CN218548598U - 一种电池盖板组件及圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种电池盖板组件及圆柱电池，电池盖板组件包括顶盖、极柱、连接片及铆接件，极柱、顶盖及连接片依次通过铆接件连接，铆接件具有相互连接的第一铆接部和第二铆接部，第一铆接部与极柱相连接，第二铆接部与所述连接片相连接，第一铆接部与极柱的材质相同，第二铆接部与连接片的材质相同。本实用新型通过使极柱与第一铆接部为同种金属，可以减小极柱与铆接件之间的接触内阻，在铆接完成后，第一铆接部和极柱可以直接进行焊接，从而实现极柱与第一铆接部的紧密接触，减少因铆接造成第一铆接部与极柱之间存在接触不良，造成极柱与铆接件的接触内阻增加，从而增加极柱与铆接件的导流效果。

Description

一种电池盖板组件及圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池技术领域，尤其涉及一种电池盖板组件及圆柱电池。

背景技术

随着锂离子电池技术的迅速发展，如今的锂电池都具有高容量、高安全性的特点，被广泛运用在汽车、航空航天和消费类电子产品等领域。

传统圆柱形电池是由壳体、盖板组件及卷芯装配组成。如公开号为CN216436009U的中国专利公开了一种电池盖板组件及圆柱锂电池，电池盖板组件包括极柱、上塑胶、下塑胶和集流盘，极柱位于顶盖上侧，上塑胶位于极柱与顶盖之间，下塑胶位于顶盖下侧，集流盘位于下塑胶下侧，极柱、上塑胶、顶盖、下塑胶和集流盘依次通过铆钉连接，通过铆钉将极柱、上塑胶、顶盖、下塑胶和集流盘锚固在一起形成整体，方便电池的制造。

现有技术中，集流盘是由一体成型的汇流片连接片组成，汇流片一侧中心处延伸形成连接片，汇流片用于和卷芯极耳焊接，连接片用于通过铆钉和极柱、上塑胶、顶盖、下塑胶锚固在一起。

现有通过铆接工艺制成的电池盖板组件，铆钉的材质有铝材质或铜材质。其中铝铆钉对应铝连接片、铝极柱/铜极柱，或者铜铆钉对应铜连接片、铝极柱/铜极柱。在使用过程中，同个圆柱电池正负极同时使用铜极柱或者铝极柱。则会出铜极柱与铜铆钉搭配、铜极柱及铝铆钉搭配、铝极柱与铝铆钉搭配或铝极柱与铜铆钉搭配，从而造成极柱与铆钉材质不同的情况

在圆柱电池制作过程中，为了提高极柱与铆钉之间的过流效果，铆钉下端会与连接片通过超声波焊接的方式增加其连接效果，从而达到减少铆钉与连接片接触内阻的问题。因此，铆钉的材质和连接片的材质是一致的，这就必然会造成同个圆柱电池正负极同时使用铜极柱或者铝极柱时，极柱和铆钉材质会存在不一致的情形。在传统工艺中，都是通过铆钉与极柱配合后，在通过冲压铆钉，使铆钉发生形变，从而达到铆接的效果，同时铆钉也起到极柱与连接片连通导流的效果，但因为铆钉与极柱是铆接结构，容易出现极柱与铆钉之间接触效果不良，从而增加极柱与铆钉之间的接触内阻。同时，在铆钉和极柱材质不一致的情况下，也会增加极柱与铆钉之间的接触内阻，从而导致极柱与连接片之间的过流效果不理想。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种电池盖板组件及圆柱电池，来解决不同材质铆钉与极柱铆接时，存在极柱与铆钉之间的接触内阻大，导致极柱与铆钉之间的过流效果不理想的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种电池盖板组件，所述电池盖板组件包括顶盖、极柱、连接片及铆接件，所述极柱、顶盖及连接片依次通过所述铆接件连接，所述铆接件具有相互连接的第一铆接部和第二铆接部，所述第一铆接部与所述极柱相连接，所述第二铆接部与所述连接片相连接，所述第一铆接部与所述极柱的材质相同，所述第二铆接部与所述连接片的材质相同。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述电池盖板组件还包括上绝缘件及下绝缘件，所述极柱、上绝缘件、顶盖、下绝缘件及连接片顺次层叠设置，所述极柱上开设有第一安装孔，所述上绝缘件上开设有第二安装孔，所述顶盖上开设有第三安装孔，所述下绝缘件上开设有第四安装孔，所述连接片上开设有第五安装孔，所述第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔及第五安装孔同轴心设置，所述铆接件顺次穿过所述第五安装孔、第四安装孔、第三安装孔、第二安装孔及第一安装孔并将所述连接片、下绝缘件、顶盖、上绝缘件及极柱进行铆接。

进一步，优选的，所述第二铆接部包括底盘及设置在所述底盘一侧的铆接柱，所述第一铆接部与所述铆接柱远离底盘的一端相连接，所述铆接柱的长度不大于所述第五安装孔、第四安装孔、第三安装孔及第二安装孔的深度总和，所述第一铆接部的长度大于所述第一安装孔的深度，所述底盘位于所述连接片远离所述下绝缘件的一侧，所述第一铆接部通过所述铆接柱依次穿过所述第五安装孔、第四安装孔、第三安装孔、第二安装孔及第一安装孔并延伸出所述极柱远离所述顶盖的一侧。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述连接片包括依次连接的第一连接部、第二连接部以及第三连接部，所述第一连接部用于与电芯极耳相连接，所述第二连接部通过所述第三连接部与所述铆接件电连接，所述第五安装孔设置于所述第三连接部上。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述电池盖板组件还包括套设在所述铆接柱上的密封件，所述密封件包括相互连接的第一密封部和第二密封部，所述第一密封部设置于所述第三安装孔中，并抵紧于所述第三安装孔的内壁与所述铆接柱之间；所述第三安装孔靠近所述下绝缘件的一端外侧设置有环形槽，所述第二密封部设置于所述环形槽中，并抵紧于所述环形槽的内壁与所述铆接柱之间。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述下绝缘件与所述顶盖相接触的一面设置有至少两个定位凸起部，所述顶盖与所述下绝缘件相接触的一面设置与所述定位凸起部相配合的定位凹陷部。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述下绝缘件远离所述顶盖的一面中心处设置有相互连通的第一限位槽和第二限位槽，所述第三连接部设置于所述第一限位槽中，所述第二连接部设置于所述第二限位槽中。

进一步，优选的，所述第三连接部的宽度大于所述第二连接部的宽度。

更进一步，优选的，所述第三连接部远离所述第二连接部的一侧偏中心处设置有防呆凹陷部，所述第一限位槽中设置有与所述防呆凹陷部相配合防呆凸起部。

另一方面，本实用新型还公开了一种圆柱电池，包括电芯、外壳及所述的电池盖板组件，所述电芯位于所述外壳内，所述电池盖板组件安装在所述外壳的开口处以将所述电芯密封在所述外壳内。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的电池盖板组件，通过将铆接件设置为相互连接的第一铆接部和第二铆接部，从而构成复合铆钉结构，同时使第一铆接部与极柱的材质相同，第二铆接部与连接片的材质相同，极柱与第一铆接部为同种金属，可以减小极柱与铆接件之间的接触内阻，在铆接完成后，第一铆接部和极柱可以直接进行焊接，从而实现极柱与第一铆接部的紧密接触，减少因铆接造成第一铆接部与极柱之间存在接触不良，造成极柱与铆接件的接触内阻增加，从而增加极柱与铆接件的导流效果；

(2)通过使第一铆接部的长度大于第一安装孔的深度，可以使第一安装孔内完全与同种金属的第一铆接部相接触，从而增大极柱与铆接件的导流效果；

(3)通过设置密封件，一方面可以实现铆接件与顶盖之间的电性隔离，另一方面可以实现铆接件与顶盖之间的密封；

(4)通过下绝缘件和顶盖之间设置相互配合的定位凸起部和定位凹陷部，可以避免下绝缘件和顶盖之间相对旋转及定位不准；

(5)通过在下绝缘件中心处设置相互连通的第一限位槽和第二限位槽，可以对连接片进行精准定位，避免连接片与极柱铆接后存在位置偏差；

(6)通过第三连接部的宽度大于所述第二连接部的宽度，可以使连接片在第一限位槽和第二限位槽上定位后，避免水平位移，实现连接片与下绝缘件之间精确定位，保证连接片与极柱铆接位置精度；

(7)通过第三连接部远离第二连接部的一侧偏中心处设置有防呆凹陷部，第一限位槽中设置有与防呆凹陷部相配合防呆凸起部，可以避免连接片在下绝缘件安装时装反。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的电池盖板组件的第一视角立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的电池盖板组件的第二视角立体结构示意图；

图3为本实用新型公开的电池盖板组件的第一视角爆炸图；

图4为本实用新型公开的电池盖板组件的第二视角爆炸图；

图5为本实用新型公开的电池盖板组件的平面剖视图；

附图标记：

1、顶盖；2、极柱；3、上绝缘件；4、下绝缘件；5、连接片；7、铆接件；71、第一铆接部；72、第二铆接部；21、第一安装孔；31、第二安装孔；11、第三安装孔；41、第四安装孔；50、第五安装孔；721、底盘；722、铆接柱；51、第一连接部；52、第二连接部；53、第三连接部；6、密封件；61、第一密封部；62、第二密封部；111、环形槽；42、定位凸起部；12、定位凹陷部；43、第一限位槽；44、第二限位槽；531、防呆凹陷部；431、防呆凸起部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-5，本实用新型实施例公开了一种电池盖板组件，电池盖板组件包括顶盖1、极柱2、连接片5及铆接件7，其中，顶盖1用来和圆柱电池的外壳相连接，用来将电芯密封在外壳内；极柱2、顶盖1及连接片5依次通过铆接件7连接，在本实施例中，铆接件7可以理解为铆接，通过铆接件7可以完成盖板组件的铆接操作。

现有技术中，同个圆柱电池正负极同时使用铜极柱或者铝极柱，则会出铜极柱与铜铆钉搭配、铜极柱及铝铆钉搭配、铝极柱与铝铆钉搭配或铝极柱与铜铆钉搭配，从而造成极柱2与铆钉材质不同的情况。因为铆钉与极柱2是铆接结构，容易出现极柱2与铆钉之间接触效果不良，从而增加极柱2与铆钉之间的接触内阻。同时，在铆钉和极柱2材质不一致的情况下，也会增加极柱2与铆钉之间的接触内阻，从而导致极柱2与连接片5之间的过流效果不理想。

为此，本实施例为了解决上述问题，对铆接件7进行结构设置，具体的，本实施例的铆接件7具有相互连接的第一铆接部71和第二铆接部72，在一些实施例中，第一铆接部71和第二铆接可以通过摩擦焊接方式相互连接为一体，从而构成复合铆钉结构。第一铆接部71与极柱2相连接，第二铆接部72与连接片5相连接，第一铆接部71与极柱2的材质相同，第二铆接部72与连接片5的材质相同。例如，当连接片5为铝材质，极柱2为铜材质时，第二铆接部72设置为铝材质，第一铆接部71设置为铜材质。

采用上述技术方案，极柱2与第一铆接部71为同种金属，可以减小极柱2与铆接件7之间的接触内阻，在铆接完成后，第一铆接部71和极柱2可以直接进行焊接，从而实现极柱2与第一铆接部71的紧密接触，减少因铆接造成第一铆接部71与极柱2之间存在接触不良，造成极柱2与铆接件7的接触内阻增加，从而增加极柱2与铆接件7的导流效果。

同时，连接片5和第二铆接部72为同种金属，可以减小连接片5与铆接件7之间的接触内阻；另外，连接片5和第二铆接部72也可以实时焊接，从而实现连接片5与第二铆接部72的紧密接触，减少因铆接造成第二铆接部72与连接片5之间存在接触不良，造成连接片5与铆接件7的接触内阻增加，从而增加连接片5与铆接件7的导流效果。

为了通过铆接工艺制成电池盖板组件，本实施例的电池盖板组件1还包括上绝缘件3及下绝缘件4，其中，上绝缘件3用来将极柱2和顶盖1建立电性隔离；下绝缘件4用来将连接片5与顶盖1建立电性隔离。

在本实施例中，极柱2、上绝缘件3、顶盖1、下绝缘件4及连接片5顺次层叠设置，极柱2上开设有第一安装孔21，上绝缘件3上开设有第二安装孔31，顶盖1上开设有第三安装孔11，下绝缘件4上开设有第四安装孔41，连接片5上开设有第五安装孔50，第一安装孔21、第二安装孔31、第三安装孔11、第四安装孔41及第五安装孔50同轴心设置，由此设置，可以实现电池盖板组件中的各个部件在竖直方向定位对应准确，铆接件7顺次穿过第五安装孔50、第四安装孔41、第三安装孔11、第二安装孔31及第一安装孔21并将连接片5、下绝缘件4、顶盖1、上绝缘件3及极柱2进行铆接。需要说明的是，铆接件7的铆接工艺属于现有技术。

作为一些较佳实施方式，第二铆接部72包括底盘721及设置在底盘721一侧的铆接柱722，底盘721的直径大于铆接柱722的直径，铆接柱722用于穿过连接片5上的第五安装孔50，底盘721用于和连接片5远离下绝缘件4的一面相接触，在本实施例中，铆接柱722的横截面形状不限定为圆形、椭圆形、方形、多边形或三角形中的任意一种，第一铆接部71与铆接柱722远离底盘721的一端相连接，第一铆接部71和铆接柱722的横截面形状相同，同时，为了方便铆接，第一铆接部71和铆接柱722的外径设置相同。由此，使的第一铆接部71和铆接柱722复合连接为一体。在本实施例中，作为一种优选实施方式，第一铆接部71和铆接柱722可以采用摩擦焊接方式进行连接，当然也可以采用其他方式进行连接，本实施例不对此进行限定。

值得注意的是，上述安装孔的形状和铆接柱722的形状相适配。

为了避免铆接柱722与极柱2接触，本实施例的铆接柱722的长度不大于第五安装孔50、第四安装孔41、第三安装孔11及第二安装孔31的深度总和。同时为了满足第一铆接部71能够充分与极柱2上的第一安装孔21相接触，另外方便实施铆接工序，本实施例通过使第一铆接部71的长度大于第一安装孔21的深度。在进行铆接过程中，第一铆接部71通过铆接柱722依次穿过第五安装孔50、第四安装孔41、第三安装孔11、第二安装孔31及第一安装孔21并延伸出极柱2远离顶盖1的一侧，然后通过对第一铆接部71端部进行挤压，使第一铆接部71挤压变形与极柱2表面相接触，最后将底盘721与连接片5接触缝隙进行焊接，从而增大连接片5与第二铆接部72的过流能力，第一铆接部71与极柱2接触缝隙进行焊接，从而增大第一铆接部71与极柱2的过流能力。

作为一些较佳实施方式，连接片5包括依次连接的第一连接部51、第二连接部52以及第三连接部53，第一连接部51用于与电芯极耳相连接，第一连接部51呈盘状结构，第二连接部52和第三连接部53均呈方形结构，第二连接部52通过第三连接部53与铆接件7电连接，第二连接部52方便在后续在折叠工序中，实现第三连接部53和第一连接片5平行，第五安装孔50设置于第三连接部53上。

为了实现铆接件7与顶盖1之间的密封，本实施例的电池盖板组件还包括套设在铆接柱722上的密封件6，密封件6包括相互连接的第一密封部61和第二密封部62，第一密封部61设置于第三安装孔11中，并抵紧于第三安装孔11的内壁与铆接柱722之间；可以实现铆接件7与顶盖1之间的密封，避免电解液泄露。第三安装孔11靠近下绝缘件4的一端外侧设置有环形槽111，第二密封部62设置于环形槽111中，并抵紧于环形槽111的内壁与铆接柱722之间。

在本实施例中，第二密封部62的底面与下绝缘件4表面相抵持，可以实现顶盖1与下绝缘件4之间的密封，同时第二密封部62的设置，形成多重密封结构，具有较好的密封效果。第一密封部61与第二密封部62垂直连接，使得密封件6的纵截面呈L形，通过成L形的密封件6与铆接件7相互配合以降低漏液的风险。需要说明的是，本实施例中的密封件6为一体成型结构，以防止密封件6因具有连接处而降低密封效果。

在本实施例中，下绝缘件4与所述顶盖1相接触的一面设置有至少两个定位凸起部42，顶盖1与所述下绝缘件4相接触的一面设置与定位凸起部42相配合的定位凹陷部12。由此设置，可以避免下绝缘件4和顶盖1之间相对旋转及定位不准。

为了实现第三连接部53与铆接件7连接后，第三连接部53处于顶盖1中心处，方便第二连接部52折叠后，第一连接部51和顶盖1、下绝缘件4同轴，从而方便电池盖板组件与电芯焊接后，在电芯入壳后，电池盖板组件能够与外壳同轴，便于装配。本实施例在下绝缘件4远离所述顶盖1的一面中心处设置有相互连通的第一限位槽43和第二限位槽44，第三连接部53设置于第一限位槽43中，第二连接部52设置于第二限位槽44中。由此设置，可以对第二连接片5及第三连接片5进行精准定位，避免连接片5与极柱2铆接后存在连接片5与顶盖1位置发生偏差。

优选的，第三连接部53的宽度大于第二连接部52的宽度。由此设置，可以使连接片5在第一限位槽43和第二限位槽44上定位后，避免水平位移，实现连接片5与下绝缘件4之间精确定位，保证连接片5与极柱2铆接位置精度。

在本实施例中，通过第三连接部53远离第二连接部52的一侧偏中心处设置有防呆凹陷部531，第一限位槽43中设置有与防呆凹陷部531相配合防呆凸起部431，可以避免连接片5在下绝缘件4安装时装反。

本实施例还提供了一种圆柱电池，包括电芯、外壳及电池盖板组件，电芯位于外壳内，电池盖板组件安装在外壳的开口处以将电芯密封在外壳内。

需要说明的是：当电芯为单侧出极耳时，则外壳只有一端具有开口，只需一个上述电池盖板组件即可；当电芯为双侧出极耳时，则外壳上下两端均具有开口，则需要两个电池盖板组件。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池盖板组件，所述电池盖板组件包括顶盖(1)、极柱(2)、连接片(5)及铆接件(7)，所述极柱(2)、顶盖(1)及连接片(5)依次通过所述铆接件(7)连接；

其特征在于：所述铆接件(7)具有相互连接的第一铆接部(71)和第二铆接部(72)，所述第一铆接部(71)与所述极柱(2)相连接，所述第二铆接部(72)与所述连接片(5)相连接；

所述第一铆接部(71)与所述极柱(2)的材质相同，所述第二铆接部(72)与所述连接片(5)的材质相同。

2.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于：所述电池盖板组件还包括上绝缘件(3)及下绝缘件(4)；所述极柱(2)、上绝缘件(3)、顶盖(1)、下绝缘件(4)及连接片(5)顺次层叠设置，所述极柱(2)上开设有第一安装孔(21)，所述上绝缘件(3)上开设有第二安装孔(31)，所述顶盖(1)上开设有第三安装孔(11)，所述下绝缘件(4)上开设有第四安装孔(41)，所述连接片(5)上开设有第五安装孔(50)，所述第一安装孔(21)、第二安装孔(31)、第三安装孔(11)、第四安装孔(41)及第五安装孔(50)同轴心设置，所述铆接件(7)顺次穿过所述第五安装孔(50)、第四安装孔(41)、第三安装孔(11)、第二安装孔(31)及第一安装孔(21)并将所述连接片(5)、下绝缘件(4)、顶盖(1)、上绝缘件(3)及极柱(2)进行铆接。

3.如权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于：所述第二铆接部(72)包括底盘(721)及设置在所述底盘(721)一侧的铆接柱(722)，所述第一铆接部(71)与所述铆接柱(722)远离底盘(721)的一端相连接，所述铆接柱(722)的长度不大于所述第五安装孔(50)、第四安装孔(41)、第三安装孔(11)及第二安装孔(31)的深度总和，所述第一铆接部(71)的长度大于所述第一安装孔(21)的深度，所述底盘(721)位于所述连接片(5)远离所述下绝缘件(4)的一侧，所述第一铆接部(71)通过所述铆接柱(722)依次穿过所述第五安装孔(50)、第四安装孔(41)、第三安装孔(11)、第二安装孔(31)及第一安装孔(21)并延伸出所述极柱(2)远离所述顶盖(1)的一侧。

4.如权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于：所述连接片(5)包括依次连接的第一连接部(51)、第二连接部(52)以及第三连接部(53)，所述第一连接部(51)用于与电芯极耳相连接，所述第二连接部(52)通过所述第三连接部(53)与所述铆接件(7)电连接，所述第五安装孔(50)设置于所述第三连接部(53)上。

5.如权利要求3所述的电池盖板组件，其特征在于：所述电池盖板组件还包括套设在所述铆接柱(722)上的密封件(6)，所述密封件(6)包括相互连接的第一密封部(61)和第二密封部(62)，所述第一密封部(61)设置于所述第三安装孔(11)中，并抵紧于所述第三安装孔(11)的内壁与所述铆接柱(722)之间；所述第三安装孔(11)靠近所述下绝缘件(4)的一端外侧设置有环形槽(111)，所述第二密封部(62)设置于所述环形槽(111)中，并抵紧于所述环形槽(111)的内壁与所述铆接柱(722)之间。

6.如权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于：所述下绝缘件(4)与所述顶盖(1)相接触的一面设置有至少两个定位凸起部(42)，所述顶盖(1)与所述下绝缘件(4)相接触的一面设置与所述定位凸起部(42)相配合的定位凹陷部(12)。

7.如权利要求4所述的电池盖板组件，其特征在于：所述下绝缘件(4)远离所述顶盖(1)的一面中心处设置有相互连通的第一限位槽(43)和第二限位槽(44)，所述第三连接部(53)设置于所述第一限位槽(43)中，所述第二连接部(52)设置于所述第二限位槽(44)中。

8.如权利要求7所述的电池盖板组件，其特征在于：所述第三连接部(53)的宽度大于所述第二连接部(52)的宽度。

9.如权利要求8所述的电池盖板组件，其特征在于：所述第三连接部(53)远离所述第二连接部(52)的一侧偏中心处设置有防呆凹陷部(531)，所述第一限位槽(43)中设置有与所述防呆凹陷部(531)相配合防呆凸起部(431)。

10.一种圆柱电池，包括电芯、外壳及如权利要求1-9任一项所述的电池盖板组件，所述电芯位于所述外壳内，所述电池盖板组件安装在所述外壳开口处以将所述电芯密封在所述外壳内。

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