CN213692204U - 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池极柱组件及其二次电池顶盖，其中，二次电池极柱组件包括：极柱、连接组件、密封件和围设于极柱的注塑件，连接组件具有固定于顶盖片的第一连接件和位于第一连接件上部的第二连接件，第一连接件和第二连接件通过凹凸配合以固定，第二连接件借由注塑件与极柱绝缘，密封件抵接于第一连接件和极柱之间。与现有技术相比，本实用新型的二次电池极柱组件仅需将第一连接件与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺，且第一连接件和第二连接件通过凹凸配合以固定，此固定方式操作简单，且可避免因激光焊接而产生的虚焊，及对密封件的不利影响。

Description

二次电池极柱组件及其二次电池顶盖

技术领域

本实用新型涉及储能器械领域，尤其涉及一种二次电池极柱组件及其二次电池顶盖。

背景技术

一般的二次电池，为了满足极柱与顶盖片及壳体的电绝缘，因而会设置众多的绝缘组件，如将极柱与顶盖片绝缘的上塑胶件、置于极柱安装孔中进行电绝缘及密封的密封件、及将连接片与顶盖片进行电绝缘的下塑胶件，这些组件在进行顶盖片与极柱件的安装时，为了严格控制其气密性，其安装的精度要求很高，既要对密封件进行预压，又要严格控制各部件之间的间隙，因而成本高且良品率低。为了克服繁琐的密封及组装工艺，目前有研究出一种极柱组件，这种极柱组件一般包括极柱、顶盖连接件、围设于极柱的注塑件和将顶盖连接件和极柱绝缘的密封件，顶盖连接件具有固定于顶盖片的平台部和与平台部相连的嵌入部，嵌入部嵌入注塑件中。仅需将平台部与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。

虽然采用这种极柱组件能解决密封及组装问题，但是目前的这种极柱组件的平台部和嵌入部大都采用激光焊接的方式，激光焊接的工艺复杂，不易操作，且易产生虚焊，同时焊接时产生的热量容易影响密封件的密封性能。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种二次电池极柱组件及其二次电池顶盖，其极柱组件的平台部和嵌入部通过凹凸配合的方式进行固定，以避免现有的通过激光焊接的方式而产生的工艺复杂、操作困难、易虚焊、影响密封件的密封性能等问题。

为达到上述目的，本实用新型一方面提供了一种二次电池极柱组件，安装于二次电池的顶盖片，包括：极柱、连接组件、密封件和围设于所述极柱的注塑件，所述连接组件具有固定于所述顶盖片的第一连接件和位于所述第一连接件上部的第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件通过凹凸配合以固定，所述第二连接件借由所述注塑件与所述极柱绝缘，所述密封件抵接于所述第一连接件和所述极柱之间。

与现有技术相比，本实用新型的二次电池极柱组件仅需将第一连接件与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺，互换性强，可适应不同型号的顶盖片，以节省生产成本。第一连接件和第二连接件通过凹凸配合以固定，此固定方式操作简单，且可避免因激光焊接而产生的虚焊，及对密封件的不利影响。

较佳的，所述第二连接件的上部嵌入所述注塑件，下部和所述第一连接件通过凹凸配合以固定，通过第二连接件的上部嵌入注塑件，下部和第一连接件通过凹凸配合以固定，可加强第二连接件的固定牢靠性。

较佳的，所述第二连接件外围设所述注塑件，且所述第二连接件的下部和所述第一连接件通过凹凸配合以固定，第二注塑件外围设注塑件，通过极柱和第二连接件可围合成一个容纳腔，因而极柱组件成型时无需辅助件即可于容纳腔中进行注塑而形成注塑件，可使注塑成型更加便利。更进一步的，所述第二连接件的上部和所述注塑件通过凹凸配合以固定，因而可使第一连接件和注塑件之间的连接性更强，以促使第二连接件和被注塑件外围的极柱之间的连接性更牢靠。更较佳的，所述第二连接件和所述注塑件的其中之一设有第一卡接槽，另一者设有第一卡接部，所述第一卡接部和所述第一卡接槽进行卡接配合或插接配合。

较佳的，所述第一连接件和所述第二连接件通过卡接、插接或搭接配合而固定，此类凹凸配合的方式有利于同为金属材质的第一连接件和第二连接件的固定。更进一步的，所述第一连接件和所述第二连接件的其中之一设有第二卡接槽，另一者设有第二卡接部，所述第二卡接部和所述第二卡接槽进行卡接配合或插接配合。或者，作为另一种方式，所述第二连接件设有若干个面向所述极柱的内凸起，所述第一连接件的外沿设有搭接于所述内凸起的搭接部。相邻所述内凸起之间设有限位槽，所述搭接部上设有与所述限位槽卡接配合的限位块，以防止搭接部发生错位移动，而影响第一连接件和第二连接件之间的连接，乃至影响极柱组件中极柱和连接组件之间的连接牢靠性。

较佳的，所述第一连接件的材质为铝，所述第二连接件的材质为不锈钢，第一连接件的材质为铝，可提高第一连接件和同为铝材质的顶盖片之间的焊接强度，第二连接件为硬度更高的不锈钢，可起到支撑作用，尤其是对具有外围设注塑件的第二连接件的极柱组件，不锈钢材质的第二连接件可加强极柱组件的硬度，防止于组装过程中发生形变。同时通过硬度不同的材质，材质硬度低的部件会因材质硬度高的部件的抵接而发生形变，因而便于通过铆接成型的方式而实现第一连接件和第二连接件之间以凹凸配合方式而固定。

本实用新型另一方面提供了一种二次电池顶盖，包括：顶盖片和设置于所述顶盖片上的正极柱组件和负极柱组件，所述正极柱组件和所述负极柱组件中的至少一个为前述的二次电池极柱组件，所述二次电池极柱组件通过所述第一连接件固定于所述顶盖片。

本实用新型的二次电池顶盖，仅需将二次电池极柱组件与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的俯视图。

图2为图1于A-A方向的剖视图。

图3为图1中二次电池顶盖于一方向的爆炸图。

图4为图1中二次电池顶盖于另一方向的爆炸图。

图5为图1于B-B方向的剖视图。

图6为图2中A1区域的放大图。

图7为图3和图4中部分零件的放大图。

其中，a为图3中部分零件的放大图；b为图4中部分零件的放大图。

图8为图7的第一变化图。

图9为图7的第二变化图。

图10为图7的第三变化图。

图11为本实用新型的二次电池顶盖另一实施例的俯视图。

图12为图11于A-A方向的剖视图。

图13为图11于B-B方向的剖视图。

图14为图11中二次电池顶盖于一方向的爆炸图。

图15为图11中二次电池顶盖于另一方向的爆炸图。

图16为图12中B1区域的放大图。

图17为图12中C1区域的放大图。

图18为图14和图15中部分零件的放大图。

其中，a为图14中部分零件的放大图；b为图15中部分零件的放大图。

图19为图18的第一变化图。

图20为图18的第二变化图。

图21为图18的第三变化图。

图22为图18中a于一方向上的变化图。

图23为图18中a于另一方向上的变化图。

元件说明

100-二次电池顶盖；10-顶盖片；110-正极安装孔；130-负极安装孔；150-防爆阀安装孔；20-正极柱组件；21-正极柱；23-正极第一连接件；25-正极第二连接件；27-正极密封件；29-正极注塑件；30-负极柱组件；31-负极柱；311-上端子部；313-下端子部；3131-嵌合槽；315-连接部；33-第一连接件；331-下凸部；3311-内凸台；332-连接本体；333-平台部/搭接部；3331-延伸部/限位块；334-连接延伸部；336-插接槽；338-卡接孔；35-第二连接件；351-下卡接部；352-插接部；353-上卡接部；354-下延伸部；355-上凹槽；356-内卡接部/外卡接部；357-下卡接槽；358-凹凸体；359-内凸起；3591-限位槽；37-密封件；371-本体部；373-凸起部；39-注塑件；391-本体；3911-卡槽部；3913-上凸起；393-上凸部；3931-下嵌合部；40-防爆阀组件；410-防爆阀；430-防爆阀保护片；50-注液孔；60-绝缘件；610-卡接件

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，通常二次电池为竖直放置，二次电池顶盖的极柱伸出与外界连接的一侧为上方，另一侧为下方。

本实用新型的二次电池顶盖可用于密封壳体而制备二次电池，二次电池顶盖可与壳体进行焊接而密封。参照图1~23所示，二次电池顶盖100包括顶盖片10，以及设置在顶盖片10上的正极柱组件20和负极柱组件30，顶盖片10设有防爆阀组件40和注液孔50，顶盖片1下方设有绝缘件60以用于将顶盖片1与壳体（图中未示出）中的电芯电绝缘。绝缘件60可卡接于正极柱组件20和/或负极柱组件30。防爆阀组件40包括设于顶盖片10上的防爆阀410和设于防爆阀410上方的防爆阀保护片430。顶盖片10上分别设有正极安装孔110、负极安装孔130和防爆阀安装孔150，防爆阀410固定于防爆阀安装孔150，正极柱组件20和负极柱组件30分别安装于正极安装孔110和负极安装孔130。正极柱组件20和负极柱组件30可相同也可不同，两者可皆与顶盖片10电绝缘，也可负极柱30与顶盖片10电绝缘，而正极柱20与顶盖片10电连接。下面将针对正极柱组件20和负极柱组件30分别进行更详细的描述。

首先，对负极柱组件30进行更详细的描述，参照图1~23，负极柱组件30包括负极柱31、连接组件（图中未示出）、密封件37和围设于负极柱31的注塑件39，连接组件具有固定于顶盖片10的第一连接件33和位于第一连接件33上部的第二连接件35，第一连接件33和第二连接件35通过凹凸配合以固定，第二连接件35借由注塑件39与负极柱31绝缘，密封件37抵接于第一连接件33和负极柱31之间。第一连接件33和第二连接件35通过凹凸配合以固定，此固定方式操作简单，且可避免因激光焊接而产生的虚焊，及对密封件37的不利影响。

第一连接件33和第二连接件35通过凹凸配合以固定有多种实现形式。如，第一连接件33和第二连接件35可通过卡接、插接或搭接配合而固定。同时第二连接件35和注塑件39的结构也可多样化，如图1~10所示，第二连接件35外围设注塑件39，且第二连接件35的下部和第一连接件33通过凹凸配合以固定，第二连接件35的上部和注塑件39通过凹凸配合以固定。即第二连接件35不被注塑件39所包裹，通过负极柱31和第二连接件35可围合成一个容纳腔，因而负极柱组件30成型时无需辅助件即可于容纳腔中进行注塑而形成注塑件39，可使注塑成型更加便利。第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合，及第二连接件35和注塑件39的凹凸配合皆有多种实现形式，下述将结合具体附图给予详细的说明。

如图3~7所示，第二连接件35具有闭合的圆环本体，且上部设有上卡接部353，下部设有下卡接部351，上卡接部353和下卡接部351为第二连接件35的本体分别于上下方向向内延伸并弯折而形成，上卡接部353和下卡接部351皆为多个，分别间隔规则排布于第二连接件35本体的上端和下端，且相邻下卡接部351之间设有限位槽3591。注塑件39具有圆环形本体391和由本体391的环内侧向上延伸形成的上凸部393，本体391的上侧向内凹陷形成多个卡槽部3911，同时上凸部393的底部向外延伸形成多个下嵌合部3931。负极柱31具有上端子部311和与上端子部311相连的下端子部313，下端子部3131设有多个嵌合槽。第一连接件33具有圆环状的平台部333和由平台部333的内侧向下延伸形成的闭合的下凸部331，平台部333水平向外延伸形成多个限位块3331。卡槽部3911构成了第一卡接槽，上卡接部353构成了第一卡接部，第二连接件35外围设注塑件39，且上卡接部353卡接于卡槽部3911中，而实现第二连接件35和注塑件39的凹凸配合。下卡接部351构成了第二卡接部，平台部333和限位块3331围合构成了第二卡接槽，下卡接部351卡接于平台部333而实现第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合，且限位块3331卡接于限位槽3591中以防止第二连接件35和第一连接件33发生错位移动。

当然，第二连接件35和注塑件39的凹凸配合也可为其他形式。如图8~9所示，第二连接件35的上部设有多个上凹槽355，注塑件39的本体391上部靠近上凸部393设有多个上凸起3913，上凹槽355构成了第一卡接槽，上凸起3913构成了第一卡接部，第二连接件35外围设注塑件39，且上凸起3913卡接于上凹槽355中，而实现第二连接件35和注塑件39的凹凸配合。当然，如图10所示，上卡接部353和卡槽部3911的结构也可为其他形式，第二连接件35的本体的上部向内部且水平方向弯折后于中部再向下延伸形成凸起从而构成上卡接部353，此结构的上卡接部353与卡槽部3911的嵌合更加牢靠。

当然，第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合也可为其他形式。如图9所示，第二连接件35的下部设有多个下卡接槽357，第一连接件33为具有圆环状的本体，且于本体的边沿水平向外延伸形成多个延伸部3331，延伸部3331构成了第二卡接部，下卡接槽357构成了第二卡接槽，延伸部3331卡接于下卡接槽357从而实现第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合。或者，如图10所示，第二连接件35的本体于下部延伸形成多个凸起，相邻的凸起之间设有限位槽3591，且各凸起于内侧设有内凸起359，第一连接件33具有圆环状的平台部333和由平台部333的内侧向下延伸形成的闭合的下凸部331，平台部333水平向外延伸形成多个限位块3331，平台部333构成了搭接部，平台部333搭接于内凸起359以实现第一连接件33和第二连接件35的搭接配合，同时，限位块3331卡接于限位槽3591中以防止第二连接件35和第一连接件33发生错位移动。

如图11~23所示，第二连接件35和注塑件39的结构也可为另一种形式，第二连接件35的上部嵌入注塑件39，下部和第一连接件33通过凹凸配合以固定。于成型中先将第一连接件33和第二连接件35固定，之后通过包胶形式而形成注塑件39。第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合有多种实现形式，如图18所示，第二连接件35具有方形板状环结构的本体，本体的下方延伸多个插接部352，第一连接件33也具有方形板状环结构的连接本体332，连接本体332于竖直向上延伸形成非连续的连接延伸部334，连接延伸部334设有多个插接槽336，插接部352和插接槽336进行插接配合以实现第一连接件33和第二连接件35的凹凸固定。第二连接件35的本体嵌入注塑件39中，插接部352和第一连接件33插接配合，通过这三个部件的连接关系，可加强第一连接件33和负极柱31之间的连接牢靠性。

第二连接件35和第一连接件33的凹凸配合也可为其它实现形式，如图19所示，第二连接件35本体的下方延伸多个片状的下延伸部354，各下延伸部354的内侧设有内卡接部356，第一连接件33的连接延伸部334上设有卡接孔338，第二连接件35覆盖第一连接件33，且内卡接部356从外侧卡接于卡接孔338以实现第一连接件33和第二连接件35的凹凸配合。或者，如图20所示，第二连接件35本体的下方延伸出呈围合状的下延伸部354，且下延伸部354的外侧设有多个外卡接部356，第二连接件35容纳于由第一连接件33的连接延伸部334和连接本体332围合的容纳腔中，且外卡接部356卡接于卡接孔338中以实现第一连接件33和第二连接件35的凹凸配合。或者，如图21所示，第二连接件35本体向下延伸形成多个具有凹凸结构的下延伸部354，第一连接件33的连接本体332的上部外侧边沿向水平方向延伸形成连接延伸部334，连接延伸部334具有与下延伸部354对应的凹凸结构，下延伸部354卡接于连接延伸部334以实现第一连接件33和第二连接件35的凹凸配合。为了便于第二连接件35与第一连接件33的卡接，可将第二连接件35设置为如图22~23所示的两个对称部件，下延伸部354卡接于连接延伸部334。

进一步说明的是，负极柱31具有上端子部311和与上端子部311相连的下端子部313，上端子部311和下上端子部313可通过两个金属块焊接于一起，通常上端子部311由铝材质制成以用于与外界相连，下端子部313由铜材质制成。为了便于安装，通常也会在下端子部313的下方设有连接部315（如图18所示），连接部315用于连接下端子部313和负极耳（图中未示出）。密封件37可为如图1~10所示的圆环状结构，也可如图11~23所示的具有本体部371和于本体部371的远离第一连接件33的一侧设有的凸起部373，本体部371介于第一连接件33和负极柱31之间，凸起部373外围于负极柱31。

第一连接件33的材质为铝，第二连接件35的材质为不锈钢，第一连接件33的材质为铝，可提高第一连接件33和同为铝材质的顶盖片10之间的焊接强度，第二连接件35为硬度更高的不锈钢，可起到支撑作用，尤其是对具有外围设注塑件39的第二连接件35的极柱组件30，不锈钢材质的第二连接件35可加强极柱组件30的硬度，防止于组装过程中发生形变。同时通过硬度不同的材质，材质硬度低的部件会因材质硬度高的部件的抵接而发生形变，因而便于通过铆接成型的方式而实现第一连接件33和第二连接件35之间以凹凸配合方式而固定。

第一连接件33和绝缘件60也可通过凹凸配合而固定，如图1~23所示，绝缘件60上设有卡接件610，而第一连接件33具有内凸台3311，卡接件610卡接于内凸台3311以实现第一连接件33和绝缘件60的凹凸配合固定。

其次，对正极柱组件20进行更详细的描述，参照图1~4和图11~15，正极柱组件20与负极柱组件30可为同样的结构，但是，在二次电池的使用过程中，为了解决二次电池的过充及穿刺问题，通常会使正极柱组件20与顶盖片10电导通而形成外短路，因而在注塑制备正极柱组件20时，可将注塑材料中加入导电颗粒，如导电碳或导电金属，而使正极柱组件20中的正极柱21与正极第二连接件23通过导电的正极注塑件29而实现电连接，通过正极第二连接件23与顶盖片10的电连接从而使正极柱组件20与顶盖片10电导通。当然，正极柱组件20与负极柱组件30的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对局部的正极密封件27、正极柱21、正极第一连接件23、正极第二连接件25和正极注塑件29的结构进行调整而使正极柱组件20与负极柱组件30的结构并非为完全对称也是可以的。

本实用新型的正极柱组件20和/或负极柱组件30仅需将正极第一连接件23和/或第一连接件33与顶盖片1进行固定，即可完成正极柱21和/或负极柱31与顶盖片10的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。且第一连接件33和第二连接件35通过凹凸配合以固定，此固定方式操作简单，且可避免因激光焊接而产生的虚焊，及对密封件39的不利影响。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池极柱组件，安装于二次电池的顶盖片（10），其特征在于，包括：极柱、连接组件、密封件（37）和围设于所述极柱的注塑件（39），所述连接组件具有固定于所述顶盖片（10）的第一连接件（33）和位于所述第一连接件（33）上部的第二连接件（35），所述第一连接件（33）和所述第二连接件（35）通过凹凸配合以固定，所述第二连接件（35）借由所述注塑件（39）与所述极柱绝缘，所述密封件（37）抵接于所述第一连接件（33）和所述极柱之间。

2.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第二连接件（35）的上部嵌入所述注塑件（39），下部和所述第一连接件（33）通过凹凸配合以固定。

3.根据权利要求1所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第二连接件（35）外围设所述注塑件（39），且所述第二连接件（35）的下部和所述第一连接件（33）通过凹凸配合以固定。

4.根据权利要求3所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第二连接件（35）的上部和所述注塑件（39）通过凹凸配合以固定。

5.根据权利要求4所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第二连接件（35）和所述注塑件（39）的其中之一设有第一卡接槽，另一者设有第一卡接部，所述第一卡接部和所述第一卡接槽进行卡接配合或插接配合。

6.根据权利要求1~5任一所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第一连接件（33）和所述第二连接件（35）通过卡接、插接或搭接配合而固定。

7.根据权利要求6所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第一连接件（33）和所述第二连接件（35）的其中之一设有第二卡接槽，另一者设有第二卡接部，所述第二卡接部和所述第二卡接槽进行卡接配合或插接配合。

8.根据权利要求6所述的二次电池极柱组件，其特征在于，所述第二连接件（35）设有若干个面向所述极柱的内凸起（359），所述第一连接件（33）的外沿设有搭接于所述内凸起（359）的搭接部（333）。

9.根据权利要求8所述的二次电池极柱组件，其特征在于，相邻所述内凸起（359）之间设有限位槽（3591），所述搭接部（333）上设有与所述限位槽（3591）卡接配合的限位块（3331）。

10.一种二次电池顶盖（100），包括：顶盖片（10）和设置于所述顶盖片（10）上的正极柱组件（20）和负极柱组件（30），其特征在于，所述正极柱组件（20）和所述负极柱组件（30）中的至少一个为权利要求1~9任一项所述的二次电池极柱组件，所述二次电池极柱组件通过所述第一连接件（33）固定于所述顶盖片（10）。

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