CN210897350U - 顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供了顶盖组件及电池，涉及二次电池技术领域。一种顶盖组件，包括极柱和依次叠层设置的连接件、固定件、盖板以及绝缘件，极柱的柱体依次穿设于绝缘件、盖板以及固定件，并与连接件连接，盖板被配置为与极柱绝缘。固定件包括第一底部和第一侧部，第一底部设置于盖板和连接件之间，第一侧部覆盖于连接件的外周壁以避免连接件的外周壁与外界接触。该结构将固定件覆盖于连接件的外周壁以避免连接件的外周壁与外界接触，显著改善由于连接件的侧壁与顶盖距离较近导致外界部件将连接件与顶盖导通，进而发生短路等其他问题而损坏顶盖组件。同时该结构提高连接件与固定件之间的稳固性。

Description

顶盖组件及电池

技术领域

本申请涉及二次电池技术领域，具体而言，涉及顶盖组件及电池。

背景技术

目前，二次电池一般采用从顶盖上方至顶盖下方的装配顺序，仅通过固定件将极柱压至顶盖上。该结构在二次电池成组使用过程中，可靠性低，稳固性差，容易造成极柱和固定件损坏，从而导致二次电池出现故障。现有顶盖上的固定件与极柱接触并暴露在外面，容易通过导电配件与顶盖导通，发生故障。

实用新型内容

本申请的目的在于提供顶盖组件及电池，以改善电池顶盖稳固性差、顶盖易与极柱导通的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种顶盖组件，包括极柱和依次叠层设置的连接件、固定件、盖板以及绝缘件，极柱的柱体依次穿设于绝缘件、盖板以及固定件，并与连接件连接，盖板被配置为与极柱绝缘。固定件包括第一底部和第一侧部，第一底部设置于盖板和连接件之间，第一侧部覆盖于连接件的外周壁以避免连接件的外周壁与外界接触。

本申请提供的顶盖组件通过将固定件覆盖于连接件的外周壁以避免连接件的外周壁与外界接触，显著改善由于连接件的侧壁与顶盖距离较近导致外界部件将连接件与顶盖导通，进而发生短路等其他问题而损坏顶盖组件。同时该结构使得固定件与连接件卡接，较大程度上减少连接件与固定件之间的移动，提高连接件与固定件之间的稳固性。

在一种可能的实现方式中，固定件还包括覆盖在连接件远离盖板一侧的第一顶部，使至少部分的连接件被覆盖。

该结构将至少部分的连接件顶面包裹在固定件内，降低连接件与外界物质的接触，进而降低连接件与盖板导通的概率。同时，第一顶部覆盖于连接件增大固定件与连接件之间的接触面积，限制连接件相对固定件转动，提高连接件的稳固性。

在一种可能的实现方式中，连接件的外周壁设有至少一个限位件，第一侧部设有至少一个与限位件相匹配的限位部，用于限制固定件与连接件相对移动。

由于极柱的一端与连接件固定连接，通过固定连接件以固定极柱。在本实施例中，限位件为凸部，限位部为与凸部相匹配的凹槽，通过凸部与凹槽的配合限定连接件相对固定件的移动。

在一种可能的实现方式中，连接件的外周壁设有多个沿周向等间距设置的限位件。

该结构使得固定件受到均匀的作用力，提高连接件和极柱的稳固性。

在一种可能的实现方式中，极柱还包括底座，底座为柱体远离连接件的一端的外周壁沿径向向外延伸的凸缘，绝缘件至少部分位于盖板与底座之间以使两者绝缘。

底座设置于极柱柱体远离连接件的一端，并与绝缘件抵接，使得极柱的两端分别与顶盖组件的上下两侧连接，相比于一端的固定结构更加稳固。当极柱在受到向上的外力时，由于极柱的底座与绝缘件抵接，极柱将受到的外力传至盖板，显著提高了极柱的稳固性，降低极柱与盖板分离的概率，提高顶盖组件结构可靠性，降低事故发生率。

在一种可能的实现方式中，还包括密封件，密封件包括设置于盖板与底座之间的第一密封部。

第一密封部能够连接底座与盖板，增强底座和盖板之间的稳固性，提高绝缘件在盖板和底座之间的稳固性。

在一种可能的实现方式中，密封件还包括与第一密封部连接的第二密封部，第二密封部设置于盖板与极柱之间。

第二密封部隔绝盖板与极柱，避免盖板与极柱导通，提高顶盖组件的密封性，同时能够增加盖板与极柱的柱体之间的稳固性。

在一种可能的实现方式中，盖板包括依次连接的第三顶部、第三侧部和第三底部，第三顶部设置于绝缘件与固定件之间，第三侧部被配置为由第三顶部的外沿向远离连接件的方向延伸，第三底部被配置为由第三侧部远离第三顶部的一端向远离极柱的方向延伸。绝缘件包括依次连接的第二顶部、第二侧部以及第二底部，第二顶部夹设于第三顶部与底座之间，第二侧部夹设于第三侧部与底座之间，第二底部与第三底部相匹配。

该结构增大了连接件与盖板的板面之间的距离，即连接件与第三底部之间的距离，降低了连接件与盖板导通的概率，降低了顶盖组件损坏的概率。该结构使得绝缘件通过第二顶部固定于盖板与底座之间，通过第二侧部使得底座卡接于绝缘件内。同时第二侧部与底部的外周壁贴合，增大两者的接触面积，限制底部相对绝缘件转动。

在一种可能的实现方式中，连接件远离盖板的一侧的内周具有第一凹台，极柱靠近连接件的端部的外周设有第二凹台，第一凹台与第二凹台连通。

该结构通过在第一凸台和第二凸台内对极柱和连接件进行焊接，使得焊接后的极柱与连接件的顶面为平面，较大程度保证顶盖组件的外形结构

第二方面，提供了一种电池，包括壳体、收容于壳体内部的电芯、设置于电芯与壳体之间的绝缘配件以及上述顶盖组件，顶盖组件盖设于壳体，极柱与电芯连接。

该电池采用了本申请提供的顶盖组件，稳固性更好。在实际的使用过程中，顶盖组件能够承受一定的外力，如颠簸或碰撞，降低顶盖组件出现损坏、液体泄漏以及极柱拉脱等情况发生的概率。

本申请的有益效果包括：

(1)本申请提供的顶盖组件的极柱通过从绝缘件向连接件的方向进行装配，即由下至上装配，通过极柱的底座与绝缘件抵接、极柱的柱体顶部与连接件固定连接，使得极柱压在盖板上。该结构在二次电池成组后，极柱受到向上方向的较大的拉拔力时，因极柱是从下至上压在盖板上，极柱的底座能够将该作用力传递至盖板，盖板承受拉拔力，而盖板将该作用力传递至与其固定连接的壳体，使得顶盖组件受到的作用力较小，提高顶盖组件的稳固性，降低顶盖组件损坏的概率。该装配方式能够降低顶盖组件的厚度，较大程度保证稳固性的同时减小顶盖组件的占用空间。

(2)本申请通过将固定件覆盖于连接件的外周壁以避免连接件的外周壁与外界接触，显著改善由于连接件的侧壁与顶盖距离较近导致外界部件将连接件与顶盖导通，进而发生短路等其他问题而损坏顶盖组件。同时，该结构增大了固定件与连接件的贴合面，使得固定件能够限制连接件的相对转动，提高顶盖组件的稳固性。

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。

图1为本申请实施例提供的顶盖组件的第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的顶盖组件的第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的顶盖组件的爆炸图；

图4为图2中IV处的放大图；

图5为本申请实施例提供的固定件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的连接件的结构示意图；

图7为图4中VII处的放大图；

图8为本申请实施例提供的另一种顶盖组件的第一视角的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种顶盖组件的爆炸图；

图10为图5中X处的放大图。

图标：100-顶盖组件；110-极柱；111-柱体；112-底座；113-第二凹台；120-连接件；121-限位件；122-第一凹台；130-固定件；131- 第一底部；132-第一侧部；133-限位部；134-第一顶部；140-盖板； 141-第三顶部；142-第三侧部；143-第三底部；150-绝缘件；151-第二顶部；152-第二侧部；153-第二底部；160-密封件；161-第一密封部；162-第二密封部。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

目前，二次电池普遍采用硬壳结构，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，通过从上至下的装配顺序，即从顶盖组件的外部向壳体内部的装配顺序，通过固定件将极柱压至顶盖片上，固定件与顶盖片焊接。这种结构在二次电池成组后，极柱会与巴片焊接，当极柱在向上的高度方向上受到较大的拉拔力时，因极柱是受固定件的作用压在顶盖片上，仅靠固定件承受所有作用力，结构可靠性较低，容易造成极柱固定件损坏从而引发事故。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。

请参照图1、图2和图3，图1、图2和图3分别为本申请提供的顶盖组件100的第一视角、第二视角的结构示意图和爆炸图。

本申请实施例提供一种顶盖组件100，包括极柱110和连接件 120、固定件130、盖板140以及绝缘件150。其中，连接件120、固定件130、盖板140以及绝缘件150依次叠层设置。极柱110包括柱体111和底座112。柱体111依次穿设于绝缘件150、盖板140以及固定件130，并与连接件120连接，底座112为柱体111远离连接件 120的一端的外周壁沿径向向外延伸的凸缘，底座112与绝缘件150 抵接。

在本申请实施例中，顶盖组件100盖设于壳体的顶部，连接件 120、固定件130、盖板140以及绝缘件150由上至下依次叠层设置，极柱110通过从下至上的装配顺序与连接件120连接。该结构中的极柱110的两端分别与顶盖组件100的上下两侧连接，相比于一端的固定结构，本申请实施例的极柱110在受到向上的外力时，由于极柱 110的底座112与绝缘件150抵接，极柱110将受到的外力传至盖板 140，显著提高了极柱110的稳固性，降低极柱110与盖板140分离的概率，提高顶盖组件100结构可靠性，降低事故发生率。

请参照图3，盖板140为金属材质的板材，盖板140上穿设有两个极柱110，分别为负极柱和正极柱。在本申请的部分实施例中，正极柱和负极柱与盖板140的连接方式相同，下面以一个极柱110进行说明。

由于极柱110、连接件120和盖板140均为导电材质。为了避免极柱110、连接件120和盖板140之间导电，盖板140与连接件120 之间设有固定件130，盖板140与极柱110的底座112之间设有绝缘件150，盖板140与极柱110的柱体111之间绝缘设置。在本申请的部分实施例中，盖板140与极柱110之间可以设置密封件160或绝缘配件，盖板140与极柱110之间也可以通过留有一定空隙使两者不接触而达到绝缘的目的。

请参照图4和图5，作为一种可实现的方式，固定件130包括第一底部131和第一侧部132。第一底部131设置于盖板140和连接件 120之间以隔绝盖板140和连接件120，避免两者接触。第一侧部132 覆盖于连接件120的外周壁以避免连接件120的外周壁与外界接触。由于顶盖组件100的厚度较小，固定件130的厚度也较小，使得连接件120与盖板140的距离较近。该结构容易产生连接件120的外周壁与盖板140通过外界导电物质而导通，进而发生短路现象。本申请通过第一侧部132将连接件120包裹于固定件130内，降低连接件120 通过外界导电物质与盖板140导通的概率。

在实际应用过程中，极柱110可能会受到来自不同方向的外界作用力，会导致极柱110相对盖板140转动，进而导致顶盖组件100受损。请参照图4、图5和图6，为了避免极柱110的转动，连接件120 的外周壁设有至少一个限位件121，第一侧部132设有至少一个与限位件121相匹配的限位部133，用于限制固定件130与连接件120相对移动。由于极柱110的一端与连接件120固定连接，通过固定连接件120以固定极柱110。在本实施例中，限位件121为凸部，限位部 133为与凸部相匹配的凹槽，通过凸部与凹槽的配合限制连接件120 相对固定件130的移动。在本申请的其他实施例中，限位件121和限位部133可以为其他具有相同作用的结构，本申请对其不做限定。

在本申请部分实施例中，连接件120的外周壁设有多个沿周向等间距设置的限位件121。该结构使得固定件130受到均匀的作用力，提高连接件120和极柱110的稳固性。

请参照图4，为了进一步降低连接件120与盖板140导通，固定件130还包括覆盖在连接件120远离盖板140一侧的第一顶部134，使至少部分的连接件120被覆盖。该结构将至少部分的连接件120 顶面包裹在固定件130内，降低连接件120与外界物质的接触，进而降低连接件120与盖板140导通的概率。同时，第一顶部134覆盖于连接件120增大固定件130与连接件120之间的接触面积，限制连接件120相对固定件130转动，提高连接件120的稳固性。

在本申请实施例中，极柱110的柱体111为圆柱体，连接件120 和固定件130为圆环结构，连接件120的内周面和第一底部131的内周面与极柱110的柱体111贴合。在本申请其他实施例中，连接件 120和固定件130可以为四边形或多边形环结构，本申请对其不做限定。连接件120和固定件130的材质为本技术领域中的常用材质。需要说明的是，本申请实施例中的固定件130通过注塑加工形成，该加工方法能够使得固定件130牢固的固定于连接件120与盖板140之间。在本申请的其他实施例中，可以采用其他可实施的加工方式形成固定件130，本申请对其不做限定。

请参照图4和图7，在一种可能的实现方式中，极柱110与连接件120焊接。为了较大程度保证顶盖组件100的外形结构，连接件 120远离盖板140的一侧的内周具有第一凹台122，极柱110靠近连接件120的端部的外周设有第二凹台113，第一凹台122与第二凹台 113连通。在第一凸台和第二凸台内对极柱110和连接件120进行焊接，使得焊接后的极柱110与连接件120的顶面为平面。

请参照3和图4，在一种可能的实现方式中，盖板140的顶面为平面结构。绝缘件150至少部分位于盖板140与底座112之间以使两者绝缘。为了增加盖板140、绝缘件150和底座112之间的稳固性，绝缘件150为阶梯结构。在本实施例中，绝缘件150为平板结构上设有凸环。绝缘件150包括依次连接的第二顶部151、第二侧部152以及第二底部153，第二顶部151夹设于盖板140与底座112之间，第二侧部152覆盖于底座112的外周壁以使底座112设置于绝缘件150 内，第二底部153被配置为由第二侧部152远离第二顶部151的一端向远离极柱110的底座112的方向延伸。该结构使得绝缘件150通过第二顶部151固定于盖板140与底座112之间，通过第二侧部152 使得底座112卡接于绝缘件150内。同时第二侧部152与底座112的外周壁贴合，增大两者的接触面积，限制底座112相对绝缘件150转动。盖板140的底面与第二底部153的顶面贴合，使得盖板140与绝缘件150卡接，提高盖板140与绝缘件150之间的稳固性。在本申请的部分实施例中，第二顶部151与第二底部153平行，第二侧部152 与第二顶部151和第二底部153垂直。盖板140与绝缘件150为类平板结构。在本申请的其他实施例中，盖板140与绝缘件150的结构可以根据需要进行调整。

请参照图8、图9和图10，在另一种可能的实现方式中，盖板 140为阶梯结构，即平板结构上设有凸环。盖板140包括依次连接的第三顶部141、第三侧部142和第三底部143，第三顶部141设置于绝缘件150与固定件130之间，第三侧部142被配置为由第三顶部 141的外沿向远离连接件120的方向延伸，第三底部143被配置为由第三侧部142远离第三顶部141的一端向远离极柱110的方向延伸。该结构增大了连接件120与盖板140的板面之间的距离，即连接件 120与第三底部143之间的距离，降低了连接件120与盖板140导通的概率，降低了顶盖组件100损坏的概率。

请参照图4和图10，底座112与绝缘件150之间贴合，为了避免底座112与绝缘件150之间渗入液体，绝缘件150、盖板140与底座112之间设有密封件160。由于盖板140与底座112之间的密封件 160不足以保证无液体漏出，为了进一步提高密封性，盖板140与极柱110之间设有密封件160以绝缘盖板140与极柱110。同时该密封件160能够避免盖板140与极柱110导通，起到绝缘的作用。在本申请的部分实施例中，密封件160包括设置于盖板140与底座112之间的第一密封部161和设置于盖板140与极柱110之间的第二密封部 162。本申请中的密封件160具有一定粘弹性，第一密封部161能够连接底座112与盖板140，增强底座112和盖板140之间的稳固性，提高绝缘件150在盖板140和底座112之间的稳固性。第二密封部 162隔绝盖板140与极柱110，避免盖板140与极柱110导通，提高顶盖组件100的密封性，同时能够增加盖板140与极柱110的柱体 111之间的稳固性。在本申请实施例中，密封件160为圆环结构，密封件160为粘性较好的橡胶材质。

作为一种成型方式，将一定量的密封件160放置于盖板140、绝缘件150与底座112之间，在进行组装的过程中，盖板140与底座 112受到挤压相互靠近，使得密封件160向盖板140与极柱110之间运动，填充盖板140与极柱110之间的空隙，且该填充能够达到原子级别，保证电芯中的液体不会泄漏。

本申请提供的顶盖组件100的极柱110通过从绝缘件150向连接件120的方向进行装配，即由下至上装配，通过极柱110的底座112 与绝缘件150抵接、极柱110的柱体111顶部与连接件120固定连接，使得极柱110压在盖板140上。该结构在二次电池成组后，极柱110受到向上方向的较大的拉拔力时，因极柱110是从下至上压在盖板 140上，极柱110的底座112能够将该作用力传递至盖板140，盖板 140承受拉拔力，而盖板140将该作用力传递至与其固定连接的壳体，使得顶盖组件100受到的作用力较小，提高顶盖组件100的稳固性，降低顶盖组件100损坏的概率。该装配方式能够降低顶盖组件100 的厚度，较大程度保证稳固性的同时减小顶盖组件100的占用空间。

在应用环境较为复杂时，由于连接件120与盖板140距离较近，且均为导电材质，连接件120和盖板140极容易与同一个导电体接触而发生导通，引发短路等问题。通过将固定件130覆盖于连接件120 的外周壁以避免连接件120的外周壁与外界接触，显著改善由于连接件120的侧壁与顶盖距离较近导致外界部件将连接件120与顶盖导通，进而发生短路等其他问题而损坏顶盖组件100。进一步的，固定件130覆盖于连接件120的至少部分，降低连接件120与外界物质的接触，进而降低连接件120与盖板140导通的概率。

当极柱110受到平行极柱110径向方向的外力时，易相对盖板 140转动。本申请通过增大固定件130与连接件120的贴合面，限制连接件120相对固定件130的转动，提高连接件120的稳固性。进一步的，本申请通过在固定件130和连接件120分别设置限位部133 和限位件121，以限制连接件120相对固定件130的移动，提高顶盖组件100的稳固性。

本申请还提供了一种电池(图未示)，包括壳体(图未示)、收容于壳体内部的电芯(图未示)、设置于电芯与壳体之间的绝缘配件(图未示)以及顶盖组件100，顶盖组件100盖设于壳体，极柱110与电芯连接。在一种可能实现的方式中，电池为二次电池，采用了本申请提供的顶盖组件100，该二次电池的稳固性更好。在实际的使用过程中，顶盖组件100能够承受一定的外力，如颠簸或碰撞，降低顶盖组件100出现损坏、液体泄漏以及极柱110拉脱等情况发生的概率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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 (10)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括极柱和依次叠层设置的连接件、固定件、盖板以及绝缘件，所述极柱的柱体依次穿设于所述绝缘件、所述盖板以及所述固定件，并与所述连接件连接，所述盖板被配置为与所述极柱绝缘；

所述固定件包括第一底部和第一侧部，所述第一底部设置于所述盖板和所述连接件之间，所述第一侧部覆盖于所述连接件的外周壁以避免所述连接件的外周壁与外界接触。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述固定件还包括覆盖在所述连接件远离所述盖板一侧的第一顶部，使至少部分的所述连接件被覆盖。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接件的外周壁设有至少一个限位件，所述第一侧部设有至少一个与所述限位件相匹配的限位部，用于限制所述固定件与所述连接件相对移动。

4.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接件的外周壁设有多个沿周向等间距设置的所述限位件。

5.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱还包括底座，所述底座为所述柱体远离所述连接件的一端的外周壁沿径向向外延伸的凸缘，所述绝缘件至少部分位于所述盖板与所述底座之间以使两者绝缘。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，还包括密封件，所述密封件包括设置于所述盖板与所述底座之间的第一密封部。

7.根据权利要求6所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件还包括与所述第一密封部连接的第二密封部，所述第二密封部设置于所述盖板与所述极柱之间。

8.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述盖板包括依次连接的第三顶部、第三侧部和第三底部，所述第三顶部设置于所述绝缘件与所述固定件之间，所述第三侧部被配置为由所述第三顶部的外沿向远离所述连接件的方向延伸，所述第三底部被配置为由所述第三侧部远离所述第三顶部的一端向远离所述极柱的方向延伸；

所述绝缘件包括依次连接的第二顶部、第二侧部以及第二底部，所述第二顶部夹设于所述第三顶部与所述底座之间，所述第二侧部夹设于所述第三侧部与所述底座之间，所述第二底部与所述第三底部相匹配。

9.根据权利要求1至8任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接件远离所述盖板的一侧的内周具有第一凹台，所述极柱靠近所述连接件的端部的外周设有第二凹台，所述第一凹台与所述第二凹台连通。

10.一种电池，其特征在于，包括壳体、收容于所述壳体内部的电芯、设置于所述电芯与所述壳体之间的绝缘配件以及如权利要求1至9任一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件盖设于所述壳体，所述极柱与所述电芯连接。

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