CN210272526U - 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、连接件、密封件和围设于所述极柱的注塑件，连接件具有固定于顶盖片的平台部和由平台部沿竖直方向向上延伸形成的嵌入部，嵌入部嵌入注塑件，密封件置于平台部的上部并将平台部和极柱电绝缘，嵌入部的顶部于平行于平台部且靠近极柱的方向延伸形成延伸部，延伸部绝缘并围设于极柱且嵌入注塑件。延伸部、嵌入部和平台部为一体成型且围绕极柱共同围设成一个可容纳注塑件的腔体，腔体内的注塑件因受到延伸部、嵌入部和平台部于不同方向的作用力，可提升极柱和注塑件于三维方向的结合强度，从而保证电池于组装及性能测试等情况下对极柱产生拉力时的安全性。

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

现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中。这些电池除了具有高容量外还应当具有良好的安全性才能达到使用的标准和满足人们的需求。

一般的二次电池，为了满足极柱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件、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，既要对密封件进行预压，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组装工艺，目前有研究出一种极柱组件，这种极柱组件一般包括极柱、顶盖连接件和围设于极柱的注塑件，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组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。虽然采用这种极柱组件能解决密封及组装问题，但是由于注塑件通常为塑料类制品，其与嵌入部以及极柱等金属部件之间的结合力有限，在后续电池的组装及性能测试过程中由于极柱受到拉力，其与注塑件之间的牢靠性就会变差，最终影响二次电池顶盖的密封性，乃至安全性问题。

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，其不仅结构简单、无需繁琐的密封及组装工艺，而且可提高极柱组件的结合力和牢靠性。

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、连接件、密封件和围设于所述极柱的注塑件，所述连接件具有固定于所述顶盖片的平台部和由所述平台部沿竖直方向向上延伸形成的嵌入部，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述密封件置于所述平台部的上部并将所述平台部和所述极柱电绝缘，所述嵌入部的顶部于平行于所述平台部且靠近所述极柱的方向延伸形成延伸部，所述延伸部绝缘并围设于所述极柱且嵌入所述注塑件。

本实用新型的二次电池极柱组件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组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。平台部沿竖直方向向上延伸形成嵌入部，即平台部和嵌入部垂直设置且为一体成型，同时嵌入部的顶部于平行于平台部且靠近极柱的方向延伸形成延伸部，因而延伸部、嵌入部和平台部为一体成型且围绕极柱共同围设成一个可容纳注塑件的腔体，容纳于腔体内的注塑件因受到延伸部、嵌入部和平台部于不同方向的作用力，可提升极柱和注塑件于三维方向的结合强度，因而可保证电池于组装及性能测试等情况下对极柱产生拉力时的安全性。

进一步的，所述密封件具有本体部和于所述本体部的远离所述平台部的一侧设有的凸起部，所述本体部介于所述平台部和所述极柱之间，所述凸起部围设于所述极柱的侧面。通过凸起部围设于极柱的侧面，可避免注塑时极柱因晃动而接触连接件的嵌入部，因而更进一步的保证了极柱于注塑前绝缘置于连接件上，进一步的提高了二次电池极柱组件的良品率。密封件可为由橡胶或者具有一定弹性的塑料制成的电绝缘材料，优选为橡胶材料。

作为密封件的一种替换方式，所述平台部的上表面内凹形成槽口，所述密封件的下部嵌入所述槽口且上部抵接所述极柱。平台部的槽口用于卡住密封件，防止注塑件于注塑时由于压力过大而移动密封件，导致极柱与连接件之间的绝缘性变差。

进一步的，所述平台部的中间设有供所述极柱穿设的通孔，所述嵌入部围绕所述通孔设置于所述平台部的上方，部分所述延伸部以所述通孔的中心轴为对称轴而设有对称的加长部，所述加长部为所述延伸部沿平行于所述平台部且靠近所述极柱的方向延伸而成。加长部的设置可使延伸部、嵌入部和平台部围设成的腔体更大以容纳更多的注塑件，且其对注塑件的作用力也越强。更进一步的，所述加长部远离所述嵌入部的一端为悬空端，所述加长部的悬空端于所述平台部的正投影与所述极柱于所述平台部的正投影的外形轮廓重叠，加长部和极柱皆为金属部件，通过金属部件之间的重叠，加长部和极柱对注塑件产生相对的作用力可增加注塑件注塑后的抗拉强度。

进一步的，所述极柱具有上端子部和与所述上端子部相连的下端子部，所述下端子部抵接所述密封件，所述下端子部于所述平台部的正投影覆盖所述上端子部于所述平台部的正投影。更进一步的，所述加长部的悬空端与所述下端子部的外沿于竖直方向上重叠。

进一步的，所述嵌入部和所述延伸部沿竖直方向设有容纳所述注塑件且相互贯通的缺口，或，所述加长部、所述延伸部和所述嵌入部三者沿竖直方向皆设有容纳所述注塑件且相互贯通的缺口。缺口有利于注塑件于注塑时进行排气，缺口的尺寸大小、数目以及位置取决于注塑材料的成分及流动性。

进一步的，所述嵌入部和所述延伸部的相接处设置为倒角，倒角有利于注塑件进行注塑时材料的流动，且设为倒角时，注塑件与连接件之间的结合力也会提高。

本实用新型还提供了一种二次电池顶盖，包括：顶盖片和设置于所述顶盖片的正极柱组件和负极柱组件，所述顶盖片设有极柱安装孔，所述正极柱组件和所述负极柱组件的至少一个为前述的二次电池极柱组件，所述极柱通过所述密封件绝缘安装于所述极柱安装孔。

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，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖的立体图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型的二次电池顶盖的第一实施例于第一方向上的爆炸图。

图4为本实用新型的二次电池顶盖的第一实施例于第二方向上的爆炸图。

图5为本实用新型的二次电池顶盖的第二实施例于第一方向上的爆炸图。

图6为本实用新型的二次电池顶盖的第二实施例于第二方向上的爆炸图。

图7为本实用新型的二次电池顶盖的第一实施例于图2中A-A方向的剖视图。

图8为本实用新型的二次电池顶盖的第一实施例于图2中B-B方向的剖视图。

图9为本实用新型的二次电池顶盖的第二实施例于图2中A-A方向的剖视图。

图10为本实用新型的二次电池顶盖的第二实施例于图2中B-B方向的剖视图。

图11为本实用新型的二次电池极柱组件一实施例的剖视图。

图12图7中C所指区域的放大图。

图13图12一变化图。

图14图9中D所指区域的放大图。

图15图14一变化图。

图16图3中连接件的放大图。

图17图5中连接件的放大图。

元件说明

100-二次电池顶盖；10-顶盖片；110-正极安装孔；130-负极安装孔；150-防爆阀安装孔；20-正极柱组件；21-正极极柱；23-正极连接件；25-正极密封件；27-正极注塑件；30-负极柱组件；31-负极极柱；311-上端子部；313-下端子部；33-负极连接件；331-平台部；333-嵌入部；335-延伸部；337-缺口；339-加长部；35-负极密封件；351-本体部；353-凸起部；37-负极注塑件；39-倒角；40-防爆阀组件；410-防爆阀；430-防爆阀保护片；50-注液孔；60-下绝缘件；610-卡合件

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伸出与外界连接的一侧为上方，另一侧为下方，两个极柱之间的方向定义为长度方向，上、下方向定义为厚度/高度方向。

本实用新型的二次电池顶盖可用于密封壳体而制备二次电池，二次电池顶盖可与壳体进行焊接而密封。参照图1～2，二次电池顶盖100包括顶盖片10，以及设置在顶盖片10上的正极柱组件20和负极柱组件30，顶盖片10设有防爆阀组件40和注液孔50，顶盖片1下方设有下绝缘件60以用于将顶盖片1与壳体(图中未示出)中的电芯电绝缘。下绝缘件60可卡接于正极柱组件20和负极柱组件30。防爆阀组件40包括设于顶盖片10上的防爆阀410和设于防爆阀410上方的防爆阀保护片430。顶盖片10上分别设有正极安装孔110、负极安装孔130和防爆阀安装孔150，防爆阀410固定于防爆阀安装孔150，正极柱组件20和负极柱组件30分别安装于正极安装孔110和负极安装孔130。正极柱组件20和负极柱组件30可相同也可不同，两者可皆与顶盖片10电绝缘，也可负极极柱30与顶盖片10电绝缘，而正极极柱20与顶盖片10电连接。下面将针对正极柱组件20和负极柱组件30分别进行更详细的描述。

首先，对负极柱组件30进行更详细的描述，参照图3～15，负极柱组件30包括负极极柱31、连接件33、密封件35和注塑件37，注塑件37围设于负极极柱31，连接件33具有固定于顶盖片10的平台部331和由平台部331沿竖直方向向上延伸形成的嵌入部333，嵌入部333嵌入注塑件37，密封件35置于平台部331的上部并将平台部331和负极极柱31电绝缘，嵌入部333的顶部于平行于平台部331且靠近负极极柱31的方向延伸形成延伸部335，延伸部335绝缘并围设于负极极柱31且嵌入注塑件37。因而延伸部335、嵌入部333和平台部331为一体成型且围绕负极极柱31共同围设成一个可容纳注塑件37的腔体，容纳于腔体内的注塑件37因受到延伸部335、嵌入部333和平台部331于不同方向的作用力，可提升负极极柱31和注塑件37于三维方向的结合强度，因而可保证电池于组装及性能测试等情况下对负极极柱31产生拉力时的安全性。通过将平台部331固定于顶盖片10上可完成负极柱组件30与顶盖片10的安装，通常的固定方式为焊接。

负极极柱31具有上端子部311和与上端子部311相连的下端子部313，上端子部311和下上端子部313可通过两个金属块焊接于一起，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。为了便于安装，通常也会在下端子部313的下方设有极片连接件(图中未示出)，极片连接件用于连接下端子部313和负极极耳(图中未示出)。上端子部311的部分被注塑件37包裹，因而可使注塑件37与上端子部311嵌合更牢靠。下端子部313抵接密封件35，下端子部313于平台部331上的正投影覆盖上端子部311于平台部331上的正投影。根据实际应用需求，上端子部311和下端子部313的外沿可设为倒角，具体可选择为倒圆角或倒直角。

继续参照图8、10～14，密封件35具有本体部351和于本体部351的远离平台部331的一侧设有的凸起部353，本体部351介于平台部331和负极极柱31之间，凸起部353围设于负极极柱31的侧面。而作为密封件35的另一种安装结构，如图10和图14所示，平台部331的上表面内凹形成槽口(图中未示出)，密封件35的下部嵌入槽口，平台部331的槽口用于卡住密封件35，防止注塑件37于注塑时由于压力过大而移动密封件35，导致负极极柱31与负极连接件之33间的绝缘性和/或密封性变差。当然，密封件35也可不具有凸起部353，如图15所示，密封件35的下部嵌入槽口且上部抵接负极极柱31。

参照图16～17，连接件33的平台部331的中间设有供负极极柱31穿设的通孔(图中未示出)，嵌入部333围绕通孔设置于平台部331的上方。进一步如图17所示，部分延伸部335以通孔的中心轴为对称轴而设有对称的加长部339，加长部339为延伸部335沿平行于平台部331且靠近负极极柱31的方向延伸而成，即加长部339为部分延伸部335的进一步加长，加长部339的设置可使延伸部335、嵌入部333和平台部331围设成的腔体更大以容纳更多的注塑件37，且其对注塑件37的作用力也越强。如图16所示，嵌入部333和延伸部335的四周沿竖直方向设有容纳注塑件37且相互贯通的缺口337。如图17所示，设有对称的加长部339的两侧，加长部339、延伸部335和嵌入部333三者沿竖直方向皆设有容纳注塑件37且相互贯通的缺口337；而未设有加长部339的两侧，嵌入部333和延伸部335的四周沿竖直方向设有容纳注塑件37且相互贯通的缺口337。缺口337有利于注塑件37于注塑时进行排气，缺口的尺寸、数目以及位置取决于注塑材料的成分及流动性。进一步的，如图8、图9～15所示，嵌入部333和延伸部335的相接处设置为倒角39，倒角39有利于注塑件37进行注塑时材料的流动，且设为倒角时，注塑件37与连接件33之间的结合力也会提高。

将下端子部313的外沿的最大长度定义为a，于长度方向上对称的延伸部335之间的距离定义为b，如图12所示a可大于b，或如图13所示a等于b，即延伸部335的外沿于平台部331上的正投影与下端子部313于平台部331上的正投影的外形轮廓重叠；或如图14～15所示a小于b。当然，若延伸部335的长度方向上具有对称的加长部339，对称的加长部339于长度方向上的距离定义为b，且优选为，加长部339远离嵌入部333的一端为悬空端，加长部339的悬空端于平台部331上的正投影与负极极柱31的下端子部313于平台部331上的正投影的外形轮廓重叠，即加长部339的悬空端与下端子部313的外沿于竖直方向上重叠，此时a等于b。加长部339和负极极柱31皆为金属部件，通过金属部件之间的重叠，加长部339和负极极柱31对注塑件37产生相对的作用力可增加注塑件37注塑后的抗拉强度。

其次，对正极柱组件20进行更详细的描述，参照图1～7，正极柱组件20与负极柱组件30可为同样的结构，同样的，正极柱组件20的正极极柱21通过正极密封件25绝缘安装于正极安装孔110，其相同的部分不再赘述。但是，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，通常会使正极柱组件20与顶盖片10电导通而形成外短路，因而在注塑制备正极柱组件20时，可将注塑材料中加入导电颗粒，如导电碳或导电金属，而使正极柱组件20中的正极极柱21与正极连接件23通过导电的注塑件27而实现电连接，通过正极连接件23与顶盖片10的电连接从而使正极柱组件20与顶盖片10电导通。当然，正极柱组件20与负极柱组件30的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对局部的正极密封件25、正极极柱21、正极连接件23、正极密封件25和正极注塑件27的结构进行调整而使正极柱组件20与负极柱组件30的结构并非为完全对称也是可以的。

本实用新型的正极柱组件20和/或负极柱组件30仅需将正极连接件23和/或负极连接件33的平台部331与顶盖片1进行固定，即可完成正极极柱21和/或负极极柱31与顶盖片10的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。以负极柱组件30为例，平台部331沿竖直方向向上延伸形成嵌入部333，即平台部331和嵌入部333垂直设置且为一体成型，同时嵌入部333的顶部于平行于平台部331且靠近负极极柱31的方向延伸形成延伸部335，因而延伸部335、嵌入部333和平台部331为一体成型且围绕负极极柱31共同围设成一个可容纳注塑件37的腔体，容纳于腔体内的注塑件37因受到延伸部335、嵌入部333和平台部331于不同方向的作用力，可提升负极极柱31和注塑件37于三维方向的结合强度，因而可保证电池于组装及性能测试等情况下对负极极柱31产生拉力时的安全性。

补充说明的是，如图8和图10所示，下绝缘件60上具有卡合件610，卡合件610卡设于平台部331从而使下绝缘件60卡接于负极柱组件30。

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、连接件、密封件和围设于所述极柱的注塑件，所述连接件具有固定于所述顶盖片的平台部和由所述平台部沿竖直方向向上延伸形成的嵌入部，所述嵌入部嵌入所述注塑件，所述密封件置于所述平台部的上部并将所述平台部和所述极柱电绝缘，所述嵌入部的顶部于平行于所述平台部且靠近所述极柱的方向延伸形成延伸部，所述延伸部绝缘并围设于所述极柱且嵌入所述注塑件。

2.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述密封件具有本体部和于所述本体部的远离所述平台部的一侧设有的凸起部，所述本体部介于所述平台部和所述极柱之间，所述凸起部围设于所述极柱的侧面。

3.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述平台部的上表面内凹形成槽口，所述密封件的下部嵌入所述槽口且上部抵接所述极柱。

4.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述平台部的中间设有供所述极柱穿设的通孔，所述嵌入部围绕所述通孔设置于所述平台部的上方，部分所述延伸部以所述通孔的中心轴为对称轴而设有对称的加长部，所述加长部为所述延伸部沿平行于所述平台部且靠近所述极柱的方向延伸而成。

5.根据权利要求4所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述加长部远离所述嵌入部的一端为悬空端，所述加长部的悬空端于所述平台部的正投影与所述极柱于所述平台部的正投影的外形轮廓重叠。

6.根据权利要求5所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述极柱具有上端子部和与所述上端子部相连的下端子部，所述下端子部抵接所述密封件，所述下端子部于所述平台部的正投影覆盖所述上端子部于所述平台部的正投影。

7.根据权利要求6所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述加长部的悬空端与所述下端子部的外沿于竖直方向上重叠。

8.根据权利要求4所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述嵌入部和所述延伸部沿竖直方向设有容纳所述注塑件且相互贯通的缺口，或，所述加长部、所述延伸部和所述嵌入部三者沿竖直方向皆设有容纳所述注塑件且相互贯通的缺口。

9.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述嵌入部和所述延伸部的相接处设置为倒角。

10.一种二次电池顶盖，包括：顶盖片和设置于所述顶盖片的正极柱组件和负极柱组件，所述顶盖片设有极柱安装孔，其特征在于，所述正极柱组件和所述负极柱组件的至少一个为权利要求1～9任一项所述的二次电池极柱组件，所述极柱通过所述密封件绝缘安装于所述极柱安装孔。

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