CN215644685U - 一种电池顶盖及含其的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池顶盖，其包括顶盖片，顶盖片上设有阶梯槽、防爆阀和防爆阀保护片，阶梯槽包括第一槽和第二槽，阶梯槽的槽底开设有一通孔，通孔、第一槽和第二槽从下至上依次连通，且横截面积依次增大，第二槽的上表面上覆盖有防爆阀保护片；第一槽用于容纳防爆阀，第二槽用于容纳密封防爆阀的密封部件，通孔用作电解液的注液口；第一槽的尺寸与防爆阀的尺寸相同；第二槽的横截面积与第一槽的横截面积的比例为(1.05～1.15)：1；第二槽的深度与第一槽的深度的比例为1：(0.85～1.15)。本实用新型的电池顶盖将防爆阀结构与注液孔结构进行集成，减少了装配部件的数量，降低了生产成本。

Description

一种电池顶盖及含其的电池

技术领域

本实用新型涉及一种电池顶盖及含其的电池。

背景技术

随着环境问题的日益突出，低碳经济已经成为未来经济发展的主流。新能源也将逐步取代传统的环境污染型能源，动力电池作为新能源的代表也逐渐得到了广大生产厂商和消费者的认可。

动力电池作为新能源汽车的主要动力源，已成为电动汽车的关键部件之一。作为电动汽车的关键部件，动力电池对整车动力性、经济性、安全性都具有重大的影响。目前在追求高的单体电池容量和动力电池的安全性同时，动力电池的低成本也日益受到生产厂商的关注。因此，有必要在动力电池的结构上做出调整，对结构进行优化与简化，使得在满足功能及安全要求的前提下，尽可能降低成本。其中，一种可行的方法是通过调整动力电池顶盖导电单元结构的装配形式，在不影响电池内部空间的前提下，简化结构，降低物料成本。

目前，CN202905851U公开了一种电池注液孔的密封结构，其防爆阀结构和注液孔结构是独立的结构，注液孔设计成台阶结构，在注完电解液后，将密封胶塞插入注液孔内，注液孔内部台阶与密封胶塞配合形成线密封，然后再将密封铝钉装配在外部台阶上，最后通过激光焊接，将密封铝钉与顶盖焊接进一步密封。由于该注液孔是阶梯状结构，加工成形复杂，而且焊接密封铝钉时需要施加一定压力，装配工艺复杂。CN205211803U公开了一种二次电池注液孔密封组件，其注液孔为独立结构，该注液孔通过密封胶钉和密封膜进行密封。当注电解液完成后，将密封胶钉安装在注液孔中，然后通过热熔工艺将密封膜热熔在顶盖表面，从而对注液孔进行二次密封。由于该密封膜是与顶盖热熔连接，热熔强度较低，有脱落的风险，密封效果较差。CN208256801U公开了一种方形锂电池电解液注液孔密封结构，其注液孔结构也是独立结构，当电解液注液完毕后，将注液孔密封圈装入柱状卡扣的根部，然后将卡扣插进注液孔，卡扣端部卡在顶盖底面，将注液孔密封圈压紧形成第一道密封，然后将密封铝钉安装在注液孔位置，最后用激光焊将密封铝钉与顶盖焊接在一起，形成第二道密封。虽然该注液孔结构具有较好的密封效果，但是结构部件较多，装配比较复杂，成本较高。

CN209472005U公开了一种电池顶盖注液防爆结构及电池，其将注液孔和防爆结构进行了集成，使得注液孔与防爆结构相互配合，但是该注液防爆结构复杂，配件较多，装配难度较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中由于动力电池顶盖上防爆阀结构和注液孔结构的结构部件较多，装配复杂，成本较高的缺陷，提供了一种电池顶盖及含其的电池。本实用新型的电池顶盖将防爆阀结构与注液孔结构进行集成，并且通过阶梯槽的方式固定防爆阀，减少了装配部件的数量，优化了装配工序，降低了生产成本。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种电池顶盖，其包括顶盖片，所述顶盖片上设有一阶梯槽、一防爆阀和一防爆阀保护片，所述阶梯槽包括第一槽和第二槽，所述阶梯槽的槽底开设有一通孔，所述通孔、所述第一槽和所述第二槽从下至上依次连通，且横截面积依次增大，所述第二槽的上表面上覆盖有所述防爆阀保护片；

所述第一槽用于容纳所述防爆阀，所述第二槽用于容纳密封所述防爆阀的密封部件，所述通孔用作电解液的注液口；

所述第一槽的尺寸与所述防爆阀的尺寸相同；

所述第二槽的横截面积与所述第一槽的横截面积的比例为(1.05～1.15):1；

所述第二槽的深度与所述第一槽的深度的比例为1:(0.85～1.15)。

所述电解液通过所述通孔可被注入到电池内部，注液完成后，所述防爆阀即可起到密封所述通孔的作用，从而将防爆孔和注液孔合二为一。

所述防爆阀保护片可防止所述防爆阀的结构被外力破坏。

本实用新型中，所述第一槽的尺寸与所述防爆阀的尺寸相同是指所述第一槽的形状与所述防爆阀的形状完全匹配。

本实用新型中，所述顶盖片的材料可为本领域常规。较佳地，所述顶盖片为铝合金3003顶盖片。

本实用新型中，所述防爆阀的材料可为本领域常规。较佳地，所述防爆阀为铝合金1006防爆阀。

本实用新型中，所述防爆阀保护片的材料可为本领域常规。较佳地，所述防爆阀保护片为PET防爆阀保护片。

本实用新型中，所述第一槽和所述第二槽的形状可为本领常规。较佳地，所述第一槽和所述第二槽的形状各自独立地为圆柱孔。

较佳地，所述通孔、所述第一槽和所述第二槽同轴设置。

较佳地，所述第二槽的横截面的半径比所述第一槽的横截面的半径大0.5～1mm。

本实用新型中，较佳地，所述第二槽的深度为0.5mm。

本实用新型中，较佳地，所述防爆阀的密封部件为激光焊接形成的焊接层。

较佳地，所述焊接层的高度小于所述第二槽的深度。设置所述第二槽的目的在于避免所述防爆阀与所述顶盖片焊接时，所述焊接层凸出所述顶盖片的外表面。

本实用新型中，较佳地，所述防爆阀保护片上设有一透气孔。所述透气孔不仅可使所述防爆阀远离电池内部一侧的压力始终维持在正常大气压的水平，以保证所述防爆阀能在电池内部的气体压力达到设定水平时才发生破裂；还有利于电芯鼓胀时所述防爆阀向外部空间透气。

本实用新型中，较佳地，所述阶梯槽设置于所述顶盖片的中心位置处。

本实用新型中，较佳地，所述电池顶盖还包括对称设置于所述顶盖片两端的正极极柱组件和负极极柱组件。

所述正极极柱组件和所述负极极柱组件各自独立地可为本领域常规。

较佳地，所述正极极柱组件包括正极极柱、正极下塑胶、正极密封圈、正极上塑胶和正极铆接块。

较佳地，所述正极极柱依次穿过设置于所述顶盖片上的极柱安装孔和所述正极下塑胶上与所述极柱安装孔的位置对应的通孔；在所述顶盖片和所述正极下塑胶之间的位置，所述正极极柱上套设有所述正极密封圈；在所述顶盖片远离所述正极下塑胶的一端，所述正极极柱上依次套设有所述正极上塑胶和所述正极铆接块。

所述正极极柱组件的材料可为本领域常规。较佳地，所述正极极柱为铝合金1060正极极柱；所述正极下塑胶为PP正极下塑胶；所述正极密封圈为氟橡胶正极密封圈；所述正极上塑胶为导电的PPS正极上塑胶；所述正极铆接块为铝合金1060正极铆接块。

较佳地，所述负极极柱组件包括负极极柱、负极下塑胶、负极密封圈、负极上塑胶和负极铆接块。

较佳地，所述负极极柱依次穿过设置于所述顶盖片上的极柱安装孔和所述负极下塑胶上与所述极柱安装孔的位置对应的通孔；在所述顶盖片和所述负极下塑胶之间的位置，所述负极极柱上套设有所述负极密封圈；在所述顶盖片远离所述负极下塑胶的一端，所述负极极柱上依次套设有所述负极上塑胶和所述负极铆接块。

所述负极极柱组件的材料可为本领域常规。较佳地，所述负极极柱为T2紫铜负极极柱；所述负极下塑胶为PP负极下塑胶；所述负极密封圈为氟橡胶负极密封圈；所述负极上塑胶为绝缘的PPS负极上塑胶；所述负极铆接块为铝合金1060负极铆接块。

本实用新型还提供一种电池，其包括电池壳体和密封安装于所述电池壳体上的如上所述的电池顶盖。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型将防爆阀结构与注液孔结构进行集成，注液完成后，在顶盖片的阶梯槽内安装防爆阀，并于顶盖进行激光焊密封，省去了传统的密封胶钉、密封铝钉等部件，显著减少了装配部件的数量，优化了装配工序，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电池顶盖的轴侧图；

图2为本实用新型实施例1的电池顶盖的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例1的顶盖片上的阶梯槽的局部放大图；

图4为本实用新型实施例1的顶盖片上的阶梯槽的侧视图；

图5为本实用新型实施例1的电池轴侧图；

附图标记：

1-电池顶盖；11-负极极柱组件；111-负极极柱；112-负极下塑胶；113-负极密封圈；114-负极上塑胶；115-负极铆接快；12-防爆阀组件；121-防爆阀；122-防爆阀保护片；1221-透气孔；13-顶盖片；131-阶梯槽；1311-第一槽；1312-第二槽；14-正极极柱组件；141-正极极柱；142-正极下塑胶；143-正极密封圈；144-正极上塑胶；145-正极铆接快。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

本实施例1提供一种电池顶盖，其轴测图如图1所示，爆炸结构图如图2所示，阶梯槽的局部放大图如图3所示，阶梯槽的侧视图如图4所示。

该电池顶盖1包括顶盖片13和防爆阀组件12。其中，顶盖片13上设有阶梯槽131、防爆阀121和防爆阀保护片122，阶梯槽131设于顶盖片13的中心位置处，阶梯槽131包括第一槽1311和第二槽1312，阶梯槽131的槽底开设有一通孔，通孔、第一槽1311和第二槽1312从下至上依次连通，且横截面积依次增大，第二槽1312的上表面上覆盖有防爆阀保护片122；第一槽1311用于容纳防爆阀121，第二槽1312用于容纳密封防爆阀121的由激光焊接形成的焊接层，通孔用作电解液的注液口；第一槽1311的尺寸与防爆阀121的尺寸相同，也即第一槽1311的形状与防爆阀121的形状完全匹配；第二槽1312的横截面积与第一槽1311的横截面积的比例为1.1:1；第二槽1312的深度与第一槽1311的深度的比例为1:0.95。其中，第一槽1311和第二槽1312的形状均为圆柱孔，通孔、第一槽1311和第二槽1312同轴设置，第二槽1312的横截面的半径比第一槽1311的横截面的半径大0.2mm，第二槽1312的深度为0.5mm，焊接层的高度小于第二槽1312的深度；防爆阀保护片122上设有一透气孔1221，透气孔1221不仅可使所防爆阀121远离电池内部一侧的压力始终维持在正常大气压的水平，以保证防爆阀121能在电池内部的气体压力达到设定水平时才发生破裂，还有利于电芯鼓胀时防爆阀121向外部空间透气。

通过上述结构可以使电解液通过通孔被注入到电池内部，注液完成后，防爆阀121即可起到密封通孔的作用，从而将防爆孔和注液孔合二为一。防爆阀保护片122可防止防爆阀121的结构被外力破坏。设置第二槽1312的目的在于避免防爆阀121与顶盖片13焊接时，焊接层凸出顶盖片13的外表面。

在使用本实用新型的电池顶盖1时，来料时防爆阀121与顶盖片13呈分离状态，当注液完成后，将防爆阀121安装到阶梯槽131的位置，然后利用激光焊，将防爆阀121与顶盖片13焊接在一起，从而实现动力电池的密封，最后将防爆阀保护贴片122贴在防爆阀12远离电池主体的一侧。

该电池顶盖1还包括对称设置于顶盖片13两端的负极极柱组件11和正极极柱组件14。其中，正极极柱组件14包括正极极柱141、正极下塑胶142、正极密封圈143、正极上塑胶144和正极铆接块145，正极极柱141依次穿过设置于顶盖片13上的极柱安装孔和正极下塑胶142上与极柱安装孔的位置对应的通孔；在顶盖片13和正极下塑胶142之间的位置，正极极柱141上套设有正极密封圈143；在顶盖片13远离正极下塑胶142的一端，正极极柱141上依次套设有正极上塑胶144和正极铆接块145；负极极柱组件11包括负极极柱111、负极下塑胶112、负极密封圈113、负极上塑胶114和负极铆接块115，负极极柱111依次穿过设置于顶盖片13上的极柱安装孔和负极下塑胶112上与极柱安装孔的位置对应的通孔；在顶盖片13和负极下塑胶112之间的位置，负极极柱111上套设有负极密封圈113；在顶盖片13远离负极下塑胶112的一端，负极极柱111上依次套设有负极上塑胶114和负极铆接块115。

顶盖片13为铝合金3003顶盖片，防爆阀121为铝合金1006防爆阀；防爆阀保护片122为PET防爆阀保护片；正极极柱141为铝合金1060正极极柱，正极下塑胶142为PP正极下塑胶，正极密封圈143为氟橡胶正极密封圈，正极上塑胶144为导电PPS正极上塑胶，正极铆接块145为铝合金1060正极铆接块；负极极柱111为T2紫铜负极极柱，负极下塑胶112为PP负极下塑胶，负极密封圈113为氟橡胶负极密封圈，负极上塑胶114为绝缘PPS负极上塑胶，负极铆接块115为铝合金1060负极铆接块。

实施例2

本实施例2提供一种动力电池，其结构示意图如图5所示。该动力电池包括电池壳体和密封安装于电池壳体上的如实施例1所述的电池顶盖。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例，做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池顶盖，其特征在于，其包括顶盖片，所述顶盖片上设有一阶梯槽、一防爆阀和一防爆阀保护片，所述阶梯槽包括第一槽和第二槽，所述阶梯槽的槽底开设有一通孔，所述通孔、所述第一槽和所述第二槽从下至上依次连通，且横截面积依次增大，所述第二槽的表面上覆盖有所述防爆阀保护片；

所述第一槽用于容纳所述防爆阀，所述第二槽用于容纳密封所述防爆阀的密封部件，所述通孔用作电解液的注液口；

所述第一槽的尺寸与所述防爆阀的尺寸相同；

所述第二槽的横截面积与所述第一槽的横截面积的比例为(1.05～1.15)：1；

所述第二槽的深度与所述第一槽的深度的比例为1:(0.85～1.15)。

2.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片为铝合金3003顶盖片；

所述防爆阀为铝合金1006防爆阀；

所述防爆阀保护片为涤纶树脂防爆阀保护片。

3.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一槽和所述第二槽的形状各自独立地为圆柱孔。

4.如权利要求3所述的电池顶盖，其特征在于，所述通孔、所述第一槽和所述第二槽同轴设置。

5.如权利要求3所述的电池顶盖，其特征在于，所述第二槽的横截面的半径比所述第一槽的横截面的半径大0.5～1mm。

6.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述第二槽的深度为0.5mm。

7.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀的密封部件为激光焊接形成的焊接层；

所述焊接层的高度小于所述第二槽的深度。

8.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀保护片上设有一透气孔。

9.如权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述阶梯槽设置于所述顶盖片的中心位置处。

10.一种电池，其特征在于，其包括电池壳体和密封安装于所述电池壳体上的如权利要求1～9中任一项所述的电池顶盖。

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