CN217934015U - 电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖，该缺口型注塑铆接结构包括顶盖片和极柱，顶盖片上设有正、负极极柱组件；其包括上塑件、极柱和密封件，极柱的极柱固定部包括若干个固定凸部，至少一个固定凸部的侧边处设有第一铆接口，第一铆接口为沿极柱外缘设置的缺口；顶盖片上设有铆接柱，铆接柱的顶端设有经铆接加工而形成为铆接帽，铆接柱与第一铆接口之间具有间隙，上塑件注塑成型于极柱外围并填充所述间隙。

Description

电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖

技术领域

本实用新型属于新能源汽车的动力电池配合技术领域，具体涉及一种电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖。

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，其除了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零部件少且材料利用率高的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖

为实现上述目的，本实用新型所采用的方案是：

电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，包括顶盖片和设置于顶盖片上的极柱，顶盖片上设有至少一个极柱安装位，极柱配合于极柱安装位处以形成为正极极柱组件或负极极柱组件。

所述正极极柱组件或负极极柱组件包括上塑件、极柱和密封件，密封件设置于极柱与顶盖片之间；极柱包括极柱部和极柱固定部，极柱固定部包括沿极柱部外围设置的若干个固定凸部，至少一个固定凸部的侧边处设有第一铆接口，第一铆接口为沿极柱外缘设置的缺口。

所述极柱安装位包括铆接柱，铆接柱的顶端设有经铆接加工而形成的铆接帽，铆接帽与第一铆接口相配合以用于将极柱铆接地配合至顶盖片上；铆接柱与第一铆接口之间具有间隙，上塑件通过注塑成型于极柱外围并填充所述间隙以形成为绝缘部，从而使得使极柱与铆接柱之间绝缘；绝缘部的内部设有凹孔，凹孔形成为与铆接柱相配合的第一铆接件。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述第一铆接口由设置于相邻的两个固定凸部之间的缺口形成。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，至少一个固定凸部包括两个固定凸块和位于两个固定凸块之间的第二铆接口，第二铆接口为沿极柱外缘设置的缺口。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述上塑件还包括第二铆接件，第二铆接件包括铆接件主体和设置于铆接件主体端部的第二铆接帽；铆接件主体穿过第二铆接口地设置，第二铆接帽设置于固定凸块与顶盖片之间。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述极柱安装位包括贯通设置的极柱口和围绕极柱口设置的口挡，口挡外围设有第一凹部，口挡相对于第一凹部凸设地设置。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述密封件在铆接后处于受压压缩状态，密封件包括第一密封部和第二密封部，第一密封部位于极柱固定部与顶盖片之间，第二密封部设置于极柱口内壁处。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述铆接柱外侧还形成有相对于顶盖片的上表面凹设的第二凹部，所述口挡、第一凹部、铆接柱和第二凹部围绕极柱口沿径向从内至外依次设置；密封件设置于各铆接柱的内侧并被定位于第一凹部内，所述铆接柱有三个、四个或五个且沿圆周方向均匀地设置。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，相邻铆接柱之间形成为连接腔，固定凸部设置于连接腔内。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述极柱部包括上极柱部和下极柱部，下极柱部凸设于极柱的下表面上。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述上塑件包裹极柱固定部地设置，上极柱部的侧壁被上塑件包覆而顶面露出。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述电池顶盖的缺口型注塑铆接结构还包括设置于顶盖片下方的下塑件，顶盖片的下表面上还设有若干个凹设的第一连接件，下塑件上对应设有若干个第二连接件；所述第一连接件与第二连接件凹凸配合以将下塑件卡接地连接至顶盖片的下表面上，或所述第二连接件热熔后配合入第一连接件中以使两者形成铆接的连接结构。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述铆接柱内部中空以形成为第四凹部，下塑件上设有凸设的定位件，定位件配合入第四凹部中以定位。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，所述电池顶盖的缺口型注塑铆接结构还包括设置于顶盖片下方的下塑件，下塑件与顶盖片之间卡接地相互连接或热熔后形成铆接的连接结构。

根据上述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，下塑件上设有与极柱安装位对应设置的极柱配合部，极柱配合部包括塑件极柱孔和围绕塑件极柱孔设有第二口挡，第二口挡凸设于极柱配合部上；第二口挡的外径小于等于口挡内径以配合于其中。

一种电池顶盖，包括上述任一所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构。

根据上述的电池顶盖，所述顶盖片上还设有防爆阀和注液口，防爆阀包括防爆阀片和保护贴膜；所述防爆阀片固定至设于顶盖片上的防爆阀孔的下方处，保护贴膜连接至防爆阀孔的上方处。

根据上述的电池顶盖，所述防爆阀片一体成型地形成于顶盖片上，保护贴膜连接至防爆阀片上。

根据上述的电池顶盖，所述顶盖片为一体式顶盖片，正极极柱组件与负极极柱组件设置于一体式顶盖片的两端处，防爆阀和注液口设置于正极极柱组件与负极极柱组件之间。

根据上述的电池顶盖，所述顶盖片为分体式顶盖片，其包括正极顶盖片和负极顶盖片，所述正极顶盖片上设有正极极柱组件与注液口，正极顶盖片上设有负极极柱组件与防爆阀。

本实用新型的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构与电池顶盖具有以下有益效果：

1.顶盖片上凸设的铆接柱在铆接后使极柱、密封圈与其装配在一起，不需要使用额外的固定部件。

2.铆接完成后通过包胶注塑形成上塑件，以完成总成的完全装配完整，符合性能和尺寸的要求。

3.使用的零部件少，材料利用率高，有利于简化装配、降低成本。

4.极柱与顶盖片之间被上塑件或密封件隔绝以绝缘，使得极柱的密封性和绝缘性满足设计要求。

5.极柱以不可旋转地固定设置于顶盖片上，使极柱的扭力值提升。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的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实施例的局部剖视图；其是正极极柱处的剖视图；

图4是图1实施例中顶盖片的结构示意图；

图5是图4的局部放大示意图；

图6是图5的剖视图；

图7是图1实施例的极柱的顶视结构示意图；

图8是图1实施例的极柱的底视结构示意图；

图9是图1实施例的上塑件的结构示意图；

图10是图1实施例的下塑件的结构示意图；

图11是图1实施例的顶盖片在铆接前的局部结构示意图；

图12是图1实施例在铆接后注塑前的局部结构示意图；

图13是本实用新型实施例二的电池顶盖的结构分解示意图；

图14是图13实施例的顶盖片的局部剖视图；

图15是本实用新型实施例三的电池顶盖的结构分解示意图；

图16是本实用新型实施例四的电池顶盖的结构分解示意图。

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

一种电池顶盖，用于配合至电池壳体上以形成为动力电池模组。

如图1所示，该电池顶盖包括顶盖片2和设置于顶盖片2下方的下塑件4，下塑件4与顶盖片2之间相互配合以形成为连接在一起的电池顶盖。

该电池顶盖上还设有防爆阀3、注液口22以及正极极柱组件10a和负极极柱组件10b，其中注液口22用于加注电解液，防爆阀3用于在电池内部压力超出设定值时爆开以起到防爆作用，正极极柱组件10a与负极极柱组件10b分别电连接至电芯的正极与负极。

如图2、4所示，顶盖片2的两端处分别设有一极柱安装位21，两极柱安装位21之间设有用于供防爆阀3设置的防爆阀孔23和注液口22。

如图2所示，所述正极极柱组件10a与负极极柱组件10b分别配合于一个极柱安装位21 处，以形成如图1所示的装配效果。正极极柱组件10a与负极极柱组件10b均由上塑件11、极柱10和密封件12组成，其中，密封件12设置于极柱10与顶盖片2之间，以使两者密封和绝缘，上塑件11配合至顶盖片2上并包裹极柱10的边缘部分。

如图2所示，在本实施例中，所述防爆阀3包括防爆阀片31和保护贴膜32，防爆阀片31配合至顶盖片2的防爆阀孔23的下方处，例如通过焊接方式连接，保护贴膜32配合至防爆阀孔23的上方处以遮盖防爆阀孔23，使顶盖片2表面上看起来相对完整。

如图3所示，密封件12在铆接后处于受压压缩状态。所述密封件12进一步包括第一密封部1201和第二密封部1202这两个部分，第一密封部1201位于极柱固定部120与顶盖片2之间以密封和绝缘两者，第二密封部1202设置于极柱口211内壁处以将顶盖片2与极柱10或位于极柱口211且与极柱电连接的连接片(图中未示出)之间密封和绝缘。

如图4、5所示，所述极柱安装位21凹设于顶盖片2上，其包括贯通设置的极柱口211和围绕极柱口211设置的口挡212，口挡212外围设有第一凹部213，口挡212相对于第一凹部213凸设地设置。

极柱安装位21还包括凸设的铆接柱214，铆接柱214的顶端设有经铆接加工而形成的铆接帽215，铆接帽215相对于铆接柱214的主体部分沿至少一个侧面向外凸设，以用于形成铆接结构。

在本实施例中，所述铆接柱214有四个，且沿圆周方向均匀地设置，使得相邻铆接柱214 之间成90°角地设置，相邻铆接柱214之间形成为连接腔216，每一连接腔216处设有一个第一铆接孔217。并且，所述铆接柱214外侧还形成有相对于顶盖片2的上表面凹设的第二凹部218。

如图5、6所示，所述口挡212、第一凹部213、铆接柱214和第二凹部218围绕极柱口211沿径向从内至外依次设置。密封件12被设置于各铆接柱214内侧，并被定位于第一凹部213内。

如图7所示，所示极柱10包括极柱部110与极柱固定部120。

如图8所示，极柱部110包括上极柱部101和下极柱部102，下极柱部102凸设于极柱10的下表面上。上塑件11沿极柱固定部120包裹设置，使得上极柱部101的侧壁被上塑件 11包覆，其顶面露出以用于导电。

如图7、8所示，所述极柱固定部120包括沿极柱部110外围设置的若干个固定凸部121，相邻的两个固定凸部121之间形成有第一铆接口122，铆接凹部122由位于两个固定凸部121 之间的缺口形成，其外侧空置、两侧由固定凸部121的侧壁形成、内侧与极柱部110相连接或由其侧壁形成。

在本实施例中，每一个固定凸部121包括两个固定凸块123和位于两个固定凸块123之间的第二铆接口124，所述第二铆接口124也为缺口状形状。

其中，第一铆接口122与第二铆接口124的大小与形状可以相同或不同。在本实施例中，两者的形状相同只是大小不同。当然，其他形状或大小的缺口亦是可行的。

如图6所示，所述铆接柱214内部设有第四凹部202。顶盖片2的下表面上还设有若干个凹设的第一连接件201，在本实施例中第一连接件201为不贯通设置的凹孔。

如图9所示，所述上塑件11整体上为类似圆环状的形状，其包裹极柱10的极柱固定部 122地设置，极柱部110穿过其中间的通孔后露出以用于导电。

所述上塑件11是通过注塑成型而形成于顶盖片2和极柱10上的。在注塑上塑件11时，对极柱10施加下压力以使得位于极柱10与顶盖片2之间的密封件12处于受压压缩状态，直至上塑件11冷却定型。在上述下压后，铆接柱214与第一铆接口122之间间隔不接触，两者之间的间隙103在注塑时被上塑件11填充，形成为绝缘部111，绝缘部111的内部形成为凹孔以容纳铆接柱214，所述凹孔形成为与铆接柱214相配合的第一铆接件。

所述上塑件11还包括第二铆接件112，第二铆接件112包括铆接件主体113和设置于铆接件主体113端部的第二铆接帽114。所述铆接件主体113一端连接至上塑件11上、另一端与第二铆接帽114个连接，铆接件主体113穿过第二铆接口121，第二铆接帽114设置于固定凸块123与顶盖片2之间，以将上塑件11铆接至顶盖片2上。

如图10所示，所述下塑件4上设有两个与极柱安装位21位置对应的极柱配合部41，以及凹设于下塑件4上的缓冲腔42，缓冲腔42包括贯通地设置的缓冲孔，以使防爆阀3与电池内部之间经缓冲孔相连通，在电池内部压力过高时高压液体或气体经缓冲腔42后方才作用于防爆阀3。

所述极柱配合部41包括贯通设置的塑件极柱孔411，围绕塑件极柱孔411设有第二口挡 412，第二口挡412凸设于极柱配合部41上。并且，第二口挡412的外径小于或等于口挡212 的内径，以在下塑件4配合至顶盖片2下方时第二口挡412配合于极柱口211中。

在本实施例中，所述下塑件4上还设有与第一连接件201对应设置的第二连接件401，第一连接件201与第二连接件401凹凸配合以将下塑件4连接至顶盖片2的下表面上。两者的连接方式，可以是第一连接件201与第二连接件401分别为相互配合的卡凹与卡凸，或者是第一连接件201为铆接孔，第二连接件401为铆柱，将第二连接件401加热热熔后配合于第一连接件201中，使得冷却后第一连接件201与第二连接件401相互铆接固定以连接下塑件4与顶盖片2。

所述塑件极柱孔411还包括凸设的定位件413，其用于在下塑件4与顶盖片2配合时伸入第四凹部202中，以将下塑件4与顶盖片2定位。

如图11所示，所述顶盖片2的铆接柱214在铆接为凸柱，其顶端未形成铆接帽或形成为较小的铆接帽，以使得其能自由地极柱10的第一铆接口122。在装配后对铆接柱214的顶端进行铆接加工处理，使其顶端形成为铆接帽215，铆接帽215至少向四周的一侧凸设以配合于第一铆接口122，使得极柱10被铆接固定于顶盖片2上。

并且，在铆接加工后，铆接柱214的外部尺寸是小于第一铆接口122内部尺寸的，以在两者之间形成为间隙103，上塑件11在注塑时填充该间隙103从而将铆接柱214与极柱10之间隔开以绝缘。

实施例二

如图13、14所示，一种电池顶盖，其主要结构与实施例一相同，区别在于：本实施例中，防爆阀片31一体成型地形成于顶盖片2上，保护贴膜32贴合于防爆阀片31的上方处，以形成为本实施例的电池顶盖。

实施例三

如图15所示，一种电池顶盖，其主要结构与实施例一相同，区别在于：本实施例中，顶盖片2包括分体设置的正极顶盖片和负极顶盖片，正极顶盖片上设有正极极柱组件10a和注液口22，负极顶盖片上设有负极极柱组件10b和防爆阀3。

实施例四

如图16所示，一种电池顶盖，其主要结构与实施例三相同，区别在于：在本实施例中，防爆阀片31一体成型地形成于顶盖片2上(与实施例二相同)。

Claims (10)

1.电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，包括顶盖片(2)和设置于顶盖片(2)上的极柱(10)，顶盖片(2)上设有至少一个极柱安装位(21)，极柱(10)配合于极柱安装位(21)处以形成为正极极柱组件(10a)或负极极柱组件(10b)；其特征在于，

所述正极极柱组件(10a)或负极极柱组件(10b)包括上塑件(11)、极柱(10)和密封件(12)，密封件(12)设置于极柱(10)与顶盖片(2)之间；所述极柱(10)包括极柱部(110)和极柱固定部(120)，极柱固定部(120)包括沿极柱部(110)外围设置的若干个固定凸部(121)，至少一个固定凸部(121)的侧边处设有第一铆接口(122)，第一铆接口(122)为沿极柱(10)外缘设置的缺口；

所述极柱安装位(21)包括铆接柱(214)，铆接柱(214)的顶端设有经铆接加工而形成的铆接帽(215)，铆接帽(215)与第一铆接口(122)相配合以用于将极柱(10)铆接地配合至顶盖片(2)上；铆接柱(214)与第一铆接口(122)之间具有间隙(103)，上塑件(11)通过注塑成型于极柱(10)外围并填充所述间隙(103)形成为绝缘部(111)以使极柱(10)与铆接柱(214)之间绝缘，绝缘部(111)的内部设有凹孔，凹孔形成为与铆接柱(214)相配合的第一铆接件。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述第一铆接口(122)由设置于相邻的两个固定凸部(121)之间的缺口形成。

3.根据权利要求2所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，至少一个固定凸部(121)包括两个固定凸块(123)和位于两个固定凸块(123)之间的第二铆接口(124)，第二铆接口(124)为沿极柱(10)外缘设置的缺口；

所述上塑件(11)还包括第二铆接件(112)，第二铆接件(112)包括铆接件主体(113)和设置于铆接件主体(113)端部的第二铆接帽(114)；铆接件主体(113)穿过第二铆接口(124)地设置，第二铆接帽(114)设置于固定凸块(123)与顶盖片(2)之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述极柱安装位(21)包括贯通设置的极柱口(211)和围绕极柱口(211)设置的口挡(212)，口挡(212)外围设有第一凹部(213)，口挡(212)相对于第一凹部(213)凸设地设置；

所述密封件(12)在铆接后处于受压压缩状态，密封件(12)包括第一密封部(1201)和第二密封部(1202)，第一密封部(1201)位于极柱固定部(120)与顶盖片(2)之间，第二密封部(1202)设置于极柱口(211)内壁处。

5.根据权利要求4所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述铆接柱(214)外侧还形成有相对于顶盖片(2)的上表面凹设的第二凹部(218)，所述口挡(212)、第一凹部(213)、铆接柱(214)和第二凹部(218)围绕极柱口(211)沿径向从内至外依次设置；密封件(12)设置于各铆接柱(214)的内侧并被定位于第一凹部(213)内，所述铆接柱(214)有三个、四个或五个且沿圆周方向均匀地设置。

6.根据权利要求3所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，相邻铆接柱(214)之间形成为连接腔(216)，固定凸部(121)设置于连接腔(216)内。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述极柱部(110)包括上极柱部(101)和下极柱部(102)，下极柱部(102)凸设于极柱(10)的下表面上；

所述上塑件(11)包裹极柱固定部(120)地设置，上极柱部(101)的侧壁被上塑件(11)包覆而顶面露出。

8.根据权利要求1、2、3、5或6所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述电池顶盖的缺口型注塑铆接结构还包括设置于顶盖片(2)下方的下塑件(4)，顶盖片(2)的下表面上还设有若干个凹设的第一连接件(201)，下塑件(4)上对应设有若干个第二连接件(401)；所述第一连接件(201)与第二连接件(401)凹凸配合以将下塑件(4)卡接地连接至顶盖片(2)的下表面上，或所述第二连接件(401)热熔后配合入第一连接件(201)中以使两者形成铆接的连接结构；

所述铆接柱(214)内部还中空以形成为第四凹部(202)，下塑件(4)上设有凸设的定位件(413)，定位件(413)配合入第四凹部(202)中以定位。

9.根据权利要求4所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构，其特征在于，所述电池顶盖的缺口型注塑铆接结构还包括设置于顶盖片(2)下方的下塑件(4)，下塑件(4)与顶盖片(2)之间卡接地相互连接或热熔后形成铆接的连接结构；

下塑件(4)上设有与极柱安装位(21)对应设置的极柱配合部(41)，极柱配合部(41)包括塑件极柱孔(411)和围绕塑件极柱孔(411)设有第二口挡(412)，第二口挡(412)凸设于极柱配合部(41)上；第二口挡(412)的外径小于等于口挡(212)内径以配合于其中。

10.一种电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖包括权利要求1-9任一项所述的电池顶盖的缺口型注塑铆接结构；

顶盖片(2)上还设有防爆阀(3)和注液口(22)，防爆阀(3)包括防爆阀片(31)和保护贴膜(32)；所述防爆阀片(31)固定至设于顶盖片(2)上的防爆阀孔(23)的下方处，保护贴膜(32)连接至防爆阀孔(23)的上方处；或，所述防爆阀片(31)一体成型地形成于顶盖片(2)上，保护贴膜(32)连接至防爆阀片(31)上；

所述顶盖片(2)为一体式顶盖片，正极极柱组件(10a)与负极极柱组件(10b)设置于一体式顶盖片的两端处，防爆阀(3)和注液口(22)设置于正极极柱组件(10a)与负极极柱组件(10b)之间；或，所述顶盖片(2)为分体式顶盖片，其包括正极顶盖片和负极顶盖片，所述正极顶盖片上设有正极极柱组件(10a)与注液口(22)，正极顶盖片上设有负极极柱组件(10b)与防爆阀(3)。

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