CN218005058U - 顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种顶盖组件及电池，其中，顶盖组件包括盖板、端子部件和连接片，端子部件绝缘设在金属制成的盖板上，盖板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面设有第一凹凸结构，第二侧面设有第二凹凸结构，第一凹凸结构和第二凹凸结构的长度均沿盖板的宽度方向延伸，连接片导通电芯和端子部件，连接片具有与电芯连接的连接面，连接面贯穿设有多个散热孔。本实用新型的顶盖组件通过金属盖板吸收电池产生的热量并与电池外侧的空气进行热交换，而且盖板上的第一凹凸结构和第二凹凸结构能增加盖板与空气的接触面积，提高热交换的效率，同时连接片通过散热孔能减小连接面的面积，降低连接片的电阻，能够降低产热，热量还能从散热孔处散发。

Description

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

目前锂电池作为主要的能量载体和动力来源，被广泛的应用在各种行业中，随着新能源技术的快速发展，对锂电池的性能要求和使用寿命也越来越高。

直流阻抗是影响锂电池性能的重要因素，直接影响锂离子电池的能量密度、功率输出和循环寿命。锂电池的直流阻抗过大会使电池产热大、温度高，温度过高则会使电池内部会发一系列复杂的电化学反应，加速锂电池衰减；而且锂电池放电时短时间内会温升过高，产生大量热量累积在在电池中，锂电池可能会热失控或者爆炸。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种顶盖组件及电池，其结构简单，能够提高电池的散热效率，快速降低电池的温度。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种顶盖组件，包括盖板、端子部件和连接片，所述端子部件绝缘设置在所述盖板上，所述盖板为金属盖板，所述盖板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述连接片用于导通电芯和所述端子部件，所述第一侧面设置有第一凹凸结构，所述第二侧面设置有第二凹凸结构，所述第一凹凸结构和所述第二凹凸结构的长度均沿所述盖板的宽度方向延伸，所述连接片具有与所述电芯连接的连接面，所述连接面贯穿设置有多个散热孔。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述第一侧面凹陷形成有多个第一凹部，相邻两个所述第一凹部之间形成第一凸部，所述第一侧面上的所述第一凹部和所述第一凸部共同形成所述第一凹凸结构，所述第二侧面凸出设置多个第二凸部，相邻两个所述第二凸部之间形成第二凹部，所述第二侧面上的所述第二凹部和所述第二凸部共同形成所述第二凹凸结构。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述盖板通过冲压形成所述第一凹部和所述第二凸部，以使所述第一凹部与所述第二凸部一一对应。

作为顶盖组件的一种优选方案，还包括连接片，所述连接片包括第一连接部和第二连接部，所述端子部件包括极柱，所述极柱贯穿所述盖板与所述第一连接部，所述第二连接部与所述电芯的极耳连接。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述第一连接部和所述第二连接部之间通过熔断部连接，所述第一连接部和所述第二连接部的宽度均大于所述熔断部的宽度。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述第一连接部包括呈夹角的第一板和第二板，所述第一板与所述熔断部连接，所述第二板与所述极柱焊接，所述第二板上设置有安装槽，所述安装槽的槽底贯穿设置开孔，所述极柱的外侧壁沿周向凸出设置有凸台，所述凸台抵接在所述安装槽的槽底，所述凸台的外侧壁与所述安装槽的槽壁间隔设置，以使所述凸台和所述安装槽之间形成有焊接缝。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述端子部件还包括第一塑胶件、第二塑胶件和铆接块，所述第一塑胶件设置在所述盖板和所述连接片之间，所述盖板远离所述连接片的一侧依次设置有所述第二塑胶件和所述铆接块，所述第一塑胶件、所述盖板、所述第二塑胶件和所述铆接块上均设置有通孔，且所述第一塑胶件、所述盖板、所述第二塑胶件和所述铆接块四者的所述通孔相对应并形成一组孔组，所述极柱远离所述连接片的一端穿过所述孔组与所述铆接块铆接。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述第二连接部的长度为H，20mm＜H≤60mm。

作为顶盖组件的一种优选方案，所述散热孔的孔径为D，0＜D≤5mm。

第二方面，提供一种电池，包括壳体、设置在所述壳体内的电芯，所述壳体具有开口，还包括以上所述的顶盖组件，所述顶盖组件封堵所述开口。

本实用新型的有益效果为：

(1)通过金属制成的盖板能够吸收电池产生的热量并与电池外侧的空气进行热交换，实现电池的散热，并通过盖板上的第一凹凸结构和第二凹凸结构，能够增加盖板与空气的接触面积，从而提高盖板的热交换效率，快速降低电池的温度；

(2)通过在连接片的连接面上设置多个散热孔，散热孔能够减少连接面的面积，降低连接片的电阻，从而降低电池的直流阻抗，减少电池产生的热量，而且极耳与第二连接部连接处的热量能够通过散热孔进行散发，进一步提高电池的散热效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述顶盖组件的结构示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为本实用新型实施例所述顶盖组件的装配分解图。

图中：

1、盖板；11、第一侧面；111、第一凹部；112、第一凸部；12、第二侧面；121、第二凸部；122、第二凹部；2、端子部件；21、极柱；211、凸台；22、第一塑胶件；23、第二塑胶件；24、铆接块；25、密封圈；3、第一凹凸结构；4、第二凹凸结构；5、连接片；51、第一连接部；511、第一板；512、第二板；5121、开孔；5122、安装槽；52、第二连接部；521、连接面；522、散热孔；53、熔断部；6、防爆阀；7、注液孔。

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，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种顶盖组件，包括盖板1、端子部件2和连接片5，连接片5用于导通电芯(图中未示出)和端子部件2，端子部件2绝缘设置在盖板1上，盖板1由导热的金属材料制成，盖板1具有相对的第一侧面11和第二侧面12，在本实施例中，第一侧面11朝向电池的内部，第二侧面12背离电池的内部，第一侧面11设置有第一凹凸结构3，第二侧面12设置有第二凹凸结构4，第一凹凸结构3和第二凹凸结构4的长度均沿盖板1的宽度方向延伸，连接片5具有与电芯连接的连接面521，连接面521贯穿设置有多个散热孔522。通过金属制成的盖板1能够吸收电池产生的热量并与电池外侧的空气进行热交换，实现电池的散热，并通过盖板1上的第一凹凸结构3和第二凹凸结构4，能够增加盖板1与空气的接触面积，提高盖板1的热交换效率；同时由于连接面521的面积越大，会增大连接片5的电阻，进而增大电池在充电或放电时回路的直流阻抗。通过在连接片5的连接面521上设置多个散热孔522，散热孔522能够减少连接面521的面积，降低连接片5的电阻，从而降低电池的直流阻抗，减少电池产生的热量，而且电芯与连接片5连接处的热量能够通过散热孔522进行散发，进一步提高电池的散热效率。

示例的，为了提高导热效率和降低盖板1的重量，盖板1由铝金属或铝合金制成。

优选地，如图2所示，第一侧面11凹陷形成有多个第一凹部111，相邻两个第一凹部111之间形成第一凸部112，第一侧面11上的第一凹部111和第一凸部112共同形成第一凹凸结构3，第二侧面12凸出设置多个第二凸部121，相邻两个第二凸部121之间形成第二凹部122，第二侧面12上的第二凹部122和第二凸部121共同形成第二凹凸结构4。此设计的盖板1与第一凹凸结构3和第二凹凸结构4能够采用一体设计，从而增强盖板1的整体结构强度，同时第一凹凸结构3不会占用电池内部的空间，避免减少电池的容量。

进一步地，盖板1通过冲压形成第一凹部111和第二凸部121，以使第一凹部111与第二凸部121一一对应。此设计能够使盖板1设置有第一凹凸结构3和第二凹凸结构4的部分厚度保持不变，保证盖板1的结构强度。

更进一步地，为了防止增大盖板1的占用空间，第二凸部121的厚度小于端子部件2在第二侧面12的高度，第二凸部121不会增加顶盖组件的占用空间。

具体地，第一凹部111的深度和/或第二凸部121的厚度为X，1mm≤X≤2mm，可选取地，X为1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm等。此设计能够避免因第一凹部111的深度过大而降低盖板1的结构强度，而且能够保证第二凸部121的厚度不会超过极柱21在第二侧面12的高度。

进一步地，为了便于盖板1的加工，第一凹部111和/或第二凸部121的长度为Y，1mm≤Y≤4mm。可选取地，Y为2mm、2.5mm、3mm.3.5mm、4mm等。

具体地，如图1和图3所示，顶盖组件还包括连接片5，连接片5包括第一连接部51和第二连接部52，端子部件2包括极柱21，第一连接部51与极柱21连接，第二连接部52与电芯的极耳连接。通过设置连接片5能够使极柱21与电芯导通，实现电池的充电和放电功能。

进一步地，连接面521位于第二连接部52上，即散热孔522设置在第二连接部52上，散热孔522的孔径为D，0＜D≤5mm。可选取地，D为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等。散热孔522的尺寸过大容易降低第二连接部52的结构强度，第二连接部52容易因热量大而发生熔断导致电池失效，此设计能够尽可能保证第二连接部52的结构强度。

优选地，第二连接部52的长度为H，20mm＜H≤60mm。可选取地，H为30mm、35mm、40mm、45mm、50mm等。第二连接部52的长度过大也会增大连接面521的面积，导致电池的直流阻抗增大，工作时产生的热量也更多，第二连接部52的长度过小会使减少电池的过流面积，降低电池的过流能力。通过此设计的第二连接部52能够在尽量保证电池的过流能力的前提下，减少连接面521的尺寸，进一步减少连接片5的直流阻抗。

示例的，第二连接部52朝向电芯的侧面上设置有绝缘涂层(图中未示出)。由于极耳从电芯的一侧引出，当连接面521与极耳连接时，第二连接部52具有朝向电芯的侧面，第二连接部52朝向电芯的侧面且与连接面521呈夹角设置。第二连接部52朝向电芯的侧面可能会与电芯发生接触，导致电芯发生短路。通过在第二连接部52朝向电芯的侧面上设置绝缘涂层，能够使第二连接部52朝向电芯的侧面绝缘，防止电芯的侧面与第二连接部52接触而短路。

具体地，极柱21包括正极极柱和负极极柱，极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极柱通过连接片5与正极极耳连接，负极极柱通过连接片5与负极极耳连接。

进一步地，如图1和图3所示，连接片5还包括熔断部53，所述第一连接部51和所述第二连接部52之间通过熔断部53连接，所述第一连接部51和所述第二连接部52的宽度均大于所述熔断部53的宽度。通过设置熔断部53，当在电池短路或其他异常时，流经连接片5的电流过大而产生较高的热量，熔断部53受热到达预设阀值后自行熔断，将回路切断以保护电池，熔断后更换连接片5即可使电池恢复正常工作。

具体地，第一连接部51包括呈夹角的第一板511和第二板512，第一板511与熔断部53连接，第二板512与极柱21焊接，第二板512上设置有安装槽5122和开孔5121，开孔5121贯穿安装槽5122的槽底，极柱21的外侧壁沿周向凸出设置有凸台211，凸台211抵接在安装槽5122的槽底，凸台211的外侧壁与安装槽5122的槽壁间隔设置，以使凸台211和安装槽5122的槽壁之间形成有焊接缝(图中未示出)。通过设置凸台211与安装槽5122抵接，第二板512能够支撑极柱21，并将极柱21定位在安装槽5122内，方便极柱21与第二板512的焊接，保证极柱21与第二板512焊接的稳定性。

进一步地，由于极柱21与电芯的极耳的设置方向不同，为了便于连接片5与极柱21和极耳连接，第二板512与第二连接部52呈夹角设置。

具体地，盖板1和第二板512之间设置有第一塑胶件22，盖板1远离连接片5的一侧依次设置有第二塑胶件23和铆接块24，第一塑胶件22、盖板1、第二塑胶件23和铆接块24上均设置有通孔，且第一塑胶件22、盖板1、第二塑胶件23和铆接块24四者的通孔相对应并形成一组孔组，极柱21远离连接片5的一端穿过孔组并与铆接块24铆接。通过第一塑胶件22和第二塑胶件23能够使端子部件2绝缘设置在盖板1上，防止连接片5或极柱21与盖板1接触而发生短路，并通过极柱21与连接片5和铆接块24连接，能够保证端子部件2稳固在盖板1上，实现电池的充电和放电功能。

进一步地，为了保证顶盖组件的密封性，极柱21上套设有密封圈25，密封圈25抵接在凸台211和盖板1之间。

具体地，盖板1上设置有安装孔，安装孔上设置有用于泄压的防爆阀6。当电池内部发生热失控，电池内部产生的热量会使压力增大，防爆阀6能够对电池内部进行泄压，及时将热量排出电池外部，以保护电池。

具体地，盖板1上还设置有用于注入电解液的注液孔7。

本实用新型还提供一种电池，包括壳体和设置在壳体内的电芯，壳体具有开口，还包括以上的顶盖组件，顶盖组件封堵开口。通过顶盖组件能够提高电池内部的热量的发散速度，从而降低电池工作时的温度，提高电池的安全性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顶盖组件，包括盖板、端子部件和连接片，所述端子部件绝缘设置在所述盖板上，所述盖板为金属盖板，所述盖板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述连接片用于导通电芯和所述端子部件，其特征在于，所述第一侧面设置有第一凹凸结构，所述第二侧面设置有第二凹凸结构，所述第一凹凸结构和所述第二凹凸结构的长度均沿所述盖板的宽度方向延伸，所述连接片具有与所述电芯连接的连接面，所述连接面贯穿设置有多个散热孔。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一侧面凹陷形成有多个第一凹部，相邻两个所述第一凹部之间形成第一凸部，所述第一侧面上的所述第一凹部和所述第一凸部共同形成所述第一凹凸结构，所述第二侧面凸出设置有多个第二凸部，相邻两个所述第二凸部之间形成第二凹部，所述第二侧面上的所述第二凹部和所述第二凸部共同形成所述第二凹凸结构。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述盖板通过冲压形成所述第一凹部和所述第二凸部，以使所述第一凹部与所述第二凸部一一对应。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接片包括第一连接部和第二连接部，所述端子部件包括极柱，所述极柱贯穿所述盖板与所述第一连接部，所述第二连接部与所述电芯的极耳连接。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部之间通过熔断部连接，所述第一连接部和所述第二连接部的宽度均大于所述熔断部的宽度。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一连接部包括呈夹角的第一板和第二板，所述第一板与所述熔断部连接，所述第二板与所述极柱焊接，所述第二板上设置有安装槽，所述安装槽的槽底贯穿设置开孔，所述极柱的外侧壁沿周向凸出设置有凸台，所述凸台抵接在所述安装槽的槽底，所述凸台的外侧壁与所述安装槽的槽壁间隔设置，以使所述凸台和所述安装槽之间形成有焊接缝。

7.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述端子部件还包括第一塑胶件、第二塑胶件和铆接块，所述第一塑胶件设置在所述盖板和所述连接片之间，所述盖板远离所述连接片的一侧依次设置有所述第二塑胶件和所述铆接块，所述第一塑胶件、所述盖板、所述第二塑胶件和所述铆接块上均设置有通孔，且所述第一塑胶件、所述盖板、所述第二塑胶件和所述铆接块四者的所述通孔相对应并形成一组孔组，所述极柱远离所述连接片的一端穿过所述孔组与所述铆接块铆接。

8.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二连接部的长度为H，20mm＜H≤60mm。

9.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述散热孔的孔径为D，0＜D≤5mm。

10.一种电池，包括壳体和设置在所述壳体内的电芯，所述壳体具有开口，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件封堵所述开口。

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