CN216671783U - 盖板及方形电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种盖板及方形电池结构，涉及锂电池技术领域，该盖板包括盖板本体和两个电极组件，两个电极组件分别设于盖板本体的两端，各电极组件包括电极压板、电极功能板和电极铆钉，电极铆钉依次贯穿盖板本体、电极功能板和电极压板并与电极压板固定连接，各电极功能板上设有定位柱，盖板本体上对应开设有定位通孔，各定位柱对位插设于定位通孔中。本实用新型提出一种盖板及方形电池结构能够提高电池装配的机械性能。

Description

盖板及方形电池结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种盖板及方形电池结构。

背景技术

锂电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池，属于比较成熟和先进的电池。

目前市场中采用的锂电池包括壳体、卷芯和盖板，卷芯包括正极片和负极片，正极片和负极片通过隔膜进行隔离，卷芯的两侧具有伸出的正极片箔材和负极片箔材，卷芯焊接于正极连接片和负极连接片中间后设于壳体内，再将盖板盖设在壳体顶端的开口处并焊接密封形成电池。

锂电池由于质量轻，储电量大，受到了人们的广泛应用。整个行业处于快速发展的状态中，目前新能源汽车产销规模扩大及单车带电量提升，动力电池市场保持高速增长，未来仍有较大发展空间，动力电池是新能源电动汽车的“心脏”，直接影响着电动汽车的续航和安全性。车辆续航问题、电池安全问题、电池回收问题是目前消费者考虑的三大主要因素，合计占比87％，均与电池结构有关，通过对电池结构的改进提高电池的安全问题迫在眉睫。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种盖板及方形电池结构，以期解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盖板及方形电池结构，能够提高电池装配的机械性能。

为达到上述目的，本实用新型提出一种盖板，其中，所述盖板包括盖板本体和两个电极组件，两个电极组件分别设于所述盖板本体的两端，各电极组件包括电极压板、电极功能板和电极铆钉，所述电极铆钉依次贯穿所述盖板本体、所述电极功能板和所述电极压板并与所述电极压板固定连接，各所述电极功能板上设有定位柱，所述盖板本体上对应开设有定位通孔，各所述定位柱对位插设于所述定位通孔中。

如上所述的盖板，其中，所述定位柱设于所述电极功能板的底面上。

如上所述的盖板，其中，各所述电极功能板的底面上间隔设置有两个所述定位柱。

如上所述的盖板，其中，各所述电极功能板的两相对侧壁上还分别设有凸耳。

如上所述的盖板，其中，两个所述电极组件分别为正电极组件和负电极组件。

如上所述的盖板，其中，在所述正电极组件中，所述电极压板为正电极压板，所述电极功能板为正极弱导板，所述电极铆钉为正电极铆钉。

如上所述的盖板，其中，在所述负电极组件中，所述电极压板为负电极压板，所述电极功能板为负极绝缘板，所述电极铆钉为负电极铆钉。

如上所述的盖板，其中，所述盖板本体包括基板和设于所述基板底面的止动架，所述电极压板和所述电极功能板设于所述基板的顶面，所述电极铆钉贯穿所述止动架和所述基板并将所述基板和所述止动架固定连接在一起，所述定位通孔贯穿所述基板和所述止动架。

如上所述的盖板，其中，所述止动架的两端分别开设有供所述电极铆钉穿设的阶梯贯通孔，所述阶梯贯通孔的一端为小口径端，所述阶梯贯通孔的另一端为大口径端，所述大口径端背向所述基板设置，且在所述大口径端内嵌设有密封圈，所述密封圈能够与所述电极铆钉密封配合。

本实用新型还提出一种方形电池结构，其中，所述方形电池结构包括盖板和铝壳，所述盖板为如上所述的盖板，所述铝壳具有开口向上的容置腔，所述盖板盖设在所述铝壳的开口上并与所述铝壳焊接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的盖板及方形电池结构，其电极功能板(正极弱导板或负极绝缘板)上设有定位柱，盖板本体上设有与定位柱对位配合的定位通孔，通过定位柱和定位通孔的插装配合，增大了电极组件的扭力，提高了电极组件和盖板本体之间装配的机械性能，也就进一步提高了电池的安全性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的方形电池结构的示意图；

图2位本实用新型提出的盖板的爆炸图。

图3为本实用新型中电极功能板的结构示意图；

图4为本实用新型中基板的局部放大图。

附图标记说明：

100、盖板； 10、盖板本体；

11、定位通孔； 12、基板；

13、止动架； 14、阶梯贯通孔；

141、小口径端； 142、大口径端；

15、防爆孔； 16、防爆阀；

17、防爆膜； 20、电极组件；

21、电极压板； 22、电极功能板；

23、电极铆钉； 24、定位柱；

25、凸耳； 26、密封圈；

20’、正电极组件； 21’、正电极压板；

22’、正极弱导板； 23’、正电极铆钉；

27’、正极连接片； 28’、正极保护片；

20”、负电极组件； 21”、负电极压板；

22”、负极绝缘板； 23”、负电极铆钉；

27”、负极连接片； 28”、负极保护片；

200、铝壳。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

如图2所示，本实用新型提出一种盖板100，该盖板100包括盖板本体10和两个电极组件20，两个电极组件20分别设于盖板本体10的两端，各电极组件20包括电极压板21、电极功能板22和电极铆钉23，电极铆钉23依次贯穿盖板本体10、电极功能板22和电极压板21并与电极压板21固定连接，各电极功能板22上设有定位柱24，盖板本体10上对应开设有定位通孔11，各定位柱24对位插设于定位通孔11中。

本实用新型还提出一种方形电池结构，如图1所示，该方形电池结构包括盖板100和铝壳200，铝壳200具有开口向上的容置腔，盖板100盖设在铝壳200的开口上并与铝壳200焊接。

本实用新型提出的盖板100及方形电池结构，其电极功能板22(正极弱导板22’或负极绝缘板22”)上设有定位柱24，盖板本体10上设有与定位柱24对位配合的定位通孔11，通过定位柱24和定位通孔11的插装配合，增大了电极组件20的扭力，提高了电极组件20和盖板本体10之间装配的机械性能，也就进一步提高了电池的安全性。

在一个可选的实施方式中，铝壳200顶部的开口呈阶梯状，以与盖板100的边缘匹配焊接。

在一个可选的例子中，盖板100和铝壳200通过激光焊接连接。

在本实用新型一个可选的实施方式中，定位柱24设于电极功能板22的底面上。

在该实施方式一个可选的例子中，各电极功能板22的底面上设有两个定位柱24，两个定位柱24对称地设置于电极铆钉23的两侧。

在该实施方式一个可选的例子中，如图3所示，各电极功能板22的两相对侧壁上还分别设有凸耳25。凸耳25不但对电极功能板22起到遮挡作用，还便于对电极功能板22的取放和移动。

在本实用新型一个可选的实施方式中，电极组件20分别为正电极组件20’和负电极组件20”，正电极组件20’和负电极组件20”分别固定于盖板本体10的两端。

在该实施方式一个可选的例子中，在正电极组件20’中，电极压板21为正电极压板21’，电极功能板22为正极弱导板22’，电极铆钉23为正电极铆钉23’。其中，正电极压板21’和正极弱导板22’设于盖板本体10的顶面，正电极铆钉23’设于盖板本体10的底面，正电极铆钉23’由下至上依次贯穿盖板本体10、正极弱导板22’与正电极压板21’固定连接。

在一个可选的例子中，正电极组件20’还包括正极连接片27’和正极保护片’。正极连接片27’的上表面连接于正电极铆钉23’的底端，正极保护片28’连接于正极连接片27’的下表面。

在该实施方式一个可选的例子中，在负电极组件20”中，电极压板21为负电极压板21”，电极功能板22为负极绝缘板22”，电极铆钉23为负电极铆钉23”。其中，负电极压板21”和负极绝缘板22”设于盖板本体10的顶面，负电极铆钉23”设于盖板本体10的底面，负电极铆钉23”由下至上依次贯穿盖板本体10和负极弱绝缘板22”与负电极压板21”固定连接。

在一个可选的例子中，负电极组件20”还包括负极连接片27”和负极保护片”。负极连接片27”的上表面连接于负电极铆钉23’的底端，负极保护片28”连接于负极连接片27”的下表面。

在一个可选的例子中，电极铆钉23与电极压板21焊接固定，实现正极和负极电流的导通。具体的，正电极铆钉23’的顶部与正电极压板21’焊接，负电极铆钉23”的顶部与负电极压板21”焊接。

在一个可选的例子中，电极压板21为铝板冲压而成，正电极铆钉23’为铝棒冲压而成，负电极铆钉23”为铜棒冲压而成。

在本实用新型一个可选的实施方式中，盖板本体10包括基板12和设于基板12底面的止动架13，电极压板21和电极功能板22设于基板12的顶面，电极铆钉23贯穿止动架13和基板12并将基板12和止动架13固定连接在一起，定位通孔11贯穿基板12和止动架13。采用上述结构，通过电极组件20(正电极组件20’和负电极组件20”)将基板12和止动架13固定连接为一体；同时，由于电极铆钉23(正电极铆钉23’和负电极铆钉23”)设置在止动架13的底部，不会将电极压板21表面下压呈凹形，电极压板21的平面度好，并且通过电极组件20(正电极组件20’和负电极组件20”)的设置，使得该盖板100的结构简单，组装工序大大减少，装配简单，一定程度上降低了成本。

在该实施方式一个可选的例子中，止动架13的两端分别开设有供所述电极铆钉穿设的阶梯贯通孔14，阶梯贯通孔14的一端为小口径端141，阶梯贯通孔14的另一端为大口径端142，大口径端142背向基板12设置，且在大口径端142内嵌设有密封圈26，密封圈26能够与电极铆钉23密封配合。通过电极铆钉23(正电极铆钉23’或负电极铆钉23”)对密封圈26的压紧固定实现电极铆钉23与止动架13的密封，进而保证盖板100的密封性，并且由于密封圈26设置于阶梯贯通孔14的大口径端142，密封圈26的压缩量也更容易控制。

在该实施方式一个可选的例子中，止动架13为一体注塑成型结构，保证了密封效果，基板12为铝板冲压而成。

在该实施方式一个可选的例子中，基板12上开设有防爆孔15，防爆孔15内安装有防爆阀16，防爆阀16通过铝片冲压而成，并通过激光焊接在防爆孔15上，实现对电池壳体内部的过压保护。

在一个可选的例子中，防爆阀16通过激光焊接固定在防爆孔15的内壁上。

在一个可选的例子中，防爆孔15的顶端盖设有防爆膜17。

请参考图1—图4，本实用新型提出的盖体100及方形电池结构的工作原理如下：

先将防爆阀16焊接在基板12的防爆孔15上，然后将基板12放置在止动架13顶部，再分别将正极弱导板22’和负极绝缘板22”固定在基板12的两端，再将密封圈26分别套设在正电极铆钉23’和负电极铆钉23”上，并将正电极铆钉23’(或负电极铆钉23”)分别贯穿止动架13、阶梯贯通孔14、基板12、正极弱导板22’(负极绝缘板22”)，压紧正电极铆钉23’和负电极铆钉23”使得密封圈26设置在止动架13阶梯贯通孔14的大口径端142，最后将正电极铆钉23’顶部和负电极铆钉23”顶部分别与正电极压板21’和负电极压板21”焊接固定，以完成该盖板100的装配。最后，盖板100与铝壳200通过激光焊接完成整个方形电池结构的密封。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种盖板，其特征在于，所述盖板包括盖板本体和两个电极组件，两个所述电极组件分别设于所述盖板本体的两端，各所述电极组件包括电极压板、电极功能板和电极铆钉，所述电极铆钉依次贯穿所述盖板本体、所述电极功能板和所述电极压板并与所述电极压板固定连接，各所述电极功能板上设有定位柱，所述盖板本体上对应开设有定位通孔，各所述定位柱对位插设于所述定位通孔中。

2.如权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述定位柱设于所述电极功能板的底面上。

3.如权利要求2所述的盖板，其特征在于，各所述电极功能板的底面上间隔设置有两个所述定位柱。

4.如权利要求2所述的盖板，其特征在于，各所述电极功能板的两相对侧壁上还分别设有凸耳。

5.如权利要求1所述的盖板，其特征在于，两个所述电极组件分别为正电极组件和负电极组件。

6.如权利要求5所述的盖板，其特征在于，在所述正电极组件中，所述电极压板为正电极压板，所述电极功能板为正极弱导板，所述电极铆钉为正电极铆钉。

7.如权利要求5所述的盖板，其特征在于，在所述负电极组件中，所述电极压板为负电极压板，所述电极功能板为负极绝缘板，所述电极铆钉为负电极铆钉。

8.如权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述盖板本体包括基板和设于所述基板底面的止动架，所述电极压板和所述电极功能板设于所述基板的顶面，所述电极铆钉贯穿所述止动架和所述基板并将所述基板和所述止动架固定连接在一起，所述定位通孔贯穿所述基板和所述止动架。

9.如权利要求8所述的盖板，其特征在于，所述止动架的两端分别开设有供所述电极铆钉穿设的阶梯贯通孔，所述阶梯贯通孔的一端为小口径端，所述阶梯贯通孔的另一端为大口径端，所述大口径端背向所述基板设置，且在所述大口径端内嵌设有密封圈，所述密封圈能够与所述电极铆钉密封配合。

10.一种方形电池结构，其特征在于，所述方形电池结构包括盖板和铝壳，所述盖板为权利要求1至9中任意一项所述的盖板，所述铝壳具有开口向上的容置腔，所述盖板盖设在所述铝壳的开口上并与所述铝壳焊接。

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