CN218975607U - 顶盖组件及单体电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,公开了一种顶盖组件及单体电池,顶盖组件包括顶盖、电极端子、塑胶件和骨架。其中,顶盖上设置有安装孔;电极端子包括基体部和贯通部,贯通部的一端连接于基体部,贯通部穿设于安装孔中;塑胶件分别连接于贯通部与顶盖。塑胶件内设置有骨架,骨架的弹性模量E1大于塑胶件的弹性模量E2,起到增加抗变形强度的作用,从而有效减小塑胶件的形变,保障塑胶件和电极端子的结合力,减少电极端子和顶盖的相对位置的变化,由此能够保障密封件能够稳定挤压于电极端子和顶盖之间,降低密封失效的风险。单体电池包括上述的顶盖组件,能降低电极端子和顶盖连接处密封失效的风险,从而能够降低漏液风险。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是涉及一种顶盖组件及单体电池。
背景技术
单体电池的顶盖组件一般包括顶盖、电极端子、塑胶件和密封件,电极端子通过塑胶件固定于顶盖,顶盖和电极端子之间压设密封圈来保证密封性。但是,在单体电池的实际使用当中,塑胶件易发生二次结晶从而产生形变,导致塑胶件与电极端子的结合力下降,由于电极端子通过塑胶件固定于顶盖,因此,塑胶件沿电极端子的轴向方向的形变使得电极端子与顶盖的相对位置发生变化,从而影响电极端子和顶盖对密封圈的挤压,进而造成密封失效。
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,能够有效减小塑胶件的形变,提高密封性能。本申请还提出一种具有该顶盖组件的单体电池。
根据本申请第一方面实施例的顶盖组件,包括顶盖、电极端子、塑胶件和骨架。其中,所述顶盖上设置有安装孔;所述电极端子包括基体部和贯通部,所述贯通部的一端连接于所述基体部,所述贯通部穿设于所述安装孔中;所述塑胶件分别连接于所述贯通部与所述顶盖;所述骨架设置于所述塑胶件的内部,所述骨架的弹性模量E1大于所述塑胶件的弹性模量E2。
本申请第一方面实施例的顶盖至少具有如下有益效果:塑胶件内设置有骨架,骨架的弹性模量E1大于塑胶件的弹性模量E2,起到增加抗变形强度的作用,从而有效减小塑胶件的形变,保障塑胶件和电极端子的结合力,减少电极端子和顶盖的相对位置的变化,由此能够保障密封件能够稳定挤压于电极端子和顶盖之间,降低密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,沿所述安装孔的径向,所述骨架朝向所述贯通部的一侧固定连接于所述贯通部的外壁。
根据本申请的一些实施例,沿所述安装孔的轴向,所述贯通部包括第一段和第二段,所述第一段与所述基体部连接,所述第二段连接于所述第一段背离所述基体部的一侧,且所述第二段的外径小于所述第一段的外径,所述第一段和所述第二段之间形成台阶面,所述骨架抵接于所述台阶面。
根据本申请的一些实施例,所述贯通部的外周壁设置有限位槽,所述骨架朝向所述贯通部的一侧插接于所述限位槽中。
根据本申请的一些实施例,沿所述安装孔的轴向,所述骨架朝向所述顶盖的一端抵接于所述顶盖。
根据本申请的一些实施例,所述顶盖上朝向所述骨架的一侧设置有凹槽,所述骨架朝向所述顶盖的一端位于所述凹槽内,所述凹槽具有环绕于所述骨架外部周围的槽壁,所述槽壁沿所述安装孔的径向抵靠于所述骨架。
根据本申请的一些实施例,所述骨架上设置有通孔,所述塑胶件包覆于所述骨架的外部并填充所述通孔。
根据本申请的一些实施例,所述塑胶件环绕于所述贯通部的周围,其中:所述骨架呈环状结构并环绕于所述贯通部的周围;或者,所述塑胶件的内部设置有多个所述骨架,多个所述骨架沿所述贯通部的周向间隔分布于所述贯通部的周围。
根据本申请的一些实施例,所述顶盖上背离所述基体部一侧还设置凸台,所述凸台环绕于所述安装孔的周围,所述塑胶件包裹所述凸台。
根据本申请的一些实施例,所述骨架的弹性模量E1的取值范围为1.3Gpa至220Gpa;所述塑胶件的弹性模量E2的取值范围为0.5Gpa至1.2Gpa。
根据本申请的一些实施例,所述顶盖组件还包括密封件,所述密封件环绕于所述贯通部的外周并压设于所述顶盖和所述基体部之间;所述安装孔的孔壁、所述贯通部的外壁和所述密封件之间限定出注塑区域,所述塑胶件通过注塑连接于所述贯通部、所述骨架和所述顶盖,并填充于所述注塑区域。
根据本申请第二方面实施例的单体电池,包括电芯和上述第一方面任一实施例的顶盖组件,所述顶盖组件包括2个间隔设置的所述电极端子;所述电芯的一端伸出有正极耳和负极耳,所述正极耳电连接于其中一个所述电极端子,所述负极耳电连接于另一个所述电极端子。
本申请第二方面实施例的单体电池至少具有如下有益效果:本申请实施例的单体电池采用上述第一方面实施例的顶盖组件,能够有效降低密封失效的风险,从而降低单体电池漏液风险,有效地提高单体电池的安全性能。
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
图1为本申请实施例的顶盖组件的结构示意图;
图2为图1示出的顶盖组件的爆炸图;
图3为本申请一实施例顶盖组件沿安装孔的轴向剖视的示意图;
图4为图3中的A处局部放大示意图;
图5为本申请一实施例中的骨架连接于电极端子的示意图;
图6为图5中骨架与电极端子的分解示意图;
图7为图6中省略塑胶件的结构示意图;
图8本申请另一实施例中的骨架连接于电极端子的示意图;
图9为图8中骨架与电极端子的分解示意图;
图10为图8沿轴向的剖视图;
图11为本申请另一实施例顶盖组件在安装孔处沿轴向剖视的示意图;
图12为另一实施例中极柱端子的结构示意图;
图13为图12示出的极柱端子应用于顶盖组件的示意图;
图14为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的一种结构示意图;
图15为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的另一种结构示意图;
图16为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的另一种结构示意图;
图17为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的另一种结构示意图;
图18为图16或图17示出的骨架放置于顶盖上的示意图;
图19为图16或图17示出的骨架应用于顶盖组件的一种结构示意图;
图20为图16或图17示出的骨架应用于顶盖组件中的另一种结构示意图;
图21为图20中顶盖和骨架的分解结构示意图。
附图标记:
顶盖100,内侧101,外侧102,安装孔103,凹槽104,凸台105,槽壁106;
电极端子200,基体部201,贯通部202,第一段203,第二段204,台阶面205,注塑区域206,限位槽207;
骨架300,通孔301,第一端302,第二端303,中心孔304,内侧面305;
密封件400,塑胶件500,下塑胶800,防爆阀600,注液口700。
具体实施方式
以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本申请的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,如果涉及到方位描述,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器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。
在本申请实施例的描述中,如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征,它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上,也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本申请实施例的描述中,如果涉及到“若干”,其含义是一个以上,如果涉及到“多个”,其含义是两个以上,如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”,均应理解为不包括本数,如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”,均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”,应当理解为用于区分技术特征,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。
新能源动力电池包通常广泛应用于电动设备中作为供电设备,良好的环保特性,电池包通常由多个单体电池封装而成,而现为有的电池包存在单体电池漏液问题,导致电解液减少,电池容量降低,从而减少电池寿命,严重的甚至造成短路等电池故障,影响动力系统的安全性。其中,单体电池的塑胶件的形变使得电极端子和顶盖密封失效,是导致电池漏液的主要原因之一。
本申请实施例提出一种顶盖组件和单体电池,通过在塑胶件中设置骨架,能够有效减小塑胶件的形变,从而提高密封性能。以下结合附图对本申请实施例进行介绍:
图1为本申请实施例的顶盖组件的结构示意图,图2为图1示出的顶盖组件的爆炸图,图3为本申请一实施例顶盖组件沿安装孔的轴向剖视的示意图,图4为图3中的A处局部放大示意图,参考图1至图4,本申请第一方面实施例提供了一种顶盖组件,包括顶盖100、电极端子200、塑胶件500和骨架300。顶盖100上设置有安装孔103,电极端子200包括基体部201和贯通部202,贯通部202的一端连接于基体部201,贯通部202穿设于安装孔103中,从而能够连接外部设备。塑胶件500分别连接于贯通部202与顶盖100,从而将电极端子200固定在顶盖100上。
其中,骨架300设置于塑胶件500的内部,骨架300的弹性模量E1大于塑胶件500的弹性模量E2,弹性模量是材料层次衡量抵抗弹性变形能力的大小,弹性模量越大,使材料发生弹性变形所需的应力越大,因而材料的刚度越大,即越不容易弹性变形。
在本申请实施例中,塑胶件500的材质可为聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚苯硫醚PPS等塑胶材料,其中,聚乙烯PE的弹性模量一般为0.54Gpa至0.75Gpa、聚丙烯PP的弹性模量一般为0.896Gpa,聚苯硫醚PPS的弹性模量一般为1.2Gpa至1.7Gpa。本申请实施例中,塑胶件500的弹性模量E2取值范围可为0.5Gpa至1.2Gpa,具体可以是0.5Gpa、0.54Gpa、0.75Gpa、0.896Gpa、1.07Gpa、1.2Gpa或者是在0.5Gpa至1.2Gpa范围内的其他值,从而保证塑胶件500具有一定的弹性形变能力,以通过变形来吸收电极端子200的膨胀力。骨架300的材质可为金属、电木或塑料等,其中,可选择弹性模量大于塑胶件500的塑料,例如弹性模量为1.32Gpa至1.42Gpa的聚丙烯,另外,电木的弹性模量一般为1.96Gpa至2.94Gpa,金属可以选择合金钢、碳钢、铸钢、铸铁、铝合金等等,合金钢的弹性模量一般为206Gpa,碳钢的弹性模量一般为196Gpa至206Gpa,铸钢的弹性模量一般为172Gpa至202Gpa,铸铁的弹性模量一般为140Gpa至154Gpa,铝合金的弹性模量一般为706Gpa。本申请实施例中,骨架300的弹性模量E1取值范围可为1.3Gpa至220Gpa,例如,骨架300可以选择弹性模量E1为1.32Gpa、1.42Gpa、1.96Gpa、2.94Gpa、70Gpa、140Gpa、154Gpa、196Gpa、206Gpa、220Gpa或者是在1.3Gpa至220Gpa范围内的其他值。因此骨架300的弹性模量E1大于塑胶件500的弹性模量E2,因而在受力时,骨架300比塑胶件500更难于变形,对塑胶件500具有一定的支撑作用。
由此,塑胶件500在沿安装孔103的径向收缩或轴向收缩变形时,内部的骨架300对塑胶件500形成拉扯作用力,可有效增加塑胶件500的抗变形强度。因而顶盖组件在使用过程中,塑胶件500二次结晶的形变量(包括沿安装孔103径向和轴向方向的形变)能够有效减小,保障塑胶件500和电极端子200的结合力,减少电极端子200和顶盖100的相对位置的变化,由此能够保障密封件400能够稳定挤压于电极端子200和顶盖100之间,降低密封失效的风险。该顶盖组件应用于单体电池中,能够有效减小顶盖100和电极端子200配合处的漏液风险,有助于提高单体电池的安全性能。
在我司前期研发测试过的一些顶盖组件中,通过改进贯通部的结构提高密封性,具体是在电极端子的贯通部上采用机加工或一体成型的方式制成凸檐,通常是在常规直径大小的贯通部的基础上增加一环直径更大的凸檐,从而保证过流直径并能够在轴向通过凸檐抵持塑胶件。该方案能够有效减小塑胶件的变形量,但该凸檐的设置,不仅提高了电极端子的加工难度,并且无法适用于常规的顶盖,需要扩大顶盖上的安装孔直径以允许凸檐通过,因而顶盖需要另行加工,并且,安装孔的扩大意味着顶盖和贯通部之间的间隙增大,塑胶件的用料和注塑模具结构也需要进行相应的改变,改进成本高昂。而本申请实施例的顶盖组件中,骨架300作为单独的零件进行加工、制造和装配,无需改变原顶盖组件的结构和生产制造模具,只需在塑胶件500注塑前或在注塑的同进行骨架300的装配,可应用于现有多种顶盖组件。
图5为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的一种结构示意图,图6为本申请实施例的顶盖组件中的骨架的另一种结构示意图,参考图5和图6,本申请实施例中,骨架300可呈环状结构并环绕于贯通部202的周围,塑胶件500环绕于贯通部202的周围并包裹该骨架300,例如,环状的骨架300具有中心孔304,贯通部202穿设于该中心孔304。由此,骨架300能够在贯通部202的整个周向形成对塑胶件500的支撑。或者,塑胶件500环绕于贯通部202的周围,塑胶件500的内部设置有多个骨架300,多个骨架300沿贯通部202的周向间隔分布于贯通部202的周围,骨架300的数量可以是2个、3个、4个或更多,由此,多个骨架300能够在贯通部202的周向的不同位置形成对塑胶件500的支撑,也能有效减小塑胶件500的形变。
在本申请实施例中,骨架300可以被塑胶件500完全包裹于内部而与顶盖100或者电极端子200的贯通部202相互独立,塑胶件500可通过注塑的方式连接于顶盖100和电极端子200的贯通部202,并将骨架300作为膜内镶件的注塑于塑胶件500的内部,从而增加塑胶件500的抗变形强度。或者,也可以先将骨架300通过注塑工艺成型于塑胶件500的内部,从而增加塑胶件500的抗变形强度,再将内部具有骨架300的塑胶件500通过二次注塑的方式连接于顶盖100和电极端子200的贯通部202。
图7至图21示出了骨架300的多种设置方式,在本申请另一些实施例中,骨架300也可以一部分连接于顶盖100或者电极端子200的贯通部202,或者同时连接于顶盖100和电极端子200的贯通部202。此处所指的“连接”可以是通过焊接、卡接等常规的连接手段进行固定连接,或者也可以是以在安装孔103的轴向相互抵靠的方式实现连接,例如骨架300抵接于贯通部202上设置的台阶面205,或者抵接于顶盖100的外侧面。在抵接的方案中,若采用多个骨架300间隔环绕于贯通部202的方式,为便于各个骨架300的固定,抵接位置还可以通过粘胶相互粘接。由此,注塑后骨架300能够在安装孔103的轴向对注塑件形成支撑,从而在塑胶件500发生变形时,骨架300能够在轴向拉扯塑胶件500,减小电极端子200和顶盖100相对位置的变化量,从而保证密封性能。以下结合相应的附图介绍一些具体的实施例:
参考4和图7至图9,在一些实施例的顶盖组件中,骨架300固定连接于电极端子200的贯通部202,例如:沿安装孔103的径向,骨架300朝向贯通部202的一侧固定连接于贯通部202的外壁,具体可以通过焊接或粘接的方式连接于贯通部202的外壁。由此,骨架300和贯通部202的相对位置被固定,当塑胶件500变形时,塑胶件500沿轴向的变形因骨架300在轴向的抵持以及拉扯作用而明显减小,因而电极端子200和顶盖100间的相对位置受塑胶件500影响减小,有效降低因电极端子200移位而导致电极端子200和顶盖100间密封失效的风险。
具体实施时,骨架300可以采用环状结构,环状的骨架300具有中心孔304,贯通部202穿设于该中心孔304,骨架300朝向贯通部202的一侧为内侧面305。在注塑塑胶件500之前,可先将骨架300的内侧面305固定连接于贯通部202的外壁,实现骨架300的定位固定。或者,也可以采用多个非环状的骨架300环绕于贯通部202周围的方式,例如,骨架300可以为沿安装孔103的径向延伸的扇形或矩形的片状结构,多个骨架300间隔环绕于贯通部202周围,注塑塑胶件500之前,可先将各骨架300的朝向贯通部202的由一侧连接于贯通部202的外壁,实现骨架300的定位固定。然后通过注塑成型的方式成型塑胶件500并连接于顶盖100和贯通部202。
参考图10至图13,在另一些实施例的顶盖组件中,骨架300抵接于电极端子200的贯通部202,例如:沿安装孔103的轴向,贯通部202包括第一段203和第二段204,第一段203与基体部201连接,第二段204连接于第一段203背离基体部201的一侧,且第二段204的外径小于第一段203的外径,由此第一段203和第二段204之间形成台阶面205。其中,骨架300抵接于台阶面205,由此,台阶面205形成了对骨架300的轴向支撑。因此,当塑胶件500变形时,骨架300被抵持于台阶面205,从而能够有效减小塑胶件500沿轴向朝基体部201方向收缩变形的程度,由此保证塑胶件500和电极端子200的结合力,以及较小电极端子200相对顶盖100沿轴向移动的位移量,从而有效降低因电极端子200移位而导致电极端子200和顶盖100间密封失效的风险。
具体实施时,骨架300可以采用环状结构,环状的骨架300具有中心孔304,贯通部202穿设于该中心孔304,可以在注塑塑胶件500之前,先将骨架300放置于贯通部202的台阶面205上,骨架300朝向贯通部202的一侧为内侧面305。骨架300朝向基体部201的一侧抵接于台阶面205,贯通部202的第二段204的外壁能够对骨架300的内侧面305进行周向限位,避免骨架300在径向晃动,实现骨架300的定位。或者,也可以采用多个非环状的骨架300环绕于贯通部202周围的方式,例如,骨架300可以为沿安装孔103的径向延伸的扇形或矩形的片状结构,多个骨架300间隔环绕于贯通部202周围且骨架300朝向基体部201的一侧抵接于台阶面205,为便于各个骨架300的固定,骨架300与台阶面205的抵接处还可以通过粘胶相互粘接,实现骨架300的定位。然后通过注塑成型的方式成型塑胶件500使其连接于顶盖100和贯通部202。
参考图14和图15,在另一些实施例的顶盖组件中,骨架300与电极端子200的贯通部202插接,例如:贯通部202的外周壁设置有限位槽207,骨架300朝向贯通部202的一侧插接于限位槽207中,从而将骨架300固定连接于贯通部202上。因此,当塑胶件500变形时,骨架300被限位于限位槽207中,因而骨架300对塑胶件500具有支撑作用,能够有效减小塑胶件500沿轴向朝基体部201方向收缩变形的程度,由此保证塑胶件500和电极端子200连接面的结合力,以及减小电极端子200相对顶盖100沿轴向移动的位移量,从而有效降低因电极端子200移位而导致电极端子200和顶盖100间密封失效的风险。
具体实施时,可以采用多个非环状的骨架300环绕于贯通部202周围的方式,例如,骨架300可以为沿安装孔103的径向延伸的扇形或矩形的片状结构,因而限位槽207也可以设置为整圈的环形槽,或者对应于贯通部202周向的多个不同位置间隔设置多个与各骨架300一一对应的限位槽207,在注塑塑胶件500之前,先将各骨架300插接于贯通部202的限位槽207中,实现骨架300的定位,然后通过注塑成型的方式成型塑胶件500使其连接于顶盖100和贯通部202。
参考图16至图19,在另一些实施例的顶盖组件中,骨架300抵接于顶盖100,例如:沿安装孔103的轴向,骨架300朝向顶盖100的一端抵接于顶盖100。因此,当塑胶件500变形时,由于骨架300抵持于顶盖100,因而骨架300对塑胶件500具有支撑作用,能够有效减小塑胶件500沿轴向朝基体部201方向收缩变形的程度,由此保证塑胶件500和电极端子200连接面的结合力,以及减小电极端子200相对顶盖100沿轴向移动的位移量,从而有效降低因电极端子200移位而导致电极端子200和顶盖100间密封失效的风险。
具体实施时,可以在注塑塑胶件500之前,先将骨架300放置于顶盖100上。沿轴向,骨架300具有第一端302和第二端303,骨架300朝向基体部201的一端为第一端302,该第一端302抵接于顶盖100,实现骨架300的定位。骨架300可以采用环状结构,环状的骨架300具有中心孔304,骨架300朝向贯通部202的一侧为内侧面305,骨架300放置于顶盖100上,贯通部202穿设于该中心孔304且骨架300的第一端302抵持于顶盖100,实现骨架300的轴向定位。塑胶件500可以覆盖骨架300的内侧面305,或者该内侧面305可以与贯通部202的外壁连接。或者,也可以采用多个非环状的骨架300环绕于贯通部202周围的方式,例如,骨架300可以为沿安装孔103的轴向延伸的平面行或弧形的片状结构,多个骨架300间隔环绕于贯通部202周围且骨架300的一侧抵接于顶盖100,为便于各个骨架300的固定,骨架300与顶盖100的抵接处还可以通过粘胶相互粘接,实现骨架300的定位。然后通过注塑成型的方式成型塑胶件500使其连接于顶盖100和贯通部202。
进一步的,为了更好地限制骨架300与顶盖100的相对位置,在一些实施例中,参考图20和图21,顶盖100上朝向骨架300的一侧可以设置凹槽104,骨架300朝向顶盖100的一端位于凹槽104内,凹槽104具有环绕于骨架300外部周围的槽壁106,该槽壁106沿安装孔103的径向抵靠于骨架300,实现骨架300在安装孔103径向方向的限位,有效避免注塑成型过程中骨架300发生移位。
上述实施例的顶盖组件中,骨架300上可设置通孔301,塑胶件500包覆于骨架300的外部并填充骨架300上的通孔301,增加了塑胶件500和骨架300的连接面积,并且,在塑胶件500整体发生变形时,骨架300对塑胶件500填充于通孔301的部分具有支撑作用,同时塑胶件500填充于通孔301的部分对与之连接的其他部分形成拉扯作用力,从而减小塑胶件500整体的变形量。
参考图5至图7,以及图16、图17和图21,沿轴向,骨架300具有第一端302和第二端303,第一端302朝向顶盖100,骨架300的第一端302到第二端303的尺寸为c;沿径向,骨架300具有内侧面305和外侧面,内侧面305朝向贯通部202,骨架300的内侧面305到外侧面的尺寸为a。在一些实施例中,参考图5至图7和图12,其中:a>c,由此骨架300呈沿径向延伸的盘状或扇形片状结构,适于通过内侧面305连接贯通部202的外壁,从而能够在轴向形成对塑胶件500的拉扯作用力,骨架300上可均布设置多个沿轴向贯通的通孔301。在一些其他的实施例中,参考图16、图17和图21,其中:c>a,骨架300呈沿轴向延伸的筒状结构或弧形片状结构,适于通过第一端302抵持顶盖100,从而能够在轴向形成对塑胶件500的支撑;骨架300上可均布设置多个沿径向贯通的通孔301。其中,参考图5、图6、图16和图17,通孔301可以采用多种形状,例如,通孔301可以为圆形孔、矩形孔或其他多边形孔。
参考图2、图4和图7,在一些实施例中,顶盖组件还包括密封件400,密封件400环绕于贯通部202的外周,安装孔103的孔壁、贯通部202的外壁和密封件400之间限定出注塑区域206,塑胶件500通过注塑连接于贯通部202、骨架300和顶盖100,并填充于注塑区域206,从而将电极端子200固定于顶盖100。其中,顶盖100的两侧可定义为内侧101和外侧102,使用时顶盖100朝向电芯的一侧为内侧101,背离内侧101的一侧为外侧102。贯通部202自内侧101向外侧102穿设于顶盖100的安装孔103,基体部201位于顶盖100的内侧101,密封件400压设于顶盖100和基体部201之间。
参考图2、图4和图7,在一些实施例的顶盖组件中,顶盖100上背离基体部201的一侧还可以设置凸台105,即凸台105位于顶盖100朝向外侧102的表面。凸台105环绕于安装孔103的周围,塑胶件500注塑后可包裹该凸台105,由此,凸台105能够在安装孔103的径向对塑胶件500进行支撑,有助于提高塑胶件500与顶盖100连接的稳定性,并能够有效减小塑胶件500沿径向的变形量,从而有助于保证塑胶件500与电极端子200的贯通部202的稳定连接,减少电极端子200相对顶盖100下陷的位移量,从而提高密封性。
可以理解的是,密封件400具有弹性形变的能力,从而被压设于顶盖100和基体部201之间后能够贴紧顶盖100的内侧101表面和基体部201朝向顶盖100的表面,从而具备良好的密封性能。同时,密封件400在弹性变形后,其回弹力作用于基体部201使得电极端子200整体具有向顶盖100的内侧101移动的趋势,即电极端子200具有下陷的趋势。因此,若塑胶件500产生较大的变形量,则电极端子200在该密封件400的回弹力的作用下发生下陷,顶盖100的内侧101表面和基体部201朝向顶盖100的表面的间隙变大从而密封件400回弹,使得密封件400与顶盖100、基体部201的贴紧程度减弱,甚至不再贴紧顶盖100和基体部201,从而导致密封性能降低,甚至密封失效。本申请实施例通过在注塑件内设置骨架300的方式,增加了塑胶件500的抗变形强度,从而能够减小顶盖组件在使用过程中塑胶件500的变形量,由此避免电极端子200下陷,降低密封失效的风险。
本申请第二方面实施例提供了一种单体电池(未图示),包括电芯和上述第一方面任一实施例的顶盖组件,参考图1和图2,顶盖组件包括2个间隔设置的电极端子200;电芯的一端伸出有正极耳和负极耳,正极耳电连接于其中一个电极端子200,负极耳电连接于另一个电极端子200,从而能够通过电极端子200实现与外部设备的连接。顶盖100上还设置注液口700,用于电解液的注入。顶盖组件还包括下塑胶800、防爆阀600等常见的组件,可根据具体的生产要求进行合理性适配。本实施例单体电池采用上述第一方面实施例的顶盖组件,能够有效降低密封失效的风险,从而降低单体电池漏液风险,有效地提高单体电池的安全性能。单体电池用于组装形成电池包时,还可以避免漏液影响电池包内部器件的连接,降低电池包短路故障风险,保障电池包的稳定运行,提高安全性能。
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 (12)
1.顶盖组件,其特征在于,包括:
顶盖(100),所述顶盖(100)上设置有安装孔(103);
电极端子(200),包括基体部(201)和贯通部(202),所述贯通部(202)的一端连接于所述基体部(201),所述贯通部(202)穿设于所述安装孔(103)中;
塑胶件(500),分别连接于所述贯通部(202)与所述顶盖(100);
骨架(300),设置于所述塑胶件(500)的内部,所述骨架(300)的弹性模量E1大于所述塑胶件(500)的弹性模量E2。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,沿所述安装孔(103)的径向,所述骨架(300)朝向所述贯通部(202)的一侧固定连接于所述贯通部(202)的外壁。
3.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,沿所述安装孔(103)的轴向,所述贯通部(202)包括第一段(203)和第二段(204),所述第一段(203)与所述基体部(201)连接,所述第二段(204)连接于所述第一段(203)背离所述基体部(201)的一侧,且所述第二段(204)的外径小于所述第一段(203)的外径,所述第一段(203)和所述第二段(204)之间形成台阶面(205),所述骨架(300)抵接于所述台阶面(205)。
4.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述贯通部(202)的外周壁设置有限位槽(207),所述骨架(300)朝向所述贯通部(202)的一侧插接于所述限位槽(207)中。
5.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,沿所述安装孔(103)的轴向,所述骨架(300)朝向所述顶盖(100)的一端抵接于所述顶盖(100)。
6.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述顶盖(100)上朝向所述骨架(300)的一侧设置有凹槽(104),所述骨架(300)朝向所述顶盖(100)的一端位于所述凹槽(104)内,所述凹槽(104)具有环绕于所述骨架(300)外部周围的槽壁(106),所述槽壁(106)沿所述安装孔(103)的径向抵靠于所述骨架(300)。
7.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述骨架(300)上设置有通孔(301),所述塑胶件(500)包覆于所述骨架(300)的外部并填充所述通孔(301)。
8.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述塑胶件(500)环绕于所述贯通部(202)的周围,其中:
所述骨架(300)呈环状结构并环绕于所述贯通部(202)的周围;
或者,所述塑胶件(500)的内部设置有多个所述骨架(300),多个所述骨架(300)沿所述贯通部(202)的周向间隔分布于所述贯通部(202)的周围。
9.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述顶盖(100)上背离所述基体部(201)一侧还设置凸台(105),所述凸台(105)环绕于所述安装孔(103)的周围,所述塑胶件(500)包裹所述凸台(105)。
10.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述骨架(300)的弹性模量E1的取值范围为1.3Gpa至220Gpa;所述塑胶件(500)的弹性模量E2的取值范围为0.5Gpa至1.2Gpa。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的顶盖组件,其特征在于,所述顶盖组件还包括密封件(400),所述密封件(400)环绕于所述贯通部(202)的外周并压设于所述顶盖(100)和所述基体部(201)之间;所述安装孔(103)的孔壁、所述贯通部(202)的外壁和所述密封件(400)之间限定出注塑区域(206),所述塑胶件(500)通过注塑连接于所述贯通部(202)、所述骨架(300)和所述顶盖(100),并填充于所述注塑区域(206)。
12.单体电池,其特征在于,包括:
权利要求1至11中任一项所述的顶盖组件,所述顶盖组件包括2个间隔设置的所述电极端子(200);
电芯,所述电芯的一端伸出有正极耳和负极耳,所述正极耳电连接于其中一个所述电极端子(200),所述负极耳电连接于另一个所述电极端子(200)。
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