CN212485428U - 一种电池顶盖及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池顶盖及动力电池，属于动力电池技术领域。所述电池顶盖，包括盖板、极柱、绝缘塑胶及下塑胶，其中，盖板上开设有通孔，盖板包括靠近电池外壳一侧的下表面和与下表面相对设置的上表面；极柱一体成型，并穿设在通孔内；绝缘塑胶设置在通孔和极柱之间，绝缘塑胶还包括分别与上表面、下表面贴合的上凸缘部和下凸缘部；下塑胶包覆在盖板的下表面，且套设在极柱上，并与下凸缘部的端面固定连接。所述动力电池包括上述的电池顶盖。本实用新型的电池顶盖及动力电池，通过极柱一体成型设计，简化了电池顶盖的结构，简化了生产流程，降低了生产成本，且提高了组装效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池顶盖及动力电池。
背景技术
现有技术中，如图1所示，方形铝壳电池顶盖一般包括：极柱上部11＇、极柱下部12＇、铆接铝块14＇、盖板2＇、绝缘上塑胶3＇及下塑胶4＇等结构；组装工艺流程包括：极柱上部11＇和极柱下部12＇的摩擦焊，及与铆接铝块14＇铆接，经组合形成极柱，并分别形成摩擦焊接面13＇和铆接接缝15＇。其存在的不足包括：一是极柱的结构复杂，且极柱组装中需要大量的人工定位，导致顶盖组装工序复杂；二是铆接及摩擦焊工序成本高，摩擦焊接面13＇和铆接接缝15＇，难以保证品质稳定性，且摩擦焊使用效果较差，具有断裂的风险。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种电池顶盖，简化结构，提高装配效率，并降低成本。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种电池顶盖，包括：
盖板，开设有通孔，盖板包括靠近电池外壳一侧的下表面和与下表面相对设置的上表面；
极柱，一体成型，并穿设在通孔内；
绝缘塑胶，设置在通孔和极柱之间，绝缘塑胶还包括分别与上表面、下表面贴合的上凸缘部和下凸缘部；
下塑胶，包覆在盖板的下表面，且套设在极柱上，并与下凸缘部的端面固定连接。
可选地，极柱沿周向上设置有第一台阶，绝缘塑胶的内周面上形成与第一台阶相配合的第一凹槽，第一台阶卡接在第一凹槽内。
可选地，极柱在靠近盖板的上表面的端面上设置有第二台阶，上凸缘部的端面上形成与第二台阶相配合的第二凹槽，第二台阶设置在第二凹槽内，且第二台阶的高度大于第二凹槽的深度。
可选地，上凸缘部和下凸缘部在绝缘塑胶的外周面上形成第三凹槽，盖板卡接在第三凹槽内。
可选地，第三凹槽在与靠近下凸缘部的侧壁上设置有延长板，下塑胶上开设有与延长板相配合的第四凹槽，延长板设在第四凹槽内。
可选地，绝缘塑胶与下塑胶熔接连接。
可选地，极柱为正极柱时，正极柱由铝材质制成，极柱为负极柱时，负极柱由铜铝复合板制成。
可选地，铜铝复合板的结合面设置在绝缘塑胶内。
可选地，盖板、极柱和下塑胶形成绝缘腔，绝缘塑胶通过注塑填充在绝缘腔内。
本实用新型的另一个目的在于提供一种动力电池，简化结构，提高装配效率，并降低成本。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种动力电池，包括上述的电池顶盖。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的一种电池顶盖，通过极柱一体成型设计，简化了电池顶盖的结构；在组装过程中，只需将极柱穿设在盖板的通孔中，绝缘塑胶设置在通孔和极柱之间，绝缘塑胶的上、下凸缘部分别贴合在盖板的上、下表面，下塑胶套设在极柱上，并与绝缘塑胶固定连接即可完成电池顶盖的组装；相对于传统结构，取消了极柱的铆接及摩擦焊等组装工序，简化了生产流程，降低了生产成本，且提高了组装效率；并且绝缘塑胶设置在盖板和极柱之间，用于连接盖板和极柱，提高了安装稳定性。
本实用新型提供的一种动力电池，通过采用上述的电池顶盖，简化了结构，提高了装配效率，并降低了生产成本。
附图说明
图1是现有技术中的方形铝壳电池顶盖的结构示意图；
图2是本实用新型的具体实施方式提供的电池顶盖安装正极柱的轴向剖视图；
图3是本实用新型的具体实施方式提供的电池顶盖安装负极柱的轴向剖视图；
图4是本实用新型的具体实施方式提供的电池顶盖的爆炸图。
图中：
11＇-极柱上部；12＇-极柱下部；13＇-摩擦焊接面；14＇-铆接铝块；15＇-铆接接缝；2＇-盖板；3＇-绝缘上塑胶；4＇-下塑胶；
1-极柱；11-第一台阶；12-第二台阶；13-结合面；
2-盖板；21-上表面；22-下表面；
3-绝缘塑胶；31-第一凹槽；32-第二凹槽；33-第三凹槽；34-延长板；
4-下塑胶；41-第四凹槽。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实施例提供了一种电池顶盖，其用于安装在电池的外壳上，如图2所示，包括盖板2、极柱1、绝缘塑胶3及下塑胶4。继续参照图2，具体地，盖板2上开设有通孔，盖板2包括靠近电池外壳一侧的下表面22和与下表面22相对设置的上表面21，通常盖板2安装在电池外壳上并密封连接；极柱1为一体成型结构，并穿设在通孔内；绝缘塑胶3设置在通孔和极柱1之间，绝缘塑胶还包括分别与上表面21、下表面22贴合的上凸缘部和下凸缘部；下塑胶4包覆在盖板2的下表面22，且套设在极柱1上，并与下凸缘部的端面固定连接。
通过极柱1一体成型设计，简化了电池顶盖的结构；在组装过程中，只需将极柱1穿设在盖板2的通孔中，绝缘塑胶3设置在通孔和极柱之间，绝缘塑胶的上、下凸缘部分别贴合在盖板的上、下表面，下塑胶套设在极柱上，并与绝缘塑胶固定连接即可完成电池顶盖的组装；相对于传统结构，取消了极柱的铆接及摩擦焊等组装工序，简化了生产流程，降低了生产成本，且提高了组装效率；并且绝缘塑胶3设置在盖板2和极柱1之间，用于连接盖板和极柱，提高了安装稳定性。
具体地，参照图2，极柱1为正极柱时，正极柱由铝材质制成；极柱1为负极柱时，为便于负极柱与电芯电连接，以及负极柱与外部器件电连接，负极柱采用铜和铝两种材质，本实施例中，参照图3，负极柱由铜铝复合板制成，避免了传统的摩擦焊焊接连接方式，使极柱一体成型加工，提高了结构稳定性，同时提高了生产效率。进一步可选地，铜铝复合板的结合面13设置在绝缘塑胶3内，防止铝材质和铜材质同时暴露在电解液中，在电解液的作用下发生电化学反应。
继续参照图2，具体地，极柱1沿周向上设置有第一台阶11，绝缘塑胶3的内周面上设有与第一台阶11相配合的第一凹槽31，第一台阶11卡接在第一凹槽31内，从而实现极柱1与绝缘塑胶3的固定连接，且结构稳定可靠；其他实施例中，也可以在极柱1上设有开槽，绝缘塑胶3填充在开槽内，是绝缘塑胶3与极柱1相卡接。
可选地，极柱1在靠近盖板2的上表面21的端面上设置有第二台阶12，上凸缘部的端面上开设有与第二台阶12相配合的第二凹槽32，第二台阶12设置在第二凹槽32内，通过第一台阶11和第二台阶12分别安装在第一凹槽31和第二凹槽32内，实现绝缘塑胶3与极柱1的双重卡接，进一步提高结构的稳定性；且第二台阶12的高度大于第二凹槽32的深度，在电池顶盖安装在动力电池上时，电池顶盖与电芯焊接，当后端工艺需要将动力电池组装成电池模组时，高出第一凹槽31的台阶部分能便于自动化设备焊接效果。
可选地，上凸缘部和下凸缘部在绝缘塑胶3的外周面上形成第三凹槽33，盖板2卡接在第三凹槽33内，提高盖板2与绝缘塑胶3之间的安装稳定性。
参照图4，可选地，第三凹槽33在靠近下凸缘部的侧壁上设置有延长板34，延长板34贴合在盖板2的下表面22上，增加绝缘塑胶3与盖板2的接触面积，提高安装稳定性；下塑胶4上开设有与延长板34相配合的第四凹槽41，延长板34设在第四凹槽41内，使结构更紧凑；另外，为了便于安装，下塑胶4与极柱1之间通常设置有间隙，延长板34设置在第四凹槽41内，能进一步保证下塑胶4与极柱1之间的同轴安装，提高装配效率。
如图1所示，由于传统结构中，绝缘上塑胶3＇和下塑胶4＇压合连接，连接效果较差；为解决上述问题，可选地，绝缘塑胶3与下塑胶4熔接连接，由于熔接具有连接性能好、连接结构刚度大等优点，提高了绝缘塑胶3与下塑胶4之间的连接稳定性和连接刚度，提高了电池顶盖的产品质量；且熔接易于实现自动化生产，提高了生产效率；本实施例中，可采用超声波焊接，其焊接时间短，进一步提高生产效率。
可选地，盖板2、极柱1和下塑胶4形成绝缘腔，绝缘塑胶3通过注塑填充在绝缘腔内，在组装过程中,减少了绝缘塑胶3与极柱1、盖板2和下塑胶4之间的定位，简化了生产流程，降低了生产成本，且提高了组装效率。相应地，第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽及延长板均为在注塑过程中形成。可选地，绝缘塑胶3也可以是结构件。
本实施例还提供一种动力电池，其包括上述的电池顶盖，简化了结构，提高了装配效率，并降低了生产成本。
本实施例中，绝缘塑胶3通过注塑填充形成，电池顶盖的组装步骤，包括：将极柱、盖板和下塑胶组装，并形成绝缘腔；将绝缘塑胶3填充在绝缘腔内；使用超声波焊接机，使绝缘塑胶3与下塑胶4熔接连接。
其他实施例中，当绝缘塑胶3是一体成型的结构件时，电池顶盖的组装步骤，包括：将极柱1、绝缘塑胶3和盖板2进行安装；下塑胶4套设在极柱1上，且延长板34安装在第三凹槽33内；使用超声波焊接机，使绝缘塑胶3与下塑胶4熔接连接。最后，将组装好的电池顶盖安装在动力电池上。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池顶盖，其特征在于，包括：
盖板(2)，开设有通孔，所述盖板(2)包括靠近电池外壳一侧的下表面(22)和与所述下表面(22)相对设置的上表面(21)；
极柱(1)，一体成型，并穿设在所述通孔内；
绝缘塑胶(3)，设置在所述通孔和所述极柱(1)之间，所述绝缘塑胶(3)还包括分别与所述上表面(21)、所述下表面(22)贴合的上凸缘部和下凸缘部；
下塑胶(4)，包覆在所述盖板(2)的下表面(22)，且套设在所述极柱(1)上，并与所述下凸缘部的端面固定连接。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述盖板(2)、所述极柱(1)和所述下塑胶(4)形成绝缘腔，所述绝缘塑胶(3)通过注塑填充在所述绝缘腔内。
3.根据权利要求1或2所述的电池顶盖，其特征在于，所述极柱(1)沿周向上设置有第一台阶(11)，所述绝缘塑胶(3)的内周面上形成与所述第一台阶(11)相配合的第一凹槽(31)，所述第一台阶(11)卡接在所述第一凹槽(31)内。
4.根据权利要求1或2所述的电池顶盖，其特征在于，所述极柱(1)在靠近所述盖板(2)的上表面(21)的端面上设置有第二台阶(12)，所述上凸缘部的端面上形成与所述第二台阶(12)相配合的第二凹槽(32)，所述第二台阶(12)设置在所述第二凹槽(32)内，且所述第二台阶(12)的高度大于所述第二凹槽(32)的深度。
5.根据权利要求1或2所述的电池顶盖，其特征在于，所述上凸缘部和所述下凸缘部在所述绝缘塑胶(3)的外周面上形成第三凹槽(33)，所述盖板(2)卡接在所述第三凹槽(33)内。
6.根据权利要求5所述的电池顶盖，其特征在于，所述第三凹槽(33)在靠近所述下凸缘部的侧壁上设置有延长板(34)，所述下塑胶(4)上开设有与所述延长板(34)相配合的第四凹槽(41)，所述延长板(34)设在所述第四凹槽(41)内。
7.根据权利要求1或2所述的电池顶盖，其特征在于，所述绝缘塑胶(3)与所述下塑胶(4)熔接连接。
8.根据权利要求1或2所述的电池顶盖，其特征在于，所述极柱(1)为正极柱时，所述正极柱由铝材质制成，所述极柱(1)为负极柱时，所述负极柱由铜铝复合板制成。
9.根据权利要求8所述的电池顶盖，其特征在于，所述铜铝复合板的结合面(13)设置在所述绝缘塑胶(3)内。
10.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池顶盖。
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