CN217641567U - 翻边铆接的动力电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翻边铆接的动力电池顶盖，包括顶盖片，顶盖片的极柱孔位处设有正、负极极柱组件，正、负极极柱组件包括上塑件、密封件和极柱；上塑件包括铆接台，极柱包括极柱限位部和极柱部，极柱部配合入极柱孔中，极柱限位部作用于顶盖片下表面以限位，密封件设置于极柱与顶盖片之间以使极柱与顶盖片不导通；极柱部上设有经翻边形成的翻边铆接部，极柱绝缘地铆接至顶盖片上。

Description

翻边铆接的动力电池顶盖

技术领域

本实用新型属于动力电池配件技术领域，具体涉及一种翻边铆接的动力电池顶盖。

背景技术

动力电池是新能源车的重要组成部件，现有的新能源电池多采用锂离子电池作为其动力电池。对于动力锂电池而言，除电芯、BMS等关键部件外，电池壳体结构也是其安全性的一个重要因素。其中，极柱是电池模组的组成部分，其除用于与模组内的电芯的正负极相连以用于导电外，也需要具有相应的结构强度和密封要求，以满足汽车的应用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通过对极柱进行翻边铆接以固定于顶盖片上的翻边铆接的动力电池顶盖。

一种翻边铆接的动力电池顶盖，其包括顶盖片，顶盖片上设有极柱孔位，正极极柱组件或负极极柱组件配合于极柱孔位处；所述正极极柱组件与负极极柱组件包括上塑件、密封件和极柱。所述极柱孔位包括极柱孔。所述上塑件包括上塑件主体和第一通孔，围绕第一通孔设有铆接台。所述极柱包括极柱限位部和极柱部，极柱部配合入极柱孔中，极柱限位部作用于顶盖片下表面以限位，密封件设置于极柱与顶盖片之间以使极柱与顶盖片不导通。

极柱部的顶端设有上极柱部，极柱部的顶端外缘经翻边形成为翻边铆接部，翻边铆接部至少部分外凸地设置。在极柱的翻边铆接部翻边形成以后，将上塑件注塑成型于极柱外围，使得上塑件或密封件设置于翻边铆接部与顶盖片之间以使极柱绝缘地铆接至顶盖片上。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述密封件包括第一密封部、第二通孔和第二密封部，第二密封部围绕第二通孔连续或间隔地设置；所述第一密封部设置于极柱限位部与顶盖片下表面之间，第二密封部设置于极柱部与极柱孔之间，且密封件在翻边铆接后处于受压压缩状态。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述密封件包括第三密封部，第三密封部设置于第二密封部的上口处并外凸地设置，第三密封部顶端与铆接台齐平，翻边铆接部作用于第三密封部和铆接台上以限位。所述上塑件与密封件采用绝缘材质制成。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述顶盖片下表面上设有极柱定位部，极柱定位部上设有第一定位部，第一密封部上设有第二定位部，第一定位部与第二定位部凹凸配合以定位。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述极柱限位部上还设有第三定位部，第一密封部上设有第四定位部，第三定位部与第四定位部凹凸配合以定位。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述顶盖片下表面上还设有极柱定位部，极柱定位部包括第二台阶和第一防呆部，第二台阶凹设于顶盖片下表面上；所述极柱限位部与第一密封部上对应设有第二防呆部和第三防呆部。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括下塑件(4)，下塑件配合于顶盖片下方；所述下塑件上设有极柱导通部，极柱导通部包括极柱导通孔和第四防呆部。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述上塑件还包括上第一连接部，顶盖片上表面上对应设有第二连接部；下塑件上设有第三连接部，顶盖片下表面上设有第四连接部；所述第二连接部与第四连接部为铆接孔，上塑件与下塑件采用塑料制成，第一连接部在注塑时配入第二连接部中以将上塑件连接至顶盖片上，第三连接部经热熔后配入第四连接部中以将下塑件连接至顶盖片上；所述下塑件上还设有缓冲腔，缓冲腔设置于防爆阀片下方。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括转接片，转接片配合入极柱导通孔中以与极柱导通。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述转接片上设有第五定位部，极柱的下表面上对应设有第六定位部，第五定位部与第六定位部凹凸配合以定位。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述极柱包括正极极柱或负极极柱，正极极柱为一体式极柱，采用铝合金材质制成，负极极柱为分体式极柱，包括第一负极柱和第二负极柱，第一负极柱为铝合金材质，第二负极柱为铜铝合金材质，且所述极柱限位部由第一负极柱与第二负极柱共同形成。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括注液口和防爆阀，注液口与防爆阀设置于顶盖片上。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述顶盖片上设有防爆阀孔，防爆阀包括防爆阀片和保护贴膜，防爆阀片设置于防爆阀孔下方或防爆阀片一体成型于顶盖片上，保护贴膜设置于防爆阀孔上方或防爆阀片上。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述顶盖片上设有两个极柱孔位，正极极柱组件与负极极柱组件分别配合于两个极柱孔位处以形成一体式顶盖。

根据上述的翻边铆接的动力电池顶盖，所述顶盖片包括正极电池顶盖和负极电池顶盖，正极电池顶盖上设有正极极柱组件和注液口，负极电池顶盖上设有防爆阀和负极极柱组件，以形成分体式顶盖。

本实用新型的翻边铆接的动力电池顶盖具有以下有益效果：

1.通过对极柱进行翻边铆接，将极柱、上塑件及密封件一同铆接于顶盖片上，不需要额外的部件来铆接，加工便利且稳定可靠。

2.极柱与顶盖片之间被密封件和上塑件隔绝，提升了绝缘性。

3.密封件围绕极柱侧壁设置并位于极柱限位部与顶盖片之间，其在翻边铆接时被压缩，使得对极柱的密封性大大提升。

4.上塑件件采用注塑成型地形成于极柱外围，其绝缘性符合要求且连接牢固。

5.下塑件采用预先注塑成型后热熔连接，在确保连接牢固的前提下降低了工艺成本。

6.密封件、极柱、转接片分别具有防呆和定位结构，易装配。

7.转接片与极柱之间具有抗扭力结构，提升了极柱的扭力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的翻边铆接的动力电池顶盖的结构示意图；

图2是图1实施例的结构分解示意图；

图3是图1实施例中正极极柱处的剖视图；

图4是图1实施例中负极极柱处的剖视图；

图5是图1实施例中顶盖片的顶视结构示意图；

图6是图1实施例中顶盖片的底视结构示意图；

图7是图1实施例的顶盖片的局部剖视图，其是极柱孔处的结构剖视图；

图8是图1实施例中的上塑件的结构示意图；

图9是图1实施例中的正极极柱的结构示意图；

图10是图9的剖视图；

图11是图1实施例中的密封件的结构示意图；

图12是图1实施例中的下塑件的结构示意图；

图13是本实用新型实施例二的翻边铆接的动力电池顶盖的结构分解示意图；

图14是图2实施例中的顶盖片的防爆阀片处的剖视图；

图15是实施例一或二的极柱翻边加工的剖视结构示意图，图中示出了原始极柱如a所示，一次翻边加工后形成如b所示的状态，二次翻边加工后成型如c所示的极柱铆接配合状态。

以上各附图中的附图标号如下：

正极极柱组件10a，负极极柱组件10b，顶盖片2，防爆阀3，下塑件4，极柱10，上塑件11，密封件12，正极极柱13，负极极柱14，转接片16，极柱孔位21，注液口22，防爆阀孔23，极柱定位部24，防爆阀片31，保护贴膜32，极柱导通部41，缓冲腔42，极柱部100，上极柱部101，翻边铆接部102，极柱限位部103，极柱侧壁104，第三定位部105，第三防呆部106，上塑件主体111，第一通孔112，第一连接部113，铆接台114，第一密封部121，第二通孔122，第二密封部123，第二防呆部124，第二定位部125，第三密封部126，第一负极柱141，第二负极柱142，第五定位部161，顶盖片上表面201，顶盖片下表面202，第二连接部203，第四连接部204，极柱孔211，第一台阶212，第二台阶241，第一防呆部242，第一定位部243，极柱导通孔411，第四防呆部412，第三连接部413。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。

实施例一

如图1所示，一种翻边铆接的动力电池顶盖，其包括一个顶盖片2和设置于其上的正极极柱组件10a和负极极柱组件10b，以形成为一体式的电池顶盖。该电池顶盖还包括用于加注电解液的注液口22，以及用于起防爆作用的防爆阀3。所述顶盖片2下方还设有下塑件4，其采用绝缘材质制成，例如塑料，以将顶盖片2与电池壳体(图中未示出)绝缘连接。

如图2所示，所述顶盖片2上设有贯通设置的防爆阀孔23，防爆阀3包括防爆阀片31和保护贴膜32，防爆阀片31设置于防爆阀孔23下方，保护贴膜设置于防爆阀孔23上方，以形成如图1所示的防爆阀3。

如图1、2所示，所述正极极柱组件10a与负极极柱组件10b分设于顶盖片2的两端处，注液口22与防爆阀3设置于两者之间。

如图2所示，所述顶盖片2上设有两个极柱孔位21，正极极柱组件10a和负极极柱组件10b分别配合于一个极柱孔位21处。所述正极极柱组件10a与负极极柱组件10b均包括上塑件11、密封件12和极柱10。

如图5-7所示，所述顶盖片2包括顶盖片上表面201和顶盖片下表面202，每一极柱孔位21包括一个贯通顶盖片2设置的极柱孔211。顶盖片上表面201上围绕极柱孔211设有第一台阶212，其相对于顶盖片上表面201凹设。顶盖片下表面202上设有极柱定位部24，顶盖片下表面202上围绕极柱孔211设有第二台阶241，第二台阶241设置于极柱定位部24处并相对于顶盖片下表面202凹设。极柱定位部24还包括第一防呆部242，第二台阶241内还设有第一定位部243，其为定位孔。

所述顶盖片上表面201上围绕第一台阶212还设有若干第二连接部203，顶盖片下表面202上围绕第二台阶241还设有若干第四连接部204，第二连接部203与第四连接部204均为铆接孔，其内壁各处直径不同以配合形成连接结构。

如图3、4所示，所述极柱10根据其所在位置分为正极极柱13或负极极柱14。

在本实施例中，所述正极极柱13为一体式极柱，其采用铝合金材质。负极极柱14为分体式极柱，包括第一负极柱141和第二负极柱142，第一负极柱141为铝合金材质，第二负极柱142为铜铝合金材质。并且，在本实施例中，所述极柱限位部103由第一负极柱141与第二负极柱142共同形成。

如图8所示，所述上塑件11包括上塑件主体111和位于上塑件主体111中心处贯通其设置的第一通孔112，围绕第一通孔112设有铆接台114，铆接台114形成于上塑件主体111上。并且，上塑件主体111的下表面上还设有第一连接部113。

如图9、10所示，极柱10包括极柱限位部103和凸设于其上的极柱部100，极柱部100的顶端形成为上极柱部101，极柱部100的顶端外缘经翻边形成为至少部分外凸的翻边铆接部102，翻边铆接部102与极柱限位部103之间的极柱部100形成为极柱侧壁104。所述极柱限位部103上还设有第三定位部105，其为定位凸柱，第一密封部121上设有第四定位部(图中未示出，其位于图11中第一密封部121的下表面上)，其为凹设于第一密封部121下表面上的凹孔，凸柱配合于凹孔中以凹凸定位。所述极柱限位部103上还设有用于装配时防呆的第三防呆部106。

如图11所示，所述密封件12包括第一密封部121，第一密封部121上贯通地设有第二通孔122，围绕第二通孔122连续或间隔地设有相对于第一密封部121凸设的第二密封部123。所述第一密封部121上还设有用于防呆的第二防呆部124，以及用于与第一定位部243配合以定位的第二定位部125，第二定位部125为定位柱。

在本实施例中，所述第二密封部123的上口还向外凸设以形成为第三密封部126，翻边铆接后，第三密封部126的顶端与铆接台114齐平。

如图12所示，所述下塑件4上对应设有两个极柱导通部41，极柱导通部41包括贯通设置的极柱导通孔411，极柱导通孔411上设有第四防呆部412，以供极柱10部分配合于极柱导通孔411内，转接片16(也可称为极耳)从下方配合入极柱导通孔411中以与极柱10导通以电连接。

在本实施例中，所述下塑件4的上表面上还设有用于与设于顶盖片下表面202上的第四连接部204相配合以将下塑件4连接至顶盖片2上的第三连接部413。所述下塑件4上设有缓冲腔42，缓冲腔42设置于防爆阀片31下方，并通过通孔贯通下塑件，从而起到缓冲作用。

如图15所示，本实施例的极柱10在翻边铆接前，翻边铆接部102并不直接外凸或外凸的程度较小，从而使得其能通过极柱孔211，在翻边铆接加工后，翻边铆接部102外凸配合于铆接台114处以形成铆接配合关系，将上塑件11和密封件12铆接于顶盖片2上。

如图2所示，所述转接片16上设有第五定位部161，极柱10的下表面上对应设有第六定位部(图中未示出，其设置于图9所示的极柱限位部103的下表面上)，所述第五定位部161为定位凸柱，第六定位部为凹设于极柱限位部103下表面上的定位凹孔，定位凸柱配合入定位凹孔中，以增强转接片与极柱之间的抗扭力。

本实施例的翻边铆接的动力电池顶盖的装配和翻边铆接加工的过程如下：

首先，将密封件12套设于未翻边的极柱10上，并将装配后的两者从顶盖片2的下方向上装配入极柱孔211中。过程中，方向定位满足防呆定位要求。

然后，对上述装配好的极柱组件进行翻边加工，使设置于极柱10上的翻边铆接部102经一次或多次翻边后形成为翻边铆接部102。

最后，对极柱10的下表面施加压力以使密封件12处于受压压缩状态，此时翻边铆接部102与顶盖片2之间形成有间隙。将上塑件11注塑成型于极柱10的外围以形成所述上塑件11，上塑件11填充翻边铆接部102与顶盖片2之间的间隙以绝缘两者。待冷却定型后，翻边铆接部102铆接配合于上塑件的铆接台114处，使得极柱10被牢固地铆接至顶盖片2上。

经上述装配和铆接后，正、负极柱组件与顶盖片2的配合剖视图如图3、4所示。

在本实施例中，经翻边铆接后的该电池顶盖各部件的配合关系如下。

所述上塑件11通过第一连接部113与第二连接部203固定至顶盖片上表面201上，极柱10的极柱限位部103作用于顶盖片下表面上以将极柱10相对于顶盖片2限位，第一密封部121设置于极柱限位部103与顶盖片2之间，更具体地说是极柱限位部103与第二台阶241之间；第二密封部123设置于极柱侧壁104和极柱孔211内壁之间，第三密封部126设置于极柱侧壁104与上塑件11之间。翻边铆接部102的下表面作用于第一台阶212以限位极柱10与顶盖片2，铆接台114设置于翻边铆接部102与顶盖片2之间，更具体地说是翻边铆接部102与第一台阶212之间，从而使得极柱10相对于顶盖片2被铆接固定。

在翻边铆接完成扣，密封件12在处于受压压缩状态，以确保密封效果良好。密封件12优选为橡胶材质，例如硅胶或氟橡胶。

并且，所述极柱10与顶盖片2之间被密封件12和上塑件11隔绝以密封和绝缘。

在本实施例中，所述下塑件4是预先注塑成型后，通过加热热熔的方式配合于顶盖片2上的，这样易于装配加工且成本可控。当然，若将它们设置为卡接结构并在预先注塑后卡接地连接。

实施例二

如图13、14所示，一种翻边铆接的动力电池顶盖，其主要结构与实施例一相同，区别在于：本实施例的防爆阀片31是一体成型于顶盖片2上的。

如图14所示，防爆阀片31通过冲压成型或数控切削加工的方式一体成型于顶盖片2上，保护贴膜32贴合于其上以形成为本实施例的防爆阀3。

实施例三

一种翻边铆接的动力电池顶盖，其主要结构与实施例一或二相同，区别在于：在本实施例中，电池顶盖包括正极电池顶盖和负极电池顶盖，所述正极电池顶盖上设有正极极柱组件10a和注液口22，而负极电池顶盖上设有防爆阀3和负极极柱组件10b。

其中，正极极柱组件10a、注液口22、防爆阀3、负极极柱组件10b等具体部件结构与实施例一或二相同，在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种翻边铆接的动力电池顶盖，其包括顶盖片(2)，顶盖片(2)上设有极柱孔位(21)，正极极柱组件(10a)或负极极柱组件(10b)配合于极柱孔位(21)处；其特征在于，所述正极极柱组件(10a)与负极极柱组件(10b)包括上塑件(11)、密封件(12)和极柱(10)；

所述极柱孔位(21)包括极柱孔(211)，

所述上塑件(11)包括上塑件主体(111)和第一通孔(112)，围绕第一通孔(112)设有铆接台(114)，

所述极柱(10)包括极柱限位部(103)和极柱部(100)，极柱部(100)配合入极柱孔(211)中，极柱限位部(103)作用于顶盖片下表面(202)以限位，密封件(12)设置于极柱(10)与顶盖片(2)之间以使极柱(10)与顶盖片(2)不导通；

极柱部(100)的顶端设有上极柱部(101)，极柱部(100)的顶端外缘经翻边形成为翻边铆接部(102)，翻边铆接部(102)至少部分外凸地设置；在极柱(10)的翻边铆接部(102)翻边形成以后，将上塑件(11)注塑成型于极柱(10)外围，使得上塑件(11)或密封件(12)设置于翻边铆接部(102)与顶盖片(2)之间以使极柱(10)绝缘地铆接至顶盖片(2)上。

2.根据权利要求1所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件(12)包括第一密封部(121)、第二通孔(122)和第二密封部(123)，第二密封部(123)围绕第二通孔(122)连续或间隔地设置；所述第一密封部(121)设置于极柱限位部(103)与顶盖片下表面(202)之间，第二密封部(123)设置于极柱部(100)与极柱孔(211)之间，且密封件(12)在翻边铆接后处于受压压缩状态。

3.根据权利要求2所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件(12)包括第三密封部(126)，第三密封部(126)设置于第二密封部(123)的上口处并外凸地设置，第三密封部(126)顶端与铆接台(114)齐平，翻边铆接部(102)作用于第三密封部(126)和铆接台(114)上以限位；所述上塑件(11)与密封件(12)采用绝缘材质制成。

4.根据权利要求2所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片下表面(202)上设有极柱定位部(24)，极柱定位部(24)上设有第一定位部(243)，第一密封部(121)上设有第二定位部(125)，第一定位部(243)与第二定位部(125)凹凸配合以定位；

所述极柱限位部(103)上还设有第三定位部(105)，第一密封部(121)上设有第四定位部，第三定位部(105)与第四定位部凹凸配合以定位。

5.根据权利要求2或4所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片下表面(202)上还设有极柱定位部(24)，极柱定位部(24)包括第二台阶(241)和第一防呆部(242)，第二台阶(241)凹设于顶盖片下表面(202)上；所述极柱限位部(103)与第一密封部(121)上对应设有第二防呆部(124)和第三防呆部(106)。

6.根据权利要求5所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括下塑件(4)，下塑件(4)配合于顶盖片(2)下方；所述下塑件(4)上设有极柱导通部(41)，极柱导通部(41)包括极柱导通孔(411)和第四防呆部(412)；

所述上塑件(11)还包括第一连接部(113)，顶盖片上表面(201)上对应设有第二连接部(203)；下塑件(4)上设有第三连接部(413)，顶盖片下表面(202)上设有第四连接部(204)；所述第二连接部(203)与第四连接部(204)为铆接孔，上塑件(11)与下塑件(4)采用塑料制成，第一连接部(113)在注塑时配入第二连接部(203)以将上塑件(11)连接至顶盖片(2)上，第三连接部(413)热熔后配入第四连接部(204)以将下塑件(4)连接至顶盖片(2)上；所述下塑件(4)上还设有缓冲腔(42)，缓冲腔(42)设置于防爆阀片(31)下方。

7.根据权利要求6所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括转接片(16)，转接片(16)配合入极柱导通孔(411)中以与极柱(10)导通；所述转接片(16)上设有第五定位部(161)，极柱(10)的下表面上对应设有第六定位部，第五定位部(161)与第六定位部凹凸配合以定位。

8.根据权利要求1所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述极柱(10)包括正极极柱(13)或负极极柱(14)，正极极柱(13)为一体式极柱，采用铝合金材质制成，负极极柱(14)为分体式极柱，包括第一负极柱(141)和第二负极柱(142)，第一负极柱(141)为铝合金材质，第二负极柱(142)为铜铝合金材质，且所述极柱限位部(103)由第一负极柱(141)与第二负极柱(142)共同形成。

9.根据权利要求1-3任一项所述的翻边铆接的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻边铆接的动力电池顶盖还包括注液口(22)和防爆阀(3)，注液口(22)与防爆阀(3)设置于顶盖片(2)上；

所述顶盖片(2)上设有防爆阀孔(23)，防爆阀(3)包括防爆阀片(31)和保护贴膜(32)，防爆阀片(31)设置于防爆阀孔(23)下方或防爆阀片(31)一体成型于顶盖片(2)上，保护贴膜(32)设置于防爆阀孔(23)上方或防爆阀片(31)上；

所述顶盖片(2)上设有两个极柱孔位(21)，正极极柱组件(10a)与负极极柱组件(10b)分别配合于两个极柱孔位(21)处以形成一体式顶盖；或，所述顶盖片(2)包括正极电池顶盖和负极电池顶盖，正极电池顶盖上设有正极极柱组件(10a)和注液口(22)，负极电池顶盖上设有防爆阀(3)和负极极柱组件(10b)，以形成分体式顶盖。

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