CN217035810U - 一种圆柱电池的盖板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆柱电池的盖板组件，包括壳体、上盖板和下盖板，壳体内部安装电池卷芯，电池卷芯的一端通过导电柄固定连接至下盖板，电池卷芯的下端接触连接至壳体底部内壁，下盖板、上盖板分别位于壳体上端内圈，且下盖板外围通过下绝缘件密封连接至壳体外围，上盖板下端通过上绝缘件接触连接至下盖板上端，上盖板上端通过折边压接至壳体上端内圈。本实用新型所述的一种圆柱电池的盖板组件，组合盖板采用上下两个盖板的设计，下盖板连接卷芯其中一极的汇流盘，上盖板与壳体翻边连接把电芯极性引到同侧，方便电芯在组成模组或系统时的汇流排设计和焊接，安全性好，装配简单，成本低。

Description

一种圆柱电池的盖板组件

技术领域

本实用新型属于圆柱电池领域，尤其是涉及一种圆柱电池的盖板组件。

背景技术

圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池。产品应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上、光伏能源上，传统圆柱电池盖板结构复杂；盖帽作为正极，壳体做为负极，组装成电池模组时正负极从圆柱电池两端进行导电连结不便于外部模组汇流排的设计和焊接；另现有一些新型结构，通过在U型壳体底部铆接极柱，把正负极都引到同侧的设计，但壳体铆接极柱对成本增加较大。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种圆柱电池的盖板组件，以解决现有技术的圆柱电池焊接不便，且可靠性差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种圆柱电池的盖板组件，包括壳体、上盖板和下盖板，壳体内部安装电池卷芯，电池卷芯的一端通过导电柄固定连接至下盖板，电池卷芯的下端接触连接至壳体底部内壁，下盖板、上盖板分别位于壳体上端内圈，且下盖板外围通过下绝缘件密封连接至壳体外围，上盖板下端通过上绝缘件接触连接至下盖板上端，上盖板上端通过折边压接至壳体上端内圈。

进一步的，所述折边与壳体是一体结构，壳体上端内壁设置一体结构的压台，下盖板通过下绝缘密封件压接至压台上端。

进一步的，所述下盖板上端中部设置凸台，且凸台中部设有注液孔，注液孔连通至壳体内部。

进一步的，所述凸台是倒桶状结构，凸台与下盖板是一体结构，凸台顶部内壁设有环形防爆刻槽。

进一步的，所述下盖板上沿径向设有若干防爆压痕。

进一步的，所述防爆压痕是扇形结构。

进一步的，所述下绝缘件包括第一环体和第二环体，第一环体的外围固定连接至第二环体的下端，且下盖板的下端通过第一环体抵接至压台的上端，下盖体的外接通过第二环体密封连接至壳体内壁，且第一环体和第二环体是一体结构。

进一步的，所述下盖板下端设有压薄环槽，第一环体位于压薄环槽内。

进一步的，所述上盖板中部设有避让孔，凸台位于避让孔内，上盖板上端设有压接环槽，壳体上端通过折边抵接至压接环槽内。

进一步的，所述上绝缘件包括第三环体和第四环体，第四环体的下端固定连接至第三环体的内圈，凸台的外围通过第四环体接触连接至避让孔内，上盖板下端通过第三环体接触连接至下盖板，且第三环体上沿径向设有若干短接孔，短接孔与防爆压痕一一对应。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种圆柱电池的盖板组件具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种圆柱电池的盖板组件，组合盖板采用上下两个盖板的设计，下盖板连接卷芯其中一极的汇流盘，上盖板与壳体翻边连接把电芯极性引到同侧，方便电芯在组成模组或系统时的汇流排设计和焊接，安全性好，装配简单，成本低。

(2)本实用新型所述的一种圆柱电池的盖板组件，下层盖板上设有防爆刻槽和防爆压痕的过压安全结构，在过充等情况产生气体时过压安全结构首先破裂弯曲与上层盖板短路，释放能量到安全状态，提高电池系统或模组的安全性能。

(3)本实用新型所述的一种圆柱电池的盖板组件，上下两层盖板之间的绝缘片，具有镂空结构，避开过压安全结构，同时节省材料降低成本，上下盖板的四周采用压薄的方式，节省了电芯空间，提高了电芯容量和能量密度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种圆柱电池的盖板组件在电池上装配的剖面示意图；

图2为本实用新型实施例所述的下盖板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的下盖板的剖面示意图；

图4为本实用新型实施例所述的下绝缘件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的上盖板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的上绝缘件的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体；11-折边；12-压台；2-上盖板；21-避让孔；22-压接环槽；3-下盖板；31-凸台；32-注液孔；33-防爆刻槽；34-防爆压痕；35-压薄环槽；4-电池卷芯；5-导电柄；6-上绝缘件；61-第三环体；62-第四环体；63-短接孔；7-下绝缘件；71-第一环体；72-第二环体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-6所示，一种圆柱电池的盖板组件，包括壳体1、上盖板2和下盖板3，壳体1内部安装电池卷芯4，电池卷芯4的一端通过导电柄5固定连接至下盖板3，电池卷芯4的下端接触连接至壳体1底部内壁，下盖板3、上盖板2分别位于壳体1上端内圈，且下盖板3外围通过下绝缘件7密封连接至壳体1外围，上盖板2下端通过上绝缘件6接触连接至下盖板3上端，上盖板2上端通过折边11压接至壳体1上端内圈，折边11与壳体1是一体结构，壳体1上端内壁设置一体结构的压台12，下盖板3通过下绝缘密封件压接至压台12上端。

下盖板3上端中部设置凸台31，且凸台31中部设有注液孔32，注液孔32连通至壳体1内部，凸台31是倒桶状结构，凸台31顶部内壁设有环形防爆刻槽33，凸台31、下盖板3和注液孔32是冲压一体成型，下盖板3上沿径向设有若干防爆压痕34，防爆压痕34是过压安全结构，如图2所示，防爆压痕34是扇形结构，可以有一个或多个，在过充或其他滥用条件下电芯内部产生气体，电芯内部压力达到一个定值时，该结构由向电芯内部向外裂开凸起，向外凸起后与上盖板2接触短路放电，使电芯的SOC状态降低达到比较安全的状态，而防爆刻槽33，用作防爆阀，在压力过大时从刻痕处裂开，释放气体，防止电芯内部压力过大发生爆炸，防爆阀刻痕的位置优选在折弯的拐弯处。

上述过压安全结构和防爆阀，是通过在下盖板3一侧或两侧进行刻痕或压薄来实现，刻痕或压薄深度可根据电芯设计的过压压力和防爆压力大小来调整，过压安全结构和防爆阀，起作用的压力具有这样关系，过压安全结构起作用压力小于防爆阀开启压力，并且都小于电芯壳体1和盖板能承受的最大压力，优选过压安全结构的起作用压力范围为0.5～1.2MPa，防爆阀开启压力为1.0～2.0MPa。

下绝缘件7位于下盖板3与壳体1之间，用于壳体1与下盖板3绝缘及密封，下绝缘件7包括第一环体71和第二环体72，第一环体71的外围固定连接至第二环体72的下端，且下盖板3的下端通过第一环体71抵接至压台12的上端，下盖体的外接通过第二环体72密封连接至壳体1内壁，且第一环体71和第二环体72是一体结构。

在应用时下盖板3下端可以设有压薄环槽35，第一环体71位于压薄环槽35内，压薄环槽35可以节省空间，增加电芯的容量和能量密度。

上盖板2中部设有避让孔21，凸台31位于避让孔21内，上盖板2上端设有压接环槽22，壳体1上端通过折边11抵接至压接环槽22内，上盖板2与壳体1四周及翻边紧密接触，为了接触电阻稳定或更小的接触电阻，壳体1与上盖板2可以通过激光焊、超声焊、铆接等方式加强连接，上盖板2可以有向上凸起的接触台，电芯组装后上盖板2的接触台与壳体1的翻边平齐，便于电芯之间的连接，也可以没有接触台，压接环槽22的可以采用压薄方式，压薄位置为壳体1四周翻边位置，未压薄位置高度与壳体1翻边平齐，便于电芯之间的连接，同时压薄可以节省空间增加电芯的容量和能量密度。

上绝缘件6置于上盖板2和下盖板3之间，用于隔开上下盖板3，实现上下盖板3的电分离，上绝缘件6包括第三环体61和第四环体62，第四环体62的下端固定连接至第三环体61的内圈，凸台31的外围通过第四环体62接触连接至避让孔21内，上盖板2下端通过第三环体61接触连接至下盖板3，且第三环体61上沿径向设有若干短接孔63，短接孔63与防爆压痕34一一对应。

该盖板组件组件、电芯和壳体1装配时，壳体1通过滚槽翻边的折边11封口电芯，电芯把正负极引到同侧，便于组成模组和系统时电芯之间的连接；同时具有过压安全结构和防爆阀的结构，提高了电芯的安全性能以及模组和系统的安全性能，如过充时内压增加，过压安全结构起作用，上下盖板3短路相当于正负极外部短路，降低SOC使其处于安全状态，另外在系统或模组发生一个电芯热失控时，热量传递到相邻电芯，电芯受热，电解液气化和SEI膜的分解及正负极的副反应产生的气体导致电芯内压增加，过压安全结构起作用后短路，释放电量降低SOC使其处于安全状态，大大延长热蔓延时间甚至不发生热蔓延，提高电池系统或模组的安全性能。

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 (10)

1.一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：包括壳体(1)、上盖板(2)和下盖板(3)，壳体(1)内部安装电池卷芯(4)，电池卷芯(4)的一端通过导电柄(5)固定连接至下盖板(3)，电池卷芯(4)的下端接触连接至壳体(1)底部内壁，下盖板(3)、上盖板(2)分别位于壳体(1)上端内圈，且下盖板(3)外围通过下绝缘件(7)密封连接至壳体(1)外围，上盖板(2)下端通过上绝缘件(6)接触连接至下盖板(3)上端，上盖板(2)上端通过折边(11)压接至壳体(1)上端内圈。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：折边(11)与壳体(1)是一体结构，壳体(1)上端内壁设置一体结构的压台(12)，下盖板(3)通过下绝缘密封件压接至压台(12)上端。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：下盖板(3)上端中部设置凸台(31)，且凸台(31)中部设有注液孔(32)，注液孔(32)连通至壳体(1)内部。

4.根据权利要求3所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：凸台(31)是倒桶状结构，凸台(31)与下盖板(3)是一体结构，凸台(31)顶部内壁设有环形防爆刻槽(33)。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：下盖板(3)上沿径向设有若干防爆压痕(34)。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：防爆压痕(34)是扇形结构。

7.根据权利要求2所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：下绝缘件(7)包括第一环体(71)和第二环体(72)，第一环体(71)的外围固定连接至第二环体(72)的下端，且下盖板(3)的下端通过第一环体(71)抵接至压台(12)的上端，下盖体的外接通过第二环体(72)密封连接至壳体(1)内壁，且第一环体(71)和第二环体(72)是一体结构。

8.根据权利要求7所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：下盖板(3)下端设有压薄环槽(35)，第一环体(71)位于压薄环槽(35)内。

9.根据权利要求3所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：上盖板(2)中部设有避让孔(21)，凸台(31)位于避让孔(21)内，上盖板(2)上端设有压接环槽(22)，壳体(1)上端通过折边(11)抵接至压接环槽(22)内。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱电池的盖板组件，其特征在于：上绝缘件(6)包括第三环体(61)和第四环体(62)，第四环体(62)的下端固定连接至第三环体(61)的内圈，凸台(31)的外围通过第四环体(62)接触连接至避让孔(21)内，上盖板(2)下端通过第三环体(61)接触连接至下盖板(3)，且第三环体(61)上沿径向设有若干短接孔(63)，短接孔(63)与防爆压痕(34)一一对应。

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