CN212967854U - 一种锂电池的顶盖结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种锂电池的顶盖结构，包括基板、下塑胶、密封圈、极柱和上塑胶，所述极柱依次穿过下塑胶和基板后由上塑胶固定在基板上，在所述极柱和基板之间设置有密封圈；在所述基板上设置有供极柱穿过的贯穿孔，在所述基板上表面上环绕贯穿孔周边设置有凸台，在所述基板下表面上环绕贯穿孔周边设置有凹槽。本实用新型能够加强顶盖强度，同时防止电解液入侵；提高极柱的抗扭强度、和抗压抗拉强度，提高稳定性；保证电芯密封性；保证电池的安全运行。

Description

一种锂电池的顶盖结构
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池的顶盖结构。
背景技术
现有的锂电池顶盖在极柱连接孔处多采用凹陷式的结构。然而这种凹陷结构相当于削减盖板的厚度，从而削弱顶盖的强度。并且由于电池电解液具有极强的腐蚀性，凹陷结构极易造成外部电解液浸入并侵蚀内部密封圈，造成泄露。现有的顶盖中极柱与上塑胶的抗扭能力不足，稳定性差。并且在进行成品二次电池组装时会在极柱上焊接汇流排进行电连接，该工序会在极柱与上塑胶结合处产生较高的温度，导致顶盖的极柱整体下沉，密封圈的压缩量变小，具有很高的电芯密封性不良风险。
实用新型内容
为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种锂电池的顶盖结构，能够加强顶盖强度，同时防止电解液入侵；提高极柱的抗扭强度、和抗压抗拉强度，提高稳定性；保证电芯密封性；保证电池的安全运行。
为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种锂电池的顶盖结构，包括基板、下塑胶、密封圈、极柱和上塑胶，所述极柱依次穿过下塑胶和基板后由上塑胶固定在基板上，在所述极柱和基板之间设置有密封圈；
在所述基板上设置有供极柱穿过的贯穿孔，在所述基板上表面上环绕贯穿孔周边设置有凸台，在所述基板下表面上环绕贯穿孔周边设置有凹槽。
进一步的是，所述凸台为环形柱体，所述环形柱体的顶部直径大于底部直径，凸台纵截面呈倒梯形。提高上塑胶与顶盖板的粘附力。
进一步的是，在所述凸台的内侧壁上设置有齿轮，目的提高上塑胶与基板的扭转力。
进一步的是，所述凹槽为方形或矩形，所述凹槽与贯穿孔的中心重合，所述凹槽的边长大于密封圈外径。
进一步的是，所述极柱包括基台和柱体，在所述柱体外侧壁中段上设置有一圈极柱凹槽，所述极柱凹槽上方的柱体外侧壁作为上塑胶的配合段，所述极柱凹槽下方柱体外侧壁作为密封圈的配合段。极柱凹槽用于填充更多的上塑胶材料，提高极柱的抗压抗拉能力。
进一步的是，在所述柱体的上塑胶配合段上设置有纹路；用来提高极柱与上塑胶之间的扭力。
进一步的是，所述密封圈内径与所述柱体的密封圈配合段外径相同，所述密封圈外径大于基板贯穿孔的直径；所述密封圈材质为可压缩的橡胶。
进一步的是，所述下塑胶具有极柱通孔，在所述极柱通孔边缘处设置有内扣的凸起，对密封圈起限位作用且卡合极柱。
进一步的是，所述上塑胶注塑而成。
进一步的是，所述上塑胶上平面比极柱上平面矮0.1～1mm；有效避免汇流排在焊接时会产生高温，极柱与上塑胶结合部位会软化，导致极柱往电芯内部方向下沉，导致密封圈压缩量变小；优选的0.2～0.5mm高度差可以保证下沉量在控制范围内，极柱的密封性得到保证。
采用本技术方案的有益效果：
本实用新型的顶盖上设置有凸台，相当于加强筋，提高盖板的强度。在需求相同强度的前提下，可以减薄盖板厚度，降低二次电池成本，以及增大电芯内部空间，提高能量密度。本实用新型顶盖上设置有凸台可有效阻挡电解液浸入，提高安全性。本实用新型能够提高极柱的抗扭强度、和抗压抗拉强度，提高稳定性。本实用新型能够解决顶盖在长期使用中密封圈压缩量回弹带来的密封性不良问题。
附图说明
图1为本实用新型的一种锂电池的顶盖结构的爆炸结构示意图；
图2为本实用新型实施例中一种锂电池的顶盖结构的局部剖面示意图；
图3为本实用新型实施例中基板的局部剖面示意图；
图4为本实用新型实施例中极柱的剖面示意图；
图5为本实用新型实施例中下塑胶的局部剖面示意图；
其中，1是基板，2是下塑胶，3是密封圈，4是极柱，5是上塑胶，11是贯穿孔，12是凹槽，13是凸台，14是齿轮；21是凸起，22是极柱通孔；41是基台，42是密封圈的配合段，43是极柱凹槽，44是上塑胶的配合段。
具体实施方式
为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。
在本实施例中，参见图1-图3所示，一种锂电池的顶盖结构，包括基板1、下塑胶2、密封圈3、极柱4和上塑胶5，所述极柱4依次穿过下塑胶2和基板1后由上塑胶5固定在基板1上，在所述极柱4和基板1之间设置有密封圈3；
在所述基板1上设置有供极柱4穿过的贯穿孔11，在所述基板1上表面上环绕贯穿孔11周边设置有凸台13，在所述基板1下表面上环绕贯穿孔11周边设置有凹槽12。
作为上述实施例的优化方案1，所述凸台13为环形柱体，所述环形柱体的顶部直径大于底部直径，凸台13纵截面呈倒梯形。提高上塑胶5与顶盖板的粘附力。
优选的，在所述凸台13的内侧壁上设置有齿轮14，目的提高上塑胶5与基板1的扭转力。
作为上述实施例的优化方案2，所述凹槽12为方形或矩形，所述凹槽12与贯穿孔11的中心重合，所述凹槽12的边长大于密封圈3外径。
作为上述实施例的优化方案3，如图4所示，所述极柱4包括基台41和柱体，在所述柱体外侧壁中段上设置有一圈极柱凹槽43，所述极柱凹槽43上方的柱体外侧壁作为上塑胶配合段44，所述极柱凹槽43下方柱体外侧壁作为密封圈配合段42。极柱凹槽43用于填充更多的上塑胶5材料，提高极柱4的抗压抗拉能力。
优选的，在所述柱体的上塑胶配合段44上设置有纹路；用来提高极柱4与上塑胶5之间的扭力。
优选的，所述密封圈3内径与所述柱体的密封圈配合段42外径相同，所述密封圈3外径大于基板贯穿孔11的直径；所述密封圈3材质为可压缩的橡胶。
作为上述实施例的优化方案4，如图5所示，所述下塑胶2具有极柱通孔22，在所述极柱通孔22边缘处设置有内扣的凸起21，对密封圈3起限位作用且卡合极柱4。
作为上述实施例的优化方案5，所述上塑胶5注塑而成。上塑胶5采用PPS注塑而成，注塑工艺对上塑胶5后期的稳定性也尤为关键；优选地，上塑胶5的烘干温度设置在100℃～120℃；优选地，上塑胶5的融化温度设置在300～340℃；优选地，上塑胶5的模具温度设置在120～180℃。
优选的，所述上塑胶5上平面比极柱4上平面矮0.1～1mm；有效避免汇流排在焊接时会产生高温，极柱4与上塑胶5结合部位会软化，导致极柱4往电芯内部方向下沉，导致密封圈3压缩量变小；优选的0.2～0.5mm高度差可以保证下沉量在控制范围内，极柱4的密封性得到保证。
为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
基板1固定，下塑胶凸起21与基板凹槽12配合；密封圈3套进极柱4的封圈配合段；极柱4依次经过下塑胶通孔，极柱4贯穿孔11，将密封圈3压缩至与下塑胶凸台13厚度一致为止；注射上塑胶5，冷却。
在所述基板1上表面上环绕贯穿孔11周边设置有凸台13，凸台13相当于加强筋，从而提高盖板的整体强度，并且保证在需求相同强度的前提下，可以减薄盖板厚度，降低二次电池成本，以及增大电芯内部空间，提高能量密度。所述凸台13结构高于顶盖上表面可有效阻挡电解液浸入，提高安全性。通过基板1、下塑胶2、密封圈3、极柱4和上塑胶5的相互配合能够提高极柱4的抗扭强度、和抗压抗拉强度，提高稳定性。通过凹槽12、柱体的密封圈配合段42和基台41卡合密封圈3，能够解决顶盖在长期使用中密封圈3压缩量回弹带来的密封性不良问题。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，包括基板(1)、下塑胶(2)、密封圈(3)、极柱(4)和上塑胶(5)，所述极柱(4)依次穿过下塑胶(2)和基板(1)后由上塑胶(5)固定在基板(1)上，在所述极柱(4)和基板(1)之间设置有密封圈(3)；
在所述基板(1)上设置有供极柱(4)穿过的贯穿孔(11)，在所述基板(1)上表面上环绕贯穿孔(11)周边设置有凸台(13)，在所述基板(1)下表面上环绕贯穿孔(11)周边设置有凹槽(12)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述凸台(13)为环形柱体，所述环形柱体的顶部直径大于底部直径，凸台(13)纵截面呈倒梯形。
3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，在所述凸台(13)的内侧壁上设置有齿轮(14)。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述凹槽(12)为方形或矩形，所述凹槽(12)与贯穿孔(11)的中心重合，所述凹槽(12)的边长大于密封圈(3)外径。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述极柱(4)包括基台(41)和柱体，在所述柱体外侧壁中段上设置有一圈极柱凹槽(43)，所述极柱凹槽(43)上方的柱体外侧壁作为上塑胶配合段(44)，所述极柱凹槽(43)下方柱体外侧壁作为密封圈配合段(42)。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，在所述柱体的上塑胶配合段(44)上设置有纹路。
7.根据权利要求5所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述密封圈(3)内径与所述柱体的密封圈配合段(42)外径相同，所述密封圈(3)外径大于基板贯穿孔(11)的直径。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述下塑胶(2)具有极柱通孔(22)，在所述极柱通孔(22)边缘处设置有内扣的凸起(21)。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述上塑胶(5)注塑而成。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池的顶盖结构，其特征在于，所述上塑胶(5)上平面比极柱(4)上平面矮0.1～1mm。
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