CN213989132U - 一种轻型极柱组件、顶盖结构及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻型极柱组件、顶盖结构及动力电池，其中轻型极柱组件包括上极柱和下极柱，所述上极柱的底面设有上凸台，所述上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，所述上凸台的端部设有上凸台通孔，所述下极柱的顶面设有下凸台，所述下凸台与所述上凸台通孔铆接连接，所述上极柱与所述下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部。本实用新型中的轻型极柱组件可以减少极柱材料使用，尤其是大大降低用铜量，有利于降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种轻型极柱组件、顶盖结构及动力电池。
背景技术
动力电池一般包括电芯、用于容纳电芯的金属壳体和电池顶盖，电芯顶部设有正极耳和负极耳，电池顶盖上设有正极柱、负极柱、注液孔和防爆阀。装配时，先将正极耳和负极耳分别与正极柱和负极柱焊接连接，然后将电芯置于壳体内，并将电池顶盖与壳体焊接密封，组装成半成品电池，再经过注液、化成和容量等一系列工序即得到动力电池。目前行业中动力电池顶盖上的极柱普遍为实心结构质量较重，尤其是负极柱，用铜量较多，导致极柱重量增加，致使所制造的顶盖质量整体较重、成本高。
实用新型内容
本实用新型目的在于：针对现有技术中的动力电池顶盖极柱质量重、成本高的问题，提供一种轻型极柱组件、顶盖结构及动力电池，该轻型极柱组件可以减少极柱材料使用，尤其是大大降低用铜量，有利于降低顶盖重量及成本，还可以提高电池的能量密度。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种轻型极柱组件，包括上极柱和下极柱，所述上极柱的底面设有上凸台，所述上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，所述上凸台的端部设有上凸台通孔，所述下极柱的顶面设有下凸台，所述下凸台与所述上凸台通孔铆接连接，所述上极柱与所述下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部。
本实用新型通过在上极柱的底面设置上凸台，且上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，并在上凸台的端部设置上凸台通孔，通过在下极柱的顶面设置下凸台，将下凸台与上凸台通孔铆接连接，并将上极柱与下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部；该轻型极柱组件可以减少极柱材料使用，尤其是大大降低用铜量，有利于降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
一种顶盖结构，包括第一极柱组件、第二极柱组件和盖板，所述第一极柱组件和第二极柱组件为前文所述的轻型极柱组件，所述盖板上设有第一盖板孔和第二盖板孔，所述第一极柱组件位于第一盖板孔中，所述第二极柱组件位于第二盖板孔中。该顶盖结构采用了上述轻型极柱组件，可以降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
作为本实用新型的优选方案，所述顶盖结构还包括下绝缘件，所述下绝缘件上设有第一下绝缘件孔和第二下绝缘件孔，所述第一极柱组件位于第一下绝缘件孔中，所述第二极柱组件位于第二下绝缘件孔中。通过设置下绝缘件，可以对盖板下侧进行绝缘防护，以及用作顶盖在电池壳体上的安装支架。
作为本实用新型的优选方案，所述顶盖结构还包括电阻构件和上绝缘件，所述电阻构件设置于第一极柱组件与盖板之间，所述上绝缘件设置于第二极柱组件与盖板之间。
作为本实用新型的优选方案，所述顶盖结构还包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件安装在第一极柱组件上，所述第二密封件安装在第二极柱组件上。通过设置第一密封件和第二密封件，可对第一极柱组件、第二极柱组件与盖板下侧面以及第一盖板孔、第二盖板孔的绝缘处理和密封防护。
作为本实用新型的优选方案，所述盖板上还设有防爆阀和注液孔，所述下绝缘件上设有与防爆阀相对应的防爆通孔，以及与注液孔相对应的注液通孔。防爆通孔用于气体透过下绝缘件，以保证顶盖防爆阀的正常开启，而注液通孔用于从顶盖注液孔向电池内注入电解液。
作为本实用新型的优选方案，所述盖板的下侧面上设置有两个沉孔槽，两个所述沉孔槽的位置与所述第一盖板孔、第二盖板孔的位置相对应。通过在盖板的下侧面上设置沉孔槽，可以使得第一极柱组件和第二极柱组件的下沿在安装后更靠近电池壳体顶部，有利于提高电池内部的空间利用率。
一种动力电池，包括以上所述的顶盖结构。该动力电池采用了上述的顶盖结构后，有助于提高电池的能量密度。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在上极柱的底面设置上凸台，且上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，并在上凸台的端部设置上凸台通孔，通过在下极柱的顶面设置下凸台，将下凸台与上凸台通孔铆接连接，并将上极柱与下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部；该轻型极柱组件可以减少极柱材料使用，尤其是大大降低用铜量，有利于降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
附图说明
图1为本实用新型中的轻型极柱组件示意图。
图2为本实用新型中的轻型极柱组件另一示意图。
图3为本实用新型中的顶盖结构分解图。
图4为本实用新型中的顶盖结构在正极柱位置处剖视图。
图5为本实用新型中的顶盖结构在负极柱位置处剖视图。
图中标记：1-上极柱，11-上凸台，12-上凸台通孔，2-下极柱，21-下凸台，22-铝层，23-铜层，3-第一极柱组件，4-第二极柱组件，5-盖板，51-第一盖板孔，52-第二盖板孔，53-防爆阀，54-注液孔，55-沉孔槽，6-下绝缘件，61-第一下绝缘件孔，62-第二下绝缘件孔，63-防爆通孔，64-注液通孔，71-电阻构件，72-上绝缘件，81-第一密封件，82-第二密封件。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实施例提供一种轻型极柱组件；
如图1和图2所示，本实施例中的轻型极柱组件，包括上极柱1和下极柱2，所述上极柱1的底面设有圆形上凸台11，所述上凸台11内部为与上极柱1顶面连通的空心结构，所述上凸台11的端部设有上凸台通孔12，所述下极柱2的顶面设有圆形下凸台21，所述下凸台21与所述上凸台通孔12铆接连接，所述上极柱1与所述下极柱2形成的结合面焊接连接，当所述下极柱2处于电池负极时，所述下极柱2为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层22在下极柱2上部，铜层23在下极柱2下部。
本实用新型通过在上极柱的底面设置上凸台，且上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，并在上凸台的端部设置上凸台通孔，通过在下极柱的顶面设置下凸台，将下凸台与上凸台通孔铆接连接，并将上极柱与下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部；该轻型极柱组件可以减少极柱材料使用，尤其是大大降低用铜量，有利于降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
实施例2
如图3-图5所示，本实施例提供一种顶盖结构，包括第一极柱组件3、第二极柱组件4和盖板5，所述第一极柱组件3和第二极柱组件4为实施例1中所述的轻型极柱组件，所述盖板5上设有第一盖板孔51和第二盖板孔52，所述第一极柱组件3位于第一盖板孔51中，所述第二极柱组件4位于第二盖板孔52中。该顶盖结构采用了上述轻型极柱组件，可以降低顶盖重量及成本，有助于提高电池的能量密度。
本实施例中，所述顶盖结构还包括下绝缘件6，所述下绝缘件6上设有第一下绝缘件孔61和第二下绝缘件孔62，所述第一极柱组件3位于第一下绝缘件孔61中，所述第二极柱组件4位于第二下绝缘件孔62中。通过设置下绝缘件，可以对盖板下侧进行绝缘防护，以及用作顶盖在电池壳体上的安装支架。
本实施例中，所述顶盖结构还包括电阻构件71和上绝缘件72，所述电阻构件71设置于所述第一极柱组件3与所述盖板5之间，所述上绝缘件72设置于所述第二极柱组件4与所述盖板5之间。所述电阻构件71为导电塑胶，电阻值在0.01mΩ-20000Ω；所述上绝缘件72为绝缘塑胶，一般选用PPS注塑而成。电阻构件71和上绝缘件72中间开有通孔。
本实施例中，所述顶盖结构还包括第一密封件81和第二密封件82，所述第一密封件81安装在所述第一极柱组件3上，所述第二密封件82安装在所述第二极柱组件4上。通过设置第一密封件和第二密封件，可对第一极柱组件、第二极柱组件与盖板下侧面以及第一盖板孔、第二盖板孔的绝缘处理和密封防护。所述第一密封件81和第二密封件82为可压缩的橡胶件，其压缩量在10%-50%，优选压缩量为20%-40%。
本实施例中，所述盖板5上还设有防爆阀53和注液孔54，所述下绝缘件6上设有与防爆阀53相对应的防爆通孔63，以及与注液孔54相对应的注液通孔64。防爆通孔用于气体透过下绝缘件，以保证顶盖防爆阀的正常开启，而注液通孔用于从顶盖注液孔向电池内注入电解液。
本实施例中，所述盖板5的下侧面上设置有两个沉孔槽55，两个所述沉孔槽55的位置与所述第一盖板孔51、第二盖板孔52的位置相对应。通过在盖板的下侧面上设置沉孔槽，可以使得第一极柱组件和第二极柱组件的下沿在安装后更靠近电池壳体顶部，有利于提高电池内部的空间利用率。
具体地，顶盖装配过程：所述第一极柱组件3中的上极柱1穿过电阻构件71、第一盖板孔51、第一密封件81、第一下绝缘件孔61，与下极柱2配合。其中，通过将下凸台21与上凸台通孔12铆接连接，并将上极柱1与下极柱2形成的结合面焊接连接，即在铆接接口处进行焊接，以及上凸台与下极柱结合面进行穿透焊。而第二极柱组件4的安装与第一极柱组件3类似，此处不再赘述。
实施例3
本实施例提供一种动力电池，包括实施例2中所述的顶盖结构。该动力电池采用了上述的顶盖结构后，有助于提高电池的能量密度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原理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的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轻型极柱组件，其特征在于，包括上极柱和下极柱，所述上极柱的底面设有上凸台，所述上凸台内部为与上极柱顶面连通的空心结构，所述上凸台的端部设有上凸台通孔，所述下极柱的顶面设有下凸台，所述下凸台与所述上凸台通孔铆接连接，所述上极柱与所述下极柱形成的结合面焊接连接，当所述下极柱处于电池负极时，所述下极柱为铜铝复合板冲压或冷镦成型，且铝层在下极柱上部，铜层在下极柱下部。
2.一种顶盖结构，其特征在于，包括第一极柱组件、第二极柱组件和盖板，所述第一极柱组件和第二极柱组件为权利要求1所述的轻型极柱组件，所述盖板上设有第一盖板孔和第二盖板孔，所述第一极柱组件位于第一盖板孔中，所述第二极柱组件位于第二盖板孔中。
3.根据权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构还包括下绝缘件，所述下绝缘件上设有第一下绝缘件孔和第二下绝缘件孔，所述第一极柱组件位于第一下绝缘件孔中，所述第二极柱组件位于第二下绝缘件孔中。
4.根据权利要求3所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构还包括电阻构件和上绝缘件，所述电阻构件设置于第一极柱组件与盖板之间，所述上绝缘件设置于第二极柱组件与盖板之间。
5.根据权利要求4所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构还包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件安装在第一极柱组件上，所述第二密封件安装在第二极柱组件上。
6.根据权利要求5所述的顶盖结构，其特征在于，所述盖板上还设有防爆阀和注液孔，所述下绝缘件上设有与防爆阀相对应的防爆通孔，以及与注液孔相对应的注液通孔。
7.根据权利要求2-6之一所述的顶盖结构，其特征在于，所述盖板的下侧面上设置有两个沉孔槽，两个所述沉孔槽的位置与所述第一盖板孔、第二盖板孔的位置相对应。
8.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求2-7任一项所述的顶盖结构。
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