CN217788590U - 顶盖组件和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶盖组件和电池包，顶盖组件包括：顶盖，所述顶盖上设置有注液孔；密封盖，所述密封盖和所述顶盖固定连接且和所述注液孔间隔设置，所述密封盖朝向所述注液孔的一侧设置有穿透部；密封片，所述密封片设置于所述密封盖和所述顶盖之间，所述密封片密封所述注液孔，所述穿透部刺穿所述密封片。在密封盖和顶盖之间设置有密封片，密封片密封注液孔，这样在焊接密封盖时，可以利用密封盖上的穿透部戳透密封片，从而方便氦检。另外，密封片采用热封方式固定在顶盖上，不易残留电解液，方便清洗，焊接良率高。

Description

顶盖组件和电池包

技术领域

本实用新型涉及顶盖技术领域，尤其是涉及一种顶盖组件和电池包。

背景技术

随着电子产品日益小型化并且便携化，电池的运用越来越广泛，这是因为电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，所以在现代社会生活中的各个方面发挥着很大的作用。

其中，锂离子电池在化成后需要密封，由于焊接前要去除注液孔周围残存电解液，而且露点下焊接成本很高，所以一般会先做零时的密封。当前的主流做法是:化成后通过橡胶钉做临时的密封，然后清洗残留在盖板台阶周围的电解液，最后进行激光焊接密封。为了检验激光焊接的焊缝是否存在缺陷，需要在橡胶钉密封前先向电池内注入一定量的氦气，激光焊接后再进行氦检。

现有技术中，注液孔临时密封采用塞钉方式，当电解液注入完毕后，通过将密封钉塞入注液孔内，从而避免电池的外部杂质进入电池的内部或避免电池内部的电解液漏出。但密封钉与注液孔水平接触面处不够紧密，容易残存电解液，不易清除，影响焊接良率。以及，由于橡胶钉的临时密封性较好，氦检时氦气无法从橡胶钉处通过，也就无法有效地对激光焊接处进行密封性检测，漏检的焊缝缺陷将导致电池在长期使用过程中具有安全风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种顶盖组件，在密封盖和顶盖之间设置有密封片，密封片密封注液孔，这样在焊接密封盖时，可以利用密封盖上的穿透部戳透密封片，从而方便氦检。

根据本实用新型第一方面实施例的顶盖组件，包括：顶盖，所述顶盖上设置有注液孔；密封盖，所述密封盖和所述顶盖固定连接且和所述注液孔间隔设置，所述密封盖朝向所述注液孔的一侧设置有穿透部；密封片，所述密封片设置于所述密封盖和所述顶盖之间，所述密封片密封所述注液孔，所述穿透部刺穿所述密封片。

根据本实用新型实施例的顶盖组件，在密封盖和顶盖之间设置有密封片，密封片密封注液孔，这样在焊接密封盖时，可以利用密封盖上的穿透部戳透密封片，从而方便氦检。另外，密封片采用热封方式固定在顶盖上，不易残留电解液，方便清洗，焊接良率高。

根据本实用新型的一些实施例，所述注液孔为台阶孔，所述台阶孔包括相互连通的第一孔和第二孔，所述第二孔的孔径大于所述第一孔的孔径，所述第一孔和所述第二孔之间形成第一台阶面，所述密封片设置于所述第一台阶面上并密封所述第一孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封盖包括：盖体和连接部，所述盖体与所述注液孔相对且间隔设置，所述连接部连接于所述盖体与顶盖之间，所述穿透部设置于所述盖体朝向所述注液孔的一侧，所述盖体与所述密封片之间的距离为h1，所述穿透部朝向所述注液孔的延伸长度为h2，h1和h2满足关系式：h1＜h2。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接部包括中间段和翻边，所述中间段连接所述盖体和翻边，所述翻边设置于所述第一台阶面上并沿所述中间段的径向外侧延伸至所述第二孔的内壁，所述翻边与所述顶盖的外表面平齐。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封盖为板状；以及，所述注液孔为台阶孔，所述台阶孔包括相互连通的第三孔、第四孔和第五孔，所述第五孔的孔径大于所述第四孔的孔径且所述第四孔的孔径大于所述第三孔的孔径，所述第三孔和所述第四孔之间形成第二台阶面，所述第四孔和所述第五孔之间形成第三台阶面，所述密封片设置于所述第二台阶面上并密封所述第三孔，所述密封盖设置于所述第三台阶面。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封盖与所述顶盖的外表面平齐；和/或，所述密封片的厚度小于所述第四孔的深度。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封片的厚度为h3，h3满足关系式：0.05mm≤h3≤2mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封片包括PP层、铝层和PET层中的一层或多层。

根据本实用新型的一些实施例，所述顶盖在所述注液孔朝向所述密封盖的开孔端设置有圆角，所述圆角的半径为R，R满足关系式：0.1mm≤R≤0.3mm。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括所述的顶盖组件。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的顶盖组件的剖视图；

图2是根据图1的顶盖的剖视图；

图3是根据图1的密封盖的剖视图；

图4是根据本实用新型实施例的顶盖组件的剖视图；

图5是根据图4的顶盖的剖视图；

图6是根据本实用新型实施例的顶盖组件的结构示意图。

附图标记：

100、顶盖组件；

10、顶盖；11、注液孔；12、台阶孔；121、第一孔；122、第二孔；123、第三孔；124、第四孔；125、第五孔；13、第一台阶面；14、第二台阶面；15、第三台阶面；

20、密封盖；21、穿透部；22、盖体；23、连接部；231、中间段；232、翻边；

30、密封片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的顶盖组件100，本实用新型还提出了一种具有上述顶盖组件100的电池包。

结合图1-图5所示，本实用新型实施例的顶盖组件100包括：顶盖10、密封盖20和密封片30，顶盖10采用不锈钢或者铝合金材质，保证外壳的安全性。以及，顶盖10上设置有注液孔11，从注液孔11注入电解液到电池包的内部。

以及，密封盖20和顶盖10固定连接，可以采用激光焊接的方式，操作工艺简单，而且连接强度有保障。密封盖20与注液孔11之间并没有接触面，而是间隔设置。密封盖20朝向注液孔11的一侧设置有穿透部21，穿透部21为圆锥体，朝向注液孔11一侧较为尖锐，与密封盖20连接一侧截圆半径较大，保证与密封盖20连接面更大，保证连接强度，防止在使用过程中出现断裂、掉落。其中，穿透部21与密封盖20可以一体成型，也可以采用焊接或是粘接方式固定连接。

另外，密封片30设置于密封盖20和顶盖10之间，并放置在顶盖10凹陷区域，即注液孔11所在位置，密封片30可以起到密封注液孔11的作用，密封片30可以采用热封的方式。其中，穿透部21刺穿密封片30，电池包内的氦气会流至密封盖20和密封片30之间，从而可以在密封盖20与顶盖10连接的外侧测试密封盖20的密封性。

其中，密封片30的成本较低，可以节约成本，另一方面，密封片30可以在密封盖20焊接时被刺破，方便对焊接处的氦检。另外，密封片30热封不易在接触面残留电解液，可以提高焊接良率。

以及，密封盖20的材质为不锈钢或者铝合金，穿透部21的厚度一般为0.2mm至1.5mm,优选的，为了保证焊接质量和节约密封盖20的制造成本，可以取厚度为0.5mm。

具体地，在电解液注入之后，向电池内充入一定量的氦气，将密封片30置于注液孔11上，再用180℃至200℃的封头热压2S至7S进行热封，使得密封片30热封于顶盖10上。最后装配密封盖20，装配完密封盖20之后，密封盖20的穿透部21会戳破密封片30，此时对密封盖20和顶盖10的焊接处进行氦检，这样可以判断顶盖组件100的密封性。

由此，在密封盖20和顶盖10之间设置有密封片30，密封片30密封注液孔11，这样在焊接密封盖20时，可以利用密封盖20上的穿透部21戳透密封片30，从而方便氦检。另外，密封片30采用热封方式固定在顶盖10上，不易残留电解液，方便清洗，焊接良率高。

根据图2所示，注液孔11为台阶孔12，台阶孔12包括相互连通的第一孔121和第二孔122，第二孔122的孔径大于第一孔121的孔径，第一孔121和第二孔122之间形成第一台阶面13，密封片30设置于第一台阶面13上并密封第一孔121。也就是说，注液孔11上设计了台阶，也称为台阶孔12，台阶将注液孔11分为两个孔，分别为第一孔121和第二孔122，第二孔122的孔径大于第一孔121，第二孔122位于外侧，第一孔121位于内侧，第一台阶面13位于第一孔121和第二孔122之间，密封片30就放置在第一台阶面13上。

如图1-图3所示，密封盖20包括：盖体22和连接部23，盖体22与注液孔11相对，并且盖体22和注液孔11在轴向方向上间隔设置，即，盖体22和注液孔11没有接触面，密封片30设置在盖体22和顶盖10之间。其中，盖体22和顶盖10之间采用激光焊接的方式固定连接。

其中，穿透部21设置于盖体22朝向注液孔11的一侧，穿透部21为圆锥体，朝向注液孔11一侧较为尖锐，与密封盖20连接一侧截圆半径较大，保证穿透部21和密封盖20之间的连接强度。并且穿透部21为圆锥体，这样可以方便穿透部21刺破密封片30，这样使得电池包内的氦气进入到密封片30和密封盖20之间。

以及，盖体22与密封片30之间的距离为h1，穿透部21朝向注液孔11的延伸长度为h2，h1和h2满足关系式：h1＜h2，也就是说，穿透部21的圆锥体的高度比盖体22到密封片30的距离更长，这样可以保证穿透部21可以戳破密封片30，从而在电池包封装好后可以对连接部23与顶盖10连接处的气体进行测试，从而实现顶盖组件100的密封性的检查。

根据图3所示，连接部23包括中间段231和翻边232，中间段231连接盖体22和翻边232，翻边232设置于第一台阶面13上，并且沿中间段231的径向外侧延伸至第二孔122的内壁。其中，中间段231的外侧设置有圆角，这样便于冲压脱模以及后续焊接。以及，翻边232和第一台阶面13之间焊接，这样可以实现密封盖20和顶盖10之间的连接。以及，翻边232和第二孔122的内壁抵接，这样可以有效地提升密封盖20的焊接强度，以及提升密封盖20和顶盖10之间的密封性。

其中，翻边232与顶盖10的外表面平齐，如此设置，平片状的密封盖20和顶盖10的外表面平齐，这样使得顶盖组件100的整体性更好

参照图4-图5所示，密封盖20为板状，以及，注液孔11为台阶孔12，台阶孔12包括相互连通的第三孔123、第四孔124和第五孔125，第五孔125的孔径大于第四孔124的孔径且第四孔124的孔径大于第三孔123的孔径，第三孔123和第四孔124之间形成第二台阶面1，第四孔124和第五孔125之间形成第三台阶面15，密封片30设置于第二台阶面1上并密封第三孔123，密封盖20设置于第三台阶面15。也就是说，密封盖20整体呈平片状，这样使得密封盖20安装在顶盖10上时，顶盖组件100的结构更紧凑，这样可以节约顶盖组件100的外部空间。并且，平片状的密封盖20生产方式比较简单，可以有效的降低顶盖组件100的生产难度。

具体地，注液孔11由相互连通的第三孔123、第四孔124和第五孔125构成，并且在第三孔123和第四孔124之间形成第二台阶面1，将密封片30放置在第二台阶面1上，这样可以方便密封片30的固定，以及，在第四孔124和第五孔125之间形成有第三台阶面15，将密封盖20放置在第三台阶面15上，这样可以方便密封盖20的固定安装。

如图4-图5所示，密封盖20与顶盖10的外表面平齐。如此设置，平片状的密封盖20和顶盖10的外表面平齐，这样使得顶盖组件100的整体性更好。以及，密封片30的厚度小于第四孔124的深度，这样使得密封片30不会紧贴着密封盖20，一方面方便密封盖20的焊接，另一方面在密封盖20戳破密封片30后，电池包内的氦气会顺着密封片30和密封盖20之间的缝隙到达密封盖20和顶盖10之间的焊接处，从而便于对顶盖组件100密封性的检查。

结合图1-图4所示，密封片30的厚度为h3，h3满足关系式：0.05mm≤h3≤2mm。如此设置，密封片30的厚度范围在0.05mm至2mm，为了保证热封效果及其可靠性，同时在较小的厚度有较高的强度，密封片30的厚度可以优选为0.15mm。其中，当密封片30的厚度小于0.05mm，密封片30过薄，一方面密封片30不能很好地起到密封作用，另一方面密封片30和顶盖10之间的连接难度较大。以及，当密封片30的厚度大于2mm时，此时密封片30过厚，一方面造成顶盖组件100的轴向尺寸过大，不利于电池包的小型化设计，另一方面，密封片30过厚会影响穿透部21的穿透效果，即，穿透部21难以戳穿密封片30。

其中，如图1-图5所示，密封片30包括PP层、铝层和PET层中的一层或多层。也就是说，密封片30的材质为PP层、铝层、PET层，或者是三者之间任意组合的覆合，也可以是PP层或者PET层其中之一，材料选择纯PP层或纯PET层时，强度低，容易形变，给热封造成一定困难，为了保证热封性和一定的强度，优选的，可以是铝层和PP层的覆合，PP层提供热封效果，铝层对PP层起到一定支撑作用。优选的，密封片30的厚度为0.15mm，其中铝层厚度0.55mm，PP层厚度0.95mm。

根据图1、图4所示，顶盖10在注液孔11朝向密封盖20的开孔端设置有圆角，圆角的半径为R，R满足关系式：0.1mm≤R≤0.3mm。其中，为了防护注液孔11边缘割伤密封片30，在注液孔11边缘设有圆角，而且这样还可以降低顶盖10的生产难度。以及，为了保证密封片30和第一台阶面13或第二台阶面1之间接触面积，即，热封面积，圆角优选0.2mm。

进一步地，为了增加密封片30热封的可靠性，可以在第一台阶面13或第二台阶面1覆合一层PP层，这样在密封片30固定连接，PP层会部分融化，从而实现密封片30的热封。其中，为了保证覆合的可靠性，PP层需要大于0.05mm的厚度。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括顶盖组件100，顶盖组件100与电池包固定连接。

其中，上述注液孔11结构的工作和装配过程为：

向电池包内充入一定量的氦气，将密封片30放于第一台阶面13或第二台阶面1内并进行定位，用180℃至200℃的封头热压2S至7S进行热封，使得密封片30热封于顶盖10上，为了保证密封效果，单侧有效密封长度建议大于2mm。

热封完成后，清洗和擦拭第一台阶面13或第二台阶面1周围的电解液。然后储存或运输至焊接段。

最后装配密封盖20，装配完密封盖20之后，密封盖20的穿透部21已戳破密封片30，此时需尽快完成焊接，焊接好之后的电池可以做一下表面清洗，然后进行氦检，以判断焊接的密封性。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种顶盖组件(100)，其特征在于，包括：

顶盖(10)，所述顶盖(10)上设置有注液孔(11)；

密封盖(20)，所述密封盖(20)和所述顶盖(10)固定连接且和所述注液孔(11)间隔设置，所述密封盖(20)朝向所述注液孔(11)的一侧设置有穿透部(21)；

密封片(30)，所述密封片(30)设置于所述密封盖(20)和所述顶盖(10)之间，所述密封片(30)密封所述注液孔(11)，所述穿透部(21)刺穿所述密封片(30)。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述注液孔(11)为台阶孔(12)，所述台阶孔(12)包括相互连通的第一孔(121)和第二孔(122)，所述第二孔(122)的孔径大于所述第一孔(121)的孔径，所述第一孔(121)和所述第二孔(122)之间形成第一台阶面(13)，所述密封片(30)设置于所述第一台阶面(13)上并密封所述第一孔(121)。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述密封盖(20)包括：盖体(22)和连接部(23)，所述盖体(22)与所述注液孔(11)相对且间隔设置，所述连接部(23)连接于所述盖体(22)与顶盖(10)之间，所述穿透部(21)设置于所述盖体(22)朝向所述注液孔(11)的一侧，所述盖体(22)与所述密封片(30)之间的距离为h1，所述穿透部(21)朝向所述注液孔(11)的延伸长度为h2，h1和h2满足关系式：h1＜h2。

4.根据权利要求3所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述连接部(23)包括中间段(231)和翻边(232)，所述中间段(231)连接所述盖体(22)和翻边(232)，所述翻边(232)设置于所述第一台阶面(13)上并沿所述中间段(231)的径向外侧延伸至所述第二孔(122)的内壁，所述翻边(232)与所述顶盖(10)的外表面平齐。

5.根据权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述密封盖(20)为板状；以及，

所述注液孔(11)为台阶孔(12)，所述台阶孔(12)包括相互连通的第三孔(123)、第四孔(124)和第五孔(125)，所述第五孔(125)的孔径大于所述第四孔(124)的孔径且所述第四孔(124)的孔径大于所述第三孔(123)的孔径，所述第三孔(123)和所述第四孔(124)之间形成第二台阶面(1)，所述第四孔(124)和所述第五孔(125)之间形成第三台阶面(15)，所述密封片(30)设置于所述第二台阶面(1)上并密封所述第三孔(123)，所述密封盖(20)设置于所述第三台阶面(15)。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述密封盖(20)与所述顶盖(10)的外表面平齐；和/或，所述密封片(30)的厚度小于所述第四孔(124)的深度。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述密封片(30)的厚度为h3，h3满足关系式：0.05mm≤h3≤2mm。

8.根据权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述密封片(30)包括PP层、铝层和PET层中的一层或多层。

9.根据权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述顶盖(10)在所述注液孔(11)朝向所述密封盖(20)的开孔端设置有圆角，所述圆角的半径为R，R满足关系式：0.1mm≤R≤0.3mm。

10.一种电池包，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的顶盖组件(100)。

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