CN217405565U - 一种顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶盖组件及电池，该顶盖组件包括顶盖片、端子极柱、密封件、下塑胶件和电连接件，顶盖片上设有极柱配合孔，端子极柱穿设在极柱配合孔内，具有相对设置的第一连接面和第二连接面，密封件套设在端子极柱上，且夹设在端子极柱、极柱配合孔的内周壁以及顶盖片的上表面之间，下塑胶件贴合在顶盖片的下表面上，电连接件贴合在下塑胶件，且与端子极柱相连。该顶盖组件在确保二者绝缘的前提下提升了端子极柱和顶盖片的重叠高度，从而有利于电芯能量密度的提高。

Description

一种顶盖组件及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。

背景技术

目前市场上的动力储能通常采用方形电芯，为了提高极片填充率，常设端子覆盖于顶盖片上，顶盖片存有电极引出孔，电芯组件安装后存在电极引出孔所处垂直空间空闲，空间未得到有效利用，不利于电芯能量密度的提高，端子本身高度在顶盖片以上设置，占据了模组垂直空间等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提出一种顶盖组件，该顶盖组件在确保二者绝缘的前提下提升了端子极柱和顶盖片的重叠高度，从而有利于电芯能量密度的提高。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电池，该电池的壳体空间富裕，可以放置更高尺寸的电芯，且电池的能量密度较高。

本实用新型公开了一种顶盖组件，包括：顶盖片，所述顶盖片上设有极柱配合孔；端子极柱，所述端子极柱穿设在所述极柱配合孔内，具有相对设置的第一连接面和第二连接面；密封件，所述密封件套设在所述端子极柱上，且夹设在所述端子极柱、所述极柱配合孔的内周壁以及所述顶盖片的上表面之间；下塑胶件，所述下塑胶件贴合在所述顶盖片的下表面上；电连接件，所述电连接件贴合在下塑胶件且与所述端子极柱相连；其中：所述端子极柱具有第一装配状态和第二装配状态，在所述第一装配状态，所述第一连接面与所述电连接件贴合，且所述第一连接面和所述第二连接面分别位于所述顶盖片的两侧；在所述第二装配状态，所述第二连接面与所述电连接件贴合，且所述第一连接面和所述第二连接面分别位于所述顶盖片的两侧。

在一些实施例中，在所述第一装配状态，所述第一连接面与所述下塑胶件背离所述顶盖片的表面齐平设置；在所述第二装配状态，所述第二连接面与所述下塑胶件背离所述顶盖片的表面齐平设置。

在一些实施例中，所述端子极柱包括相连的极柱部和极板部，所述极板部上设有与所述极柱部间隔设置且可弯折的密封翻边，折弯后的所述密封翻边压紧在所述密封件上。

在一些具体的实施例中，所述极柱部、所述极板部及所述密封翻边一体成型。

在一些具体的实施例中，所述密封翻边沿所述极柱部的周向延伸设置。

在一些具体的实施例中，所述密封件与所述端子极柱配合的极柱装配孔为台阶孔，且包括第一孔和第二孔，所述第一孔的直径小于所述第二孔的直径；在所述第一装配状态，所述第一孔与所述密封翻边未被折弯的部分配合，所述第二孔与所述极板部配合；在所述第二装配状态，所述第一孔与所述密封翻边未被折弯的部分配合，所述第二孔与所述密封翻边被折弯的部分配合。

在一些实施例中，所述顶盖片的上表面上设有配合凸起，所述配合凸起上设有容纳槽，所述密封件的外周壁具有沿其周向方向延伸设置的配合翻边，所述配合翻边配合在所述容纳槽内。

在一些实施例中，所述极柱配合孔的内侧壁上设有沿其周向方向间隔设置的环形凸起，所述密封件的外周壁上设有沿其周向方向延伸设置的环形凹槽，所述环形凹槽与所述环形凸起配合。

在一些实施例中，所述顶盖片的下表面上设有环绕所述极柱配合孔设置的避让槽。

本实用新型还公开了一种电池，包括前文所述的顶盖组件和壳体，所述壳体内设有电芯，所述顶盖组件扣合在所述壳体上。

本实用新型的顶盖组件的有益效果：由于端子极柱的第一连接面和第二连接面均分别位于顶盖片的两侧，使得端子极柱与极柱配合孔的重合高度最大化，从而使得端子极柱充分地利用了极柱配合孔的空间，降低了整个顶盖组件在端子极柱处的高度，有利于提升电池的体积能量密度。与此同时，密封件不仅保证了端子极柱与极柱配合孔之间的连接密封性，还确保了端子极柱与顶盖片的上表面以及极柱配合孔的内周壁之间的绝缘特性，使得该顶盖组件无需设置传统顶盖组件中使用的上塑胶件，简化了整个顶盖组件的结构，降低了制造成本。

本实用新型的电池的有益效果：由于具有前文所述的顶盖组件，使得壳体内部空间富裕，可以放置更高尺寸的电芯，且电池的能量密度较高。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的顶盖组件处于第一装配状态的分解示意图；

图2是本实用新型实施例的顶盖组件处于第一装配状态的局部剖视图；

图3是本实用新型实施例的顶盖组件处于第二装配状态的分解示意图；

图4是本实用新型实施例的顶盖组件处于第二装配状态的局部剖视图；

图5是本实用新型实施例的顶盖组件的端子极柱的密封翻边弯折前的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的顶盖组件的端子极柱的密封翻边弯折后的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的顶盖组件的密封件的结构示意图。

附图标记：

1、顶盖片；11、极柱配合孔；12、环形凸起；13、配合凸起；14、容纳槽；15、避让槽；

2、端子极柱；21、极柱部；211、第二连接面；22、极板部；221、第一连接面；23、密封翻边；

3、密封件；31、极柱装配孔；311、第一孔；312、第二孔；32、配合翻边；33、环形凹槽；

4、下塑胶件；5、电连接件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图7描述本实用新型实施例的顶盖组件的具体结构。

本实用新型公开了一种顶盖组件，如图1及图3所示，该顶盖组件包括顶盖片1、端子极柱2、密封件3、下塑胶件4和电连接件5，顶盖片1上设有极柱配合孔11，端子极柱2穿设在极柱配合孔11内，具有相对设置的第一连接面221和第二连接面211，密封件3套设在端子极柱2上，且夹设在端子极柱2、极柱配合孔11的内周壁以及顶盖片1的上表面之间，下塑胶件4贴合在顶盖片1的下表面上，电连接件5贴合在下塑胶件4，且与端子极柱2相连。第一连接面221和第二连接面211分别位于顶盖片1的两侧。

可以理解的是，第一连接面221和第二连接面211均分别位于顶盖片1的两侧，由此使端子极柱2完全穿设在极柱配合孔11内，使得端子极柱2与极柱配合孔11的重合高度最大化，即端子极柱2充分地利用了极柱配合孔11的空间，从而降低了整个顶盖组件在端子极柱2处的高度，有利于提升电池的体积能量密度。与此同时，顶盖片1靠近电池内电芯的表面为下表面，顶盖片1背离电池内电芯的表面为上表面。与此同时，由于密封件3套设在端子极柱2上，且夹设在端子极柱2、极柱配合孔11的内周壁以及顶盖片1的上表面之间，密封件3不仅保证了端子极柱2与极柱配合孔11之间的连接密封性，还确保了端子极柱2与顶盖片1的上表面以及极柱配合孔11的内周壁之间的绝缘特性。由此，本实施例顶盖组件无需设置传统顶盖组件中使用的上塑胶件，简化了整个顶盖组件的结构，降低了制造成本。

需要补充说明的是，在实际结构中，端子极柱2分为正极柱和负极柱，正极柱的第一连接面221和第二连接面211所在位置的材质是均为铝，负极柱的结构可以有两种，第一种：第一连接面221所在位置的材质是铜，第二连接面211所在位置的材质可以是铝；第二种：第一连接面221所在位置的材质可以是铝，第二连接面211所在位置的材质可以是铜。

在一些实施例中，端子极柱2具有第一装配状态和第二装配状态，如图2所示，在第一装配状态，第一连接面221与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置，且第一连接面221与电连接件5贴合；如图4所示，在第二装配状态，第二连接面211与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置，且第二连接面211与电连接件5贴合。可以理解的是，可以理解的是，由于端子极柱2具有两种装配装配，那么在实际安装过程中，端子极柱2既可以从上向下安装，也可以从下向上安装，实现了端子极柱2的防呆安装，从而方便了端子极柱2的安装，提升了顶盖组件的组装效率。与此同时，由于电连接件5贴合在下塑胶件4上，无论是在第一装配状态还是在第二装配状态，端子极柱2均没有超出下塑胶件4，电连接件5可以采用平面设计，避免了三维结构冲压成型带来的成本升高和开发周期较长的问题。与此同时，第一连接面221与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置或者第二连接面211与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置，方便了端子极柱2与电连接件5的连接。

在一些实施例中，如图4及图5所示，端子极柱2包括相连的极柱部21和极板部22，极板部22上设有与极柱部21间隔设置且可弯折的密封翻边23，折弯后的密封翻边23压紧在密封件3上。可以理解的是，端子极柱2、密封件3、顶盖片1装配前端子极柱2的密封翻边23处于翻转前位置(即与极柱部21的轴向方向平行的位置)，此时装配可以顺利安装到位，端子极柱2可以先与密封件3装配后再与顶盖片1进行装配，当装配到位后，对密封翻边23实施翻边作业，使密封翻边23可以翻转(翻转到与极柱部21的轴向方向垂直或者呈锐角的位置)，翻转后的密封翻边23压紧密封件3，紧紧的将顶盖片1包裹住，实现密封效果。综上所示，增设的密封翻边23能够方便且牢固地将密封件3压紧在顶盖片1上的上表面上，从而既保证了端子极柱2、密封件3以及顶盖片1三者的连接稳定性，又保证了端子极柱2与顶盖片1的连接密封性。

在一些具体的实施例中，极柱部21、极板部22及密封翻边23一体成型。由此，简化了整个端子极柱2的制造工艺，降低了端子极柱2的制造成本。

在一些具体的实施例中，密封翻边23沿极柱部21的周向延伸设置。可以理解的是，密封翻边23环绕极柱部21一周设置，这样当密封翻边23折弯后能够将极柱部21周围一圈的密封件3紧密地压接在顶盖片1上，从而确保了密封翻边23对密封件3的压接作用。

在一些具体的实施例中，如图2及图4所示，密封件3与端子极柱2配合的极柱装配孔31为台阶孔，且包括第一孔311和第二孔312，第一孔311的直径小于第二孔312的直径；在第一装配状态，第一孔311与密封翻边23未被折弯的部分配合，第二孔312与极板部22配合；在第二装配状态，第一孔311与密封翻边23未被折弯的部分配合，第二孔312与密封翻边23被折弯的部分配合。可以理解的是，密封件3与端子极柱2配合的极柱装配孔31为台阶孔，这样无论是在第一装配状态还是第二装配状态，密封件3与端子极柱2配合的均较为紧密，从而提升了密封件3与端子极柱2的连接稳定性。

在一些实施例中，如图2及图4所示，顶盖片1的上表面上设有配合凸起13，配合凸起13上设有容纳槽14，如图7所示，密封件3的外周壁具有沿其周向方向延伸设置的配合翻边32，配合翻边32配合在容纳槽14内。可以理解的是，如果顶盖片1的上表面为平面，那么密封翻边23对密封件3的配合翻边32的压紧作用就相对较差，不利于提升密封件3的连接稳定性，而在本实施例中，顶盖片1背离下塑胶件4的表面上设有配合凸起13，配合凸起13上设有容纳槽14，折弯后的密封翻边23能够将密封件3的配合翻边32压紧在容纳槽14内，这样能够最大限度提升密封件3的密封作用。

在一些实施例中，如图2及图4所示，极柱配合孔11的内侧壁上设有沿其周向方向间隔设置的环形凸起12，如图7所示，密封件3的外周壁上设有沿其周向方向延伸设置的环形凹槽33，环形凹槽33与环形凸起12配合。可以理解的是，环形凹槽33与环形凸起12的配合能够提升密封件3与顶盖片1的连接稳定性以及连接密封性，从而确保顶盖片1在端子极柱2配合处的密封特性。

在一些实施例中，顶盖片1的下表面上设有环绕极柱配合孔11设置的避让槽15。可以理解的是，在折弯密封翻边23的过程中，密封件3会发生变形，避让槽15能够给变形的密封件3提供空间，从而确保密封件3与顶盖片1的稳定连接。

实施例：

下面参考图1-图7描述本实用新型一个具体实施例的顶盖组件的具体结构。

如图1所示，顶盖组件包括顶盖片1、端子极柱2、密封件3、下塑胶件4和电连接件5，顶盖片1上设有极柱配合孔11，极柱配合孔11的内侧壁上设有沿其周向方向间隔设置的环形凸起12，顶盖片1的上表面上设有配合凸起13，配合凸起13上设有容纳槽14。顶盖片1的下表面上设有环绕极柱配合孔11设置的避让槽15。端子极柱2穿设在极柱配合孔11内，具有相对设置的第一连接面221和第二连接面211，端子极柱2包括相连的极柱部21和极板部22，极板部22上设有与极柱部21间隔设置且可弯折的密封翻边23。密封件3套设在端子极柱2上，密封件3的外周壁具有沿其周向方向延伸设置的配合翻边32，配合翻边32被折弯后的密封翻边23压接在容纳槽14内。密封件3的外周壁上设有沿其周向方向延伸设置的环形凹槽33，环形凹槽33与环形凸起12配合。如图2所示，在第一装配状态，第一连接面221与电连接件5贴合，且第一连接面221和第二连接面211分别位于顶盖片1的两侧。下塑胶件4贴合在顶盖片1的下表面上，电连接件5贴合在下塑胶件4，且与端子极柱2相连。端子极柱2具有第一装配状态和第二装配状态，如图2所示，在第一装配状态，第一连接面221与电连接件5贴合，第一连接面221与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置，第一连接面221和第二连接面211分别位于顶盖片1的两侧。如图4所示，在第二装配状态，第二连接面211与电连接件5贴合，且第一连接面221和第二连接面211分别位于顶盖片1的两侧。第二连接面211与下塑胶件4背离顶盖片1的表面齐平设置。密封件3与端子极柱2配合的极柱装配孔31为台阶孔，且包括第一孔311和第二孔312，第一孔311的直径小于第二孔312的直径；在第一装配状态，第一孔311与密封翻边23未被折弯的部分配合，第二孔312与极板部22配合；在第二装配状态，第一孔311与密封翻边23未被折弯的部分配合，第二孔312与密封翻边23被折弯的部分配合。

需要补充说明的是，在本实施例中，端子极柱2由金属板材制备而成，其中正极的端子极柱2由铝板制备而成，负极的端子极柱2由铜铝复合板材制备而成，端子极柱2、密封件3、顶盖片1装配前端子极柱2的密封翻边23处于翻转前位置，此时装配可以顺利安装到位，端子极柱2可以先与密封件3装配后再与顶盖片1进行装配，当装配到位后，对密封翻边23实施翻边作业，使密封翻边23可以翻转，翻转后的密封翻边23压紧密封件3，紧紧的将顶盖片1包裹住，实现密封效果。密封件3由高分子材料制备而成，该密封材质具有良好的压缩与密封性能，可以经过注塑制备得到，密封件3可以先与顶盖片1进行装配后，再将端子极柱2装入密封件3内；也可以先与端子极柱2装配后，再装入顶盖片1中，待端子极柱2的密封翻边23翻转后，密封件3被压迫，实现密封效果。顶盖片1由金属材质组成，可以是铝材质或其他金属材质的板材经过落料方式制备而成，当顶盖片1与端子极柱2、密封件3装配后，端子极柱2的密封翻边23被翻转，端子极柱2压迫密封件3，顶盖片1被压迫后的密封件3包裹，端子极柱2也实现了对顶盖片1的绝缘包裹，装配完成，下塑胶采用高分子材料，通过注塑工艺制备而成。

本实施例的顶盖组件的安装方式有以下两种：

第一装配状态如下：

S1：将端子极柱2套设在密封件3上；

S2：预装配的端子极柱2与密封件3从顶盖片1的下方(即靠近电芯的一侧)装入极柱配合孔11内；

S3：将装配后的端子极柱2、密封件3及顶盖片1的组合放置在固定台上，使密封件3抵住顶盖片1的配合凸起13，并使端子极柱2的下面得到支撑，由上至下对端子极柱2的密封翻边23进行压迫；

S4：压迫后的密封翻边23与顶盖片1成平行状态，或者倒扣在顶盖片1上的配合凸起13上，实现更进一步的密封效果

S5：下塑胶件4与顶盖片1通过超声焊接等方式结合在一起。

第二装配状态如下：

S1：将端子极柱2套设在密封件3上；

S2：预装配的端子极柱2与密封件3从顶盖片1的上方(即远离电芯的一侧)装入极柱配合孔11内；

S3：将装配后的端子极柱2、密封件3及顶盖片1的组合放置在固定台上，使密封件3抵住顶盖片1的环形凸起12，并使端子极柱2的上面得到支撑，由下至上对端子极柱2的密封翻边23进行压迫；

S4：压迫后的密封翻边23与顶盖片1成平行状态，或者倒扣在顶盖片1上的配合凸起13上，实现更进一步的密封效果；

S5：下塑胶件4与顶盖片1通过超声焊接等方式结合在一起。

本实施例的顶盖组件具有以下优点：

第一：顶盖组件在不占用电芯内部极片填充的情况下，通过利用顶盖片1的极柱配合孔11的垂直空间，降低了端子整体高度，进而降低电芯整体高度，有利于提升模组或电池包的体积能量密度；

第二：电连接件5可以采用平面设计，避免了三维结构冲压成型带来的成本升高和开发周期问题。

本实用新型还公开了一种电池，包括前文的顶盖组件和壳体，壳体内设有电芯，顶盖组件扣合在壳体上。

本实用新型的电池，由于具有前文所述的顶盖组件，使得壳体内部空间富裕，可以放置更高尺寸的电芯，且电池的能量密度较高。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖片(1)，所述顶盖片(1)上设有极柱配合孔(11)；

端子极柱(2)，所述端子极柱(2)穿设在所述极柱配合孔(11)内，具有相对设置的第一连接面(221)和第二连接面(211)；

密封件(3)，所述密封件(3)套设在所述端子极柱(2)上，且夹设在所述端子极柱(2)、所述极柱配合孔(11)的内周壁以及所述顶盖片(1)的上表面之间；

下塑胶件(4)，所述下塑胶件(4)贴合在所述顶盖片(1)的下表面上；

电连接件(5)，所述电连接件(5)贴合在所述下塑胶件(4)上且与所述端子极柱(2)相连；其中：

所述第一连接面(221)和所述第二连接面(211)分别位于所述顶盖片(1)的两侧；所述端子极柱(2)包括相连的极柱部(21)和极板部(22)，所述极板部(22)上设有与所述极柱部(21)间隔设置且可弯折的密封翻边(23)，折弯后的所述密封翻边(23)压紧在所述密封件(3)上。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述端子极柱(2)具有第一装配状态和第二装配状态；其中：

在所述第一装配状态，所述第一连接面(221)与所述下塑胶件(4)背离所述顶盖片(1)的表面齐平设置，且所述第一连接面(221)与所述电连接件(5)贴合；

在所述第二装配状态，所述第二连接面(211)与所述下塑胶件(4)背离所述顶盖片(1)的表面齐平设置，且所述第二连接面(211)与所述电连接件(5)贴合。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱部(21)、所述极板部(22)及所述密封翻边(23)一体成型。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封翻边(23)沿所述极柱部(21)的周向延伸设置。

5.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件(3)与所述端子极柱(2)配合的极柱装配孔(31)为台阶孔，且包括第一孔(311)和第二孔(312)，所述第一孔(311)的直径小于所述第二孔(312)的直径。

6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片(1)的上表面上设有配合凸起(13)，所述配合凸起(13)上设有容纳槽(14)，所述密封件(3)的外周壁具有沿其周向方向延伸设置的配合翻边(32)，所述配合翻边(32)配合在所述容纳槽(14)内。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱配合孔(11)的内侧壁上设有沿其周向方向间隔设置的环形凸起(12)，所述密封件(3)的外周壁上设有沿其周向方向延伸设置的环形凹槽(33)，所述环形凹槽(33)与所述环形凸起(12)配合。

8.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片(1)的下表面上设有环绕所述极柱配合孔(11)设置的避让槽(15)。

9.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的顶盖组件和壳体，所述壳体内设有电芯，所述顶盖组件扣合在所述壳体上。

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