CN218788437U - 顶盖组件、电芯和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种顶盖组件、电芯和电池包，该顶盖组件包括：顶盖片；极柱，极柱与顶盖片连接，极柱包括连接部；连接片，连接片包括安装部；连接件，连接件连接安装部和连接部，以使连接片与极柱电连接。本申请的顶盖组件中，连接片通过安装部与极柱连接，与现有技术中采用焊接方式连接相比，不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路。

Description

顶盖组件、电芯和电池包

技术领域

本申请实施例涉及动力电池技术领域，特别涉及一种顶盖组件、电芯和电池包。

背景技术

电芯在组装时，需要通过壳体和顶盖对其进行封装保护，使其能够满足各种使用场景。顶盖与壳体连接前，需要将电芯的电极组件与设置在顶盖底部的极柱端子进行连接。一般在连接前，通过金属连接片的一面与电极组件的极耳超声焊接，另一面与极柱的底面激光焊接，实现电极组件与极柱之间的电连接。但是金属连接片与极柱激光焊接时，会产生焊渣及金属屑，焊渣或金属屑如果掉落到电芯内部，容易导致电芯内部的电路短路，影响电芯性能。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种顶盖组件、电芯和电池包，以解决现有技术中金属连接片与极柱焊接时产生的焊渣及金属屑会导致电芯内部电路短路的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

第一方面，提供了一种顶盖组件，包括：

顶盖片；

极柱，所述极柱与所述顶盖片连接，所述极柱包括连接部；

连接片，所述连接片设有安装部；

连接件，所述连接件连接所述安装部和所述连接部，以使所述连接片与所述极柱电连接。

结合第一方面，所述安装部包括连接孔，所述连接孔贯穿所述连接片，所述极柱包括柱面和与所述柱面连接的底面，所述底面设于所述极柱远离所述顶盖片的一侧，所述连接部包括安装孔，所述安装孔设于所述底面上，所述安装孔和所述连接孔相对设置，所述连接件设置于所述安装孔和所述连接孔中，以使所述连接片与所述极柱连接。

结合第一方面，所述连接件包括螺钉，所述螺钉设有外螺纹，所述安装孔设有内螺纹，所述螺钉穿过所述连接孔与所述安装孔螺纹连接。

结合第一方面，所述连接孔为沉头孔，所述螺钉的螺头设于所述沉头孔内。

结合第一方面，所述极柱包括柱面和与所述柱面连接的底面，所述底面设于所述极柱远离所述顶盖片的一侧，所述连接部上设有凹槽，所述凹槽环绕所述柱面设置；

所述连接件包括绝缘件，所述绝缘件包括第一连接环和第二连接环；所述第一连接环包括圆孔，所述圆孔与所述凹槽卡接；所述第二连接环设有过渡部，所述过渡部朝所述第一连接环方向延伸并与所述第一连接环连接，所述第二连接环、所述第一连接环以及所述过渡部围合成开口；所述开口咬合所述连接片。

结合第一方面，所述安装部包括预留孔，所述预留孔贯穿所述连接片，所述开口内设有连接柱，所述连接柱的两端分别连接所述第一连接环和所述第二连接环；所述连接柱与所述预留孔连接，以使所述绝缘件与所述连接片连接。

第二方面，提供了一种顶盖组件，包括：

顶盖片；

极柱，所述极柱与所述顶盖片连接，所述极柱包括连接部；

连接片，所述连接片设有安装部；

所述安装部和所述连接部连接，以使所述连接片与所述极柱连接。

结合第二方面，所述安装部包括贯穿所述连接片的通孔，所述通孔边沿环绕设置有多个凸部，相邻的两个所述凸部间隔设置；

所述极柱包括柱面，所述连接部上设有凹槽，所述凹槽环绕所述柱面设置；

所述凸部卡接于所述凹槽内。

第三方面，提供了一种电芯，包括：

第一方面或第二方面任一项所述的顶盖组件；

壳体，所述壳体与所述顶盖组件固定连接；以及，

电极组件，包括极耳，所述连接片与所述极耳电连接。

第四方面，提供了一种电池包，所述电池包包括如权利要求所述的电芯。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种顶盖组件，包括：顶盖片；极柱，极柱与顶盖片连接，极柱包括连接部；连接片，连接片包括安装部；连接件，连接件连接安装部和连接部，以使连接片与极柱电连接。本申请的顶盖组件中，连接片通过安装部与极柱连接。与现有技术中采用焊接方式连接相比，不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的结构示意图；

图2为本申请实施例1提供的沿X方向的爆炸结构示意图；

图3为本申请实施例1提供的第一连接片的结构示意图；

图4为本申请实施例1提供的顶盖组件的结构示意图；

图5为本申请实施例2提供的爆炸结构示意图；

图6为本申请实施例2提供的图1中沿A-A的剖面结构示意图；

图7为本申请实施例2提供的图6中B处的局部放大结构示意图；

图8为本申请实施例2提供的第一连接片的结构示意图；

图9为本申请实施例2提供的绝缘件的结构示意图；

图10为本申请实施例3提供的爆炸结构示意图；

图11为本申请实施例3提供的第一连接片的结构示意图；

图12为本申请实施例3提供的顶盖组件的结构示意图。

附图部件标识如下：

100-顶盖组件、110-极柱、111-底面、112-连接部、113-柱面、1121-安装孔、1122-凹槽、120-顶盖片、130-连接片、1311-通孔、1314-凸部、1315-凹部、1312-预留孔、1313-连接孔、141-螺钉、142-绝缘件、1421-连接柱、1422-过渡部、1423-第一连接环、1424-第二连接环、1425-圆孔、1426-开口、200-壳体、300-电极组件、310-极耳。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下通过实施例部分进一步阐述本申请的具体实施方式：

实施例1

本申请实施例提供一种顶盖组件100，请参阅图1-图4，顶盖组件100包括：顶盖片120、极柱110、连接片130和连接件。

在本申请实施例中，极柱110包括柱面113、顶面和底面111，顶面和底面111分别设于极柱110的两端。柱面113包括上端和下端，柱面113的上端穿过顶盖片120上的极柱孔，并与顶盖片120固定连接，极柱110的顶面和部分上端结构暴露在顶盖片120的外侧，底面111位于极柱110远离顶盖片120的一侧。柱面113的下端包括连接部112，连接部112包括安装孔1121，安装孔1121设于底面111的中心，并朝着极柱110的上端方向向内延伸，安装孔1121设有内螺纹。可以想到的是，不同的电池上设置的极柱110数量不同，在本申请实施例的图1中，极柱110的数量为两个，包括正极柱和负极柱，正极柱和负极柱分别设置在电池防爆阀和注液孔的两侧；极柱110的数量根据电池本身所使用的环境和规格来做出选择，并且所有极柱110的结构和连接关系均相同。通过在极柱110上设置连接部112为连接片130提供连接的部位，便于连接片130和极柱110进行电连接。

在本申请实施例中，如图2、图3所示，连接片130包括端部和尾部，其中，尾部设有连接槽，端部设有安装部，安装部包括连接孔1313，连接孔1313贯穿连接片130，连接孔1313可以是方孔或圆孔，在本申请中其形状为圆孔，连接孔1313贯穿连接片130使其能与安装孔1121相连通，可以想到的是，连接孔1313的孔径等于或略大于安装孔1121的孔径。

在本申请实施例中，如图2所示，连接件用于连接安装部和连接部112，以使连接片130与极柱110构成连接关系，连接件包括螺钉141，螺钉141设有外螺纹，螺钉141穿过连接孔1313与安装孔1121螺纹连接。在安装时，连接片130贴合在底面111上，连接孔1313的中心与安装孔1121的中心对齐，随后通过螺钉141与安装孔1121进行螺纹连接。当螺钉141拧紧后，连接片130与底面111相互贴紧，通过螺钉141上的螺头将连接片130固定在极柱110的底面111上。再通过连接片130与电芯连接，该种连接方式抛弃了传统的焊接方式，连接过程中不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路。

在本申请实施例中，如图3所示，连接孔1313为沉头孔，连接片130与底面111贴合时，其远离底面111的一侧为沉头孔，在螺钉141与安装孔1121连接时，螺钉141的螺头能够埋入到沉头孔中，倘若连接孔1313不是沉头孔则在螺钉141与安装孔1121完成螺纹连接以后，螺钉141的螺头将会裸露在外侧，这就导致了连接片130的下端面是凸出的结构，连接片130在与电芯连接时，需要为凸出的结构预留额外的空间。而采用沉头孔的设计，就能使得螺钉141的螺头与连接孔1313的四周平行，从而确保连接片130下端面的平整，避免凸出的螺头影响到连接片130与电芯之间的连接，电芯也不需要预留额外的空间。

实施例2

本申请实施例提供一种顶盖组件100，请参阅图5-图9，顶盖组件100包括：顶盖片120、极柱110、连接片130和连接件。

在本申请实施例中，连接部112包括凹槽1122，凹槽1122环绕于柱面113的下端，柱面113向内凹陷成凹槽1122，凹槽1122可以是一个圆形的闭环结构，在一些其它实施例中，凹槽1122也可以是半圆形结构，可以根据需要进行设计，与实施例1中安装孔1121的设置位置不同的是，凹槽1122是设置在极柱110的柱面113上，相对于设置在底面111上的安装孔1121，设置在柱面113上的凹槽1122更加靠近顶盖片120。因此该方案能够减小电芯内部的空间结构，极大的利用电芯内部的空间，提高了空间利用率，进而减小了电芯整体在纵向上的尺寸。

在本申请实施例中，如图5、图7及图9所示，连接件包括绝缘件142，绝缘件142包括第一连接环1423和第二连接环1424；第一连接环1423为圆环形结构，包括圆形的外周边缘和内周边缘，圆形的内周边缘形成圆孔1425；第二连接环1424为半圆环结构，包括半圆形的外周边缘和内周边缘，半圆形的内周边缘形成半圆孔；第二连接环1424的半圆形外周边缘与第一连接环1423的部分外周边缘平行，第二连接环1424的半圆形内周边缘与第一连接环1423的部分内周边缘平行；第二连接环1424的半圆环端部设有过渡部1422，过渡部1422朝第一连接环1423方向延伸并与第一连接环1423靠近第二连接环1424的一侧面固定连接；第一连接环1423的圆孔1425与凹槽1122卡接；可以想到的是，圆孔1425与凹槽1122卡接后，绝缘件142固定连接于极柱110上，并且第二连接环1424位于远离极柱110的一侧，第二连接环1424的下端面与极柱110的底面111平行，或者第二连接环1424的下端面相对于底面111更靠近顶盖片120。通过该种方式设置的绝缘件142能够在与连接片130连接时，极大的限制连接片130垂直方向上的移动，增加了电芯的稳定性。

在本申请实施例中，如图5、图7及图9所示，第一连接环1423和第二连接环1424相互平行，并且第二连接环1424、第一连接环1423以及过渡部1422共同围合成开口1426；当圆孔1425与凹槽1122卡接时，设置在极柱110上的两个绝缘件142的开口1426相互对称，开口1426用于咬合连接片130，开口1426的尺寸即第一连接环1423的下表面与第二连接环1424的上表面的距离，开口1426的尺寸略大于连接片130的厚度，因此在连接片130插入至开口1426中时，开口1426能够限制连接片130在垂直方向上的移动，使得绝缘件142与连接片130构成连接关系。通过该种连接结构能够保证连接片130和绝缘件142之间的连接关系，避免连接片130轻松从极柱110上脱离。

在本申请实施例中，如图8、图9所示，连接片130的端部包括半圆形孔结构，连接片130上的安装部包括两个预留孔1312，两个预留孔1312分别设置在半圆形孔结构的两侧，预留孔1312贯穿连接片130，开口1426内设有连接柱1421，连接柱1421的两端分别连接第一连接环1423和第二连接环1424；连接柱1421穿过预留孔1312并与预留孔1312配合连接，以使绝缘件142与连接片130连接；可以想到的是，在一些实施例中，预留孔1312的数量可以有多个，连接柱1421的数量与预留孔1312的数量相同，当连接柱1421与预留孔1312相互配合连接后，绝缘件142和连接片130构成稳定连接，再将绝缘件142和极柱110连接，使得连接片130与极柱110间接构成连接关系。通过该种连接方式，取代了传统连接片130与极柱110之间通过焊接方式的连接，使得连接片130和极柱110的连接过程中不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路，同时该种连接方式操作简单，连接关系更加可靠。

实施例3

本申请实施例提供了一种顶盖组件100，请参阅图10-图12，包括顶盖片120、极柱110和连接片130。

在本申请实施例中，极柱110包括连接部112，连接部112包括凹槽1122，凹槽1122环绕于柱面113的下端，连接片130设有安装部；安装部和连接部112连接，以使连接片130与极柱110连接，可以想到的是，本申请实施例通过连接片130上的安装部与极柱110直接构成连接关系，舍弃了中间的连接件进行连接，增加了连接片130与极柱110之间电连接的可靠性。

在本申请实施例中，如图11所示，安装部包括贯穿连接片130的通孔1311，通孔1311边沿环绕设置有凸部1314和凹部1315；相邻两个凸部1314间隔设置，凸部1314与凹部1315构成锯齿状结构；所有的凸部1314具有相同的尺寸，并且凸部1314围合之后构成一个内圈，所有凹部1315围合构成一个外圈；在通孔1311与凹槽1122连接时，凸部1314在凹槽1122的挤压下沿着极柱110的底面111方向弯曲，以使凸部1314卡接于凹槽1122内部，从而使得连接片130和极柱110固定连接。本申请实施例提出的连接方式，能够减少电芯内部的焊接点，在顶盖片120与电芯连接过程中不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路。

本申请实施例提供了一种电芯，如图1和图2所示，电芯包括壳体200和电极组件300，以及实施例1-3任一项的顶盖组件100；壳体200与顶盖组件100固定连接；电极组件300包括极耳310，连接片130通过尾部的连接槽与极耳310电连接，其中，顶盖组件100包括了上述实施例1-3所有的相关结构，并且能够获得上述相同的技术效果，相对于现有技术中的焊接方式，本申请所提出的连接方式不会产生焊渣或金属屑掉落到电芯内部，从而避免了电芯内部的电路由于焊渣或金属屑的掉落造成短路。

本申请实施例提供了一种电池包，电池包包括如上述的电芯。

以上对本申请实施例所提供的一种顶盖组件、电芯和电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种顶盖组件(100)，其特征在于，包括：

顶盖片(120)；

极柱(110)，所述极柱(110)与所述顶盖片(120)连接，所述极柱(110)包括连接部(112)；

连接片(130)，所述连接片(130)设有安装部；

连接件，所述连接件连接所述安装部和所述连接部(112)，以使所述连接片(130)与所述极柱(110)电连接。

2.如权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述安装部包括连接孔(1313)，所述连接孔(1313)贯穿所述连接片(130)，所述极柱(110)包括柱面(113)和与所述柱面(113)连接的底面(111)，所述底面(111)设于所述极柱(110)远离所述顶盖片(120)的一侧，所述连接部(112)包括安装孔(1121)，所述安装孔(1121)设于所述底面(111)上，所述安装孔(1121)和所述连接孔(1313)相对设置，所述连接件设置于所述安装孔(1121)和所述连接孔(1313)中，以使所述连接片(130)与所述极柱(110)连接。

3.如权利要求2所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述连接件包括螺钉(141)，所述螺钉(141)设有外螺纹，所述安装孔(1121)设有内螺纹，所述螺钉(141)穿过所述连接孔(1313)与所述安装孔(1121)螺纹连接。

4.如权利要求3所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述连接孔(1313)为沉头孔，所述螺钉(141)的螺头设于所述沉头孔内。

5.如权利要求1所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述极柱(110)包括柱面(113)和与所述柱面(113)连接的底面(111)，所述底面(111)设于所述极柱(110)远离所述顶盖片(120)的一侧，所述连接部(112)上设有凹槽(1122)，所述凹槽(1122)环绕所述柱面(113)设置；

所述连接件包括绝缘件(142)，所述绝缘件(142)包括第一连接环(1423)和第二连接环(1424)；所述第一连接环(1423)包括圆孔(1425)，所述圆孔(1425)与所述凹槽(1122)卡接；所述第二连接环(1424)设有过渡部(1422)，所述过渡部(1422)朝所述第一连接环(1423)方向延伸并与所述第一连接环(1423)连接，所述第二连接环(1424)、所述第一连接环(1423)以及所述过渡部(1422)围合成开口(1426)；所述开口(1426)咬合所述连接片(130)。

6.如权利要求5所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述安装部包括预留孔(1312)，所述预留孔(1312)贯穿所述连接片(130)，所述开口(1426)内设有连接柱(1421)，所述连接柱(1421)的两端分别连接所述第一连接环(1423)和所述第二连接环(1424)；所述连接柱(1421)与所述预留孔(1312)连接，以使所述绝缘件(142)与所述连接片(130)连接。

7.一种顶盖组件(100)，其特征在于，包括：

顶盖片(120)；

极柱(110)，所述极柱(110)与所述顶盖片(120)连接，所述极柱(110)包括连接部(112)；

连接片(130)，所述连接片(130)设有安装部；

所述安装部和所述连接部(112)连接，以使所述连接片(130)与所述极柱(110)连接。

8.如权利要求7所述的顶盖组件(100)，其特征在于，所述安装部包括贯穿所述连接片(130)的通孔(1311)，所述通孔(1311)边沿环绕设置有多个凸部(1314)，相邻的两个所述凸部(1314)间隔设置；

所述极柱(110)包括柱面(113)，所述连接部(112)上设有凹槽(1122)，所述凹槽(1122)环绕所述柱面(113)设置；

所述凸部(1314)卡接于所述凹槽(1122)内。

9.一种电芯，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一项所述的顶盖组件(100)；

壳体(200)，所述壳体(200)与所述顶盖组件(100)固定连接；以及，

电极组件(300)，包括极耳(310)，所述连接片(130)与所述极耳(310)电连接。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求9所述的电芯。

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