CN218867246U - 端盖模组及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种端盖模组及电池，包括盖板、极柱以及纳米填充层；所述盖板具有相背设置的第一表面和第二表面，所述盖板上设有避让孔，所述避让孔由所述第一表面贯穿至所述第二表面；所述极柱穿设在所述避让孔内；所述纳米填充层填充在所述极柱和所述避让孔的内壁之间，所述纳米填充层为环绕所述极柱的外周设置的环形结构。在本实用新型实施例提供的端盖模组及电池中，极柱和盖板的避让孔的孔壁之间设有纳米填充层，纳米填充层环绕在极柱的四周，使极柱的四周都能够通过纳米填充层与避让孔的内壁密封连接，从而可以提高极柱与盖板之间的密封性能。

Description

端盖模组及电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种端盖模组及电池。

背景技术

锂电池广泛应用于各种工况环境，其密封性能要求较高，如果锂电池密封失效，容易产生漏电、起火等事故。锂电池通常包括壳体、端盖、电芯以及极柱，电芯安装在壳体内，端盖封闭壳体的端部的开口，极柱与电芯连接并从端盖的避让孔处伸出壳体。

锂电池密封失效的位置通常发生在极柱与端盖之间，比如极柱与端盖上的避让孔的内壁之间密封失效等。因此，如何提高极柱与端盖之间的密封性能，一直是相关技术人员的研发方向。

实用新型内容

本实用新型提供一种端盖模组及电池，旨在提高极柱与端盖之间的密封性能。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种端盖模组，包括盖板、极柱以及纳米填充层；所述盖板具有相背设置的第一表面和第二表面，所述盖板上设有避让孔，所述避让孔由所述第一表面贯穿至所述第二表面；所述极柱穿设在所述避让孔内；所述纳米填充层填充在所述极柱和所述避让孔的内壁之间，所述纳米填充层为环绕所述极柱的外周设置的环形结构。

可选的，所述避让孔的内壁上设有纳米孔，所述纳米填充层填充所述纳米孔。

可选的，所述端盖模组还包括连接组件，所述连接组件连接所述盖板和所述极柱，以使所述极柱与所述避让孔的内壁间隔开。

可选的，所述连接组件包括第一绝缘件、第二绝缘件、第一压块以及第二压块；所述第一绝缘件上设有第一绝缘孔，所述第二绝缘件上设有第二绝缘孔，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件均套设在所述极柱上；所述第一压块与所述极柱配合，并将所述第一绝缘件压紧在所述第一表面上；所述第二压块与所述极柱配合，并将所述第二绝缘件压紧在所述第二表面上；其中，所述第一绝缘孔直径和所述第一绝缘孔二者的直径均小于所述避让孔的直径；所述第一绝缘孔在所述第一表面的正投影内含于所述避让孔在所述第一表面上所形成的开口；所述第二绝缘孔在所述第二表面的正投影内含于所述避让孔在所述第二表面上所形成的开口。

可选的，所述第一表面设有第一限位结构，所述第一限位结构与所述第一绝缘件配合，以限定所述第一绝缘件在所述第一表面上的安装位置；及/或所述第二表面设有第二限位结构，所述第二限位结构与所述第二绝缘件配合，以限定所述第二绝缘件在所述第二表面上的安装位置。

可选的，所述第一限位结构为设置在所述第一表面的内凹结构，所述第一绝缘件与所述内凹结构的侧壁抵触。

可选的，沿着由所述第一表面至所述第二表面的方向，所述内凹结构的横截面半径逐渐减小。

可选的，所述极柱具有第一螺柱部，所述第一压块具有第一螺纹孔，所述第一螺柱部与所述第一螺纹孔配合；或者，所述第一压块与所述极柱为一体成型结构；所述极柱具有第二螺柱部，所述第二压块具有第二螺纹孔，所述第二螺柱部与所述第二螺纹孔配合。

可选的，所述极柱还具有第三螺柱部，所述避让孔的内壁设有内螺纹，所述避让孔的内壁上的内螺纹与所述第三螺柱部相对；所述纳米填充层填充所述第三螺柱部的外螺纹槽和所述避让孔的内壁上的内螺纹槽。

可选的，所述第三螺柱部的外螺纹的螺旋线和所述避让孔的内壁上的内螺纹的螺旋线的方向相反。

可选的，所述第一绝缘件包括第一绝缘圈、第二绝缘圈以及绝缘密封圈；所述第一绝缘圈套在所述极柱外侧，所述绝缘密封圈套在所述第一绝缘圈外侧，所述第二绝缘圈套在所述绝缘密封圈外侧；所述第一压块将所述第一绝缘圈、所述第二绝缘圈以及所述绝缘密封圈压紧在所述第一表面，所述绝缘密封圈挤压在所述第一绝缘圈和所述第二绝缘圈之间；所述第一压块与所述极柱密封连接。

可选的，所述第一压块靠近所述第一表面的表面上设有环形凸起，所述环形凸起环绕在所述极柱外侧；所述第一绝缘圈与所述环形凸起的内表面抵触，所述第二绝缘圈与所述环形凸起的外表面抵触，所述绝缘密封圈与所述环形凸起的顶面抵触。

可选的，所述第一绝缘、所述第二绝缘圈均为陶瓷圈；所述第二绝缘件为陶瓷件。

为解决上述技术问题，另一方面，本实用新型实施例提供一种电池，包括上述任意一项所述的端盖模组。

在本实用新型实施例提供的端盖模组及电池中，极柱和盖板的避让孔的孔壁之间设有纳米填充层，纳米填充层环绕在极柱的四周，使极柱的四周都能够通过纳米填充层与避让孔的内壁密封连接，从而可以提高极柱与盖板之间的密封性能。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的端盖模组的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的端盖模组的局部剖面示意图一；

图3是本实用新型一实施例提供的端盖模组的局部剖面示意图二。

说明书中的附图标记如下：

10、端盖模组；

1、盖板；11、第一表面；12、第二表面；13、避让孔；14、第一限位结构；15、内螺纹；

2、极柱；21、第二螺柱部；22、第三螺柱部；

3、纳米填充层；

4、连接组件；41、第一绝缘件；411、第一绝缘孔；412、第一绝缘圈；413、第二绝缘圈；414、绝缘密封圈；42、第二绝缘件；421、第二绝缘孔；43、第一压块；431、环形凸起；44、第二压块。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，在一实施例中，电池包括壳体、电芯以及端盖模组10，其中，电芯安装在壳体内，端盖模组10与壳体连接，并封闭壳体的开口，同时端盖模组10还将电芯的电极引出到壳体外。

如图2和图3所示，端盖模组10包括盖板1、极柱2以及纳米填充层3。盖板1具有相背设置的第一表面11和第二表面12，盖板1上设有避让孔13，避让孔13由第一表面11贯穿至第二表面12，盖板1与壳体连接，并封闭壳体的开口。极柱2穿设在避让孔13内，组装后，极柱2的一端位于壳体内，并与电芯的极耳电连接，极柱2的另一端位于壳体外进而将电芯的电极引出到壳体外。纳米填充层3填充在极柱2和避让孔13的内壁之间，纳米填充层3为环绕极柱2的外周设置的环形结构，此时极柱2的四周都能够通过纳米填充层3与避让孔13的内壁密封连接，从而可以提高极柱2与盖板1之间的密封性能。

在一实施例中，电池组装后，第一表面11为盖板1靠近电芯的表面，第二表面12为盖板1背离电芯的表面，此时，第一表面11为盖板1的内表面，第二表面12为盖板1的外表面。

在一实施例中，壳体和盖板1均为钢、铁等金属材质，二者可以是通过焊接的方式连接在一起。此时纳米填充层3位绝缘材质，以免极柱2和盖板1通过纳米填充层3短接。其中，纳米填充层3的材质可以是纳米二氧化硅等，当然纳米填充层3也可以是其他现有技术中的材料。

在一实施例中，避让孔13的内壁上设有纳米孔，纳米填充层3填充纳米孔，以便增强纳米填充层3和盖板1的连接强度。此时，极柱2上也可以设置相应的纳米孔，且纳米填充层3也填充极柱2上的纳米孔。

如图2所示，在一实施例中，端盖模组10还包括连接组件4，连接组件4连接盖板1和极柱2，以使极柱2与避让孔13的内壁间隔开。同时，盖板1为即使材质时，连接组件4具有绝缘性能，以免极柱2和盖板1通过连接组件4短接。

如图2所示，在一实施例中，连接组件4包括第一绝缘件41、第二绝缘件42、第一压块43以及第二压块44。第一绝缘件41上设有第一绝缘孔411，第二绝缘件42上设有第二绝缘孔421，第一绝缘件41和第二绝缘件42均套设在极柱2上，具体的，极柱2从第一绝缘孔411处穿过第一绝缘件41，并从第二绝缘孔421处穿过第二绝缘件42。另外，第一压块43与极柱2配合，以将第一绝缘件41压紧在第一表面11上；第二压块44与极柱2配合，以将第二绝缘件42压紧在第二表面12上。此时，沿着避让孔13的轴线，第一压块43、第一绝缘件41、盖板1、第二绝缘件42以及第二压块44依次排布。

另外，第一绝缘孔411和第一绝缘孔411二者的直径均小于避让孔13的直径；第一绝缘孔411在第一表面11的正投影内含于避让孔13在第一表面11上所形成的开口，此时，通过第一绝缘孔411的内壁可以使极柱2与避让孔13的孔壁间隔开；第二绝缘孔421在第二表面12的正投影内含于避让孔13在第二表面12上所形成的开口，此时，通过第二绝缘孔421的内壁也可以使极柱2与避让孔13的孔壁间隔开。通过第一绝缘件41和第二绝缘件42使极柱2的两端都与盖板1间隔，从而可以提高极柱2与盖板1之间的绝缘性能。

在一实施例中，第一绝缘孔411的直径可以是等于极柱2的外径，此时，极柱2的外表面与第一绝缘孔411的内壁接触，以免极柱2在第一绝缘孔411的径向上相对第一绝缘件41晃动。第二绝缘孔421的直径可以是等于极柱2的外径，此时，极柱2的外表面与第二绝缘孔421的内壁接触，以免极柱2在第二绝缘孔421的径向上相对第二绝缘件42晃动。另外，第一绝缘孔411、第二绝缘孔421以及避让孔13三者可以是同轴设置。

如图2所示，在一实施例中，第一表面11设有第一限位结构14，第一限位结构14与第一绝缘件41配合，以限定第一绝缘件41在第一表面11上的安装位置，使第一绝缘孔411在第一表面11的正投影保持在内含于避让孔13在第一表面11上形成的开口的状态，从而可以提高极柱2与盖板1之间的绝缘性能。在其他实施例中，第二表面12也可以设有第二限位结构，通过第二限位结构与第二绝缘件42的配合，以限定第二绝缘件42在第二表面12上的安装位置，使第二绝缘孔421在第二表面12的正投影保持在内含于避让孔13在第二表面12上形成的开口的状态。

如图2所示，在一实施例中，第一限位结构14为设置在第一表面11的内凹结构，第一绝缘件41与内凹结构的侧壁抵触。另外，沿着由第一表面11至第二表面12的方向，内凹结构的横截面半径逐渐减小。此时内凹结构的侧面具有一定锥度，且其在第一表面11上所形成的开口的直径较大，从而更方便第一绝缘件41放入内凹结构内。此时，避让孔13相当于是设置在内凹结构的底面上。同时，组装后，第一压块43也放置在内凹结构内。

在一实施例中，内凹结构可以是通过冲压或者拉伸工艺制备而成，此时，在形成内凹结构的同时，第二表面12上还会形成凸起结构，此时避让孔13相当于是从内凹结构的底面贯穿至凸起结构的顶面。组装后，第二绝缘件42以及第二压块44均位于凸起结构上。

如图2所示，在一实施例中，第一绝缘件41包括第一绝缘圈412、第二绝缘圈413以及绝缘密封圈414；第一绝缘圈412套在极柱2外侧，绝缘密封圈414套在第一绝缘圈412外侧，第二绝缘圈413套在绝缘密封圈414外侧；第一压块43将第一绝缘圈412、第二绝缘圈413以及绝缘密封圈414压紧在第一表面11，同时，绝缘密封圈414挤压在第一绝缘圈412和第二绝缘圈413之间。

在本实施例中，第一压块43将绝缘密封圈414压紧在第一表面11上，这样可以实现第一压块43和第一表面11之间的密封，从而可以提高极柱2与端盖之间的密封性能。另外，第一压块43与极柱2之间也密封连接，此时第一压块43与极柱2之间可以不会发生泄露，这样即使极柱2与避让孔13的内壁之间密封性能遭到破坏，通过绝缘密封圈414以及第一压块43，可以使极柱2与盖板1之间依然保持密封连接，进而避免极柱2与避让孔13的内壁之间产生泄露。

此外，绝缘密封圈414还挤压在第一绝缘圈412和第二绝缘圈413之间，这样可以避免绝缘密封圈414窜动，即使绝缘密封圈414产生老化等问题，其依然可以保持密封在第一压块43和第一表面11之间，从而可以为第一压块43和第一表面11之间的密封性能提供保障。

在一实施例中，第一压块43与极柱2为一体结构，从而可以使二者之间具有更好的密封性。

在一实施例中，绝缘密封圈414可以是橡胶圈等具有一定弹性的密封件。另外，第一绝缘圈412、第二绝缘圈413均为陶瓷圈，这样可以使其具有更好的绝缘形变。此外，第二绝缘件42为陶瓷件，其也为一陶瓷圈。此外，第一绝缘圈412的中空部位即为第一绝缘孔411，此时，第一绝缘圈412的内表面与极柱2抵触。当第一表面11设有内凹结构时，第一绝缘圈412、第二绝缘圈413以及绝缘密封圈414均抵触在内凹结构的底面上，且第二绝缘圈413的外表面与内凹结构的侧面抵触。

如图2所示，在一实施例中，第一压块43靠近第一表面11的表面上设有环形凸起431，环形凸起431环绕在极柱2外侧；第一绝缘圈412与环形凸起431的内表面抵触，第二绝缘圈413与环形凸起431的外表面抵触，绝缘密封圈414与环形凸起431的顶面抵触。通过环形凸起431的设置，可以将绝缘密封圈414更紧密地压在第一表面11上，同时，通过环形凸起431的限位，可以避免第一绝缘圈412和第二绝缘圈413在极柱2的径向上晃动，从而可以为极柱2和盖板1之间的密封连接提供保障。

另外，环形凸起431的外表面和内表面均为斜面，沿着第一表面11至第二表面12的方向，环形凸起431的外表面和内表面均为斜面之间的间距逐渐减小。另外，环形凸起431的顶面为弧形面，该弧形面的曲率与绝缘密封圈414的横截面的曲率匹配，此时绝缘密封圈414与环形凸起431的顶面贴合。

如图2所示，在一实施例中，极柱2具有第二螺柱部21，第二压块44具有第二螺纹孔，第二螺柱部21与第二螺纹孔配合，进而实现第二压块44与极柱2的配合。由于极柱2与第一压块43为一体结构，此时极柱2相当于是一螺栓的螺柱部分，第一压块43相当于是该螺栓的螺栓头部分，第二压块44相当于是与该螺栓匹配的螺母。在其他一些实施例中，当极柱2和第一压块43不是一体结构时，二者也可以通过螺纹配合的方式连接，此时，极柱2具有第一螺柱部，第一压块43具有第一螺纹孔，第一螺柱部与第一螺纹孔配合，进而实现第二压块44与极柱2的配合。

如图3所示，在一实施例中，极柱2还具有第三螺柱部22，避让孔13的内壁设有内螺纹15，内螺纹15与第三螺柱部22相对；纳米填充层3填充第三螺柱部22的外螺纹槽和内螺纹15的螺纹槽。这样可以使填充层与二者结合的更牢固。

另外，在一实施例中，第三螺柱部22的外螺纹的螺旋线内螺纹15的螺旋线的方向相反。这样可以进一步提高填充层与二者的结合强度。此外，极柱2上的纳米孔设置在第三螺柱部22的螺纹牙齿上，避让孔13的内壁上的纳米孔设置在其内螺纹15的牙齿上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种端盖模组，其特征在于，包括盖板、极柱以及纳米填充层；

所述盖板具有相背设置的第一表面和第二表面，所述盖板上设有避让孔，所述避让孔由所述第一表面贯穿至所述第二表面；

所述极柱穿设在所述避让孔内；

所述纳米填充层填充在所述极柱和所述避让孔的内壁之间，所述纳米填充层为环绕所述极柱的外周设置的环形结构。

2.根据权利要求1所述的端盖模组，其特征在于，所述避让孔的内壁上设有纳米孔，所述纳米填充层填充所述纳米孔。

3.根据权利要求1所述的端盖模组，其特征在于，所述端盖模组还包括连接组件，所述连接组件连接所述盖板和所述极柱，以使所述极柱与所述避让孔的内壁间隔开。

4.根据权利要求3所述的端盖模组，其特征在于，所述连接组件包括第一绝缘件、第二绝缘件、第一压块以及第二压块；

所述第一绝缘件上设有第一绝缘孔，所述第二绝缘件上设有第二绝缘孔，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件均套设在所述极柱上；

所述第一压块与所述极柱配合，并将所述第一绝缘件压紧在所述第一表面上；

所述第二压块与所述极柱配合，并将所述第二绝缘件压紧在所述第二表面上；

其中，所述第一绝缘孔直径和所述第一绝缘孔二者的直径均小于所述避让孔的直径；所述第一绝缘孔在所述第一表面的正投影内含于所述避让孔在所述第一表面上所形成的开口；所述第二绝缘孔在所述第二表面的正投影内含于所述避让孔在所述第二表面上所形成的开口。

5.根据权利要求4所述的端盖模组，其特征在于，所述第一表面设有第一限位结构，所述第一限位结构与所述第一绝缘件配合，以限定所述第一绝缘件在所述第一表面上的安装位置；及/或

所述第二表面设有第二限位结构，所述第二限位结构与所述第二绝缘件配合，以限定所述第二绝缘件在所述第二表面上的安装位置。

6.根据权利要求5所述的端盖模组，其特征在于，所述第一限位结构为设置在所述第一表面的内凹结构，所述第一绝缘件与所述内凹结构的侧壁抵触。

7.根据权利要求6所述的端盖模组，其特征在于，沿着由所述第一表面至所述第二表面的方向，所述内凹结构的横截面半径逐渐减小。

8.根据权利要求4所述的端盖模组，其特征在于，所述极柱具有第一螺柱部，所述第一压块具有第一螺纹孔，所述第一螺柱部与所述第一螺纹孔配合；或者，所述第一压块与所述极柱为一体成型结构；

所述极柱具有第二螺柱部，所述第二压块具有第二螺纹孔，所述第二螺柱部与所述第二螺纹孔配合。

9.根据权利要求4所述的端盖模组，其特征在于，所述极柱还具有第三螺柱部，所述避让孔的内壁设有内螺纹，所述避让孔的内壁上的内螺纹与所述第三螺柱部相对；

所述纳米填充层填充所述第三螺柱部的外螺纹槽和所述避让孔的内壁上的内螺纹槽。

10.根据权利要求9所述的端盖模组，其特征在于，所述第三螺柱部的外螺纹的螺旋线和所述避让孔的内壁上的内螺纹的螺旋线的方向相反。

11.根据权利要求4所述的端盖模组，其特征在于，所述第一绝缘件包括第一绝缘圈、第二绝缘圈以及绝缘密封圈；

所述第一绝缘圈套在所述极柱外侧，所述绝缘密封圈套在所述第一绝缘圈外侧，所述第二绝缘圈套在所述绝缘密封圈外侧；

所述第一压块将所述第一绝缘圈、所述第二绝缘圈以及所述绝缘密封圈压紧在所述第一表面，所述绝缘密封圈挤压在所述第一绝缘圈和所述第二绝缘圈之间；

所述第一压块与所述极柱密封连接。

12.根据权利要求11所述的端盖模组，其特征在于，所述第一压块靠近所述第一表面的表面上设有环形凸起，所述环形凸起环绕在所述极柱外侧；

所述第一绝缘圈与所述环形凸起的内表面抵触，所述第二绝缘圈与所述环形凸起的外表面抵触，所述绝缘密封圈与所述环形凸起的顶面抵触。

13.根据权利要求11所述的端盖模组，其特征在于，所述第一绝缘、所述第二绝缘圈均为陶瓷圈；所述第二绝缘件为陶瓷件。

14.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-13任意一项所述的端盖模组。

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