CN210897351U - 电池盖板组件以及电池电芯 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池盖板组件以及电池电芯。所述电池盖板组件包括：盖板，所述盖板上设有若干卡扣公头；绝缘膜，所述绝缘膜上设有供所述卡扣公头穿过的过孔；支撑片，所述支撑片上设有与所述卡扣公头配合的卡扣母头；所述绝缘膜组装在所述盖板与支撑片之间。本申请通过对盖板下部塑胶的结构优化，可以极大程度地优化顶盖内部空间，以此能够实现电池上部空间的节省，降低盖板组件重量，实现锂离子动力电池能量密度的提升。

Description

电池盖板组件以及电池电芯

技术领域

本申请涉及锂离子电池设备领域，特别涉及一种电池盖板组件以及包含所述电池盖板组件的电池电芯。

背景技术

近年来，随着锂离子动力电池技术的突飞猛进，新能源汽车的普及率也越来越高，作为新能源汽车上最重要的部件-电池，其能量密度直接影响车辆的行驶里程等性能。在动力电池设计过程中如何提升能量密度，是市场的要求，是行业的发展方向。

在现有方形锂离子动力电池的组成中顶盖是一个由多部件组合而成的配件，目前在现有方形锂离子动力电池设计中一般在顶盖下方都设计有绝缘塑胶，该结构的主要作用是起到顶部绝缘同时设计有卡扣与支架进行装配，但该结构的设计增加了壳体内部高度空间上的体积占用，同时也增加了顶盖组件的重量，进一步影响了电池整体的能量密度。

实用新型内容

本申请要解决的是电池的顶盖组件占用了壳体内部空间并影响电池整体的能量密度的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种电池盖板组件，包括：盖板，所述盖板上设有若干卡扣公头；绝缘膜，所述绝缘膜上设有供所述卡扣公头穿过的过孔；支撑片，所述支撑片上设有与所述卡扣公头配合的卡扣母头；所述绝缘膜组装在所述盖板与支撑片之间。

可选的，所述盖板的材料为铝合金，所述绝缘膜为PP薄膜；所述支撑片的材料为绝缘注塑材料；所述卡扣公头为PP注塑件或PET注塑件，所述卡扣母头为PP注塑件或PET注塑件。

可选的，所述卡扣公头包括卡扣底座和连接卡扣底座的卡扣公头导头，所述卡扣母头包括卡扣母头凹槽和设于卡扣母头凹槽底面的卡扣母头过孔，所述卡扣公头导头穿过所述卡扣母头过孔并置于所述卡扣母头凹槽内。

可选的，所述盖板上设有槽孔结构，所述卡扣底座通过所述槽孔结构固定于所述盖板上。

可选的，所述槽孔结构包括具有倾斜侧壁的槽孔和倾斜侧壁外侧的刀口，所述倾斜侧壁向槽孔内侧倾斜的角度为50°～70°。

可选的，所述支撑片具有用于支撑卷芯端面的支撑面和用于避免挤压卷芯上的极耳的极耳避空面。

本申请还公开了一种电池电芯，包括卷芯和上述的电池盖板组件。

与现有技术相比，本申请技术方案至少具有如下有益效果：

通过在盖板上集成卡扣公头，所述卡扣公头穿过绝缘膜的过孔与支撑片上的卡扣母头连接的方式，实现电池盖板组件的组合固定。通过对盖板下部塑胶的结构优化，可以极大程度地优化盖板内部空间，以此能够实现电池上部空间的节省，降低盖板组件重量，实现锂离子动力电池能量密度的提升。

盖板与电芯内部塑胶之间采用多点扣合的方式进行连接，操作工艺简单可靠，同时由于减少了盖板塑胶的用量，起到了降低盖板组件成本的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的电池盖板组件的结构示意图；

图2为本申请实施例的电池盖板组件中盖板的两相对面的结构示意图；

图3为本申请实施例的电池盖板组件中绝缘膜的结构示意图；

图4为本申请实施例的电池盖板组件中支撑片的两相对面的结构示意图；

图5A至图5E为本申请实施例的电池盖板组件的组装方法各步骤对应的结构示意图；

图6A和6B为本申请实施例的电池盖板组件的制造方法各步骤对应的结构示意图；

图7A和7B为本申请实施例的电池盖板组件中卡扣公头导头的实例结构示意图。

以下对附图作补充说明：

1-盖板；11-卡扣公头；12-连接片；2-绝缘膜；221-过孔；222-连接片穿孔；4-支撑片；41-卡扣母头；

111-卡扣底座；112-卡扣公头导头；

21-膜体；22-连接膜；

411-卡扣母头凹槽；411a-卡扣母头凹槽底面；412-卡扣母头过孔；

43-支撑面；44极耳避空面；

13-槽孔结构；131-槽孔；132-槽刀；133-倾斜侧壁；134-刀口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参考图1，本实施例的电池盖板组件包括：盖板1、绝缘膜2和支撑片4。所述盖板1上设有若干卡扣公头11；所述绝缘膜2上设有供所述卡扣公头11穿过的过孔221；所述支撑片4上设有与所述卡扣公头11配合的卡扣母头41；所述绝缘膜2组装在所述盖板1与支撑片4之间。

其中，所述盖板1的材料可以为铝合金，具有良好的强度、加工性能以及焊接性能。所述绝缘膜2的材料可以是薄膜类绝缘材料，例如可以为PP(聚丙烯类)薄膜，具有良好的绝缘性能和耐电解液性能。所述支撑片4的材料是绝缘注塑材料，例如可以为PP注塑件或PET(聚对苯二甲酸类)注塑件，具有良好的绝缘性能和耐电解液性能。所述卡扣公头11的材料可以是绝缘注塑材料，例如可以为PP注塑件或PET注塑件，具有良好的绝缘性能和耐电解液性能。所述卡扣母头41的材料可以是绝缘注塑材料，例如可以为PP注塑件或PET注塑件，具有良好的绝缘性能和耐电解液性能。

请结合参考图1和图2，所述盖板1包括相对的第一面1a和第二面1b，第二面1b为与绝缘膜2组装的面，所述卡扣公头11设置在第二面1b上，卡扣公头11的数量根据实际应用需求设置，如图中所示的8个，均匀分布在第二面1b上，也可以是其它数量，在此不做限定。本实施例的卡扣公头11包括卡扣底座111和连接卡扣底座111的卡扣公头导头112。所述盖板1的第二面1b上还设有用于连接极耳的连接片12。

盖板1的卡扣公头11可以采用分体注塑工艺制成，卡扣公头11直接集成在了盖板1上，降低了盖板下部塑胶的用量，节省了工件，同时降低了盖板的总重量。

请结合参考图1和图3，所述绝缘膜2包括两片膜体21和连接在两片膜体21之间的连接膜22。膜体21的形状和尺寸与后续组装的卷芯相适应，连接膜22的形状和尺寸与盖板1、支撑片4相适应。过孔221设置在连接膜22上，位置和数量与卡扣公头11对应。连接膜22上还设有供连接片12穿过的连接片穿孔222，其位置与数量与连接片12对应。在盖板1与绝缘膜2组装时，盖板1的第二面1b上的卡扣公头11能够穿过绝缘膜2的连接膜22上的过孔221，连接片12穿过连接片穿孔222，以与卷芯的极耳连接。

绝缘膜2采用绝缘材质制成，可替代传统盖板结构中的塑胶部分，保证盖板下表面的绝缘需求。在绝缘膜2上设计有过孔221，该结构与卡扣公头11相配合，完成盖板与绝缘膜的装配，绝缘膜的厚度比传统盖板结构中的塑胶部分的厚度小得多，通过此种方式的应用可以降低壳体内部高度方向上的空间占用。

请结合参考图1和图4，所述卡扣母头41设置在所述支撑片4上，位置和数量与卡扣公头11对应，且能够与卡扣公头11装配结合。本实施例的卡扣母头41包括卡扣母头凹槽411和设于卡扣母头凹槽底面411a的卡扣母头过孔412，卡扣母头凹槽411适于容纳卡扣公头导头112，所述卡扣公头导头112穿过所述卡扣母头过孔412并置于所述卡扣母头凹槽411内。

支撑片4上设计有与盖板上的卡扣公头导头112相配合的卡扣母头过孔412，可以实现盖板1与支撑片4的组装和卡扣固定，同时卡扣公头导头112会隐藏在卡扣母头凹槽411内，不会影响到卷芯3。

进一步地，本实施例的支撑片4具有用于支撑卷芯端面的支撑面43和用于避免挤压卷芯上的极耳的极耳避空面44。支撑面43和极耳避空面44的具体结构和位置根据卷芯与盖板组件配合的结构而设置。

支撑片4上设计有支撑面43，在合芯入壳后可以起到支撑卷芯端面的作用。支撑片4上设计有极耳避空面44，可以与合芯入壳后的卷芯上的极耳相配合，避免在入壳后挤压到极耳。

基于上述结构的电池盖板组件，本实施例的电池盖板组件的组装方法包括：将所述盖板的卡扣公头穿过所述绝缘膜的过孔；将卷芯与所述盖板和绝缘膜进行装配，使所述卷芯上的极耳置于对应所述盖板的位置；将所述支撑片组装至装配有卷芯的盖板和绝缘膜，使所述卡扣公头导头穿过所述卡扣母头过孔并置于所述卡扣母头凹槽内。

具体地，首先如图5A所示，将绝缘膜2组装到盖板1上，盖板1上的卡扣公头11穿过绝缘膜2上的过孔221，盖板1上的连接片12穿过绝缘膜2上的连接片穿孔222；然后如图5B所示，将卷芯3与组装后的盖板1和绝缘膜2进行装配，使卷芯3上的极耳31置于对应盖板1的位置，且极耳31与盖板1上的连接片12接触，然后进行极耳31与连接片12的焊接连接；完成焊接后，如图5C所示，再将支撑片4组装至盖板1和绝缘膜2，使卡扣公头导头112穿过卡扣母头过孔412并置于卡扣母头凹槽411内(结合图5E)，由此将支撑片4扣合在盖板1和绝缘膜2上完成最终的固定。另外，将支撑片4组装至盖板1和绝缘膜2，使得支撑片4的极耳避空面44与所述卷芯3上的极耳31在位置上对应，由于极耳避空面44的存在，避免了支撑片4挤压到极耳31。

组装后的效果如图5D和5E所示，其中，图5E为5D中圈出的局部位置5的放大结构示意图，支撑片4上设计有卡扣母头凹槽411，支撑片4与盖板1之间的固定是由卡扣公头导头112与卡扣母头过孔412相配合完成的，扣合后的卡扣公头导头会完全隐藏于卡扣母头凹槽411内，避免对卷芯3造成挤压，由此减少对应部位的极片在受压后导致内短路的风险。

本实用新型实施例还提供一种电池电芯，如图5C所示，至少包括卷芯3和上述的电池盖板组件，所述电池盖板组件包括盖板1、绝缘膜2和支撑片4。

请继续参考图5E，本实用新型实施例中，卡扣公头11与盖板1之间的固定是靠卡扣底座111与槽孔结构13(例如注塑槽孔)之间的配合而实现的。因此，本实用新型实施例还提供一种电池盖板组件的制造方法，其至少包括：在所述盖板上形成槽孔结构和在所述槽孔结构注塑形成卡扣公头的卡扣底座。电池盖板组件的其它部件的制造过程可以采用现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，在所述盖板上形成槽孔结构包括：在所述盖板上形成槽孔；利用槽刀压入所述槽孔边缘外侧，使所述槽孔的侧壁向槽孔内侧倾斜；取出所述槽刀以暴露出所述槽刀压入的刀口。在所述槽孔结构注塑形成卡扣公头的卡扣底座包括在所述槽孔和刀口注塑形成所述卡扣底座。

具体地，请参考图6A，首先在盖板1上成型出槽孔131；然后用槽刀132压入槽孔131的周边，由于槽刀132的压入，会将槽孔131四周的金属挤向槽孔131的中部，进而形成了槽孔斜面即倾斜侧壁133，随着槽刀132压入深度的增加，槽孔斜面133与槽底所形成的

角会逐渐变小，达到合适的尺寸后抬起槽刀132就得到了注塑槽孔的完整结构，即图6B所示的槽孔结构13。根据该种成型方式，本实施例的槽孔结构13成型后的形状可以有两种方案，如图所示的圆形槽孔结构13-1和方形槽孔结构13-2，这两种结构均可满足卡扣公头11与1盖板1之间的固定需求。

本实施例的电池盖板组件的制造方法中，通过对孔周围金属的挤压变形来达到使得孔内壁的形变的目的，以此来满足对后续注塑固定卡扣公头的需求，可以保证卡扣公头与盖板的有效连接。

基于上述的制造方法，本实施例的电池盖板结构中，盖板1上还设有槽孔结构13，如图5E和图6B所示，所述卡扣底座通过所述槽孔结构固定于所述盖板上。所述槽孔结构13包括具有倾斜侧壁133的槽孔131和倾斜侧壁133外侧的刀口134，所述倾斜侧壁133向槽孔131内侧倾斜的角度

可以为50°～70°，角度

越小卡扣底座111相对于槽孔131的固定就更加牢固。

需要说明的是，所述卡扣公头导头112的结构并不限于图5E所示的圆形结构，由4个卡扣对称组合成一个导头结构，还可以是其它能够与卡扣母头过孔配合的结构，例如，图7A和7B所示的采用方形结构，其中，图7A所示的卡扣公头导头113为双面卡扣组合成一个导头结构，图7B所示的卡扣公头导头114为单面卡扣形成的一个导头结构。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的土20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。

Claims (10)

1.一种电池盖板组件，其特征在于，包括：

盖板，所述盖板上设有若干卡扣公头；

绝缘膜，所述绝缘膜上设有供所述卡扣公头穿过的过孔；

支撑片，所述支撑片上设有与所述卡扣公头配合的卡扣母头；所述绝缘膜组装在所述盖板与支撑片之间。

2.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述卡扣公头包括卡扣底座和连接卡扣底座的卡扣公头导头，所述卡扣母头包括卡扣母头凹槽和设于卡扣母头凹槽底面的卡扣母头过孔，所述卡扣公头导头穿过所述卡扣母头过孔并置于所述卡扣母头凹槽内。

3.根据权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板上设有槽孔结构，所述卡扣底座通过所述槽孔结构固定于所述盖板上。

4.根据权利要求3所述的电池盖板组件，其特征在于，所述槽孔结构包括具有倾斜侧壁的槽孔和倾斜侧壁外侧的刀口，所述倾斜侧壁向槽孔内侧倾斜的角度为50°～70°。

5.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述支撑片具有用于支撑卷芯端面的支撑面和用于避免挤压卷芯上的极耳的极耳避空面。

6.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板的材料为铝合金。

7.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述绝缘膜为PP薄膜。

8.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述支撑片的材料为绝缘注塑材料。

9.根据权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于，所述卡扣公头为PP注塑件或PET注塑件，所述卡扣母头为PP注塑件或PET注塑件。

10.一种电池电芯，其特征在于，包括卷芯和权利要求1至9中任一项所述的电池盖板组件。

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