CN215496871U - 电芯盖板和电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯盖板和电芯，可以有效避免电芯盖板的变形或失效。所述电芯的壳体包括所述电芯盖板。所述电芯盖板包括盖板本体、泄压片、密封圈、阀座和包边结构，所述盖板本体包括泄压通孔，所述泄压片封闭所述泄压通孔，所述盖板本体与所述阀座和所述包边结构相连接，所述阀座和所述包边结构环绕所述泄压通孔，所述密封圈和所述泄压片的周边由所述阀座承接，并由所述包边结构夹持和压紧。

Description

电芯盖板和电芯

技术领域

本实用新型涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种电芯盖板和电芯。

背景技术

当前主流设计的方形电芯结构件通常由电芯盖板和铝壳通过焊接的方式组合成为一个封闭的壳体，在电芯发生异常的状况下，壳体内压力上升，为确保安全性，需要有一个通道能够快速泄压，而这个通道一般是由设置在电芯盖板上的防爆阀提供。

目前防爆阀的主流设计为：在电芯盖板上开泄压通孔，将泄压片与此泄压通孔的边缘焊接固定，泄压片中央刻有不同形状的刻痕，当电芯壳体内压力上升至防爆阀阀值时，泄压片的刻痕破裂，从而形成泄压通道。

但是在将泄压片焊接到泄压通孔边缘的过程中，由于焊接设备的波动性，常常使得泄压片边缘的焊接熔深、熔宽的一致性差，导致泄压片的边缘发生应力不均匀，进而导致如下问题的发生：

1、电芯盖板发生变形，导致电芯盖板的尺寸会与设计值产生偏差；

2、泄压片会发生应力不均匀，会导致防爆阀的开启值发生偏差，且长期下来会发生疲劳失效，导致防爆阀有自动开启的风险。

以上问题对于窄电芯(薄电芯)盖板尤为明显。针对以上问题，在生产过程中会投入大量的人力、时间对电芯盖板进行整形，对于无法整形矫正的电芯盖板，则直接报废，导致产品不良率增加和成本的提升。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电芯盖板，可以有效避免电芯盖板的变形或失效。

为实现所述目的的电芯盖板，包括盖板本体、泄压片、密封圈、阀座和包边结构，所述盖板本体包括泄压通孔，所述泄压片封闭所述泄压通孔，所述盖板本体与所述阀座和所述包边结构相连接，所述阀座和所述包边结构环绕所述泄压通孔，所述密封圈和所述泄压片的周边由所述阀座承接，并由所述包边结构夹持和压紧。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述包边结构与所述盖板本体或所述阀座一体地连接。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述电芯盖板还设置有正极端子和负极端子，所述包边结构凸出于所述盖板本体的外侧表面，且低于所述正极端子和所述负极端子。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述阀座设置有密封圈安装槽和凸台，所述密封圈安装槽用于安装和定位所述密封圈，所述凸台位于所述密封圈的内周侧，用于限制所述密封圈从所述密封圈安装槽中脱出。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述泄压片设置有泄压槽，当所述电芯的壳体内的压力大于预设压力时，所述泄压槽破裂以释放所述壳体内的气体。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述泄压片包括位于所述泄压片的中部的本体部和位于所述周边的受力部，所述泄压槽设置在所述本体部与所述受力部之间。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述泄压槽的横截面为圆形、或腰圆形、或椭圆形、或多边形、或C形、或X形、或＝形。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述密封圈的压缩量至少为20％。

在所述的电芯盖板的一个或多个实施方式中，所述电芯盖板还包括泄压片保护装置，所述泄压片保护装置设置于所述泄压片的内侧或/和外侧。

本实用新型的另一个目的是提供一种电芯，可以有效避免电芯盖板的变形或失效。

为实现所述目的的电芯，所述电芯的壳体包括前述的电芯盖板。

该电芯和该电芯盖板设置有包括泄压片、密封圈、阀座和包边结构的防爆阀，通过泄压片将电芯盖板的内外分隔开，通过将密封圈和泄压片夹持并压紧在阀座和包边结构之间，使电芯在正常工作时可以保持良好的密封；当电芯的壳体内的压力大于预设压力时，防爆阀开启，形成连通壳体内外的泄压通道，以释放壳体内的气体，降低壳体内的压力和温度，从而可以避免电芯产生爆炸或着火等问题，提高电芯的安全性。

该电芯和该电芯盖板的结构简单，易于制造和装配，通过阀座和包边结构夹紧泄压片和密封圈实现泄压片与盖板本体的装配，可以有效地避免现有技术的将泄压片焊接到盖板本体上的装配方式造成的泄压片与盖板本体的变形，从而不需要对电芯盖板进行整形，且无需在泄压片上刻花纹以降低焊接过程中产生的应力集中，也无需对泄压片进行焊渣清理工序以避免焊接过程中出现的炸点带来的漏气隐患，可以极大地提高生产效率和产品合格率，降低生产成本。此外，弹性的密封圈可以起到一定的缓冲作用，从而在电芯的集流体与裸电芯极耳的超声焊接过程中，可以避免泄压片发生震裂的风险。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一个实施方式的电芯盖板的立体示意图。

图2是根据一个实施方式的电芯盖板的分解示意图。

图3是根据一个实施方式的电芯盖板的局部剖视示意图。

图4是根据一个实施方式的盖板本体、阀座和包边结构在装配前的剖视示意图。

图5是根据一个实施方式的泄压片的立体示意图。

图6是根据一个实施方式的泄压片的局部剖视示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，本申请的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

根据本实用新型的一个实施方式的电芯的壳体(未图示)包括如图1至图3所示的电芯盖板1。该电芯盖板1包括盖板本体10、阀座12、包边结构13、泄压片20、密封圈30、正极端子40和负极端子50。

参照图1至图4，盖板本体10包括泄压通孔11以及分别用于使正极端子40和负极端子50穿过的正极通孔14和负极通孔15。泄压通孔11、正极通孔14和负极通孔15贯穿盖板本体10的外侧表面16和内侧表面17。

阀座12和包边结构13分别与盖板本体10相连接并环绕泄压通孔11，密封圈30和泄压片20的周边21由阀座12承接，并由包边结构13夹持和压紧，从而通过泄压片20封闭泄压通孔11。该泄压片20、密封圈30、阀座12和包边结构13组成一个防爆阀2，详见后述。

在本实用新型的描述中，“外侧”和“内侧”分别指相对于该电芯的壳体位于外侧和内侧。

阀座12设置有密封圈安装槽121和凸台122，密封圈安装槽121用于安装和定位密封圈30，凸台122位于密封圈30的内周侧，用于限制密封圈30从密封圈安装槽121中脱出。

包边结构13包括侧壁131和顶壁132。顶壁132与阀座12相对，侧壁131连接顶壁132与阀座12。顶壁132覆盖并挤压泄压片20的周边21，以将密封圈30和泄压片20夹持在阀座12和包边结构13之间，防止密封圈30和泄压片20从盖板本体10中脱出，并通过泄压片20的周边21挤压密封圈30，使密封圈30保持一定的压缩量，例如使密封圈30的压缩量保持在不少于20％，以保证该防爆阀2具有良好的密封性能。侧壁131位于泄压片20和密封圈30的外周侧，从而通过阀座12和包边结构13形成半封闭的腔体，对泄压片20和密封圈30进行封装，且密封圈30受压后径向膨胀并挤压侧壁131，以进一步提高该防爆阀2的密封效果。

包边结构13通过包边工艺成型。包边是指对两个钣金件装配时，采用一个零件的折边包裹住另一个零件周边的方式连接。包边通常有压边和辊边两种实现形式，压边是指传统的模具包边，使用压力机或一些气缸驱动压块将折边压紧并包裹另一个零件，以达到装配的目的；而辊边则是采用安装在机器人手臂末端的辊轮将折边辊压并包裹住另一个零件，以实现装配。

下面结合一个实施方式说明该防爆阀2的装配过程以及包边结构13的成型过程，在该实施方式中，盖板本体10的材料为铝片，阀座12、包边结构13与盖板本体10为一体结构：

1、通过冲压形成如图4所示的盖板本体10与阀座12、包边结构13一体连接的结构，此时包边结构13处于未折弯的状态，包边结构13沿盖板本体10的厚度方向延伸；

2、将密封圈30安装入阀座12的密封圈安装槽121，将泄压片20放置在密封圈30上；

3、通过辊边或其他包边方式将包边结构13弯折，形成如图1至图3所示的具有侧壁131和顶壁132的包边结构13，将密封圈30和泄压片20夹持并压紧在阀座12和包边结构13之间。

由此，通过包边工艺实现泄压片20与盖板本体10的装配，结构简单，易于制造和装配，可以有效地避免现有技术的将泄压片焊接到盖板本体上的装配方式造成的泄压片与盖板本体的变形，从而不需要对电芯盖板1进行整形，且无需在泄压片20上刻花纹以降低焊接过程中产生的应力集中，也无需对泄压片20进行焊渣清理工序以避免焊接过程中出现的炸点带来的漏气隐患，可以极大地提高生产效率和产品合格率，降低生产成本。此外，弹性的密封圈30可以起到一定的缓冲作用，从而在电芯的集流体与裸电芯极耳的超声焊接过程中，可以避免泄压片20发生震裂的风险。

在又一些实施方式中，包边结构13与盖板本体10或与阀座12一体地连接，阀座12通过卡接的方式连接到盖板本体10，例如阀座12设置有与泄压通孔11相配合的卡槽(未图示)，或阀座12在朝向电芯壳体的内侧的一端设置有卡爪(未图示)，用于卡合在泄压通孔11的边缘。为保证卡接部位的气密性，可以在阀座12与盖板本体10之间设置密封件或涂密封胶。由此，可以通过阀座12和包边结构13夹紧泄压片20和密封圈30，以将泄压片20装配到盖板本体10，从而避免现有技术的将泄压片焊接到盖板本体上的装配方式的各种弊端。

在另一些未图示的实施方式中，包边结构13通过焊接连接到阀座12，包边结构13可以不必通过包边工艺成型，盖板本体10与阀座12一体地连接，例如通过冲压成型，或阀座12通过卡接的方式连接到盖板本体10，且阀座12的焊接部位的厚度大于盖板本体10的厚度，以提高焊接部位的刚度，避免焊接包边结构13所产生的焊接应力导致阀座12以及盖板本体10变形。由此，可以通过阀座12和包边结构13夹紧泄压片20和密封圈30，以将泄压片20装配到盖板本体10，从而避免现有技术的将泄压片焊接到盖板本体上的装配方式的各种弊端。

参照图1至图3、图5和图6，泄压片20包括本体部22、受力部23和泄压槽24。本体部22位于泄压片20的中部，受力部23位于泄压片20的周边21，并分别与顶壁132和密封圈30相接触。

泄压槽24设置在本体部22与受力部23之间，且至少部分设置在与泄压通孔11相对应的区域。泄压槽24的强度低于泄压片20的其他部位的强度，例如泄压片20为铝片，通过冲压形成泄压槽24，使泄压槽24的厚度小于泄压片20的其他部位的厚度。

当电芯的壳体内发生异常时，壳体内的压力增大，当该压力超过一预设压力时，泄压槽24在该压力的作用下发生破裂，使泄压片20不再封闭泄压通孔11，从而形成连通壳体内外的泄压通道，以释放壳体内的气体，降低壳体内的压力和温度，从而避免电芯产生爆炸或着火等问题，提高电芯的安全性。

泄压槽24可以设置在泄压片20的外侧面25或内侧面26，泄压槽24的横截面的形状可以设计为如图5所示的腰圆形，也可以设计为圆形、或椭圆形、或多边形等，还可以设计为不封闭的形状，例如C形，X形，＝形等，以简化泄压片20的结构，便于加工制造。通过对泄压片20的材料、形状和尺寸，以及泄压槽24的形状、尺寸和位置等进行设计，可以调节防爆阀2的开启压力，即前述的预设压力。

在另一些实施方式中，泄压片20采用易变形的材料，当电芯的壳体内的压力大于预设压力时，泄压片20在该压力的作用下向外侧凸出变形，使泄压片20的周边21从阀座12和包边结构13之间滑出，使该防爆阀2开启，从而可以不必设置泄压槽24。

继续参照图1至图3，包边结构13位于盖板本体10的外侧，阀座12位于盖板本体10的内侧，以便于装配时进行包边操作。

进一步地，包边结构13凸出于盖板本体10的外侧表面16，且低于正极端子40和负极端子50，以尽量抬高泄压片20的位置，避免向电芯内注液的过程中或电芯工作过程中，电解液流入防爆阀2，造成泄压片20的腐蚀，进而导致泄压片20发生形变，影响防爆阀2的密封效果和造成防爆阀2的开启压力发生偏差。

可选地，泄压片20的内侧面26涂有防腐蚀涂层，以避免电解液造成泄压片20的腐蚀。

在图1至图3所示的实施方式中，泄压片20设置于包边结构13的顶壁132与密封圈30之间，包边结构13通过泄压片20挤压密封圈30，在另一个替换性实施方式中，泄压片20设置于阀座12与密封圈30之间，包边结构13直接挤压密封圈30。

继续参照图1至图3，电芯盖板1还包括泄压片保护装置60，例如泄压片保护装置60包括设置在盖板本体10的内侧表面17的保护板61，保护板61在对应泄压通孔11的区域设置有通气孔611，通气孔611贯穿保护板61的内侧和外侧，从而使保护板61即能对泄压片20起到保护作用，以防止防爆阀2意外开启，又不影响防爆阀2的泄压功能。可选地，保护板61的尺寸设计为接近盖板本体10的尺寸，从而可以对盖板本体10起到支撑和加强作用，防止盖板本体10发生变形。

可选地，泄压片保护装置60还包括设置在泄压片20的外侧的保护片(未图示)，例如保护片粘接在包边结构13的顶壁132的外侧，当电芯的壳体内的压力大于预设压力时，保护片可以随防爆阀2一起开启，从而不影响防爆阀2的泄压功能。

该电芯和该电芯盖板1设置有包括泄压片20、密封圈30、阀座12和包边结构13的防爆阀2，通过泄压片20将电芯盖板1的内外分隔开，通过将密封圈30和泄压片20夹持并压紧在阀座12和包边结构13之间，使电芯在正常工作时可以保持良好的密封；当电芯的壳体内的压力大于预设压力时，防爆阀2开启，形成连通壳体内外的泄压通道，以释放壳体内的气体，降低壳体内的压力和温度，从而可以避免电芯产生爆炸或着火等问题，提高电芯的安全性。

该电芯和该电芯盖板1的结构简单，易于制造和装配，通过阀座12和包边结构13夹紧泄压片20和密封圈30实现泄压片20与盖板本体10的装配，可以有效地避免现有技术的将泄压片焊接到盖板本体上的装配方式造成的泄压片与盖板本体的变形，从而不需要对电芯盖板1进行整形，且无需在泄压片20上刻花纹以降低焊接过程中产生的应力集中，也无需对泄压片20进行焊渣清理工序以避免焊接过程中出现的炸点带来的漏气隐患，可以极大地提高生产效率和产品合格率，降低生产成本。此外，弹性的密封圈30可以起到一定的缓冲作用，从而在电芯的集流体与裸电芯极耳的超声焊接过程中，可以避免泄压片20发生震裂的风险。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.电芯盖板，包括盖板本体和泄压片，所述盖板本体包括泄压通孔，所述泄压片封闭所述泄压通孔，其特征在于：

所述电芯盖板还包括密封圈、阀座和包边结构；

所述盖板本体与所述阀座和所述包边结构相连接，所述阀座和所述包边结构环绕所述泄压通孔；

所述密封圈和所述泄压片的周边由所述阀座承接，并由所述包边结构夹持和压紧。

2.如权利要求1所述的电芯盖板，其特征在于，所述包边结构与所述盖板本体或所述阀座一体地连接。

3.如权利要求1所述的电芯盖板，其特征在于，所述电芯盖板还设置有正极端子和负极端子，所述包边结构凸出于所述盖板本体的外侧表面，且低于所述正极端子和所述负极端子。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，所述阀座设置有密封圈安装槽和凸台，所述密封圈安装槽用于安装和定位所述密封圈，所述凸台位于所述密封圈的内周侧，用于限制所述密封圈从所述密封圈安装槽中脱出。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，所述泄压片设置有泄压槽，当所述电芯的壳体内的压力大于预设压力时，所述泄压槽破裂以释放所述壳体内的气体。

6.如权利要求5所述的电芯盖板，其特征在于，所述泄压片包括位于所述泄压片的中部的本体部和位于所述周边的受力部，所述泄压槽设置在所述本体部与所述受力部之间。

7.如权利要求5所述的电芯盖板，其特征在于，所述泄压槽的横截面为圆形、或腰圆形、或椭圆形、或多边形、或C形、或X形、或＝形。

8.如权利要求1至3中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，所述密封圈的压缩量至少为20％。

9.如权利要求1至3中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，所述电芯盖板还包括泄压片保护装置，所述泄压片保护装置设置于所述泄压片的内侧或/和外侧。

10.电芯，其特征在于，所述电芯的壳体包括如权利要求1至9中任一项所述的电芯盖板。

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