CN219321480U - 顶盖组件及单体电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种顶盖组件及单体电池，该顶盖组件包括盖板、固定片、极柱和塑胶环，其中，盖板设有安装孔，安装孔的边沿为压紧部，固定片与盖板固定连接，且固定连的表面上设有密封圈，极柱的外壁上凸设有沿极柱周向延伸呈环形结构的第一凸出部，塑胶环的外壁凸设有第二凸出部，塑胶环的内壁凸设有第三凸出部，第二凸出部和第三凸出部均沿塑胶环的周向延伸呈闭环结构，第二凸出部由压紧部密封压紧在固定片上，第一凸出部和密封圈由第三凸出部密封压紧在固定片上，该结构不仅简化了极柱与盖板的密封连接工艺，还提高了极柱与盖板之间的密封性。

Description

顶盖组件及单体电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及单体电池。

背景技术

随着电动汽车、储能等领域的快速发展，动力电池的生产和使用量也在快速提高，不少电池生产厂商正在面临着提高生产效率的压力。

现有的顶盖通常包括盖板和极柱等部件，盖板上设有安装通孔，极柱穿设安装通孔，然后在多个位置对极柱和盖板进行铆接，由此实现极柱与盖板的密封固定连接。

在实际生产过程中，上述极柱与盖板的密封连接方式较为繁琐，需要在多个不同的位置分别对极柱和盖板进行铆接连接，不利于提高生产效率，并且，上述结构中，在没有铆接的位置无法实现密封效果，无形中降低了极柱与盖板之间的密封性。

因此，亟需提出一种顶盖组件及单体电池，来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种顶盖组件，不仅能够简化极柱与盖板的密封连接工艺，还能够提高极柱与盖板之间的密封性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

顶盖组件，包括：

盖板，盖板设有安装孔，安装孔的边沿为压紧部；

固定片，固定片与盖板固定连接，且固定片的表面上设有密封圈；

极柱，极柱的外壁上凸设有第一凸出部，第一凸出部沿极柱的周向延伸呈闭环结构；

塑胶环，塑胶环的外壁凸设有第二凸出部，塑胶环的内壁凸设有第三凸出部，第二凸出部和第三凸出部均沿塑胶环的周向延伸呈闭环结构；

第二凸出部由压紧部密封压紧在固定片上，第一凸出部和密封圈由第三凸出部密封压紧在固定片上。

可选地，压紧部朝向远离固定片的方向凸出于盖板的表面。

可选地，盖板还设有固定槽，固定槽绕安装孔的轴线延伸且呈闭环结构，固定片与固定槽的槽底固定连接；

和/或，盖板还设有固定槽，固定槽绕安装孔的轴线延伸且呈闭环结构，固定片与固定槽的内壁固定连接。

可选地，顶盖组件还包括塑胶板，塑胶板与盖板固定连接，且固定片夹设在塑胶板与所盖板之间。

可选地，塑胶环的内壁还设有容纳槽，容纳槽的槽口朝向密封圈设置。

可选地，容纳槽沿塑胶环的周向延伸呈闭环结构。

可选地，容纳槽的边沿设有豁口，豁口朝向固定片设置，且豁口与容纳槽连通。

本实用新型的另一个目的在于提供一种单体电池，不仅具有较高的生产效率，还具有较高的使用安全性和可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

单体电池，包括极芯、壳体以及上述的顶盖组件，极芯设置于壳体内，盖板盖设于壳体的开口处。

可选地，单体电池还包括连接片，极芯具有极耳，极耳和极柱均与连接片连接。

可选地，连接片的表面上凸设有第四凸出部，第四凸出部穿设于固定片，且第四凸出部与极柱连接。

有益效果：

本实用新型提供的顶盖组件，极柱的外壁上凸设有沿极柱周向延伸且呈闭环结构的第一凸出部，塑胶环的外壁上凸设有第二凸出部，塑胶环的内壁上凸设有第三凸出部，第二凸出部和第三凸出部均沿塑胶环的周向延伸呈闭环结构，将盖板上安装孔的边沿作为压紧部，对极柱和盖板进行密封连接时，将密封圈放在固定片上，将极柱的第一凸出部放在密封圈上，而后将固定片与盖板固定连接，使压紧部将第二凸出部密封压紧在固定片上，同时，塑胶环将第二凸出部受到的压紧力传递给第三凸出部，使得第三凸出部向第一凸出部施加朝向固定片方向的挤压力，最终使第一凸出部和密封圈被密封压紧在第三凸出部与固定片之间，由此实现极柱与盖板的密封连接，可见，上述顶盖组件对极柱和盖板进行密封连接时，只需将固定片与盖板进行固定连接即可，省去了在多个不同位置分别对极柱和盖板进行铆接的操作，极大地简化了极柱和盖板的密封连接工艺，具有提高生产效率的效果。并且，第一凸出部、第二凸出部以及第三凸出部均为环形结构，在极柱的周向上实现了连续且闭环式的密封结构，有效提高了极柱与盖板之间的密封性。

本实用新型提供的单体电池，采用上述的顶盖组件，不仅能够简化极柱与盖板的密封连接工艺，进而提高单体电池整体的生产效率，还实现了在极柱的周向上连续且闭环式的密封结构，使得极柱与盖板之间具有较高的密封性，进而提高了单体电池的使用安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实施例提供的顶盖组件的爆炸结构示意图；

图2是本实施例提供的顶盖组件的组装结构示意图；

图3是本实施例提供的顶盖组件的局部剖面结构示意图；

图4是本实施例提供的盖板的局部剖面结构示意图；

图5是本实施例提供的极柱的结构示意图；

图6是本实施例提供的塑胶环的剖面结构示意图；

图7是本实施例提供的连接片的结构示意图；

图8是本实施例提供的连接片的剖面结构示意图；

图9是本实施例提供的固定片的剖面结构示意图。

图中：

100、盖板；110、安装孔；111、压紧部；120、固定槽；200、固定片；200a、正极固定片；200b、负极固定片；210、通孔；300、密封圈；300a、正极密封圈；300b、负极密封圈；400、极柱；400a、正极极柱；400b、负极极柱；410、第一凸出部；500、塑胶环；500a、正极塑胶环；500b、负极塑胶环；510、第二凸出部；520、第三凸出部；530、容纳槽；531、豁口；600、塑胶板；710、防爆阀；720、保护贴片；

10、连接片；10a、正极连接片；10b、负极连接片；11、第四凸出部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种顶盖组件，不仅能够简化极柱与盖板的密封连接工艺，还能够提高极柱与盖板之间的密封性。

具体地，如图1至图6所示，该顶盖组件包括盖板100、固定片200、极柱400以及塑胶环500，其中，盖板100设有安装孔110，安装孔110的边沿为压紧部111，固定片200与盖板100固定连接，且固定片200的表面上设有密封圈300，极柱400的外壁上凸设有第一凸出部410，第一凸出部410沿极柱400的周向延伸呈闭环结构，第一凸出部410设置在密封圈300的表面上，塑胶环500的外壁凸设有第二凸出部510，塑胶环500的内壁凸设有第三凸出部520，第二凸出部510和第三凸出部520均沿塑胶环500的周向延伸呈闭环结构，第二凸出部510由压紧部111密封压紧在固定片200上，第一凸出部410和密封圈300由第三凸出部520密封压紧在固定片200上。

基于上述设计，对极柱400和盖板100进行密封连接时，将密封圈300放在固定片200上，将极柱400的第一凸出部410放在密封圈300上，而后将固定片200与盖板100固定连接，使压紧部111将第二凸出部510密封压紧在固定片200上，同时，塑胶环500将第二凸出部510受到的压紧力传递给第三凸出部520，使得第三凸出部520向第一凸出部410施加朝向固定片200方向的挤压力，第一凸出部410向密封圈300施加朝向固定片200方向的挤压力，最终使第一凸出部410和密封圈300被密封压紧在第三凸出部520与固定片200之间，由此实现极柱400与盖板100的密封连接，可见，上述顶盖组件对极柱400和盖板100进行密封连接时，只需将固定片200与盖板100进行固定连接即可，省去了在多个不同位置分别对极柱400和盖板100进行铆接的操作，极大地简化了极柱400和盖板100的密封连接工艺，具有提高生产效率的效果。并且，第一凸出部410、第二凸出部510以及第三凸出部520均为环形结构，在极柱400的周向上实现了连续且闭环式的密封结构，有效提高了极柱400与盖板100之间的密封性。

可选地，上述极柱400采用冲压工艺制成，冲压工艺为本领域较为常见的生产工艺，生产操作简单且成本低廉，有利于提高生产效率和降低生产成本。

可选地，如图1至图6所示，盖板100还设有固定槽120，固定槽120绕安装孔110的轴线延伸且呈闭环结构，固定片200的外壁与固定槽120的内壁激光焊接连接。可以理解的是，在其他实施方案中，上述焊接工艺也可以是超声焊接工艺等，另外，也可以将固定片200的表面与固定槽120的槽底焊接连接，或者，将固定片200的表面与固定槽120的槽底焊接连接的同时，将固定片200的外壁与固定槽120的内壁焊接连接。可以理解的是，固定片200与固定槽120的槽底和/或内壁的固定连接方式还可以通过热熔连接等其他方式实现，此处不再一一列举。

可选地，如图1至图6所示，顶盖组件还包括塑胶板600，塑胶板600与盖板100固定连接，且固定片200夹设在塑胶板600与所盖板100之间，将顶盖组件与壳体进行组装时，使盖板100设有塑胶板600的一侧表面朝向壳体的开口处盖设，通过塑胶板600对壳体内的极芯与固定片200绝缘隔离。优选地，塑胶板600的表面积与盖板100的表面积相等，由此实现塑胶板600对极芯与盖板100的绝缘隔离。进一步地，塑胶板600与盖板100可以通过超声焊接工艺或者铆接工艺等方式实现固定连接。

可选地，如图1至图6所示，压紧部111朝向远离固定片200的方向凸出于盖板100的表面，将盖板100盖设在壳体的开口处之后，上述结构设置有利于减小压紧部111占用的壳体的内壁空间，进而能够有效减小壳体的体积，有利于提高单体电池的体积能量密度。

可选地，如图1至图6所示，塑胶环500的内壁还设有容纳槽530，容纳槽530的槽口朝向密封圈300设置，当第一凸出部410向密封圈300施加朝向固定片200方向的挤压力时，密封圈300压缩变形，使得靠近于容纳槽530槽口的密封圈300被挤压到容纳槽530内，扩大了密封圈300的密封空间，进而提高了极柱400与盖板100之间的密封效果。

优选地，容纳槽530沿塑胶环500的周向延伸呈闭环结构，当密封圈300压缩变形时，在密封圈300的周向上，靠近于容纳槽530槽口的密封圈300都能够被挤压到容纳槽530内，进一步扩大了密封圈300的密封空间，因此进一步提高了极柱400与盖板100之间的密封效果。

优选地，如图1至图6所示，容纳槽530的边沿设有豁口531，豁口531朝向固定片200设置，且豁口531与容纳槽530连通，使得密封圈300被挤压时，不仅能够有部分密封圈300被挤压到容纳槽530内，还能够有另一部分密封圈300被挤压到豁口531内，扩大了密封圈300的压缩量，进而提高了极柱400与盖板100之间的密封效果。优选地，豁口531沿容纳槽530的周向延伸呈闭环结构。

本实施例还提供一种单体电池，包括极芯、壳体（极芯和壳体图中均未示出）以及上述的顶盖组件，极芯设置于壳体内，盖板100盖设于壳体的开口处。该单体电池采用上述的顶盖组件，不仅能够简化极柱400与盖板100的密封连接工艺，进而提高单体电池整体的生产效率，还实现了在极柱400的周向上连续且闭环式的密封结构，使得极柱400与盖板100之间具有较高的密封性，进而提高了单体电池的使用安全性和可靠性。

进一步地，如图1至图8所示，单体电池还包括连接片10，极芯具有极耳，极耳和极柱400均与连接片10连接，极芯与极柱400依次通过极耳和连接片10实现导电连接。

优选地，如图1至图8所示，连接片10的表面上凸设有第四凸出部11，第四凸出部11依次穿设塑胶板600和固定片200，且第四凸出部11与极柱400焊接连接，由此省去了极柱400穿设塑胶板600和固定片200，进而减小了极柱400的整体体积和重量，并且还减小了极柱400占用壳体的内部空间，具有提高单体电池重量能量密度和体积能量密度的效果。

可选地，如图1至图9所示，固定片200为圆形片状结构，且固定片200的中心位置设有通孔210，第四凸出部11穿设于通孔210，固定片200远离通孔210的一侧区域与盖板100固定连接，密封圈300被压紧在固定片200靠近通孔210的一侧区域的表面上，第二凸出部510被压紧在上述两个区域之间。

可选地，如图1和图2所示，本实施例提供的顶盖组件还包括防爆阀710，防爆阀710安装在盖板100上，单体电池在充放电过程中，壳体内部压力升高，当壳体内部压力升高到一定压力值时，防爆阀710打开，将壳体内的高压气体排出，以确保单体电池的使用安全性。进一步地，防爆阀710上设有保护贴片720，以对防爆阀710起到保护作用。

需要说明的是，上述单体电池可以是方型单体电池，也可以是圆柱型单体电池，本实施例中，上述单体电池是方型单体电池，如图1和图2所示，顶盖组件中的塑胶环500包括正极塑胶环500a和负极塑胶环500b，极柱400包括正极极柱400a和负极极柱400b，密封圈300包括正极密封圈300a和负极密封圈300b，固定片200包括正极固定片200a和负极固定片200b，并且，连接片10包括正极连接片10a和负极连接片10b，极耳包括正极极耳和负极极耳，其中，正极塑胶环500a、正极极柱400a、正极密封圈300a、正极固定片200a、正极连接片10a以及正极极耳一一对应，负极塑胶环500b、负极极柱400b、负极密封圈300b、负极固定片200b、负极连接片10b以及负极极耳一一对应。

进一步地，正极塑胶环500a和负极塑胶环500b均为塑料材质，且均具有较高的硬度和耐高温特性，并且，负极上塑胶需要具有绝缘特性，正极上塑胶可以具有绝缘特性，也可以具有导电特性，根据使用需求而定即可。另外，在实际生产中，为了便于区分正极塑胶环500a和负极塑胶环500b，可以将正极塑胶环500a和负极塑胶环500b设置为两种不同的颜色，实现防呆设计。

本实施例中，盖板100、固定片200、正极极柱400a以及正极连接片10a均采用铝质材料制成；负极极柱400b为“上铝下铜”的结构，即，负极极柱400b的第一凸出部410位于极柱400的底部，且第一凸出部410的底面与极柱400的底面平齐，第一凸出部410上方的区域，负极极柱400b采用铝质材料制成，第一凸出部410下方的区域（包括第一凸出部410）采用铜质材料制成；负极连接片10b采用铜质材料制成。当然，在其他实施方案中，上述各个部件也可以采用其他材料制成，只要能够实现生产需求和使用需求即可。

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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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.顶盖组件，其特征在于，包括：

盖板(100)，所述盖板(100)设有安装孔(110)，所述安装孔(110)的边沿为压紧部(111)；

固定片(200)，所述固定片(200)与所述盖板(100)固定连接，且所述固定片(200)的表面上设有密封圈(300)；

极柱(400)，所述极柱(400)的外壁上凸设有第一凸出部(410)，所述第一凸出部(410)沿所述极柱(400)的周向延伸呈闭环结构；

塑胶环(500)，所述塑胶环(500)的外壁凸设有第二凸出部(510)，所述塑胶环(500)的内壁凸设有第三凸出部(520)，所述第二凸出部(510)和所述第三凸出部(520)均沿所述塑胶环(500)的周向延伸呈闭环结构；

所述第二凸出部(510)由所述压紧部(111)密封压紧在所述固定片(200)上，所述第一凸出部(410)和所述密封圈(300)由所述第三凸出部(520)密封压紧在所述固定片(200)上。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述压紧部(111)朝向远离所述固定片(200)的方向凸出于所述盖板(100)的表面。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述盖板(100)还设有固定槽(120)，所述固定槽(120)绕所述安装孔(110)的轴线延伸且呈闭环结构，所述固定片(200)与所述固定槽(120)的槽底固定连接；

和/或，所述盖板(100)还设有固定槽(120)，所述固定槽(120)绕所述安装孔(110)的轴线延伸且呈闭环结构，所述固定片(200)与所述固定槽(120)的内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括塑胶板(600)，所述塑胶板(600)与所述盖板(100)固定连接，且所述固定片(200)夹设在所述塑胶板(600)与所盖板(100)之间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述塑胶环(500)的内壁还设有容纳槽(530)，所述容纳槽(530)的槽口朝向所述密封圈(300)设置。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述容纳槽(530)沿所述塑胶环(500)的周向延伸呈闭环结构。

7.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述容纳槽(530)的边沿设有豁口(531)，所述豁口(531)朝向所述固定片(200)设置，且所述豁口(531)与所述容纳槽(530)连通。

8.单体电池，其特征在于，包括极芯、壳体以及如权利要求1-7任一项所述的顶盖组件，所述极芯设置于所述壳体内，所述盖板(100)盖设于所述壳体的开口处。

9.根据权利要求8所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池还包括连接片(10)，所述极芯具有极耳，所述极耳和所述极柱(400)均与所述连接片(10)连接。

10.根据权利要求9所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(10)的表面上凸设有第四凸出部(11)，所述第四凸出部(11)穿设于所述固定片(200)，且所述第四凸出部(11)与所述极柱(400)连接。

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