CN218648037U - 一种动力电池顶盖结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种动力电池顶盖结构，包括顶盖片、正极极柱组件、负极极柱组件、正极连接片、负极连接片和下塑胶片；所述顶盖片设置于所述下塑胶片上，且所述顶盖片与所述下塑胶片抵接；所述正极极柱组件和所述负极极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端，且所述正极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述正极连接片连接，所述负极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述负极连接片连接；所述负极连接片为铜铝复合材料连接片，包括相抵接设置的铜质连接部和铝合金连接部，所述铜质连接部与负极极耳连接，所述铝合金连接部与所述负极极柱组件连接。本申请结构简单、稳定性好。

Description

一种动力电池顶盖结构

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池顶盖结构。

背景技术

随着科技的发展，锂电池作为一种能源装置越来越备受关注，在手机、电动汽车、电动工具等领域得到了广泛的应用。

一般情况下，方形锂离子电池的正极集流片由铝箔材制成、负极集流片由铜箔制成，要想将电池内部的电流引出，需要将电池的正极集流片和负极集流片分别集中叠在一起，形成正极耳、负极耳，然后将正极耳与正极连接片焊接、再通过正极连接片与盖板正极极柱焊接在一起；将负极耳与负极连接片焊接、再通过负极连接片与盖板负极极柱焊接在一起。现有锂电池顶盖的正极极柱全部由铝合金加工成型；负极极柱采用铜铝摩擦焊接后、再机加工成形，或使用铜铝复合材料冲压成形。由于铜的价格高、密度大，因此锂电池顶盖的生产成本较高。另外，由于铜具有激光高反射率的特点，在生产中激光焊接负极铜连接片与负极极柱时，容易产生虚焊，且不容易被发现。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种动力电池顶盖结构，旨在解决动力电池顶盖成本较高，在激光焊接负极铜连接片与负极极柱时容易产生虚焊、且不容易被发现等问题。本申请结构简单，密封性好，成本较低，具有较好的可靠性，可以作为通用品进行生产和使用。

为实现上述目的，本实用新型实施例提出如下技术方案：

一种动力电池顶盖结构，用于方形壳体电池，包括顶盖片、正极极柱组件、负极极柱组件、正极连接片、负极连接片和下塑胶片；所述顶盖片设置于所述下塑胶片上，且所述顶盖片与所述下塑胶片抵接；所述正极极柱组件和所述负极极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端，且所述正极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述正极连接片连接，所述负极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述负极连接片连接；

所述负极连接片为铜铝复合材料连接片，包括相抵接设置的铜质连接部和铝合金连接部，所述铜质连接部与负极极耳连接，所述铝合金连接部与所述负极极柱组件连接。

作为优选的实施方式，所述铜质连接部的面积小于或等于所述铝合金连接部的面积。

作为优选的实施方式，所述顶盖片的两端设置有正极柱孔和负极柱孔；所述正极柱孔远离所述下塑胶片的外周周向设置有第一凸台；所述负极柱孔远离所述下塑胶片的外周周向设置有第二凸台。

作为优选的实施方式，所述正极柱组件包括第一上塑胶、第一支架、正极极柱和第一密封圈；所述第一密封圈套设于所述正极极柱的底部，所述正极极柱设置于所述正极柱孔内；所述第一支架设置于所述第一凸台上；所述第一上塑胶通过注塑方式设于所述第一凸台上，且所述第一支架设置于所述第一上塑胶与所述第一凸台之间；所述第一上塑胶注塑于所述正极极柱与所述第一支架之间，且所述第一上塑胶与所述第一密封圈相抵接；所述正极极柱与所述正极连接片连接。

作为优选的实施方式，所述负极柱组件包括第二上塑胶、第二支架、负极极柱和第二密封圈；所述第二密封圈套设于所述负极极柱的底部，所述负极极柱设置于所述负极柱孔内；所述第二支架设置于所述第二凸台上；所述第二上塑胶通过注塑方式设于所述第二凸台上，且所述第二支架设置于所述第二上塑胶与所述第二凸台之间；所述第二上塑胶注塑于所述负极极柱与所述第二支架之间，且所述第二上塑胶与所述第二密封圈相抵接；所述负极极柱与所述铝合金连接部连接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片为铝合金连接片。

作为优选的实施方式，所述正极极柱和所述负极极柱均为铝合金极柱。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片的两端分别设置有第一孔和第二孔；所述第一孔与所述正极柱孔对应设置，所述正极极柱依次穿过所述正极柱孔、所述第一孔与所述正极连接片连接；所述第二孔与所述负极柱孔对应设置，所述负极极柱依次穿过所述负极柱孔、所述第二孔与所述铝合金连接部连接。

作为优选的实施方式，所述正极极柱通过焊接方式设置于所述正极柱孔内；所述第一支架通过焊接方式设置于所述第一凸台内侧面的顶端；所述负极极柱通过焊接方式设置于所述负极柱孔内；所述第二支架通过焊接方式设置于所述第二凸台内侧面的顶端。

作为优选的实施方式，所述正极柱孔和所述负极柱孔之间设置有防爆阀孔，所述防爆阀孔内设置有防爆阀组件。

作为优选的实施方式，所述防爆阀组件包括防爆阀和防爆阀保护贴片，所述防爆阀设置于所述防爆阀孔内，所述防爆阀保护贴片设置于所述防爆阀远离所述下塑胶片的侧面上。

作为优选的实施方式，所述正极极柱和所述负极极柱为方形、椭圆形或者圆柱形的极柱。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。

本实用新型所达到的有益效果：本申请的负极连接片包括相抵接设置的铜质连接部和铝合金连接部，铜质连接部与负极极耳连接，铝合金连接部与负极极柱组件连接；并控制铜质连接部的面积小于或等于铝合金连接部的面积，由于铝合金的激光反射率低于铜的反射率，且铝合金的熔点比铜的熔点更低，因此负极极柱与负极连接片之间激光焊接的质量会更好，更不容易发生虚焊的情况，保证了激光焊接质量，使电池性能更加可靠；同时，在不影响电池电性能的情况下，能够极大的降低方形壳体电池的铜使用量，进而有效降低方形壳体电池的生产成本，使同款电池在市场上更具有竞争优势。

本实用新型通过设置凸台，并在凸台上设置支架，使得支架作为正极极柱、负极极柱止退的受力点，止退力大，特别适用于有可能产生振动的场合，譬如新能源汽车。并且，通过上塑胶起到传递止退的作用，同时，上塑胶能够将正极极柱/负极极柱与顶盖片的缝隙完全填充形成绝缘层，使正极极柱/ 负极极柱与顶盖片之间绝缘。本申请的结构简单，密封性和可靠性好，成本较低，可以作为通用品进行生产和使用。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所述动力电池顶盖结构的爆炸结构示意图；

图2为图1的动力电池顶盖结构在纵向方向的剖面结构示意图；

图3为图1的负极连接片的结构示意图；

图4为另一实施例的负极连接片的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

现有锂电池顶盖的正极极柱全部由铝合金加工成型；负极极柱采用铜铝摩擦焊接后、再机加工成形，或使用铜铝复合材料冲压成形。由于铜的价格高、密度大，因此锂电池顶盖的生产成本较高。另外，由于铜具有激光高反射率的特点，在生产中激光焊接负极铜连接片与负极极柱时，容易产生虚焊，且不容易被发现。基于此，本实用新型提供一种动力电池顶盖结构以解决上述技术问题。

具体的，如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种动力电池顶盖结构，用于方形壳体电池，包括顶盖片10、正极极柱组件20、负极极柱组件30、正极连接片40、负极连接片50和下塑胶片60；所述顶盖片10设置于所述下塑胶片60上，且所述顶盖片10与所述下塑胶片60抵接；所述正极极柱组件20和所述负极极柱组件30分别设置于所述顶盖片10的两端，且所述正极极柱组件 20依次穿过所述顶盖片10、所述下塑胶片60与所述正极连接片40连接，所述负极极柱组件30依次穿过所述顶盖片10、所述下塑胶片60与所述负极连接片 50连接；

所述负极连接片50为铜铝复合材料连接片，包括相抵接设置的铜质连接部51和铝合金连接部52，所述铜质连接部51与负极极耳(图中未标识)连接，所述铝合金连接部52与所述负极极柱组件30连接。

如图3所示，在本实施例中，所述铜质连接部51的面积等于所述铝合金连接部52的面积。

在其他实施例中，如图4所示，所述铜质连接部51的面积小于所述铝合金连接部52的面积。

作为优选的实施方式，所述顶盖片10的两端设置有正极柱孔11和负极柱孔12；所述正极柱孔11远离所述下塑胶片60的外周周向设置有第一凸台111；所述负极柱孔12远离所述下塑胶片60的外周周向设置有第二凸台121。

作为优选的实施方式，所述正极柱组件20包括第一上塑胶21、第一支架 22、正极极柱23和第一密封圈24；所述第一密封圈24套设于所述正极极柱23 的底部，所述正极极柱23设置于所述正极柱孔11内；所述第一支架22设置于所述第一凸台111上；所述第一上塑胶21通过注塑方式设于所述第一凸台111 上，且所述第一支架22设置于所述第一上塑胶21与所述第一凸台111之间；所述第一上塑胶21注塑于所述正极极柱23与所述第一支架22之间，且所述第一上塑胶21与所述第一密封圈24相抵接；所述正极极柱23与所述正极连接片40连接。所述第一上塑胶与所述第一密封圈相抵接而产生回弹力，能够将正极极柱与顶盖片的缝隙完全填充形成绝缘层，使正极极柱与顶盖片之间绝缘，保证正极极柱的绝缘性和密封性。

作为优选的实施方式，所述负极柱组件30包括第二上塑胶31、第二支架 32、负极极柱33和第二密封圈34；所述第二密封圈34套设于所述负极极柱33 的底部，所述负极极柱33设置于所述负极柱孔12内；所述第二支架32设置于所述第二凸台121上；所述第二上塑胶31通过注塑方式设于所述第二凸台121 上，且所述第二支架32设置于所述第二上塑胶31与所述第二凸台121之间；所述第二上塑胶31注塑于所述负极极柱33与所述第二支架32之间，且所述第二上塑胶31与所述第二密封圈34相抵接；所述负极极柱33与所述铝合金连接部52连接。所述第二上塑胶与所述第二密封圈相抵接而产生回弹力，能够将负极极柱与顶盖片的缝隙完全填充形成绝缘层，使负极极柱与顶盖片之间绝缘，保证负极极柱的绝缘性和密封性。

作为优选的实施方式，所述正极连接片40为铝合金连接片。

作为优选的实施方式，所述正极极柱23和所述负极极柱33均为铝合金极柱。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片60的两端分别设置有第一孔61和第二孔62；所述第一孔61与所述正极柱孔11对应设置，所述正极极柱23依次穿过所述正极柱孔11、所述第一孔61与所述正极连接片40连接；所述第二孔62 与所述负极柱孔12对应设置，所述负极极柱33依次穿过所述负极柱孔12、所述第二孔62与所述铝合金连接部52连接。

作为优选的实施方式，所述正极极柱23通过焊接方式设置于所述正极柱孔11内；所述第一支架22通过焊接方式设置于所述第一凸台111内侧面的顶端；所述负极极柱33通过焊接方式设置于所述负极柱孔12内；所述第二支架32通过焊接方式设置于所述第二凸台121内侧面的顶端。通过焊接连接，能够很好的保证结构的密封性、可靠性和稳定性。

作为优选的实施方式，所述正极柱孔11和所述负极柱孔12之间设置有防爆阀孔13，所述防爆阀孔13内设置有防爆阀组件70。

作为优选的实施方式，所述防爆阀组件70包括防爆阀71和防爆阀保护贴片72，所述防爆阀71设置于所述防爆阀孔13内，所述防爆阀保护贴片72设置于所述防爆阀71远离所述下塑胶片60的侧面上。

作为优选的实施方式，所述正极极柱23和所述负极极柱33为方形、椭圆形或者圆柱形的极柱。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。

本申请的负极连接片包括相抵接设置的铜质连接部和铝合金连接部，铜质连接部与负极极耳连接，铝合金连接部与负极极柱组件连接；并控制铜质连接部的面积小于或等于铝合金连接部的面积，由于铝合金的激光反射率低于铜的反射率，且铝合金的熔点比铜的熔点更低，因此负极极柱与负极连接片之间激光焊接的质量会更好，更不容易发生虚焊的情况，保证了激光焊接质量，使电池性能更加可靠；同时，在不影响电池电性能的情况下，能够极大的降低方形壳体电池的铜使用量，进而有效降低方形壳体电池的生产成本，使同款电池在市场上更具有竞争优势。

本实用新型通过设置凸台，并在凸台上设置支架，使得支架作为正极极柱、负极极柱止退的受力点，止退力大，特别适用于有可能产生振动的场合，譬如新能源汽车。并且，通过上塑胶起到传递止退的作用，同时，上塑胶能够将正极极柱/负极极柱与顶盖片的缝隙完全填充形成绝缘层，使正极极柱/ 负极极柱与顶盖片之间绝缘。本申请的结构简单，密封性和可靠性好，成本较低，可以作为通用品进行生产和使用。

在本申请中，上塑胶和密封圈均为PP、PC、PVC、PPS、PE和PET中的一种材料或至少两种材料混合制备得到。

在本申请中，上塑胶可以注塑成结构件，也可以与正极极柱/负极极柱共同注塑在一起，这样可以减少结构件装配的难度。

下塑胶片可以通过注塑方式加工得到，具有较高的精度，而且结构简单、可靠。

在本申请实施例中，正、负极柱均采用预装配定位后再用焊接方式将其连接固定，焊接方式可以是激光焊接，电阻焊接，摩擦焊接等的一种方式或多种焊接方式组合应用。

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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池顶盖结构，其特征在于，用于方形壳体电池，包括顶盖片、正极极柱组件、负极极柱组件、正极连接片、负极连接片和下塑胶片；所述顶盖片设置于所述下塑胶片上，且所述顶盖片与所述下塑胶片抵接；所述正极极柱组件和所述负极极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端，且所述正极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述正极连接片连接，所述负极极柱组件依次穿过所述顶盖片、所述下塑胶片与所述负极连接片连接；

所述负极连接片为铜铝复合材料连接片，包括相抵接设置的铜质连接部和铝合金连接部，所述铜质连接部与负极极耳连接，所述铝合金连接部与所述负极极柱组件连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述铜质连接部的面积小于或等于所述铝合金连接部的面积。

3.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述顶盖片的两端设置有正极柱孔和负极柱孔；所述正极柱孔远离所述下塑胶片的外周周向设置有第一凸台；所述负极柱孔远离所述下塑胶片的外周周向设置有第二凸台。

4.根据权利要求3所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述正极柱组件包括第一上塑胶、第一支架、正极极柱和第一密封圈；所述第一密封圈套设于所述正极极柱的底部，所述正极极柱设置于所述正极柱孔内；所述第一支架设置于所述第一凸台上；所述第一上塑胶通过注塑方式设于所述第一凸台上，且所述第一支架设置于所述第一上塑胶与所述第一凸台之间；所述第一上塑胶注塑于所述正极极柱与所述第一支架之间，且所述第一上塑胶与所述第一密封圈相抵接；所述正极极柱与所述正极连接片连接。

5.根据权利要求4所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述负极柱组件包括第二上塑胶、第二支架、负极极柱和第二密封圈；所述第二密封圈套设于所述负极极柱的底部，所述负极极柱设置于所述负极柱孔内；所述第二支架设置于所述第二凸台上；所述第二上塑胶通过注塑方式设于所述第二凸台上，且所述第二支架设置于所述第二上塑胶与所述第二凸台之间；所述第二上塑胶注塑于所述负极极柱与所述第二支架之间，且所述第二上塑胶与所述第二密封圈相抵接；所述负极极柱与所述铝合金连接部连接。

6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述正极连接片为铝合金连接片；所述正极极柱和所述负极极柱均为铝合金极柱。

7.根据权利要求5所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述下塑胶片的两端分别设置有第一孔和第二孔；所述第一孔与所述正极柱孔对应设置，所述正极极柱依次穿过所述正极柱孔、所述第一孔与所述正极连接片连接；所述第二孔与所述负极柱孔对应设置，所述负极极柱依次穿过所述负极柱孔、所述第二孔与所述铝合金连接部连接。

8.根据权利要求7所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述正极极柱通过焊接方式设置于所述正极柱孔内；所述第一支架通过焊接方式设置于所述第一凸台内侧面的顶端；所述负极极柱通过焊接方式设置于所述负极柱孔内；所述第二支架通过焊接方式设置于所述第二凸台内侧面的顶端。

9.根据权利要求3所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述正极柱孔和所述负极柱孔之间设置有防爆阀孔，所述防爆阀孔内设置有防爆阀组件。

10.根据权利要求1所述的动力电池顶盖结构，其特征在于，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。

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