酸的电解液中，进行直流电电解，使极柱/盖板1表面形成一层氧化膜；所述氧化膜含有纳米孔，纳米孔的孔径为70-120nm；

S14、将具有氧化膜的极柱/盖板1放入纳米涂层溶液中浸泡，之后在聚烯基磷酸酯进行保护处理。

具体的，所述碱液为50g/L的氢氧化钠溶液，所述酸液为70g/L的硫酸溶液，所述纳米溶液包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯6％、聚乙烯醇1％、磷酸二乙脂13％和水80％。

步骤S3中的注塑塑胶的过程没有特殊要求，注塑工艺参数具体如下：

1.模具温度：130-150℃

2.料筒温度：第一段：290-300℃；第二段：300-320℃；第三段：310-330℃；第四段：310-330℃。

3.喷嘴温度：310-330℃。

3.注塑压力：80-150MPa(60-95％)。

4.注塑速度：中速-高速(40-150mm/sec)。

5.注塑时间：20秒。

本实施例1在第一极柱2、第二极柱3和盖板1上设置纳米孔，再通过注塑塑胶使极柱和盖板1固定连接，注塑塑胶会渗入纳米孔中，提升极柱和盖板1之间的结合力，并且保障极柱和盖板1连接处的气密性良好，通过测试证明电池顶盖结构的气密性测试泄漏率小于10^-7(Pa·m³)/s，满足电池的气密性要求。和现有技术相比，减少了下塑胶件和密封圈的存在，可提升成品的合格率，降低成本。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，包括第一极柱，所述第一极柱包括极柱A段和极柱B段；所述极柱A段上朝向极柱B段的一端设有A弯钩，所述极柱B段上朝向极柱A段的一端设有B弯钩；

2.根据权利要求1所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述A弯钩本体的一部分朝向B弯钩的方向凹陷，所述B弯钩本体的一部分朝向A弯钩的方向凹陷。

3.根据权利要求1所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述A弯钩本体和极柱A段之间通过一A倾斜部连接，所述A倾斜部贴合所述A弯钩钩部，所述A弯钩本体的表面和极柱A段的表面不处于同一平面；

4.根据权利要求1所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述极柱A段和极柱B段的表面处于同一平面。

5.根据权利要求1所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述第一极柱为负极柱，所述极柱A段为负铜极柱段，所述极柱B段为负铝极柱段。

6.根据权利要求1所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述极柱A段、极柱B段、A弯钩和B弯钩的表面均设有多个纳米孔，所述电池顶盖极柱的互扣连接结构还包括注塑件，所述注塑件渗入所述纳米孔中；所述极柱A段、极柱B段、A弯钩和B弯钩均通过注塑件固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，还包括盖板和注塑件，所述第一极柱朝向盖板的表面和所述盖板朝向第一极柱的表面均开设有多个纳米孔，所述第一极柱和盖板通过注塑件固定连接，所述注塑件渗入所述纳米孔中。

8.根据权利要求6所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，还包括第二极柱，所述第二极柱朝向盖板的表面和所述盖板朝向第二极柱的表面均开设有多个纳米孔，所述第二极柱和盖板通过注塑件固定连接，所述注塑件渗入所述纳米孔中；所述第二极柱为正极柱。

9.根据权利要求8所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述盖板上开设有供所述第一极柱插入的第一极柱孔和供所述第二极柱插入的第二极柱孔。

10.根据权利要求8所述的一种电池顶盖极柱的互扣连接结构，其特征在于，所述盖板上设有防爆阀和注液孔，所述防爆阀和注液孔位于所述第一极柱和第二极柱之间。