CN210897349U - 一种顶盖组件、外壳及二次电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种顶盖组件、外壳及二次电池，属于二次电池技术领域。二次电池的顶盖组件包括顶盖板、极柱、固定件和限位件。顶盖板具有第一通孔。极柱穿设于第一通孔。固定件与极柱的凸出顶盖板的一端固定连接。限位件的至少部分位于固定件与顶盖板之间将固定件与顶盖板隔开。其中，顶盖板的与限位件接触的表面为第一配合面，第一配合面设置有第一配合部，限位件的与顶盖板接触的表面为第二配合面，第二配合面设置有第二配合部，第一配合部与第二配合部凹凸配合以限制限位件以第一通孔的轴线为转轴转动。二次电池的外壳使用上述顶盖组件，能够改善二次电池在受到外力作用下使极耳连接部分发生机械破坏，可以改善电芯发生短路故障的现象发生。

Description

一种顶盖组件、外壳及二次电池

技术领域

本申请涉及二次电池技术领域，具体而言，涉及一种顶盖组件、外壳及二次电池。

背景技术

新能源汽车在国内乃至世界都在广泛推广，但是要完全替代燃油汽车，还有很多需要改进之处。例如，汽车的行驶里程少，电池包成本高，电池包的可靠性等问题还需要进一步解决。基于上述的问题，对电动车的核心零件二次电池提出了更高的要求，例如需要二次电池达到更高的能量密度、更低的成本等。

目前，二次电池普遍采用的是方形硬壳结构，二次电池外壳包括壳体和顶盖组件，二次电池外壳提供一个密闭的空间以容纳电极组件及电解液，电极组件的电能通过顶盖组件的极柱从密闭空间内引出到密闭空间外。现有的顶盖组件中，顶盖板为金属板并且开设通孔，极柱分为基体部和延伸部。装配时，基体部位于顶盖板的下方(即壳体内部)，基体部通过转接片与极耳连接，延伸部穿过通孔后利用卡簧或者采用铆接方式固定延伸部，通过此方式将极柱固定于顶盖板。

发明人经过研究发现，二次电池安装完成以后，二次电池受到外力的作用下，可能会使转接片(极耳连接部分)遭到机械破坏，从而可能使电芯发生短路。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种顶盖组件、外壳及二次电池，能够改善二次电池在受到外力作用下使极耳连接部分发生机械破坏，可以改善电芯发生短路故障。

第一方面，本申请实施例提供一种二次电池的顶盖组件，包括顶盖板、极柱、固定件和限位件。顶盖板具有第一通孔，极柱穿设于第一通孔，固定件与极柱的凸出顶盖板的一端固定连接，限位件的至少部分位于固定件与顶盖板之间将固定件与顶盖板隔开。其中，顶盖板的与限位件接触的表面为第一配合面，第一配合面设置有第一配合部，限位件的与顶盖板接触的表面为第二配合面，第二配合面设置有第二配合部，第一配合部与第二配合部凹凸配合以限制限位件以第一通孔的轴线为转轴转动。

通过固定件将极柱固定在顶盖板上方，通过限位件使极柱与顶盖板之间绝缘，增加了二次电池内部的安全距离。由于第一配合部和第二配合部的凹凸配合作用，可以限制限位件相对于顶盖板转动。由于限位件与固定件之间具有一定的摩擦力，限制了限位件的转动，则可以在一定程度上限制固定件以及与固定件固定连接的极柱的转动，使二次电池在受到外力的作用下，即极柱在受到外界扭矩力的情况下，可以缓解极柱的转动。极柱的转动被限制，则可改善极耳连接部分发生机械破坏，进一步改善电芯发生短路故障的现象发生。

在一种可能的实施方式中，第一配合部为凸起，凸起凸设于顶盖板的第一配合面。第二配合部为形成于限位件的定位孔，定位孔至少贯穿限位件的第二配合面，凸起穿设于定位孔内。凸起与定位孔进行配合，可以限制限位件相对于顶盖板转动。

在一种可能的实施方式中，定位孔为定位通孔或定位凹槽。如果定位孔贯穿第二配合面，形成的是定位盲孔-即定位凹槽。凸起与凹槽配合，凹槽朝向顶盖板的方向开设，凹槽的槽口靠近顶盖板，限位件的上端部较为平整，结构完整性较好。如果定位孔贯穿第二配合面和限位件的与第二配合面相对的面，则定位孔为定位通孔，将凸起设置在定位通孔内时，凸起从定位通孔的一端进入定位通孔内，定位通孔的另一端可以排气，可以使凸起能够顺利进入定位通孔内，以便凸起的安装与固定。

在一种可能的实施方式中，第一配合部为形成于顶盖板的凹槽，凹槽贯穿顶盖板的第一配合面。第二配合部为凸设于限位件的第二配合面的凸起，凸起固定于凹槽内。顶盖板上设置槽结构，限位件上设置凸起，从而限制限位件的转动，且凸起可以与限位件一体成型，凸起的材料可以是塑胶材料，凸起可以有少量变形，将凸起设置在顶盖板形成的凹槽内以后，可以避免限位件本身遭到破坏。

在一种可能的实施方式中，限位件为环状结构，限位件的靠近固定件的一侧设置有环形槽。固定件为环状结构，固定件的内周与极柱固定连接，固定件的周向外边缘嵌设于环形槽内。

由于限位件的环形槽作用，限位件与固定件之间的摩擦力更大，可以进一步通过限制限位件的转动，达到限制固定件和极柱转动的目的，避免极柱在受到扭矩力的情况下发生转动。

在一种可能的实施方式中，固定件包括第一内环和凸出环，第一内环与极柱固定连接，凸出环连接于第一内环的外周，凸出环嵌设于环形槽内。

限位件形成的环形槽包覆凸出环，可以使凸出环的包覆效果更好，能够进一步限制固定件的转动。

在一种可能的实施方式中，凸出环上设置有缺口，环形槽的槽底设置有卡设于缺口内的凸起。

通过缺口与凸起的设置，可以进一步限制固定件与限位件的相对转动，使极柱在承受较大的扭矩力的情况下，也不会发生转动，可以进一步避免极柱上的极耳连接部分遭到机械破坏。

在一种可能的实施方式中，限位件包括沿轴向分布的第二环、第三环和第四环，第二环和第四环分别连接于第三环的两端，使第二环、第三环和第四环之间形成环形槽，第三环上设置有第二配合部，第四环将第一内环和凸出环与顶盖板隔开。

通过三个环状结构形成限位件的环形槽，可以使限位件对凸出环的包覆效果更好，限位件与环形槽之间的摩擦力更大。

在一种可能的实施方式中，极柱包括延伸部和基体部，延伸部穿过第一通孔且延伸部与固定件固定连接；以及顶盖组件还包括：绝缘盖板，绝缘盖板位于顶盖板的远离限位件的一侧，基体部与绝缘盖板抵接使绝缘盖板的至少一部分位于基体部与顶盖板之间并将基体部与顶盖板隔开。其中，基体部的周向截面为多边形结构，基体部的外周与绝缘盖板贴合。

通过绝缘盖板的作用，可以将顶盖板与极柱之间绝缘，基体部的周向截面为多边形结构，基体部的外周与绝缘盖板贴合，可以通过基体部的设置，避免极柱的基体部与绝缘盖板之间发生相对转动，从而可以避免极柱在受到扭矩力的情况下发生转动，在极柱的基体部和极柱的延伸部都设置限制极柱转动的结构，避免极柱的两端受力不均。

在一种可能的实施方式中，绝缘盖板上设置有阶梯孔，延伸部穿设于阶梯孔的较小一端使基体部与阶梯孔的较大一端的孔壁贴合。

基体部的外径大于延伸部的外径，在极柱受到外界拉力的情况下，由于基体部与绝缘盖板和顶盖板的配合，可以避免极柱发生相对运动；在极柱受到外界压力的情况下，由于延伸部与固定件和限位件的配合，可以避免极柱发生相对运动；在极柱在受到外界扭矩力的情况下，由于第一配合部和第二配合部的配合以及多边形的基体部与绝缘盖板的配合，可以避免极柱发生相对运动。从而可以防止极柱在受到外界拉力、压力、扭矩力的情况下使与极柱连接的转接片(极耳连接部分)遭到机械破坏，可以避免电芯发生短路故障。

在一种可能的实施方式中，还包括绝缘密封件，绝缘密封件的一端与限位件连接，另一端与绝缘盖板连接，使延伸部和基体部与顶盖板之间绝缘。

可以通过绝缘密封件的作用，使极柱的基体部与极柱的延伸部之间密封，可以将二次电池的壳体内部与壳体外部完全密封隔开，避免电解质的泄漏，也可以避免电芯的运转遭到外界环境的破坏，提高电池的使用稳定性。

第二方面，本申请实施例提供一种二次电池的顶盖组件，包括：金属顶盖板、极柱、金属固定件、绝缘塑胶件、绝缘塑料盖板和密封塑胶件。金属顶盖板具有第一通孔。极柱穿设于第一通孔。金属固定件与极柱的凸出顶盖板的一端固定连接。绝缘塑胶件的至少部分位于金属固定件与金属顶盖板之间将金属固定件与金属顶盖板隔开。绝缘塑料盖板位于金属顶盖板的远离绝缘塑胶件的一侧。密封塑胶件的内壁与极柱贴合，密封塑胶件分别与绝缘塑胶件连接和绝缘塑料盖板连接，使极柱与顶盖板之间绝缘。其中，金属顶盖板上凸设有凸起，绝缘塑胶件上设置有耳孔，凸起穿设于耳孔内。

从上到下设置绝缘塑胶件、密封塑胶件和绝缘塑料盖板，使极柱与金属顶盖板之间绝缘，避免极柱处发生漏电现象。绝缘塑胶件、密封塑胶件和绝缘塑料盖板分体设置，且使用不同的材料，在保证顶盖组件连接强度的情况下，能够起到较好的密封效果。通过金属固定件将极柱固定在金属顶盖板上方，凸起可以与金属顶盖板一体成型，二者材料相同，凸起为金属材料，耳孔为绝缘塑胶件，使凸起与耳孔之间的连接更加牢固，且有金属凸起穿设于塑胶耳孔内，二者的连接更加牢固，在极柱受到外界扭矩力的情况下，可以避免极柱发生相对运动；在极柱受到外界拉力的情况下，由于极柱与绝缘塑料盖板和金属顶盖板的配合，可以避免极柱发生相对运动；在极柱受到外界压力的情况下，由于极柱与金属固定件和绝缘塑胶件的配合，可以避免极柱发生相对运动。从而可以防止极柱在受到外界拉力、压力、扭矩力的情况下使与极柱连接的转接片(极耳连接部分)遭到机械破坏，可以避免电芯发生短路故障。

第三方面，本申请实施例提供一种二次电池的外壳，包括壳体和上述顶盖组件，顶盖板盖装于壳体。

第三方面，本申请实施例提供一种二次电池，包括电极组件、转接片和上述外壳，电极组件安装于壳体内，转接片的一端通过极耳与电极组件连接，另一端与极柱连接。

使用上述外壳，在极柱或外壳受到外界作用力的情况下，可以避免极柱转动，也可以避免与极柱连接的转接片以及极耳遭到破坏，避免极耳或转接片与电极组件的不当接触而使电芯发生短路故障。

本申请实施例提供的顶盖组件、外壳及二次电池的有益效果包括：

可以通过第一配合部与第二配合部的作用限制限位件发生转动，由于限位件与固定件之间的相对作用力，从而限制与固定件固定连接的极柱发生转动，可以缓解极柱的转动。极柱的转动被限制，则可改善极耳连接部分发生机械破坏，进一步改善电芯发生短路故障的现象发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例提供的顶盖组件的第一视图；

图2为本申请实施例提供的顶盖组件的局部爆炸图；

图3为图1中的Ⅲ-Ⅲ剖视图；

图4为图3中Ⅳ处的放大图；

图5为本申请实施例提供的基体部的多边形结构示意图；

图6为图1中的Ⅵ-Ⅵ剖视图；

图7为图6中Ⅶ处的放大图；

图8为本申请实施例提供的顶盖组件的第一配合部和第二配合部配合的一个实施方式的剖视图；

图9为本申请实施例提供的顶盖组件的第一配合部和第二配合部配合的另一个实施方式的剖视图；

图10为本申请实施例提供的顶盖组件的第一配合部和第二配合部配合的另一个实施方式的剖视图。

图标：10-顶盖组件；11-顶盖板；12-极柱；13-固定件；14-限位件；15- 绝缘盖板；16-绝缘密封件；111-第一通孔；121-基体部；122-延伸部；151- 阶梯孔；1511-第一孔；1512-第二孔；112-第一板；113-第二板；152-第三板；153-第四板；154-第五板；114-第一配合部；141-第二配合部；131-第一内环；132-凸出环；142-环形槽；143-第二环；144-第三环；145-第四环； 1321-缺口；161-第五环；162-第六环。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

二次电池制作完成以后，会受到外力，例如：在运输或使用的过程中遭到外界的碰撞力的作用。如果二次电池为电车(电动汽车、电动车或混动汽车)的二次电池，电车在运行过程中，由于路面的不同，或者与外部环境的其他物件发生碰撞，可能会使二次电池的电芯发生短路故障，可能会引起电芯的冒烟、起火等，甚至可能会引起电芯模组的冒烟、起火或爆炸。

发明人研究发现，在二次电池受到猛烈的外力作用下，会发生上述现象的原因之一是，二次电池的顶盖组件上的极柱受到了外界的拉力、压力或扭矩力的情况下，极柱发生了相对运动，从而使与极柱连接的转接片(极耳连接部分)会遭到机械破坏，与转接片连接的极耳也会遭到破坏，可能会使极耳或转接片与电极组件造成不当接触，从而引起上述现象的发生。所以，极柱的连接与固定尤其重要。

本申请实施例提供的二次电池包括电极组件、转接片和外壳，外壳包括壳体和顶盖组件，壳体与顶盖组件固定连接，使壳体与顶盖组件之间形成一个空腔，空腔内用于放置电极组件。

电极组件安装于壳体内，电极组件上连接极耳，极耳的远离电极组件的一端与转接片的一端连接，转接片的另一端与顶盖组件的极柱连接，从而实现电极组件的安装以及电极组件与顶盖组件之间的连接。

图1为本实施例提供的顶盖组件的第一视图；图2为本实施例提供的顶盖组件的局部爆炸图。请参阅图1和图2，上述顶盖组件10包括顶盖板 11、极柱12、固定件13、限位件14、绝缘盖板15和绝缘密封件16。其中，极柱12为两个，分别为第一极柱和第二极柱，第一极柱和第二极柱的极性相反。例如：第一极柱为正电极，第二极柱为负电极；或者第一极柱为负电极，第二极柱为正电极。相应地，固定件13、限位件14和绝缘密封件 16也为两个，第一极柱对应设置一个固定件13、一个限位件14和一个绝缘密封件16，从而对第一极柱进行安装与固定，第二极柱对应设置一个固定件13、一个限位件14和一个绝缘密封件16，从而对第二极柱进行安装与固定。

本申请实施例中，顶盖板11和绝缘盖板15均为方形薄板状结构，顶盖板11盖装在壳体的开口位置，绝缘盖板15位于顶盖板11的一侧，绝缘盖板15位于顶盖板11的下方，绝缘盖板15与顶盖板11贴合，顶盖板11 上设置两个第一通孔111，第一通孔111贯穿顶盖板11的上表面和下表面，绝缘盖板15上也设置有两个孔结构，两个孔结构也贯穿绝缘盖板15的上表面和下表面，第一极柱依次穿过绝缘盖板15和顶盖板11进行安装，第二极柱依次穿过绝缘盖板15和顶盖板11进行安装，第一极柱与第二极柱的结构相同，第一极柱与第二极柱的连接方式也相同。下面以第一极柱(后简写为“极柱”)的结构及连接方式为例进行说明。

极柱12包括基体部121和延伸部122，其中，基体部121的外径大于延伸部122的外径。图3为图1中的Ⅲ-Ⅲ剖视图；图4为图3中Ⅳ处的放大图。请参阅图2-图4，在顶盖板11上设置第一通孔111，在绝缘盖板15 上设置有阶梯孔151，阶梯孔151具有较大的一端和较小的一端，阶梯孔 151的较大一端为第一孔1511，阶梯孔151的较小一端为第二孔1512，第一通孔111、第二孔1512和第一孔1511依次连通，延伸部122依次穿过第一孔1511、第二孔1512和第一通孔111，使延伸部122位于第一通孔111 和第二孔1512内，基体部121位于第一孔1511内。

为了避免基体部121在第一孔1511内发生转动，本申请实施例中，请参阅图2和图4，基体部121与绝缘盖板15抵接使绝缘盖板15的至少一部分位于基体部121与顶盖板11之间并将基体部121与顶盖板11隔开，基体部121的周向截面为多边形结构，基体部121的外周与绝缘盖板15贴合，基体部121的外周与第一孔1511的孔壁贴合，由于基体部121的外周为多边形结构，第一孔1511的孔壁也为多边形结构，可以限制基体部121在第一孔1511内发生相对转动，从而可以一定程度上避免极柱12在受到外力的作用下发生转动，与极柱12连接的转接片以及与转接片连接的极耳的结构不会遭到破坏，从而可以一定程度上避免电芯发生短路现象。

可选地，基体部121的周向截面可以是正五边形、正六边形、正七边形或正八边形，可以使基体部121的周向截面面积较大，且能够限定极柱 12在第一孔1511内转动，可以使极柱12的连接牢固性更好。在其他实施例中，基体部121的周向截面也可以不是正多边形结构，而是其他一般的多边形结构。

下面以基体部121的周向截面的面积为正六边形或正八边形为例进行说明。图5为本实施例提供的基体部121的多边形结构示意图。请参阅图5，在使用相同体积的圆柱形结构来设置极柱12的基体部121时，如果基体部 121的周向截面为正六边形(图中填充部分)，则基体部121的周向截面面积较小；如果基体部121的周向截面为八边形，则基体部121的周向截面面积较大，基体部121的周向截面面积较大，则基体部121的端部面积较大，基体部121在与转接片连接的时候，可以使转接片的连接更加牢固，且基体部121的周向截面面积较大，基体部121的强度较高，可以在一定程度上增加极柱12承受外界拉力的能力，使极柱12的连接更加可靠。

需要说明的是，如果基体部121的周向截面边数过多，则多边形结构的内角会增大，边数越多，则会越接近圆形结构，从而不能够达到限制极柱12的基体部121在第一孔1511内转动的目的。本申请实施例不对基体部121的周向截面的边数进行限制，能够达到限制基体部121在第一孔1511 内转动的目的的方案均在本申请的保护范围之内。

本申请实施例中，图6为图1中的Ⅵ-Ⅵ剖视图；图7为图6中Ⅶ处的放大图。请参阅图4，图6和图7，顶盖板11包括第一板112和第二板113，第二板113位于第一板112的内部，第二板113为圆环结构，第二板113 上设置有第一通孔111，第一通孔111和第二板113同轴设置，第二板113 的厚度小于第一板112的厚度，第一板112的上表面与第二板113的上表面齐平，第一板112的下表面与第二板113的下表面之间形成阶梯结构。其中，顶盖板11是金属盖板，可选地，顶盖板11可以是铝合金材料制成。(其中，文中的“上”、“下”、“内”和“外”以图中箭头标注的方向为准)。

进一步地，绝缘盖板15包括第三板152、第四板153和第五板154，第四板153为圆环结构，第四板153位于第三板152的内部，第五板154 为圆环结构，第五板154位于第四板153的内部，第三板152的上表面与第一板112的下表面接触且贴合，第四板153和第五板154的上表面齐平，第四板153和第五板154的上表面与第二板113的下表面接触且贴合，第四板153和第三板152的下表面齐平，第四板153的厚度大于第五板154 的厚度，使第四板153与第五板154之间形成阶梯孔151，第四板153处的孔内壁形成孔壁为多边形结构的第一孔1511，第五板154的内部形成第二孔1512。

基体部121的表面与第三板152和第四板153的下表面齐平，使绝缘盖板15和基体部121组合成的结构的下表面为平面结构。顶盖板11的第一板112的外周凸出第三板152的外周，第一板112的凸出第三板152的部位用于与壳体连接。其中，绝缘盖板15由绝缘塑性材料制成，例如：绝缘盖板15可以是绝缘塑料盖板，能够绝缘且具有一定的强度。

本申请实施例中，极柱12的延伸部122穿设于第一通孔111，且有部分延伸部122凸出顶盖板11，固定件13与极柱12的凸出顶盖板11的一端固定连接。固定件13与极柱12固定连接，固定件13与极柱12之间不发生相对运动。可选地，固定件13为金属固定件13，例如固定件13由合金材料制成。固定件13与极柱12的延伸部122的凸出顶盖板11的部分焊接，实现固定件13与极柱12的固定。

为了实现固定件13与顶盖板11之间的绝缘，固定件13与顶盖板11 之间设置有限位件14，限位件14的至少部分位于固定件13与顶盖板11之间将固定件13与顶盖板11隔开。为了避免二次电池在受到猛烈的外力作用下的时候发生电芯短路故障，本申请实施例中。顶盖板11的与限位件14 接触的表面为第一配合面，第一配合面上设置有第一配合部114，限位件 14的与顶盖板11接触的表面为第二配合面，第二配合面上设置有第二配合部141，第一配合部114与第二配合部141凹凸配合以限制限位件14以第一通孔111的轴线为转轴转动。

由于顶盖板11固定在壳体上，所以，顶盖板11不会与壳体发生相对转动，限位件14设置在顶盖板11的上表面，在顶盖板11的上表面设置第一配合部114，限位件14的下表面设置第二配合部141，通过第一配合部 114和第二配合部141的凹凸配合，可以限制限位件14与壳体发生相对转动(限制限位件14相对于顶盖板11转动)，可以限制限位件14绕第一通孔111的轴线(极柱12的轴线)为转轴发生转动，由于限位件14与固定件13之间具有一定的摩擦力，限位件14限制转动，则可以在一定程度上限制固定件13的转动以及固定连接在固定件13上的极柱12的延伸部122 的转动，从而避免与极柱12连接的转接片和与转接片连接的极耳发生机械破坏，减少在使用过程中，二次电池的电芯发生短路故障的风险。

其中，限位件14由绝缘材料制成，例如：限位件14为绝缘塑胶件，相对于塑料来说，塑胶具有稍大的变形能，以便使第二配合部141与第一配合部114的凹凸配合效果更好。可选地，绝缘盖板15为绝缘塑料盖板，绝缘塑料盖板的材料与绝缘塑胶件的材料不同，绝缘塑胶盖板的强度大于绝缘塑胶件的强度，使顶盖组件10的强度较高，且方便第一配合部114与第二配合部141的配合安装。当然，绝缘塑料盖板的材料也可以和绝缘塑胶件的材料一致。如果限位件14是为了限制负极极柱的转动，则限位件14 也可以不是绝缘材料制成。本申请不做限制。

限位件14为环形结构，第一配合部114可以设置有两个，第二配合部 141也可以设置有两个，两个第二配合部141沿限位件14的周向间隔设置，两个第一配合部114的设置位置与两个第二配合部141的位置一一对应。进一步地，两个第二配合部141以限位件14的轴线为对称轴相对设置。

在一种可能的实施方式中，请继续参阅图7，第一配合部114为凸起，凸起凸设于顶盖板11的第一配合面。第二配合部141为形成于限位件14 的定位孔，定位孔至少贯穿限位件14的第二配合面，凸起穿设于定位孔内。

如果定位孔贯穿限位件14的第二配合面和限位件14的与第二配合面相对的面，则定位孔为定位通孔。凸起凸设在顶盖板11的上表面(第一配合面)，凸起与顶盖板11一体成型，凸起为金属凸起，定位通孔的孔壁为塑胶材料，定位通孔可以有少量的变形。可选地，凸起与定位通孔过盈配合，可以使凸起与定位通孔之间的配合效果更好，避免限位件14发生相对运动，进一步减少极柱12的延伸部122在受到剧烈外界扭矩力的情况下发生相对转动。

可选地，凸起的上端部可以与定位通孔的上端齐平，凸起的上端部也可以位于定位通孔内，本申请不做限制，只要能够通过凸起与定位通孔的配合，限制限位件14的转动即可。

在另一种可能的实施方式中，请参阅图8，如果定位孔贯穿限位件14 的第二配合面，未贯穿限位件14的与第二配合面相对的面，形成的是定位盲孔-即定位凹槽，可以使限位件14的上表面的结构较为完整。第一配合部 114为凸起，凸起凸设于顶盖板11的第一配合面。凸起固定于定位凹槽内。

在另一种可能的实施方式中，请参阅图9，第一配合部114为凹槽，凹槽贯穿顶盖板11的第一配合面。第二配合部141为凸起，凸起凸设于限位件14的第二配合面，凸起固定于凹槽内。

在另一种可能的实施方式中，请参阅图10，第一配合部114为通孔结构，通孔结构贯穿顶盖板11的第一配合面和与第一配合面相对的面。第二配合部141为凸起，凸起凸设于限位件14的第二配合面，凸起设置于通孔结构内。

限位件14为环状结构，限位件14的至少部分结构设置于固定件13的外周，限位件14的靠近固定件13的一侧设置有环形槽142，固定件13为环状结构，固定件13的内周与极柱12固定连接，固定件13的周向外边缘嵌设于环形槽142内。

环形槽142与固定件13的周向外边缘具有一定包裹作用，可以增加限位件14与固定件13之间的接触面积，从而可以增大限位件14与固定件13 之间的摩擦力，以便进一步限制固定件13以及与固定件13固定连接的极柱12的转动。

请继续参阅图2、图4和图7，可选地，固定件13包括第一内环131 和凸出环132，第一内环131与极柱12固定连接，极柱12穿过第一内环 131中的孔结构并与第一内环131固定连接(例如焊接)，凸出环132连接于第一内环131的外周，凸出环132嵌设于环形槽142内。

限位件14包括沿轴向分布的第二环143、第三环144和第四环145，第二环143和第四环145分别连接于第三环144的两端，使第二环143、第三环144和第四环145之间形成环形槽142，第三环144上设置有第二配合部141，第四环145将第一内环131和凸出环132与顶盖板11隔开。

在一种可能的实施方式中，第三环144还可以不是标准的环结构，在设置第二配合部141的位置，第三环144稍微向外凸出，用于设置第二配合部141(例如：第二通孔)，形成耳孔结构，用于限制限位件14的转动。

本申请实施例中，请继续参阅图4和图7，凸出环132的厚度小于第一内环131的厚度，凸出环132的下表面与第一内环131的下表面齐平，第二环143的上表面和第三环144的上端面齐平，第四环145的下端面和第三环144的下端面齐平，凸出环132和第一内环131组成的固定件13的下表面与第四环145的上表面完全接触，第四环145的内环面与极柱12的延伸部122的外周面接触。凸出环132的外周面与第三环144的内环面接触，凸出环132的上表面与第二环143的下表面接触，第一内环131的上表面与第二环143的上表面齐平，第二环143的内环面与第一内环131的外周面接触。

需要说明的是，请继续参阅图4和图7，第一内环131与凸出环132的连接处与第五板154和第四板153的连接处基本齐平(图7中靠内的虚线所示)，限位件14作用在组合部件(极柱12的延伸部122和固定件13的组合)上的力的端部作用点在第二环143的内环面与第一内环131的外周面之间，极柱12的基体部121和绝缘盖板15的端部作用点在第四板153 的内周面和基体部121的外周面之间，所以，极柱12的延伸部122的端部作用点和极柱12的基体部121的端部作用点基本在同一直线上，该直线与极柱12的轴线基本平行，所以，可以使极柱12的两端部均受到基本相同的轴向扭力，也就是说，在极柱12受到激烈的外部扭矩力的情况下，可以避免极柱12发生转动，且极柱12的两端受到的限制的力基本一致，可以消除极柱12内部的扭矩力(内应力)，可以在避免极柱12转动的情况下，消除极柱12内部的扭矩力，使极柱12的使用效果更好。进一步地，凸出环132的外周面与第四板153和第三板152的连接处基本齐平(图7中靠外的虚线所示)，所以，凸出环132的力作用点和极柱12的基体部121传递给顶盖板11的力的作用点基本在同一直线上，该直线与极柱12的轴线基本平行，进一步可以使极柱12的两端受到的限制的力基本一致，可以进一步消除极柱12内部的扭矩力(内应力)，可以在避免极柱12转动的情况下，进一步消除极柱12内部的扭矩力，使极柱12的使用效果更好。

为了进一步限制固定件13与限位件14之间的相对转动，可选地，凸出环132上设置有缺口1321，环形槽142的槽底设置有卡设于缺口1321内的凸起(图未示)。凸出环132的外周设置有多个缺口1321，第三环144的内环面设置有多个卡设于缺口1321内的凸起，使凸出环132的外周面与第三环144的内周面之间形成环形限制。

本申请实施例中，在极柱12的延伸部122与顶盖板11和绝缘盖板15 之间设置绝缘密封件16，绝缘密封件16可以为密封塑胶件，能够具有较好的变形力，在形成外壳以后，可以对密封件的内部(壳体内)和密封件的外部(壳体外)做到很好的密封效果。可选地，绝缘密封件16的材料和限位件14的材料不同，绝缘密封件16的在绝缘的条件下变形能力较强，限位件14在绝缘的条件下变形能力相对较弱，以便在密封的条件对，对极柱 12有较好的固定效果。当然，本申请不做限制，绝缘密封件16的材料和限位件14的材料也可以相同。

请继续参阅图4和图7，绝缘密封件16的一端与限位件14连接，另一端与绝缘盖板15连接，使延伸部122和基体部121与顶盖板11之间绝缘。绝缘密封件16为环状结构，绝缘密封件16的轴向截面为L形。绝缘密封件16包括第五环161和第六环162，第五环161位于第六环162的上端，第五环161的内环面和第六环162的内环面齐平，第五环161和第六环162 的内环面与延伸部122的外周面接触，第五环161的上表面与限位件14的下表面(第四环145的下表面)接触，第五环161的外环面第二板113的内环面接触，第二板113的下表面与第六环162的上表面接触，第五板154 的内表面与第六环162的外周面接触，第六环162的下表面与基体部121 的内表面接触，从而实现极柱12的密封安装。

本申请实施例提供的顶盖组件10的装配方式为：

先装配好顶盖板11和绝缘盖板15，使顶盖板11上的第一通孔111与绝缘盖板15上的阶梯孔151同轴设置。将绝缘密封件16套设于延伸部122 外，绝缘密封件16的下表面与基体部121的上表面接触。将限位件14套设在固定件13外，使固定件13的凸出环132卡设在限位件14的环形槽142 内，并将限位件14的第二配合部141与顶盖板11的第一配合部114配合安装(例如：使顶盖板11上的凸起设置于限位件14上的第二通孔内且与第二通孔过盈配合)，使第四环145的下表面和第三环144的下端面与顶盖板11的上表面接触。将极柱12的延伸部122从下至上依次穿过绝缘盖板 15的阶梯孔151、顶盖板11的第一通孔111、限位件14的中孔结构以及固定件13的中孔结构，将固定件13的内环面与极柱12的延伸部122的外周面牢牢的焊接在一起。

装配完成以后，第一内环131的内环面与极柱12的延伸部122的外周面焊接在一起，第四环145的内环面与极柱12的延伸部122的外周面接触，密封限位件14的内环面与极柱12的延伸部122的外周面接触，密封限位件14的下表面与极柱12的基体部121的上表面接触，第五板154的下表面与极柱12的基体部121的上表面接触，第四板153的内环面与极柱12的基体部121的外周面贴合。

上述顶盖组件10的有益效果包括：

在极柱12受到外界拉力的情况下，极柱12的延伸部122的上端受到外界拉力的作用下，由于极柱12从下向上进行装配，极柱12受到的力会从极柱12的基体部121作用在顶盖板11上，可以避免极柱12发生相对运动。在极柱12受到外界压力的情况下，极柱12的延伸部122的上端受到外界压力的情况下，由于极柱12的延伸部122的上端部与固定件13焊接，极柱12受到的力会从固定件13作用在顶盖板11上，可以避免极柱12发生相对运动。在极柱12在受到外界扭矩力的情况下，由于限位件14上的第二配合部141和顶盖板11上的第一配合部114配合，可以限制限位件14 的转动，限位件14与固定件13有较大的摩擦力，从而限制极柱12的延伸部122(上端)在受到扭矩力的作用下发生转动；并且，极柱12的基体部 121的周向截面为多边形结构，与绝缘盖板15的阶梯孔151的较大一端的孔内壁贴合，可以限制极柱12的基体部121(下端)在受到扭矩力的作用下发生转动，可以避免极柱12发生相对运动。

进一步地，由于第一内环131与凸出环132的连接处与第五板154和第四板153的连接处基本齐平，凸出环132的外周面与第四板153和第三板152的连接处基本齐平，可以消除极柱12内部的扭矩力(内应力)，使极柱12的使用效果更好。

所以，二次电池在受到外界猛烈撞击的情况下，顶盖组件10的极柱12 不管受到拉力、压力或扭矩力，都能够避免极柱12发生相对运动，从而避免与极柱12连接的转接片(极耳连接部分)遭到机械破坏，可以避免电芯发生短路故障。

以上所述仅为本申请的一部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖板，所述顶盖板具有第一通孔；

极柱，所述极柱穿设于所述第一通孔；

固定件，所述固定件与所述极柱的凸出所述顶盖板的一端固定连接；

限位件，所述限位件的至少部分位于所述固定件与所述顶盖板之间将所述固定件与所述顶盖板隔开；

其中，所述顶盖板的与所述限位件接触的表面为第一配合面，所述第一配合面设置有第一配合部，所述限位件的与所述顶盖板接触的表面为第二配合面，所述第二配合面设置有第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部凹凸配合以限制所述限位件以所述第一通孔的轴线为转轴转动。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一配合部为凸起，所述凸起凸设于所述顶盖板的所述第一配合面；

所述第二配合部为形成于所述限位件的定位孔，所述定位孔至少贯穿所述限位件的所述第二配合面，所述凸起穿设于所述定位孔内。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述定位孔为定位通孔或定位凹槽。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一配合部为形成于所述顶盖板的凹槽，所述凹槽贯穿所述顶盖板的所述第一配合面；

所述第二配合部为凸设于所述限位件的所述第二配合面的凸起，所述凸起固定于所述凹槽内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述限位件为环状结构，所述限位件的靠近所述固定件的一侧设置有环形槽；

所述固定件为环状结构，所述固定件的内周与所述极柱固定连接，所述固定件的周向外边缘嵌设于所述环形槽内。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述固定件包括第一内环和凸出环，所述第一内环与所述极柱固定连接，所述凸出环连接于所述第一内环的外周，所述凸出环嵌设于所述环形槽内。

7.根据权利要求6所述的顶盖组件，其特征在于，所述凸出环上设置有缺口，所述环形槽的槽底设置有卡设于所述缺口内的凸起。

8.根据权利要求6或7所述的顶盖组件，其特征在于，所述限位件包括沿轴向分布的第二环、第三环和第四环，所述第二环和所述第四环分别连接于所述第三环的两端，使所述第二环、所述第三环和所述第四环之间形成所述环形槽，所述第三环上设置有所述第二配合部，所述第四环将所述第一内环和所述凸出环与所述顶盖板隔开。

9.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱包括延伸部和基体部，所述延伸部穿过所述第一通孔且所述延伸部与所述固定件固定连接；以及所述顶盖组件还包括：

绝缘盖板，所述绝缘盖板位于所述顶盖板的远离所述限位件的一侧，所述基体部与所述绝缘盖板抵接使所述绝缘盖板的至少一部分位于所述基体部与所述顶盖板之间并将所述基体部与所述顶盖板隔开；

其中，所述基体部的周向截面为多边形结构，所述基体部的外周与所述绝缘盖板贴合。

10.根据权利要求9所述的顶盖组件，其特征在于，所述绝缘盖板上设置有阶梯孔，所述延伸部穿设于所述阶梯孔的较小一端使所述基体部与所述阶梯孔的较大一端的孔壁贴合。

11.根据权利要求9所述的顶盖组件，其特征在于，还包括绝缘密封件，所述绝缘密封件的一端与所述限位件连接，另一端与所述绝缘盖板连接，使所述延伸部和所述基体部与所述顶盖板之间绝缘。

12.一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，包括：

金属顶盖板，所述金属顶盖板具有第一通孔；

极柱，所述极柱穿设于所述第一通孔；

金属固定件，所述金属固定件与所述极柱的凸出所述顶盖板的一端固定连接；

绝缘塑胶件，所述绝缘塑胶件的至少部分位于所述金属固定件与所述金属顶盖板之间将所述金属固定件与所述金属顶盖板隔开；

绝缘塑料盖板，所述绝缘塑料盖板位于所述金属顶盖板的远离所述绝缘塑胶件的一侧；

密封塑胶件，所述密封塑胶件的内壁与所述极柱贴合，所述密封塑胶件分别与所述绝缘塑胶件连接和所述绝缘塑料盖板连接，使所述极柱与所述顶盖板之间绝缘；

其中，所述金属顶盖板上凸设有凸起，所述绝缘塑胶件上设置有耳孔，所述凸起穿设于所述耳孔内。

13.一种二次电池的外壳，其特征在于，包括壳体和权利要求1-12任一项所述的顶盖组件，所述顶盖板盖装于所述壳体。

14.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件、转接片和权利要求13所述的外壳，所述电极组件安装于所述壳体内，所述转接片的一端通过极耳与所述电极组件连接，另一端与所述极柱连接。

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