CN218939841U - 盖板组件和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盖板组件和电池。该盖板组件包括极柱、极柱安装件和盖板，极柱安装件包括绝缘件和金属件，绝缘件内密封安装有极柱，极柱的两端均外露于绝缘件设置，金属件固定连接绝缘件，金属件具有第一翻边，盖板具有极柱孔和围绕极柱孔设置的第二翻边，第二翻边和第一翻边具有相向的咬口方向，且第二翻边和第一翻边能够互相插接并形变形成咬口连接结构，以使极柱固定且穿过极柱孔设置。通过形变形成咬口连接结构，相较于焊接更易控制加工尺寸，保障了成型一致性和气密性，同时，由于极柱密封安装在绝缘件内，既能够避免正极柱和负极柱同时与盖板相连接形成短路，也能够防止极柱与绝缘件的连接处泄露，确保电池的安全和使用性能。

Description

盖板组件和电池

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种盖板组件和电池。

背景技术

现有的盖板组件包括极柱、铆接块和盖板等结构，主要用于将电池内的电能通过极柱引导至电池外，实现电池的对外供电。

现有的盖板组件如申请号为201621091339.8的中国专利中公开了一种动力电池顶盖，其中，极柱与盖板可采用焊接一体成型，使得极柱能够穿设于盖板且固定设置，实现电池的对外供电，且极柱和盖板之间设置有密封圈，能够保证电池的气密性。但是在该动力电池顶盖中还存在以下问题：

1、焊接时易出现熔深、熔宽不一致的现象，工艺一致性差，容易导致电池漏气。

2、焊接时的高温易影响密封圈，使得密封圈变形，导致电池的气密性一致性差。

基于以上所述，亟需一种盖板组件和电池，能够解决上述的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种盖板组件，能够避免焊接工艺对电池气密性的负面影响。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

盖板组件，包括：极柱；极柱安装件，上述极柱安装件包括绝缘件和金属件，上述绝缘件内密封安装有上述极柱，上述极柱的上下两端均外露于上述绝缘件设置；上述金属件固定连接上述绝缘件，上述金属件具有第一翻边；盖板，上述盖板具有极柱孔和围绕上述极柱孔设置的第二翻边，上述第二翻边和上述第一翻边具有相向的咬口方向，且上述第二翻边和上述第一翻边能够互相插接并形变形成咬口连接结构，上述咬口连接结构用于使上述极柱固定且穿过上述极柱孔设置。

可选地，上述绝缘件采用注塑成型的塑料件，上述金属件采用埋入注塑工艺嵌入连接于上述绝缘件。

可选地，上述绝缘件采用塑料件，上述金属件卡扣连接于上述绝缘件。

可选地，在上述咬口连接结构中，上述第二翻边和上述第一翻边之间抵接有密封圈。

可选地，上述密封圈的厚度k不小于0.5mm且不大于2mm。

可选地，上述第一翻边和上述第二翻边的厚度均不小于0.2mm，且上述第一翻边和上述第二翻边的厚度均不大于1mm。

可选地，上述咬口连接结构的长度R不小于2mm。

可选地，上述咬口连接结构和上述极柱均位于上述盖板的上方。

可选地，上述咬口连接结构突出于上述盖板的高度h不大于上述极柱突出于上述盖板的高度H。

本实用新型所提供的盖板组件的有益效果在于：通过在极柱安装件设置第一翻边，在盖板设置第二翻边，第一翻边和第二翻边的咬口方向相向且能够互相插接，再通过挤压等冷加工方式即可形成咬口连接结构，使得极柱安装件能够和盖板相固定，且冷加工相比于焊接更易控制加工尺寸，严密咬合使得咬口连接结构处具有一定的气密性。同时，由于极柱密封安装在极柱安装件中的绝缘件内，既能够和极柱安装件的金属件以及盖板相绝缘，避免正极柱和负极柱同时与盖板相连接形成短路，也能够防止电池内外通过极柱与绝缘件的连接处相连通，满足电池的气密性需求，确保电池的安全和使用性能。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，其极柱与盖板之间不使用焊接连接，能够具有较稳定的气密性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池，其特征在于，包括上述的盖板组件。

本实用新型所提供的电池的有益效果在于：通过设置上述的盖板组件，相比于现有的焊接连接，咬口连接结构能够避免焊接时焊接尺寸不易控制、焊接温度影响密封圈的缺点，严密咬合使得咬口连接结构处具有一定的气密性和连接强度。并且，由于极柱密封安装在极柱安装件中的绝缘件内，既能够和极柱安装件的金属件以及盖板相绝缘，避免正极柱和负极柱同时与盖板相连接形成短路，也能够防止电池内外通过极柱与绝缘件的连接处相连通，满足电池的气密性需求，确保电池的安全和使用性能。

附图说明

图1是本实用新型所提供的电池顶盖组件的结构示意截面图；

图2是本实用新型中安装有极柱的极柱安装件的结构示意截面图；

图3是本实用新型中盖板的结构示意截面图；

图4是本实用新型中第一翻边和第二翻边处于待咬合状态时极柱安装件和盖板的装配示意图。

图中：

1、极柱；

2、极柱安装件； 21、绝缘件； 22、金属件；

3、盖板； 31、极柱孔；

4、咬口连接结构；401、第一翻边；402、第二翻边；403、密封圈。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

下面参照图1至图4介绍本实用新型所提供的盖板组件和电池。该盖板组件安装于电池(图中未示出)，使得电池内的电芯(图中未示出)能够对外电连接，且使得电池内外隔离以保护电芯。为方便介绍，以图1所示方向为例，在本实用新型中，将盖板组件位于电池外的一侧(即远离电芯一侧)称为盖板组件及相关结构的上方，将盖板组件位于电池内的一侧(即靠近电芯一侧)称为盖板组件及相关结构的下方，当然，该“上”、“下”方向并不限制盖板组件和电池的使用方向。

具体地，如图1、图2所示，盖板组件主要包括极柱1、极柱安装件2和盖板3，极柱1安装于极柱安装件2，极柱安装件2安装于盖板3，使得极柱1固定安装于盖板3。极柱1的下端与位于盖板组件下方的电芯通过引脚(图中未示出)等连接件实现电连接，极柱1的上端则穿过盖板组件且位于盖板组件的上方，能够与转接片(图中未示出)等用于连接外部电路的连接件实现电连接，从而形成电芯与外部连接的电路。需要说明的是，该极柱1既可以仅作为正极柱和负极柱中的一个，另一个仍采用常规极柱结构，也可以设置两个极柱1，分别作为正极柱和负极柱，本实用新型中对此不做具体限定。

以正极柱为例，如图2所示，极柱安装件2包括绝缘件21和金属件22，金属件22固定连接于绝缘件21的侧面，正极柱密封穿设在绝缘件21中，且正极柱和金属件22之间相绝缘。绝缘件21具有能够使正极柱的上下两端露出或伸出的通孔，使得正极柱的两端外露于绝缘件21设置，引脚、转接片等连接件便能够穿入绝缘件21和正极柱相连接，或者在绝缘件21外与正极柱相连接，形成电芯与外部连接的电路。

金属件22具有朝向下方设置的第一翻边401，盖板3的上表面则设置有朝向上方设置的第二翻边402，第一翻边401和第二翻边402采用拉伸、冲压等工艺成型，具有相对应的翻折方向，且能够通过挤压或其他冷加工方式发生形变，形成咬口连接结构4，以使正极柱固定且穿过盖板3设置。示例性地，在本实施例中，如图2、3所示，金属件22的外边缘通过钣金工艺形成第一翻边401，第一翻边401为朝向正极柱翻折的U形结构，盖板3则通过钣金工艺形成极柱孔31和第二翻边402，第二翻边402为背向极柱孔31翻折的U形结构，使得第一翻边401和第二翻边402形成相向的咬口方向。安装时，只需将极柱安装件2和盖板3相靠近，使得第一翻边401和第二翻边402互相插接，两者的相对位置处于待咬合状态，再通过挤压成型的方式，即可使得第一翻边401和第二翻边402形成咬口连接结构4，将极柱安装件2固定于盖板3。同时，通过挤压成型的方式还可以是第一翻边401和第二翻边402紧密咬合，具有一定的气密性，也能满足一定工况下对于电池的气密性要求。

通过在极柱安装件2设置第一翻边401，在盖板3设置第二翻边402，第一翻边401和第二翻边402的咬口方向相向且能够互相插接，再通过挤压等冷加工方式即可形成咬口连接结构4，使得极柱安装件2能够和盖板3相固定，且冷加工相比于焊接更易控制加工尺寸，严密咬合使得咬口连接结构4具有一定的气密性。同时，由于极柱1密封安装在极柱安装件2中的绝缘件21内，既能够和极柱安装件2的金属件22以及盖板3相绝缘，避免正极柱和负极柱同时与盖板3相连接形成短路，也能够防止电池内外通过极柱1与绝缘件21的连接处相连通，满足电池的气密性需求，确保电池的安全和使用性能。

可选地，在本实施例中，金属件22和盖板3均采用易于加工的铝件，第一翻边401和第二翻边402均是通过钣金工艺制作而成的翻边结构，其厚度在0.2mm-1mm之间，既能够保证极柱安装件2与盖板3的连接强度，防止电池内压过大时咬口连接结构4断裂，也能够避免因厚度较大导致材料强度大，不易翻折和挤压，导致形变后的成型一致性差，甚至咬口连接结构4的气密性。

需要说明的是，将极柱1密封安装在绝缘件21内具有多种方式，例如，在极柱1设置外螺纹，在绝缘件21设置具有内螺纹的通孔，极柱1和通孔螺纹连接，即可使极柱1与绝缘件21之间形成一定的气密性。可选地，在绝缘件21设置具有阶梯面的阶梯孔，在极柱1的一端设置凸缘，并设置套设于极柱1的极柱密封圈(图中未示出)，组装时，极柱密封圈抵接在阶梯面和凸缘之间，也能够实现极柱1密封安装在绝缘件21内。

可选地，在本实施例中，如图2所示，绝缘件21采用注塑工艺成型的塑料件，成本低廉、制作方便。极柱1和金属件22以埋入注塑的方式嵌入连接于绝缘件21，既能够进一步简化制作工艺，也能够在不使用上述极柱密封圈的情况下，使得极柱1密封且固定于绝缘件21。当然，可以理解的是，在埋入注塑的过程中，通过增设耐高温的极柱密封圈，或者在极柱1外侧设置锯齿、凸缘的方式，能够进一步提升极柱1与绝缘件21之间的气密性，满足电池的气密性设计要求。

可选地，在一些并列的实施例中，还可以在绝缘件21和金属件22中的一个设置卡接部(图中未示出)，另一个设置卡接槽(图中未示出)，卡接部和卡接槽能够对应插接，并形成卡扣连接关系，使得绝缘件21和金属件22组装固定。因此，本实用新型中对于绝缘件21和金属件22的连接方式不做具体限定，只要能够通过绝缘件21和金属件22将极柱1与盖板3相对固定即可。

进一步地，如图3、图4所示，在本实施例中，还可以在咬口连接结构4中设置密封圈403，形成环封，以提升极柱安装件2和盖板3之间连接处的气密性，并且，相较于现有技术，该密封圈403不会因焊接等工艺所产生的高温发生形变或损伤，具有较高的形变一致性，能够大大提高咬口连接结构4的气密性。具体地，以第二翻边402为例，第二翻边402的咬口内侧设置有密封圈403，当第一翻边401和第二翻边402形变形成咬口连接结构4时，密封圈403能够抵接在形变后的第一翻边401和第二翻边402之间，形成上述的环封，提升极柱安装件2和盖板3之间连接处的气密性。

优选地，如图1、图4所示，密封圈403选用截面可弯折的矩形密封圈，矩形密封圈套设于第二翻边402，其截面的长边弯曲贴合于第二翻边402的U形结构的内弧面。形成咬口连接结构4后，矩形截面在外力作用下变为U形并包裹第一翻边401，使得第一翻边401的两侧均与矩形密封圈相抵接。当然，也可以直接使用截面为U形的U形密封圈，在第一翻边401和第二翻边402互相插接时将第一翻边401插接至U形密封圈中，或者先将第一翻边401的边缘插接至U形密封圈中，再将第一翻边401插接至第二翻边402中，也能够使得第一翻边401的两侧均与U形密封圈相抵接，进而使得咬口连接结构4具有更好的气密性。示例性地，在本实施例中，密封圈403的厚度k在0.5mm-2mm之间，既能够防止密封圈403过薄在形变时挤破损坏，也不会因密封圈403过厚导致形变一致性差，影响咬口连接结构4的结构强度和气密性。

可以理解的是，在本实用新型中，不具体限定密封层的形成方式，也不限定具体采用的密封圈403的截面形状以及密封圈403的设置位置，只要能够在咬口连接结构4中形成密封层，防止电池内外通过咬口连接结构4连通，即属于本实用新型所要保护的范围之内。

需要说明的是，在本实用新型中，对于咬口连接结构4的长度方向不做具体限定，可以是如图1所示，咬口连接结构4的长度R的方向垂直于盖板3，使得既能够先单独安装盖板3，再冷加工成型上述的咬口连接结构4，也能够先组装盖板组件，再进行整体安装，从而方便灵活调整组装工艺的顺序；也可以是咬口连接结构4的长度R的方向平行于盖板3，以便于减少盖板组件高度方向的整体尺寸，提高电池内部结构的空间利用率。优选地，咬口连接结构4的长度R不小于2mm，使得咬口连接结构4具有一定的结构强度，满足极柱安装件2的固定和使用需求。当然，基于重量、内部可用空间和成本的考虑，咬口连接结构4的长度R也具有根据实际需求所定的上限，以达到提高电池能量密度、降低制作成本等一种或多种技术效果，本实用新型中就不一一赘述。示例性地，在本实施例中，咬口连接结构4的长度R不大于3mm。

当然，根据实际结构设计的需要，咬口连接结构4的形成位置既可以位于盖板3的上方，也可以位于盖板3的下方，只要能够通过咬口连接结构4将极柱安装件2固定连接于盖板3，均属于本实用新型所要保护的范围之内。

优选地，如图1所示，咬口连接结构4位于盖板3上方，且极柱1和绝缘件21也位于盖板3上方，能够增加电池内部空间利用率，提高电池的能量密度。进一步地，咬口连接结构4的高度h不高于极柱1突出于盖板3的高度H，使得极柱1的端部高于咬口连接结构4，以方便在极柱1的端部连接转接片。示例性地，在本实施例中，极柱1突出于盖板3的高度H为3mm，因此只需将咬口连接结构4的高度h控制在不大于3mm，即可避免对焊接极柱1与转接片造成负面影响。需要说明的是，在本实施例中，如图1所示，咬口连接结构4的长度R的方向垂直于盖板3，因此在挤压成型后，也需要控制咬口连接结构4的长度R不大于3mm，并控制咬口连接结构4与盖板3之间的距离(咬口连接结构4与盖板3之间的距离最小可为0)，以使得咬口连接结构4的高度h不大于3mm。

本实用新型还提供了一种电池，包括上述的盖板组件。通过设置上述的盖板组件，相比于现有的焊接连接，咬口连接结构4能够避免焊接时焊接尺寸不易控制、焊接温度影响密封圈403的缺点，严密咬合使得咬口连接结构4具有一定的气密性和连接强度。并且，由于极柱1密封安装在极柱安装件2中的绝缘件21内，既能够和极柱安装件2的金属件22以及盖板3相绝缘，避免正极柱和负极柱同时与盖板3相连接形成短路，也能够防止电池内外通过极柱1与绝缘件21的连接处相连通，满足电池的气密性需求，确保电池的安全和使用性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.盖板组件，其特征在于，包括：

极柱(1)；

极柱安装件(2)，所述极柱安装件(2)包括绝缘件(21)和金属件(22)，所述绝缘件(21)内密封安装有所述极柱(1)，所述极柱(1)的上下两端均外露于所述绝缘件(21)设置；所述金属件(22)固定连接所述绝缘件(21)，所述金属件(22)具有第一翻边(401)；

盖板(3)，所述盖板(3)具有极柱孔(31)和围绕所述极柱孔(31)设置的第二翻边(402)，所述第二翻边(402)和所述第一翻边(401)具有相向的咬口方向，且所述第二翻边(402)和所述第一翻边(401)能够互相插接并形变形成咬口连接结构(4)，所述咬口连接结构(4)用于使所述极柱(1)固定且穿过所述极柱孔(31)设置。

2.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述绝缘件(21)采用注塑成型的塑料件，所述金属件(22)采用埋入注塑工艺嵌入连接于所述绝缘件(21)。

3.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述绝缘件(21)采用塑料件，所述金属件(22)卡扣连接于所述绝缘件(21)。

4.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，在所述咬口连接结构(4)中，所述第二翻边(402)和所述第一翻边(401)之间抵接有密封圈(403)。

5.根据权利要求4所述的盖板组件，其特征在于，所述密封圈(403)的厚度k不小于0.5mm且不大于2mm。

6.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述第一翻边(401)和所述第二翻边(402)的厚度均不小于0.2mm，且所述第一翻边(401)和所述第二翻边(402)的厚度均不大于1mm。

7.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述咬口连接结构(4)的长度R不小于2mm。

8.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述咬口连接结构(4)和所述极柱(1)均位于所述盖板(3)的上方。

9.根据权利要求8所述的盖板组件，其特征在于，所述咬口连接结构(4)突出于所述盖板(3)的高度h不大于所述极柱(1)突出于所述盖板(3)的高度H。

10.电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的盖板组件。

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