CN218274986U - 一种电池盖帽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电池盖帽，包括：盖板、密封胶圈、极柱及压环，所述极柱穿过所述密封胶圈与所述压环连接，所述盖板通过所述密封胶圈套设在所述极柱外部；所述压环包括第一材料层和第二材料层，所述第一材料层与所述极柱连接，所述第二材料层用于与电池极耳连接。本申请提供的电池盖帽保证了电池密封性能，解决了极耳与电池盖帽的焊接问题，且有效降低了整体电池盖帽的接触阻值。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池盖帽。
背景技术
市场上常用的锂离子圆柱形电池的结构包括：外壳、盖帽、正极、负极、极耳、隔膜、电解液、PTC元件、垫圈、安全阀等，一般电池外壳为电池的负极，盖帽为电池的正极。其电池的关键性能包括：密封性、电芯阻值、安全防爆等性能，而影响电池密封性和高内阻的主要因素是电池盖帽。因此盖帽是影响电池性能的关键结构件，解决盖帽技术问题能有效提升电池性能。
根据电解液的不同，极耳多为铝材质，压环一般为钢材，因材质的差异极耳与压环无法有效焊接，从而造成严重虚焊或焊接不良增加了内阻。为了解决焊接问题，将压环材质改为铝材，又容易因为压环因硬度和强度不足造成盖帽密封性能将大幅降低，从而会造成电池漏液，因此为了同时解决焊接和压环硬度强度问题，市场上将压环做成组件结构，通过在钢压环外包裹铝套层，再将压环组件组装到盖帽上，虽然该结构同时解决极耳焊接和盖组密封性问题，但该结构制作工艺难度大、成本高，极柱与组合压环中的钢压环及铝套层接触(上下两层)同时接触，铝套层再与铝极耳接触，接触位点多，电池因盖帽零件多次接触连通，造成电芯内阻阻值高。
因此，为了彻底且全面解决上述问题，本领域的研发人员有必要开发一款新的盖帽结构，以满足电池密封性和焊接内阻要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池盖帽，具有结构简单，具有密封性能佳，焊接内阻低的特点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种电池盖帽，包括：盖板、密封胶圈、极柱及压环，所述极柱穿过所述密封胶圈与所述压环连接，所述盖板通过所述密封胶圈套设在所述极柱外部；
所述压环包括第一材料层和第二材料层，所述第一材料层与所述极柱连接，所述第二材料层用于与电池极耳连接。
进一步的，所述第一材料层为钢层，所述第二材料层为铝层。
进一步的，所述第一材料层厚度为0.5～1.2mm；所述第二材料层的厚度为0.3～1.0mm。
进一步的，所述压环采用冲压工艺一步成型。
进一步的，所述压环通过冲压工艺形成第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一材料层和所述第二材料层。
进一步的，所述极柱包括极帽和柱体，所述柱体的一端连接所述极帽，所述柱体的另一端穿设所述密封胶圈及所述第一通孔与所述第一材料层连接，且所述柱体的另一端的端面低于所述第二材料层远离所述第一材料层的一面。
进一步的，所述密封胶圈开设有第二通孔，所述柱体贯穿所述第二通孔与所述第一材料层连接，所述密封胶圈的一面与所述极帽连接，所述密封胶圈的另一面与所述第一材料层连接，所述密封胶圈中间开设有环形卡槽，所述盖板开设有第三通孔，所述盖板靠近所述第三通孔的一端卡接在所述环形卡槽内。
进一步的，所述盖板远离所述第三通孔的一端向上弯折形成连接部，所述连接部用于与所述电池外壳连接。
进一步的，所述盖板设置有环形凹部。
进一步的，所述密封胶圈靠近所述极帽的一面开设有凹槽，所述极帽设置有凸起，所述凸起与所述凹槽相互卡合；所述密封胶圈靠近所述压环的一面设置有延伸部。
本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本实用新型为一种电池盖帽，包括盖板、密封胶圈、极柱及压环，其中所述压环采用钢铝复合材料制备，所述压环包括第一材料层和第二材料层，所述第一材料层与所述极柱焊接，所述第二材料层用于与电池极耳焊接。所述第一材料层为压环提供机械强度，使压环不易变形，保障电池盖帽组装后的密封性能，所述第二材料层用于改善所述压环与电池极耳的焊接性能；同时所述压环采用复合材料制备，作为一个整体零件不存在接触内阻或者说接触内阻较低，能够大大降低电池的内阻。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的电池盖帽的结构示意图；
图2为图1所述的电池盖帽另一个视觉的结构示意图；
图3为图1所述电池盖帽的压环的结构示意图；
图4为图3所述电池盖帽的压环另一个视觉的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
请参阅图1及图2，一种电池盖帽10，包括：盖板100、密封胶圈200、极柱300及压环400，极柱300穿过密封胶圈200与压环400连接，盖板100通过密封胶圈200套设在极柱300外部；压环400包括第一材料层410和第二材料层420，压环400包括第一材料层410和第二材料层420，第一材料层410与极柱300连接，第二材料层420用于与电池极耳20连接。
需要说明的是，市场上将压环组成组件结构，通过铝套层将钢压环包裹在内，再将压环组件组装到盖帽上，该结构制作工艺难度大、成本高，不利于工业生产，同时极柱与组合压环中的钢压环和铝套层(上下两层)同时接触，铝套层再与铝极耳20接触，接触位点多，每一个接触位点都会接触内阻增高的风险点，因此市场改进的电池盖帽依旧存在诸多问题。本实用新型的压环400采用金属复合材料制备，其中第一材料层410为压环400提供机械强度，使压环400不易变形，保障电池盖帽10组装后的密封性能，第二材料层420用于改善压环400与电池极耳20的焊接性能；同时压环400的第一材料层410与极柱300焊接，第二材料层420与电池极耳20焊接，压环400采用金属复合材料制备作为一个整体零件不存在接触内阻或者说接触内阻较低，能够减少电池盖帽10不同零件之间的接触位点，大大降低电池接触内阻。
本申请提供的电池盖帽10工作原理是由金属复合材料制备的压环400的第二材料层420与电池极耳20通过焊接连通，电池极耳20再与电芯连通，盖板100与电池外壳组装密封，使电池在电解液和电池极耳20作用下形成工作循环。
进一步的，第一材料层410为钢层，第二材料层420为铝层。
需要说明的是，压环采用钢铝复合材料，其中钢层具有强度高、自重轻的特点，能为压环提供机械强度，铝层则与一般极耳的材质相同，有利于压环与极耳的焊接性能。
请参阅图3，进一步的，第一材料层厚度为0.5～1.2mm；第二材料层的厚度为0.3～1.0mm。
需要说明的是，通过发明人的不断实验证明，使第一材料层410厚度保持在0.5～1.2mm，第二材料层420的厚度保持在0.3～1.0mm，能够在保障压环400机械强度保障密封性能的同时，使压环400与电池极耳20有效焊接。
进一步的，压环400采用冲压工艺一步成型。
需要说明的是，市场上改进的压环400制作工艺为：铝套冲压→铝套清洗→钢环冲压→钢环清洗→组合铆压→组合压环400清洗→组合压环400抛光清洗→烘干；而本实用提供的压环400制作工艺为：金属复合材料(第二材料层420向上)→冲压→抛光清洗→烘干。显然市场上采用的组合压环400的制备工艺复杂，工序多且制备效率低，而本申请提供的压环400采用金属复合材料可进行一步冲压成型，大大简化了生产工序，提高了生产效率。
请参阅图3及图4，进一步的，压环400通过冲压工艺形成第一通孔430，第一通孔430贯穿第一材料层410和第二材料层420。如此，压环400通过第一通孔430套接在极柱300柱体320的外部，压环400远离极柱300的一面用于与电池极耳20进行焊接。
请参阅图1，进一步的，极柱300包括极帽310和柱体320，柱体320的一端连接极帽310，柱体320的另一端穿设密封胶圈200及第一通孔430与第一材料层410连接，且柱体320的另一端的端面低于第二材料层420远离第一材料层410的一面。
需要说明的是，第二材料层420远离第一材料层410的一面用于与电池极耳20焊接连通，极柱300的柱体320的端面必须低于第二材料层420远离第一材料层410的一面，防止极柱300与电池极耳20接触而导致整体电池短路。
请参阅图1，进一步的，密封胶圈200开设有第二通孔，柱体320贯穿第二通孔与第一材料层410连接，密封胶圈200的一面与极帽310连接，密封胶圈200的另一面与第一材料层410连接，密封胶圈200的中间开设有环形卡槽，盖板100开设有第三通孔，盖板100靠近第三通孔的一端卡接在环形卡槽内。
需要说明的是，密封胶圈200的存在使极柱300、压环400及盖板100连接组合成电池盖帽10整体，密封胶圈200在保证极柱300、压环400及盖板100的连接稳定性和密封性能的同时，还起到绝缘作用，防止盖帽与极柱300或者压环400接触导致电池短路。
请参阅图1，进一步的，盖板100远离第三通孔的一端向上弯折形成连接部110，连接部110用于与电池外壳连接。
需要说明的是，电池盖帽10通过盖板100与电池外壳组装密封，向上弯折的连接部110一是能够实现电池盖帽10与电池外壳的快速组装，二是能够提高盖板100与电池外壳的接触面积，提高接连稳定性和密封性能。
请参阅图1，进一步的，盖板100设置有环形凹部120。
需要说明的是，环形凹部120的设置使盖板100向电池外壳进行组装的时候具有一定的弹性力，在方便组装的同时使盖板100受到电池外壳向内的挤压力的过程具有一定的缓冲，不易导致盖板100变形。
请参阅图1，进一步的，密封胶圈200靠近极帽310的一面开设有凹槽210，极帽310设置有凸起311，凸起311与凹槽210相互卡合。如此，能够提高极帽310与密封胶圈200的连接稳定性，从而提高整体电池盖帽10的结构稳定性。
请参阅图1，进一步的，密封胶圈200靠近压环400的一面设置有延伸部220。
需要说明的是，延伸部220为环状结构，密封胶圈200与压环400连接时，延伸部220环绕设置在压环400外部，用于对压环400进行限位。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池盖帽，其特征在于，包括：盖板、密封胶圈、极柱及压环，所述极柱穿过所述密封胶圈与所述压环连接，所述盖板通过所述密封胶圈套设在所述极柱外部；
所述压环包括第一材料层和第二材料层，所述第一材料层与所述极柱连接，所述第二材料层用于与电池极耳连接。
2.根据权利要求1所述的电池盖帽，其特征在于，所述第一材料层为钢层，所述第二材料层为铝层。
3.根据权利要求2所述的电池盖帽，其特征在于，所述第一材料层厚度为0.5～1.2mm；所述第二材料层的厚度为0.3～1.0mm。
4.根据权利要求1所述的电池盖帽，其特征在于，所述压环采用冲压工艺一步成型。
5.根据权利要求1所述的电池盖帽，其特征在于，所述压环通过冲压工艺形成第一通孔，所述第一通孔贯穿所述第一材料层和所述第二材料层。
6.根据权利要求5所述的电池盖帽，其特征在于，所述极柱包括极帽和柱体，所述柱体的一端连接所述极帽，所述柱体的另一端穿设所述密封胶圈及所述第一通孔与所述第一材料层连接，且所述柱体的另一端的端面低于所述第二材料层远离所述第一材料层的一面。
7.根据权利要求6所述的电池盖帽，其特征在于，所述密封胶圈开设有第二通孔，所述柱体贯穿所述第二通孔与所述第一材料层连接，所述密封胶圈的一面与所述极帽连接，所述密封胶圈的另一面与所述第一材料层连接，所述密封胶圈中间开设有环形卡槽，所述盖板开设有第三通孔，所述盖板靠近所述第三通孔的一端卡接在所述环形卡槽内。
8.根据权利要求7所述的电池盖帽，其特征在于，所述盖板远离所述第三通孔的一端向上弯折形成连接部，所述连接部用于与电池外壳连接。
9.根据权利要求1～8任一项所述的电池盖帽，其特征在于，所述盖板设置有环形凹部。
10.根据权利要求7所述的电池盖帽，其特征在于，所述密封胶圈靠近所述极帽的一面开设有凹槽，所述极帽设置有凸起，所述凸起与所述凹槽相互卡合；所述密封胶圈靠近所述压环的一面设置有延伸部。
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