CN218788441U - 顶盖组件与单体电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种顶盖组件和单体电池，顶盖组件包括顶盖片，开设有第一安装孔；极柱，穿设于第一安装孔；密封件，设置于极柱和顶盖片之间，密封件包括沿第一安装孔的轴向设置的第一密封部与第二密封部，第一密封部沿第一安装孔的轴向抵接于顶盖片，第二密封部沿第一安装孔的轴向抵接于极柱，其中，沿第一安装孔的径向，部分第一密封部与第二密封部连接为一体结构，部分第一密封部与第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。本申请能够提高实现极柱与顶盖片之间的密封性，确保极柱不会发生漏气或松动，保证单体电池的安全性能。

Description

顶盖组件与单体电池

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其是涉及一种顶盖组件与单体电池。

背景技术

随着技术的发展，动力电池作为能源系统广泛应用于电动汽车，典型的动力电池包括用于封闭外壳开口的顶盖组件，顶盖组件包括极柱、顶盖片与连接于顶盖片的下塑胶，顶盖片与下塑胶上都设置有极柱第一安装孔，极柱穿设于极柱第一安装孔内，用于电芯与外部用电器件的电连接。为了实现极柱与顶盖片之间的密封，极柱与顶盖片之间还设置有密封件，相关技术中，密封件经压缩后会产生较大的反弹力，导致下塑胶发生变形而造成极柱漏气或松脱，影响电池的安全性能。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种顶盖组件，能够提高极柱和顶盖片之间的密封性，确保极柱不漏气或松动，保证电池的安全性能。

本申请还公开了应用上述顶盖组件的单体电池。

根据本申请实施例中的顶盖组件，包括：

顶盖片，开设有第一安装孔；

极柱，穿设于所述第一安装孔；

密封件，设置于所述极柱和所述顶盖片之间，所述密封件包括沿所述第一安装孔的轴向设置的第一密封部与第二密封部，所述第一密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述顶盖片，所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述极柱，其中，沿所述第一安装孔的径向，部分所述第一密封部与所述第二密封部连接为一体结构，部分所述第一密封部与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

根据本申请实施例的顶盖组件，至少具有如下有益效果：

顶盖组件封盖在电池壳体上，起到密封作用的同时，还需要极柱和电芯的极片进行连接，向外界输出电能，密封件填充于极柱和顶盖片之间，起到密封的作用，保证电解液不会泄露，并且密封件被压缩之后对顶盖片和极柱的弹性力较小，不会使极柱发生漏气松动，从而提升电池的安全性能。

在本申请的其他实施例中，所述极柱包括主体部与凸缘部，所述主体部穿设于所述第一安装孔，并连接于所述顶盖片，所述凸缘部环绕连接于所述主体部的径向外侧，并与所述顶盖片间隔设置，所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述凸缘部。

在本申请的其他实施例中，所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述主体部，和/或，所述第二密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述主体部。

在本申请的其他实施例中，所述顶盖片设置有环绕所述第一安装孔的凹槽，所述第一密封部的部分位于所述凹槽内，所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述凹槽的侧壁，所述第一密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述凹槽的底壁。

在本申请的其他实施例中，所述顶盖组件还包括连接于所述顶盖片一侧的下塑胶，所述下塑胶开设有第二安装孔，所述极柱穿设于所述第一安装孔与所述第二安装孔，其中，所述第二安装孔的孔壁环绕于所述凹槽的外侧，所述第二密封部的部分位于所述第二安装孔内，并抵接于所述第二安装孔的孔壁。

在本申请的其他实施例中，所述第一孔段贯通至所述下塑胶朝向所述顶盖片的侧面，所述第二孔段贯通至所述下塑胶背向所述顶盖片的侧面，沿所述下塑胶至所述顶盖片的方向，所述第二孔段的孔径逐渐缩小，所述第二密封部的部分抵接于所述第二孔段的孔壁。

在本申请的其他实施例中，沿所述第一安装孔的径向，所述第一密封部包括依次连接的外圈与内圈，所述外圈位于所述内圈的径向外侧，所述外圈与所述第二密封部连接为一体结构，所述外圈沿所述第一安装孔的径向抵接于所述凹槽的侧壁，所述内圈与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

在本申请的其他实施例中，沿所述第一安装孔的径向，所述第一密封部包括依次连接的外圈、中部与内圈，所述外圈位于所述内圈的径向外侧，所述中部与所述第二密封部连接为一体结构，所述外圈和所述内圈均与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

在本申请的其他实施例中，所述密封件包括多个所述第一密封部，多个所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向依次设置，相邻所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向相互抵接。

根据本申请第二实施例的单体电池，包括：

电池壳体；

所述的顶盖组件，盖封于所述电池壳体；

电芯，位于所述电池壳体内。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请一实施例中顶盖组件爆炸示意图；

图2为本申请一实施例中顶盖组件的剖视图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为图3压合之前的示意图；

图5为图2中绝缘件的剖视图；

图6为本申请另一实施例中顶盖组件的剖视图；

图7为图6中B处的放大示意图；

图8为图7压合之前的示意图；

图9为图6中绝缘件的剖视图；

图10为本申请另一实施例中顶盖组件的剖视图；

图11为图10中C处的放大示意图；

图12为图11压合之前的示意图；

图13图10中绝缘件的剖视图；

图14为本申请另一实施例中电池单体电池的立体示意图。

附图标记：顶盖组件100、顶盖片110、第一安装孔111、凹槽112、极柱120、主体部121、凸缘部122、密封件130、第一密封部131、外圈1311、内圈1312、中部1313、第二密封部132、凸起133、避让间隙134、避让槽135、下塑胶140、第二安装孔141、第一孔段1411、第二孔段1412；

电池壳体200；

电芯300。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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申请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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本实用新型公开了一种顶盖组件和单体电池，适用于动力电池外壳开口的封盖，能够提高极柱和顶盖片之间的密封性，确保极柱不漏气或松动。为了实现上述目的，顶盖组件包括顶盖片、极柱和密封件，密封件设有第一密封部和第二密封部，第一密封部压合过程中产生变形且不会产生过大的反弹力，从而保证密封件对极柱和顶盖片起到更好的密封效果，并且极柱不会漏气或松脱。以下结合附图具体描述本实用新型的实施例。

参照图1至图5，顶盖组件100包括顶盖片110、极柱120和密封件130，其中顶盖片110上开设有第一安装孔111，极柱120穿设于第一安装孔111，密封件130设置于极柱120和顶盖片110之间，密封件130包括沿着第一安装孔111轴向设置的第一密封部131和第二密封部132，第一密封部131沿着第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110，第二密封部132沿着第一安装孔111的轴向抵接于极柱120。

需要说明的是，安装过程中，极柱120穿设于第一安装孔111内，密封件130是位于极柱120和顶盖片110之间，安装过程中密封件130会发生弹性形变，参照图4，形变之前的状态是第一密封部131沿着第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110，第二密封部132沿着第一安装孔111的轴向抵接于极柱120，参照图3，形变之后，第一密封部131与第二密封部132沿着第一安装孔111的轴向抵接，具体是沿第一安装孔111的径向，部分第一密封部131与第二密封部132连接为一体结构，部分第一密封部131与第二密封部132沿轴向抵接，此外，第二密封部132仍沿着第一安装孔111的轴向抵接于极柱120，可以理解的是，密封件130发生形变之后，第一密封部131除了沿第一安装孔111的轴向抵接于第二密封部132，也仍然沿第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110，第二密封部132也仍然沿第一安装孔111的轴向抵接于极柱120，从而提高极柱120和顶盖片110之间的密封性，并且第一密封部131具有一定的变形空间，密封件130经压缩后产生的反弹力也较小，也即密封件130对于顶盖片110和极柱120的弹性力较小，从而有效避免密封件130挤压极柱120和顶盖片110发生变形而造成极柱120漏气或松脱，提高了单体电池的安全性能。

在一些实施例中，极柱120还包括主体部121和凸缘部122，主体部121穿设于第一安装孔111，并且连接于顶盖片110，凸缘部122环绕连接于主体部121的径向外侧，并且凸缘部122与顶盖片110间隔设置，密封件130的第二密封部132沿第一安装孔111的轴向抵接于凸缘部122，参照图3和图4，安装过程中，主体部121穿设于第一安装孔111内，密封件130是位于凸缘部122和顶盖片110之间，将凸缘部122和顶盖片110相隔开，安装过程中需密封件130会发生弹性形变，形变之前的状态是第一密封部131沿着第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110，第二密封部132沿着第一安装孔111的轴向抵接于凸缘部122，形变完毕之后，第一密封部131与第二密封部132沿着第一安装孔111的轴向抵接，第二密封部132仍沿着第一安装孔111的轴向抵接于凸缘部122，同时，第一密封部131也仍沿第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110。

可以理解的是，压合之后，第一密封部131沿第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110和第二密封部132，第二密封部132沿第一安装孔111的轴向抵接于凸缘部122，密封件130保证极柱120和顶盖片110不会接触，提高了极柱120和顶盖片110之间的密封性，并且密封件130经压缩后还具有一定的形变空间，产生的反弹力也较小，也即密封件130对于顶盖片110和极柱120的弹性力较小，从而有效避免极柱120漏气或松脱，凸缘部122的设置便于极柱120挤压密封件130进行密封，从而提升了顶盖组件的密封性能。

在一些实施例中，第一密封部131沿第一安装孔111的径向抵接于主体部121，和/或，第二密封部132沿第一安装孔111的径向抵接于主体部121，可以理解的是，极柱120为导电材料，同时顶盖片110也设为金属材料，所以需要设置密封件130将极柱120和顶盖片110隔开，保证顶盖片110不会与极柱120相接触，避免造成电池短路的情况发生，并且需要将极柱120和顶盖片110之间的空隙进行填充，才能保证电池内外隔离。密封件130在形变过程之后，第一密封部131沿第一安装孔111的轴向抵接于顶盖片110和第二密封部132，第二密封部132沿第一安装孔111的轴向抵接于主体部121，保证了极柱120不会和顶盖片110相接触，起到绝缘的作用，同时密封件130分别与极柱12 0以及顶盖片110的接触面形成密封面，本实施例中，通常使第一密封部131和第二密封部132的至少一个抵接于主体部121，从而增加密封件130与极柱120之间的密封面，进一步提升密封性能。

在一些实施例中，顶盖片110设有环绕第一安装孔111的凹槽112，第一密封部131位于凹槽112内，第一密封部131沿第一安装孔111的径向抵接于凹槽112的侧壁，同时第一密封部131还沿第一安装孔111的轴向抵接于凹槽112的底壁，参照图3和图4，凹槽112为环形，设于顶盖片110朝向电芯300的一侧，密封件130形变之前，第一密封部131沿第一安装孔111的轴向抵接于凹槽112的底面，密封件130形变之后，第一密封部131沿第一安装孔111的径向抵接于凹槽112的侧壁，一方面增加了密封件130与顶盖片110之间的接触面积，也即二者之间的密封面的面积，同时，密封件130部分嵌入在顶盖片110内，可以减少顶盖组件的整体厚度，从而提升电池的能量密度。

在一些实施例中，顶盖组件100还包括连接与顶盖片110朝向电芯300一侧的下塑胶140，下塑胶140上开设有第二安装孔141，极柱120穿设于第一安装孔111和第二安装孔141，其中，第二安装孔141的孔壁环绕于凹槽112的外侧，第二密封部132部分位于第二安装孔141内。

需要说明的是，第一安装孔111和第二安装孔141相对应，极柱120穿设于第一安装孔111和第二安装孔141，密封件130套在极柱120上，极柱120穿设在第一安装孔111和第二安装孔141内，密封件130则位于极柱120和顶盖片110之间，还未进行压合时，参照图4，第一密封部131沿第一安装孔111(第二安装孔141)的轴向抵接于凹槽112的底壁，第二密封部132沿第一安装孔111(第二安装孔141)的轴向抵接于极柱120，第二密封部132部分位于第二安装孔141内，第一密封部131部分位于凹槽112内，顶盖组件成型之后，第一密封部131沿第一安装孔111的径向抵接于凹槽112的侧壁且沿第一安装孔111的轴向抵接于凹槽112的底壁，也即，第一密封部131和凹槽112贴合，同时，第二密封部132除了沿第一安装孔111的轴向抵接于极柱120外，还沿第二安装孔141的径向抵接于第二安装孔141的孔壁，如此，可以在密封件130与下塑胶140之间也形成密封关系，进一步提升密封能力。

基于上述实施例，第二安装孔141包括相互连通的第一孔段1411和第二孔段1412，其中第二孔段1412为变径孔，第一孔段1411贯穿至下塑胶140朝向顶盖片110的侧面，第二孔段1412贯穿至下塑胶140背向顶盖片110的侧面，沿着下塑胶140至顶盖片110的方向，第二孔段1412的孔径逐渐缩小，顶盖组件100完成装配之后，第二密封部132除了沿第一安装孔111的轴向抵接于极柱120，还沿第二安装孔141的径向部分抵接于第二孔段1412的孔壁，第二孔段1412一方面可以提供第二密封部132压合时的变形空间，同时还能够增加第二安装孔141内壁面的面积，从而增加与第二密封部132的密封面积，以进一步提升顶盖组件的密封性能。

在一些实施例中，参照图3至图5，沿着第一安装孔111的径向，第一密封部131包括依次连接的外圈1311和内圈1312，外圈1311位于内圈1312的径向外侧，外圈1311与第二密封部132为一体结构，内圈1312与第二密封部132轴向抵接，这样，密封件130压合之前，通过装配的当时就能够使得外圈1311沿第一安装孔111的径向抵接于凹槽112的侧壁，从而形成密封关系，也即，除了密封件130轴向两端形成的密封面之外，还能够在密封件130的侧面形成密封面，且该密封面的形成可控，不受变形量大小的影响。需要说明的是，通过合理设置相应的尺寸，可以使得第一密封部131变形后能够沿径向极柱120抵接，从而在密封件130的径向内侧与外侧也形成密封关系，进一步提升密封性能。

在一些实施例中，参照图10至图13，沿第一安装孔111的径向，第一密封部131依次包括外圈1311、中部1313和内圈1312，外圈1311位于内圈1312的径向外侧，中部1313与第二密封部132为一体结构，顶盖组件100完成装配之后，外圈1311和内圈1312均与第二密封部132沿第一安装孔111的轴向抵接。

需要说明的是，本实施例中的密封件130在未变形之前与图4、图8所示实施例具有区别，具体是本实施例中的密封件130上并未设置凸起133，而是在密封件130的侧向设置有环形的避让槽135，密封件130在变形的过程中，避让槽135上下两侧的部分相互靠拢，使得避让槽135逐步变小，并最终使得避让槽135上下两侧的部分相互抵接，从而形成中部1313与第二密封部132为一体结构，外圈1311和内圈1312均与第二密封部132沿第一安装孔111的轴向抵接的变形后结构，该结构能够进一步减少密封件130形变之后对极柱120和顶盖片110的弹性力，以保证电池的安全性能。

在一些实施例中，参照图6至图9，密封件130包括多个第一密封部131，多个第一密封部131沿着第一安装孔111的径向依次设置，多个第一密封部131之间设有避让间隙134，使得第一密封部131可以朝避免间隙134进行变形，减少第一密封部131被挤压后的反作用力。密封件130变形之后，相邻的第一密封部131沿第一安装孔111的径向相互抵接，避免相邻第一密封部131之间形成间隙。通过设置多个第一密封部131，可以减少单个第一密封部131的变形量，避免第一密封部131挤压过度而发生撕裂。

如图所示，图中第一密封部131的数量为两个(实际应用中，第一密封部131可设置为两个以上)，可以理解的是，两个第一密封部131对应为两个凸起133，每一个第一密封部131形变后的结构均形成了外圈1311和内圈1312。

本申请实施例还提出了一种单体电池，参照图14，单体电池包括电池壳体200、顶盖组件100和电芯300，电池壳体200设有开口，用于安装电芯300，顶盖组件100组装之后，需要封盖在电池壳体200的开口处，以保证电池的正常使用。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖片，开设有第一安装孔；

极柱，穿设于所述第一安装孔；

密封件，设置于所述极柱和所述顶盖片之间，所述密封件包括沿所述第一安装孔的轴向设置的第一密封部与第二密封部，所述第一密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述顶盖片，所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述极柱，其中，沿所述第一安装孔的径向，部分所述第一密封部与所述第二密封部连接为一体结构，部分所述第一密封部与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱包括主体部与凸缘部，所述主体部穿设于所述第一安装孔，并连接于所述顶盖片，所述凸缘部环绕连接于所述主体部的径向外侧，并与所述顶盖片间隔设置，所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述凸缘部。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述主体部，和/或，所述第二密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述主体部。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片设置有环绕所述第一安装孔的凹槽，所述第一密封部的部分位于所述凹槽内，所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向抵接于所述凹槽的侧壁，所述第一密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接于所述凹槽的底壁。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括连接于所述顶盖片一侧的下塑胶，所述下塑胶开设有第二安装孔，所述极柱穿设于所述第一安装孔与所述第二安装孔，其中，所述第二安装孔的孔壁环绕于所述凹槽的外侧，所述第二密封部的部分位于所述第二安装孔内，并抵接于所述第二安装孔的孔壁。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二安装孔包括相互连通的第一孔段与第二孔段，所述第一孔段贯通至所述下塑胶朝向所述顶盖片的侧面，所述第二孔段贯通至所述下塑胶背向所述顶盖片的侧面，沿所述下塑胶至所述顶盖片的方向，所述第二孔段的孔径逐渐缩小，所述第二密封部的部分抵接于所述第二孔段的孔壁。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的顶盖组件，其特征在于，沿所述第一安装孔的径向，所述第一密封部包括依次连接的外圈与内圈，所述外圈位于所述内圈的径向外侧，所述外圈与所述第二密封部连接为一体结构，所述外圈沿所述第一安装孔的径向抵接于所述凹槽的侧壁，所述内圈与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

8.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，沿所述第一安装孔的径向，所述第一密封部包括依次连接的外圈、中部与内圈，所述外圈位于所述内圈的径向外侧，所述中部与所述第二密封部连接为一体结构，所述外圈和所述内圈均与所述第二密封部沿所述第一安装孔的轴向抵接。

9.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件包括多个所述第一密封部，多个所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向依次设置，相邻所述第一密封部沿所述第一安装孔的径向相互抵接。

10.单体电池，其特征在于，包括：

电池壳体；

权利要求1至9中任一项所述的顶盖组件，盖封于所述电池壳体；

电芯，位于所述电池壳体内。

Images