CN216818477U - 一种锂电池顶盖结构及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种锂电池顶盖结构及锂电池，包括：顶盖，用于安装在锂电池上，顶盖上开设有注液孔，顶盖上还开设有台阶孔，台阶孔位于顶盖上表面，且与注液孔同轴心设置，台阶孔的直径大于注液孔的直径；密封件，为橡胶材质，包括第一密封柱及设置在第一密封柱底部且与第一密封柱一体成型的第二密封柱，第一密封柱与台阶孔密封装配，第二密封柱与注液孔密封装配，第一密封柱顶面开设有竖直向下的注液通道，注液通道延伸至第二密封柱内。本实用新型的密封件可以实现顶盖密封，无需打入传统橡胶钉，电芯在后续补液过程重复一次注液即可。补液结束后可直接进行后续生产，密封钉焊接工序可直接代替，优化了生产工艺，减少了设备的增补。

Description

一种锂电池顶盖结构及锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池顶盖结构及锂电池。

背景技术

锂离子电池在生产制造过程中需要进行电解液注入，现阶段通常是在锂离子电池顶盖上设置有注液孔。后续在生产过程中，锂离子电池化成后需先向注液孔打入橡胶钉，进行密封老化。化成过程电芯内部为负压化成，电芯会有一部分电解液被洗出壳体外，所以在老化后为提高方形锂离子电芯长循环寿命的特点，需将橡胶钉拔出对电芯进行补液。补液后打入胶塞，进行密封钉激光焊接。整个过程工艺较为繁琐，为生产过程中添加无必要的工序，工序的增加意味着设备的增补，导致生产过程成本无形增大。且过程中橡胶钉反复使用，长时间使用过程中导致橡胶钉发生塑性形变，密封作用大大降低，电芯内部有空气及水分等其他杂质混入的分线，大大较低了电池的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种锂电池顶盖结构及锂电池，来解决电芯化成后补液工序繁琐，过程中橡胶钉反复使用存在密封不良的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种锂电池顶盖结构，包括:

顶盖，用于安装在锂电池上，所述顶盖上开设有注液孔，所述顶盖上还开设有台阶孔，所述台阶孔位于顶盖上表面，且与注液孔同轴心设置，台阶孔的直径大于注液孔的直径；

密封件，为橡胶材质，包括第一密封柱及设置在第一密封柱底部且与第一密封柱一体成型的第二密封柱，所述第一密封柱与台阶孔密封装配，第二密封柱与注液孔密封装配，所述第一密封柱顶面开设有竖直向下的注液通道，所述注液通道延伸至第二密封柱内。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述密封件还包括抵持部，所述抵持部设置在第二密封柱底部，用于固定电芯，所述抵持部的直径小于第二密封柱的直径。

进一步，优选的，所述抵持部的直径自上向下逐渐减小，所述注液通道延伸至抵持部内。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第二密封柱的直径大于注液孔的直径，所述第二密封柱与注液孔过盈配合。

进一步，优选的，所述注液孔的直径自上向下逐渐减小，所述第二密封柱的直径自上向下逐渐减小，且第二密封柱与注液孔过盈配合。

更进一步，优选的，所述第二密封柱外周圈设置有环状卡接部，所述注液孔内周壁设置有用于与卡接部相配合的卡接槽。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一密封柱与台阶孔间隙配合。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一密封柱顶面中心处设置有定位柱，所述定位柱的直径小于第一密封柱的直径，所述注液通道向上延伸贯穿定位柱的顶面。

本实用新型还公开了一种锂电池，包括上述锂电池顶盖结构；还包括电池壳体，和设于电池壳体内的电芯。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的锂电池顶盖结构，通过第二密封柱与注液孔配合，实现对注液孔的一次密封，再通过第一密封部与台阶孔的配合，实现对注液孔的二次密封，有助于提高对注液孔密封的可靠性，从而完成密封件对顶盖的密封；在电池注液时，可以通过将注液针插入到注液通道，刺穿密封件，完成向电芯注液，在注液后注液针拔出，密封件由于自身弹性形变刺穿口可以自动闭合，形成密封，无需打入传统橡胶钉，电芯在后续补液过程重复一次注液即可。补液结束后可直接进行后续生产，密封钉焊接工序可直接代替，优化了生产工艺，减少了设备的增补；

(2)通过第二密封柱与注液孔过盈配合，有助于提高第二密封部对注液孔密封的可靠性；

(3)通过注液孔的直径自上向下逐渐减小，第二密封柱的直径自上向下逐渐减小，一方面，方便第二密封柱插入到注液孔中，另一方面，可以使二者的密封性进一步提高；

(4)通过在第二密封柱外周圈设置有环状卡接部，并在注液孔内周壁设置有用于与卡接部相配合的卡接槽，可以使第二密封柱装配到注液孔中后，利用卡接部与卡接槽配合，使第二密封柱牢固固定在注液孔中，避免密封件脱离出注液孔，导致电解液泄露；

(5)通过设置定位部，方便匹配注液机，为注液机做定位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的顶盖与密封件的分解示意图；

图2为本实用新型公开的顶盖与密封件装配平面结构示意图；

图3为本实用新型公开的顶盖与密封件的平面结构示意图；

图4为本实用新型公开的顶盖与密封件一种实施方式结构示意图；

图5为本实用新型公开的顶盖与密封件另一种实施方式结构示意图；

附图标识：

1、顶盖；2、密封件；11、注液孔；12、台阶孔；21、第一密封柱；22、第二密封柱；23、注液通道；24、抵持部；25、定位柱；221、卡接部；111、卡接槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2，本实用新型实施例公开了一种锂电池顶盖结构，包括顶盖1及密封件2。

顶盖1，为金属材质，用于安装在锂电池的壳体上，顶盖1上开设有注液孔11，用于向壳体内的电芯注入电解液。顶盖1上还开设有台阶孔12，台阶孔12位于顶盖1上表面，且与注液孔11同轴心设置，台阶孔12的直径大于注液孔11的直径，台阶孔12及注液孔11用来装配密封件2，对注液孔11进行密封。

密封件2，为橡胶材质，质地较软，弹性形变较好。密封件2用于安装在注液孔11中来实现密封，其中，密封件2包括第一密封柱21及设置在第一密封柱21底部且与第一密封柱21一体成型的第二密封柱22，一体化成型设置，一方面，避免第一密封柱21与第二密封柱22分体式连接出现缝隙，进而防止电解液从缝隙中泄露，另一方面，可以增强整个密封件2的结构稳定性。第一密封柱21与台阶孔12密封装配，第二密封柱22与注液孔11密封装配，第一密封柱21顶面开设有竖直向下的注液通道23，注液通道23的内径大于注液针的外径，注液通道23延伸至第二密封柱22内。

采用上述技术方案，通过第二密封柱22与注液孔11配合，实现对注液孔11的一次密封，再通过第一密封部与台阶孔12的配合，实现对注液孔11的二次密封，有助于提高对注液孔11密封的可靠性，从而完成密封件2对顶盖1的密封；在电池注液时，可以通过将注液针插入到注液通道23，刺穿密封件2，完成向电芯注液。在注液后注液针拔出，密封件2由于自身弹性形变，刺穿口可以自动闭合，形成密封，无需打入传统橡胶钉，电芯在后续补液过程重复一次注液即可。补液结束后可直接进行后续生产，密封钉焊接工序可直接代替，优化了生产工艺，减少了设备的增补。

当顶盖1与电池壳内的电芯之间无下塑件时，电芯容易发生移动，为了避免上述情况发生，参照附图3所示，本实施例对密封件2做了进一步改进，密封件2还包括抵持部24，抵持部24设置在第二密封柱22底部，用于固定电芯，抵持部24的直径小于第二密封柱22的直径。由此设置，方便密封件2插入注液孔11后，抵持部24可以轻松穿过注液孔11，并对电芯进行固定，防止电芯移动。优选的，抵持部24和第二密封柱22及第一密封柱21一体成型。

在本实施例中，抵持部24的直径自上向下逐渐减小，注液通道23延伸至抵持部24内。由此设置，一方面方便抵持部24穿过注液孔11，另一方面，注液通道23延伸至抵持部24，不贯穿抵持部24底部，可以使注液完成后，抵持部24底端的刺穿口可以自动闭合，防止电解液泄露。本实施例的抵持部24的大小取决于电芯距离顶盖1间的距离。

作为一些较佳实施方式，第二密封柱22的直径大于注液孔11的直径，第二密封柱22与注液孔11过盈配合。由此设置，第二密封柱22与注液孔11装配后，可以卡的更紧，有助于提高第二密封部对注液孔11密封的可靠性。第二密封部与注液孔11配合的过盈量在0mm至1mm之间。

由于第二密封柱22与注液孔11过盈配合，且注液孔11为竖直通孔，在第二密封件2与注液孔11装配过程中，不太方便操作。为此，本实施例对第二密封柱22进行了改进，具体的，参照附图4所示，注液孔11的直径自上向下逐渐减小，第二密封柱22的直径自上向下逐渐减小，且第二密封柱22与注液孔11过盈配合。采用这样的结构设置，一方面，通过设置锥形结构的注液孔11，并使第二密封柱22与注液孔11外轮廓适配，方便第二密封柱22插入到注液孔11中，另一方面可以使二者卡的很紧，密封性进一步提高。

由于整个密封件2属于橡胶材质，装配到注液孔11内后，仅仅是第二密封柱22与注液孔11面面摩擦挤压进行密封，同时进行二者固定，但依旧存在密封件2发生与顶盖1脱离的情况。为此，参照附图5所示，本实施在第二密封柱22外周圈设置了环状卡接部221，注液孔11内周壁设置有用于与卡接部221相配合的卡接槽111。由此一来，可以使第二密封柱22装配到注液孔11中后，利用卡接部221与卡接槽111配合，使第二密封柱22牢固固定在注液孔11中，避免密封件2脱离出注液孔11，导致电解液泄露。

作为一些实施例，第一密封柱21与台阶孔12间隙配合，由此设置，可以避免因第一密封柱21与台阶孔12配合难度大，导致第二密封柱22无法完全装配到注液孔11中，造成密封性能降低。

作为一些可选实施方式，第一密封柱21顶面中心处设置有定位柱25，定位柱25的直径小于第一密封柱21的直径，由此设置，方便匹配注液机，为注液机做定位。注液通道23向上延伸贯穿定位柱25的顶面。由此设置，方便注液机与定位柱25定位后，注液针穿过注液通道23并向下刺穿整个密封件2实施对电芯补液或注液。

本实施例还公开了一种锂电池，包括上述锂电池顶盖结构；还包括电池壳体，和设于电池壳体内的电芯。通过上述顶盖1结构，可以向电池壳体内的电芯进行注液或补液。

本实用新型的工作原理是：

将电池壳体上安装好顶盖1，并将密封件2从上往下插入到注液孔11中，抵持部24首先穿过注液孔11，然后向下施加压力，第二密封柱22装配到注液孔11中，并与注液孔11卡接密封，第一密封柱21与台阶孔12密封，最后使抵持部24抵持到电池壳体内的电芯，进而完成顶盖1与密封件2的密封连接。在电池注液时，可以通过将注液针插入到注液通道23，刺穿密封件2，完成向电芯注液，在注液后注液针拔出，密封件2由于自身弹性形变刺穿口可以自动闭合，形成密封，无需打入传统橡胶钉，电芯在后续补液过程重复一次注液即可。补液结束后可直接进行后续生产，密封钉焊接工序可直接代替，优化了生产工艺，减少了设备的增补。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂电池顶盖结构，其特征在于，包括：

顶盖(1)，用于安装在锂电池上，所述顶盖(1)上开设有注液孔(11)，所述顶盖(1)上还开设有台阶孔(12)，所述台阶孔(12)位于顶盖(1)上表面，且与注液孔(11)同轴心设置，台阶孔(12)的直径大于注液孔(11)的直径；

密封件(2)，为橡胶材质，包括第一密封柱(21)及设置在第一密封柱(21)底部且与第一密封柱(21)一体成型的第二密封柱(22)，所述第一密封柱(21)与台阶孔(12)密封装配，第二密封柱(22)与注液孔(11)密封装配，所述第一密封柱(21)顶面开设有竖直向下的注液通道(23)，所述注液通道(23)延伸至第二密封柱(22)内。

2.如权利要求1所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述密封件(2)还包括抵持部(24)，所述抵持部(24)设置在第二密封柱(22)底部，用于固定电芯，所述抵持部(24)的直径小于第二密封柱(22)的直径。

3.如权利要求2所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述抵持部(24)的直径自上向下逐渐减小，所述注液通道(23)延伸至抵持部(24)内。

4.如权利要求1所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述第二密封柱(22)的直径大于注液孔(11)的直径，所述第二密封柱(22)与注液孔(11)过盈配合。

5.如权利要求4所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述注液孔(11)的直径自上向下逐渐减小，所述第二密封柱(22)的直径自上向下逐渐减小，且第二密封柱(22)与注液孔(11)过盈配合。

6.如权利要求5所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述第二密封柱(22)外周圈设置有环状卡接部(221)，所述注液孔(11)内周壁设置有用于与卡接部(221)相配合的卡接槽(111)。

7.如权利要求1所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述第一密封柱(21)与台阶孔(12)间隙配合。

8.如权利要求1所述的锂电池顶盖结构，其特征在于：所述第一密封柱(21)顶面中心处设置有定位柱(25)，所述定位柱(25)的直径小于第一密封柱(21)的直径，所述注液通道(23)向上延伸贯穿定位柱(25)的顶面。

9.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的锂电池顶盖结构；还包括电池壳体，和设于电池壳体内的电芯。

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