CN211629148U - 一种锂电池的盖板结构 - Google Patents

Abstract

一种锂电池的盖板结构，属于锂电池构件技术领域。包括盖板本体，其上设泄压防爆孔；泄压防爆机构，设在盖板本体背对锂电池壳体的一侧；正极柱设在盖板本体的左端，负极柱设在盖板本体的右端；特点：盖板本体的下方设绝缘垫板、正、负极引片，绝缘垫板与盖板本体朝向下的一侧贴合且中部有锂电池芯定位保护匣，锂电池芯定位保护匣底板的中部设防爆通气孔、四周设防爆出气孔，盖板本体的左端且对应正极柱下方的位置固定有正极柱绝缘垫、右端且对应负极柱下方的位置固定有负极柱绝缘垫。电气隔离绝缘可靠，对锂电池芯的固定牢固，寿命长，避免电解液四处流淌；保障电气导通效果，降低成本；方便电解液的注入；快速地对整个锂电池采取检测维保措施。

Description

一种锂电池的盖板结构

技术领域

本实用新型属于锂电池构件技术领域，具体涉及一种锂电池的盖板结构。

背景技术

从上个世纪末开始，锂电池开创了新的储能革命并为全世界提供着电力，从智能手机到电动汽车，锂电池已经无处不在，它为日益紧密相连的世界扫平了障碍。与其他商业化的可充放电池相比，锂电池具有能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽和安全可靠等优点。如业界所知，锂电池由壳体、设在内的锂电池芯（由隔膜绝缘分隔的复数枚正、负极片构成）和盖板构成。

锂电池盖板是锂电池的结构体系中的一个重要的组成部分，其在公开文献中不乏见诸，略以列举的有中国专利CN203721782U(动力锂电池盖板)、CN203871392U（一体化高铆接式锂电池盖板）。典型的如CN104466043A（一种极柱式锂电池盖板及使用该盖板的极柱式锂电池），该极柱型锂电池盖板包括基板和穿装在基板上的电极柱，还包括环设于电极柱上的注塑密封件。虽然该发明的注塑密封件对基板和电极柱的加工精度没有过高要求，有利于降低加工制造的成本；并且密封结构简单，在操作时，只需将电极柱穿装在基板的穿装孔中后用注塑机注塑形成注塑密封件即可，方便实用，有利于推广应用。但是该公开文献的技术方案存在以下不足：其一，该专利中电极柱包括增强导电部分和极柱连接部分，同时位于基板下方的电极片焊装在所述增强导电部分的下端端面上，因而一方面电极片的定位可靠性往往难以保障并且电极片与电极柱之间电气连接效果存在欠缺，另一方面在焊接的过程中需要用到专业的焊接设备和焊接材料，造成生产成本过高；其二，正、负极柱需要依次穿过左、右注塑密封件和基板，并且需要通过注塑的方式来形成整体结构，使得结构复杂安装也不方便，同时在使用过程中也容易损伤正、负极柱从而影响工作寿命；其三，该基板无法对于现有锂电池壳体内锂电池芯进行有效地固定，在发生一些颠簸、碰撞的情况下，设置在基板下方的锂电池芯容易四处晃动，不仅会刮伤基板等构件，还会严重影响锂电池芯自身的正常使用和工作寿命。

针对上述已有技术，有必要对现有锂电池的盖板结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种有利于增进正、负极引片与盖板本体之间的电气隔离绝缘的可靠性而得以杜绝电气短路情形，有助于改善正、负极引片的定位稳定性以及正、负极引片与正、负极柱底板的结合牢固性而得以保障两者之间的电气连接效果同时降低生产成本、有益于在盖板本体保持于锂电池壳体的状态下向壳体内依需注入电解液而得以体现注液的便捷性、有便于确保锂电池芯的安装牢固性而保障其工作可靠、寿命长的锂电池的盖板结构。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种锂电池的盖板结构，包括一盖板本体，在该盖板本体的长度方向开设有一泄压防爆孔，该泄压防爆孔贯穿盖板本体的厚度方向；一泄压防爆机构，该泄压防爆机构在对应于所述泄压防爆孔的位置设置于盖板本体在使用状态下背对锂电池壳体的一侧；一正极柱和一负极柱，正极柱在与所述盖板本体之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体的左端，负极柱同样在与所述盖板本体之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体的右端；其特征在于，在盖板本体的下方设置有一绝缘垫板、一正极引片和一负极引片，正极引片设置在绝缘垫板的左端下方，负极引片设置在绝缘垫板的右端下方，其中：所述正极柱的结构与所述负极柱的结构相同并且所述正极引片的结构和所述负极引片的结构相同，所述的绝缘垫板与盖板本体朝向下的一侧贴合并且中部向下形成有一中空的呈长方体形的锂电池芯定位保护匣，在该锂电池芯定位保护匣底板的中部并且在对应于所述泄压防爆孔的下方位置处开设有一防爆通气孔，在该锂电池芯定位保护匣的四周侧板的上端开设有多个防爆出气孔，在盖板本体的左端并且对应于正极柱下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一正极柱绝缘垫，同样地，在盖板本体的右端并且对应于负极柱下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一负极柱绝缘垫。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述盖板本体在左下角的位置处开设有一贯穿盖板本体厚度方向的用于向锂电池壳体的壳腔内引入电解液的注液孔；所述绝缘垫板在左下角的位置处并且对应于注液孔的位置开设有一泄液孔。

在本实用新型的另一个具体实施例中，所述盖板本体在朝向下的一侧的四周边缘部位上构成有一锂电池配合阶槽，该锂电池配合阶槽的宽度与锂电池壳体的壁厚相适应。

在本实用新型的又一个具体实施例中，所述的盖板本体上并且围绕所述泄压防爆孔的圆周方向构成有一防爆机构安装腔，所述的泄压防爆机构在对应于泄压防爆孔的状态下与防爆机构安装腔固定；该泄压防爆机构包括一防爆片和一保护膜，在所述防爆片的中央位置构成有一防爆片承压腔，该防爆片承压腔呈半球状并且对应于所述泄压防爆孔的上方位置处，防爆片的四周边缘部位与所述的防爆机构安装腔的腔底壁焊固，保护膜设置在对应于防爆片的上方位置并且保护膜的下表面与盖板本体的朝向上的一侧表面贴合。

在本实用新型的再一个具体实施例中，所述的防爆片为铝箔，所述保护膜的材质为塑料并呈透明状态。

在本实用新型的还有一个具体实施例中，在所述正极柱的底部形成有一正极柱底板，同样地，在所述负极柱的底部形成有一负极柱底板，正极柱底板通过所述的正极柱绝缘垫与所述盖板本体之间实现电气绝缘，负极柱底板通过所述的负极柱绝缘垫与盖板本体之间实现电气绝缘；在所述正极柱的外周侧壁上形成有正极柱外螺纹，同样地，在所述负极柱的外周侧壁上形成有负极柱外螺纹。

在本实用新型的进而一个具体实施例中，在所述正极引片上开设有一组正极引片铆固孔，在所述正极柱底板上开设有一组正极底板铆固孔，在盖板本体、绝缘垫板以及正极柱绝缘垫上也相应开设有一组铆固孔，一组第一铆钉Ⅰ在依次穿过对应的正极引片铆固孔、盖板本体、绝缘垫板以及正极柱绝缘垫的铆固孔和正极底板铆固孔后，将正极引片的一端与正极柱底板铆固并与正极柱实现电气导通关系；同样地，在所述负极引片上开设有一组负极引片铆固孔，在所述负极柱底板上开设有一组负极底板铆固孔，在盖板本体、绝缘垫板以及负极柱绝缘垫上也相应开设有一组铆固孔，一组第二铆钉Ⅱ在依次穿过对应的负极引片铆固孔、盖板本体、绝缘垫板以及负极柱绝缘垫的铆固孔和负极底板铆固孔后，将负极引片的一端与负极柱底板铆固并与负极柱实现电气导通关系。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的盖板本体为铝板，所述的绝缘垫板的材质为聚四氟乙烯。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的正极柱和正极引片由铝材制成，所述的负极柱和负极引片由铜材制成，由铝材和铜材之间的材质差异而在正极柱、负极柱之间形成电位差。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的正极柱绝缘垫和负极柱绝缘垫的材质为聚四氟乙烯。

本实用新型所提供技术方案的技术效果之一,由于在对应于盖板本体的下方设置了绝缘垫板，因而可以有效确保正、负极引片与盖板本体之间的电气隔离绝缘的可靠性，不会出现短路情形，同时增设了锂电池芯定位保护匣以及防爆通气孔，通过锂电池芯定位保护匣的底板抵靠住锂电池芯，使得锂电池芯能够牢固地安装在壳体内，不会在一些外力的干扰下四处晃动，也不会刮伤基板等构件，确保锂电池芯能正常使用并延长了工作寿命，另外一旦锂电池芯发生电解液泄露甚至爆炸等一些严重的事故后，电解液可以从防爆通气孔中流出避免其四处流淌，同时锂电池芯内的压力气体也能够从孔洞内有序排出从而防止其散溢；之二，由于采用铆钉铆固形成一体化结构，有效保证了正、负极引片的定位稳定性以及其与正、负极柱底板的结合牢固性而得以保障两者之间的电气导通效果，同时降低生产成本；之三，由于在盖板本体上设置了注液孔，因而得以快速方便地向锂电池壳体的壳腔内注入电解液；之四，由于采用的保护膜的材质为塑料并呈透明状态，因而可以清晰直观地发现防爆片是否出现破损或者爆裂破碎等问题，以便快速地对整个锂电池采取检测维保措施。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的立体分解图。

图中：1.盖板本体、11.泄压防爆孔、12.注液孔、13.锂电池配合阶槽、14.防爆机构安装腔；2.泄压防爆机构、21.防爆片、211.防爆片承压腔、22.保护膜；3.正极柱、31.正极柱底板、311.正极底板铆固孔、32.正极柱外螺纹；4.负极柱、41.负极柱底板、411.负极底板铆固孔、42.负极柱外螺纹；5.绝缘垫板、51.锂电池芯定位保护匣、511、防爆通气孔、512.防爆出气孔、52.泄液孔；6.正极引片、61.正极引片铆固孔、62.第一铆钉Ⅰ；7.负极引片、71.负极引片铆固孔、72.第二铆钉Ⅱ；8.正极柱绝缘垫；9.负极柱绝缘垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对实用新型所提供技术方案的特别限定。

请参见图1，本实用新型涉及一种锂电池的盖板结构，示出了一几何形状呈圆角矩形的盖板本体1，包括一盖板本体1，在该盖板本体1的长度方向开设有一泄压防爆孔11，该泄压防爆孔11贯穿盖板本体1的厚度方向；一泄压防爆机构2，该泄压防爆机构2在对应于前述泄压防爆孔11的位置设置于盖板本体1在使用状态下背对锂电池壳体的一侧；一正极柱3和一负极柱4，正极柱3在与前述盖板本体1之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体1的左端，负极柱4同样在与前述盖板本体之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体1的右端。特点是：在盖板本体1的下方设置有一绝缘垫板5、一正极引片6和一负极引片7，正极引片6设置在绝缘垫板5的左端下方，负极引片7设置在绝缘垫板5的右端下方，其中：前述正极柱3的结构与前述负极柱4的结构相同并且前述正极引片6的结构和前述负极引片7的结构相同，前述的绝缘垫板5与盖板本体1朝向下的一侧贴合并且中部向下形成有一中空的呈长方体形的锂电池芯定位保护匣51，该锂电池芯定位保护匣51的底板向下抵靠住锂电池芯，防止锂电池芯在外力的干扰下晃动从而保障了其安装的牢固性，在该锂电池芯定位保护匣51底板的中部并且在对应于前述泄压防爆孔11的下方位置处开设有一防爆通气孔511，在该锂电池芯定位保护匣51的四周侧板的上端开设有多个防爆出气孔512，在盖板本体1的左端并且对应于正极柱3下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一正极柱绝缘垫8，同样地，在盖板本体1的右端并且对应于负极柱4下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一负极柱绝缘垫9。

进一步地，前述盖板本体1在左下角的位置处开设有一贯穿盖板本体1厚度方向的用于向锂电池壳体的壳腔内引入电解液的注液孔12；前述绝缘垫板5在左下角的位置处并且对应于注液孔12的位置开设有一泄液孔52。

在本实施例中，前述盖板本体1在朝向下的一侧的四周边缘部位上构成有一锂电池配合阶槽13，该锂电池配合阶槽13的宽度与锂电池壳体的壁厚相适应。

请继续参见图1，前述的盖板本体1上并且围绕前述泄压防爆孔11的圆周方向构成有一防爆机构安装腔14，前述的泄压防爆机构2在对应于泄压防爆孔11的状态下与防爆机构安装腔14固定；该泄压防爆机构2包括一防爆片21和一保护膜22，在前述防爆片21的中央位置构成有一防爆片承压腔211，该防爆片承压腔211呈半球状并且对应于前述泄压防爆孔11的上方位置处，防爆片21的四周边缘部位与前述的防爆机构安装腔14的腔底壁焊固，保护膜22设置在对应于防爆片21的上方位置并且保护膜22的下表面与盖板本体1的朝向上的一侧表面贴合。

优选地，前述的防爆片21为铝箔，前述保护膜22的材质为塑料并呈透明状态。

一旦锂电池壳体内的压力超过预先设定值时，在压力作用下，防爆片21爆裂破碎，铝电池壳体内的压力气体经防爆通气孔511、防爆出气孔512和泄压防爆孔11泄出，而爆裂的防爆片21经保护膜22缓冲，避免溅射到相邻的锂电池上而造成二次伤害如引起电气短路，并且由于保护膜22呈透明状态，一旦防爆片21出现了破损或者爆裂破碎等问题，便可以清晰直观地发现，从而快速地对整个锂电池采取检测维保措施。

在本实施例中，在前述正极柱3的底部形成有一正极柱底板31，同样地，在前述负极柱4的底部形成有一负极柱底板41，正极柱底板31通过前述的正极柱绝缘垫8与前述盖板本体1之间实现电气绝缘，负极柱底板41通过前述的负极柱绝缘垫9与盖板本体1之间实现电气绝缘；在前述正极柱3的外周侧壁上形成有正极柱外螺纹32，同样地，在前述负极柱4的外周侧壁上形成有负极柱外螺纹42。

由图1所示的实施例中，在前述正极引片6上开设有四个正极引片铆固孔61，在所述正极柱底板31上开设有四个正极底板铆固孔311，在盖板本体1、绝缘垫板5以及正极柱绝缘垫8上也相应各开设有四个铆固孔，四枚第一铆钉Ⅰ62在依次穿过对应的正极引片铆固孔61、盖板本体1、绝缘垫板5以及正极柱绝缘垫8的铆固孔和正极底板铆固孔311后，将正极引片6的一端与正极柱底板31铆固并与正极柱3实现电气导通关系；同样地，在前述负极引片7上开设有四个负极引片铆固孔71，在前述负极柱底板41上开设有四个负极底板铆固孔411，在盖板本体1、绝缘垫板5以及负极柱绝缘垫9上也相应各开设有四个铆固孔，四枚第二铆钉Ⅱ72在依次穿过对应的负极引片铆固孔71、盖板本体1、绝缘垫板5以及负极柱绝缘垫9的铆固孔和负极底板铆固孔411后，将负极引片7的一端与负极柱底板41铆固并与负极柱4实现电气导通关系。

在本实施例中，前述的盖板本体1为铝板，前述的绝缘垫板5的材质为聚四氟乙烯。

优选地，前述的正极柱3和正极引片6由铝材制成，前述的负极柱4和负极引片7由铜材制成，由铝材和铜材之间的材质差异而在正极柱3、负极柱4之间形成电位差。

优选地，前述的正极柱绝缘垫8和负极柱绝缘垫9的材质为聚四氟乙烯。

Claims (10)

1.一种锂电池的盖板结构，包括一盖板本体(1)，在该盖板本体(1)的长度方向开设有一泄压防爆孔(11)，该泄压防爆孔(11)贯穿盖板本体(1)的厚度方向；一泄压防爆机构(2)，该泄压防爆机构(2)在对应于所述泄压防爆孔(11)的位置设置于盖板本体(1)在使用状态下背对锂电池壳体的一侧；一正极柱(3)和一负极柱(4)，正极柱(3)在与所述盖板本体(1)之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体(1)的左端，负极柱(4)同样在与所述盖板本体(1)之间保持电气绝缘的状态下设置在盖板本体(1)的右端；其特征在于，在盖板本体(1)的下方设置有一绝缘垫板(5)、一正极引片(6)和一负极引片(7)，正极引片(6)设置在绝缘垫板(5)的左端下方，负极引片(7)设置在绝缘垫板(5)的右端下方，其中：所述正极柱(3)的结构与所述负极柱(4)的结构相同并且所述正极引片(6)的结构和所述负极引片(7)的结构相同，所述的绝缘垫板(5)与盖板本体(1)朝向下的一侧贴合并且中部向下形成有一中空的呈长方体形的锂电池芯定位保护匣(51)，在该锂电池芯定位保护匣(51)底板的中部并且在对应于所述泄压防爆孔(11)的下方位置处开设有一防爆通气孔(511)，在该锂电池芯定位保护匣(51)的四周侧板的上端开设有多个防爆出气孔(512)，在盖板本体(1)的左端并且对应于正极柱(3)下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一正极柱绝缘垫(8)，同样地，在盖板本体(1)的右端并且对应于负极柱(4)下方的位置处通过注塑结合的方式固定有一负极柱绝缘垫(9)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述盖板本体(1)在左下角的位置处开设有一贯穿盖板本体(1)厚度方向的用于向锂电池壳体的壳腔内引入电解液的注液孔(12)；所述绝缘垫板(5)在左下角的位置处并且对应于注液孔(12)的位置开设有一泄液孔(52)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述盖板本体(1)在朝向下的一侧的四周边缘部位上构成有一锂电池配合阶槽(13)，该锂电池配合阶槽(13)的宽度与锂电池壳体的壁厚相适应。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述的盖板本体(1)上并且围绕所述泄压防爆孔(11)的圆周方向构成有一防爆机构安装腔(14)，所述的泄压防爆机构(2)在对应于泄压防爆孔(11)的状态下与防爆机构安装腔(14)固定；该泄压防爆机构(2)包括一防爆片(21)和一保护膜(22)，在所述防爆片(21)的中央位置构成有一防爆片承压腔(211)，该防爆片承压腔(211)呈半球状并且对应于所述泄压防爆孔(11)的上方位置处，防爆片(21)的四周边缘部位与所述的防爆机构安装腔(14)的腔底壁焊固，保护膜(22)设置在对应于防爆片(21)的上方位置并且保护膜(22)的下表面与盖板本体(1)的朝向上的一侧表面贴合。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述的防爆片(21)为铝箔，所述保护膜(22)的材质为塑料并呈透明状态。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于在所述正极柱(3)的底部形成有一正极柱底板(31)，同样地，在所述负极柱(4)的底部形成有一负极柱底板(41)，正极柱底板(31)通过所述的正极柱绝缘垫(8)与所述盖板本体(1)之间实现电气绝缘，负极柱底板(41)通过所述的负极柱绝缘垫(9)与盖板本体(1)之间实现电气绝缘；在所述正极柱(3)的外周侧壁上形成有正极柱外螺纹(32)，同样地，在所述负极柱(4)的外周侧壁上形成有负极柱外螺纹(42)。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于在正极引片(6)上开设有一组正极引片铆固孔(61)，在所述正极柱底板(31)上开设有一组正极底板铆固孔(311)，在盖板本体(1)、绝缘垫板(5)以及正极柱绝缘垫(8)上也相应开设有一组铆固孔，一组第一铆钉Ⅰ(62)在依次穿过对应的正极引片铆固孔(61)、盖板本体(1)、绝缘垫板(5)以及正极柱绝缘垫(8)的铆固孔和正极底板铆固孔(311)后，将正极引片(6)的一端与正极柱底板(31)铆固并与正极柱(3)实现电气导通关系；同样地，在负极引片(7)上开设有一组负极引片铆固孔(71)，在所述负极柱底板(41)上开设有一组负极底板铆固孔(411)，在盖板本体(1)、绝缘垫板(5)以及负极柱绝缘垫(9)上也相应开设有一组铆固孔，一组第二铆钉Ⅱ(72)在依次穿过对应的负极引片铆固孔(71)、盖板本体(1)、绝缘垫板(5)以及负极柱绝缘垫(9)的铆固孔和负极底板铆固孔(411)后，将负极引片(7)的一端与负极柱底板(41)铆固并与负极柱(4)实现电气导通关系。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述的盖板本体(1)为铝板，所述的绝缘垫板(5)的材质为聚四氟乙烯。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述的正极柱(3)和正极引片(6)由铝材制成，所述的负极柱(4)和负极引片(7)由铜材制成，由铝材和铜材之间的材质差异而在正极柱(3)、负极柱(4)之间形成电位差。

10.根据权利要求1所述的一种锂电池的盖板结构，其特征在于所述的正极柱绝缘垫(8)和负极柱绝缘垫(9)的材质为聚四氟乙烯。

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