CN219393658U - 电池注液密封结构以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池注液密封结构以及电池。电池注液密封结构包括用于将第一金属板上的注液口进行密封的密封盖板，该密封盖板面对第一金属板的内侧表面形成有凹槽，所述凹槽用于容纳所述第一金属板和第二金属板焊接形成的焊缝凸出部，所述第二金属板位于所述第一金属板与电池电芯的端面之间。通过在密封盖板的内侧表面设置有凹槽，使凹槽能够容纳第一金属板和第二金属板焊接的焊缝凸出部，使得焊缝凸出部不会影响第一金属板与密封盖板的紧密贴合，从而不会影响第一金属板与密封盖板两者的焊接；这样在密封盖板与第一金属板焊接后，焊接强度高，提升了电池的焊接质量。

Description

电池注液密封结构以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池注液密封结构及具有该电池注液密封结构的电池。

背景技术

全极耳圆柱电池主要采用极耳揉平与集流盘焊接工艺进行组装加工，即先将圆柱电芯的极耳揉成一个平面，再采用激光焊接方式将集流盘与极耳揉平面焊在一起，继而将集流盘与电池极柱或壳体连接在一起，从而完成电池内部卷芯与外部壳体、极柱的电路连接。圆柱电芯和集流盘安装后需要安装于圆柱电池的壳体内，为了避免正极柱与集流盘的焊接对密封钉焊接的影响，通常在极柱结构上设置台阶，从而正极柱与集流盘的焊接焊缝不会对密封结构和正极柱的焊接造成影响。但存在缺陷：(1)正极柱上设置台阶，加工工艺复杂，制造成本高。(2)密封钉与正极柱的位置不容易固定，焊接过程中容易造成偏位。(3)密封钉与正极柱为搭接焊，产生的焊缝高度会对电池高度造成影响，降低电池的能量密度；搭接焊很容易造成焊接缺陷，焊接强度不高。

另外，在其它电池中，如在方形电池中，采用穿透焊接的方式对电池盖板的组件进行穿透焊接时，也存在类似的问题：两个焊接的板件存在焊接缝凸起，从而会影响注液密封盖板与连接板件的焊接贴合度，造成注液密封盖板的焊接强度受影响，从而在整体上会影响电池的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种电池注液密封结构及具有该电池注液密封结构的电池。

本实用新型第一方面，提供一种电池注液密封结构，包括用于将第一金属板上的注液口进行密封的密封盖板，所述密封盖板面对第一金属板的内侧表面形成有凹槽，所述凹槽用于容纳第一金属板和第二金属板焊接形成的焊缝凸出部，所述第二金属板位于第一金属板与电池电芯的端部之间。

作为一个优选的技术方案，所述第二金属板设置有与所述注液孔连通的通孔。

作为一个优选的技术方案，所述凹槽的深度为所述盖板的厚度的1/3-2/3。

作为一个优选的技术方案，所述凹槽布置于所述密封盖板的内侧面上，并与所述一金属板和第二金属板焊接形成的焊缝轨迹(即焊接凸出部的轨迹)相匹配。

作为一个优选的技术方案，所述密封盖板贴合在所述正极柱的上端表面后，所述凹槽与所述注液口连通，可以使所述凹槽储存部分电池充放电产生的气体并作为电池的泄压阀使用。通过所述凹槽与注液口连通，能够使所述凹槽承担电池的泄压阀的作用，使用本实用新型的电池不需要额外设置泄压阀，当内部因为短路产生较大气压时，会从密封盖的凹槽位置泄压。

作为一个优选的技术方案，俯视上看，所述注液口的内壁面的投影位于与所述凹槽的内部，使所述注液口的内壁面投影与凹槽的相对槽壁间形成预定宽度的间距，从而将所述凹槽与所述注液口连通。

作为一个优选的技术方案，所述凹槽的宽度是所述第一金属板与第二金属板焊接形成的焊缝凸出部直径的1.1-1.3倍。

其中，所述电池为圆柱电池或方形电池。

优选的，所述电池为全极耳电池。

在全极耳电池中，所述第一金属板为正极柱或负极柱，所述第二金属板为正极集流盘或负极集流盘。

作为一个优选的技术方案，所述正极集流盘上设置有多个通孔，与所述注液口相通，所述通孔用于使自所述注液口注入的电解液进入到全极耳圆柱电池的电池电芯中。

作为一个优选的技术方案，所述正极柱的外侧表面套设置有正极柱绝缘胶层，所述正极柱通过所述正极柱绝缘胶层与全极耳圆柱电池的外壳相接触连接。

作为一个优选的技术方案，所述正极集流盘与电池电芯上端的揉平的全极耳焊接连接，且焊接为穿透式焊接。

本实用新型第二方面，提供一种电池，其采用如上所述的电池注液密封结构对电池的注液口进行密封。

本实用新型的电池注液密封结构，通过在密封盖板的内侧表面设置有凹槽，使凹槽能够容纳第一金属板与第二金属板焊接的焊缝凸出部，使得焊缝凸出部不会影响第一金属板与密封盖板的紧密贴合，从而不会影响第一金属板与密封盖板两者的焊接；这样在密封盖板与第一金属板焊接后，焊接强度高，提升了电池的焊接质量。

本实用新型提供的电池注液密封结构，还可作为泄压阀使用，不需要额外设置泄压阀。

附图说明

图1是本实用新型实施例的全极耳圆柱电池的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的全极耳圆柱电池的焊接结构示意图。

图3是本实用新型实施例的正极柱的轴测结构示意图。

图4是本实用新型实施例的正极柱的主视透视结构示意图。

图5是本实用新型实施例的绝缘圈的主视透视的结构示意图。

图6是本实用新型实施例的绝缘圈的轴测结构示意图。

图7是本实用新型实施例的密封盖板轴测结构示意图。

图8是本实用新型实施例的密封盖板的主视透视示意图。

图9是本实用新型实施例的密封盖板与正极柱装配在一起后的轴测结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。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。

本申请的电池注液密封结构，可以用于全极耳电池或是非全极耳电池，可以用于圆柱电池或是方形电池，即可以适应用于任何采用焊接法进行电池组件的焊接时，存在凸出的焊缝影响注液孔的密封盖板与电池组件之间的焊接强度的电池使用。

以下，以全极耳电池为例，特别是以全极耳圆柱电池为例，对本申请的电池注液密封结构进行说明。

如图1至图9所示，本实用新型实施例的电池注液密封结构，包括一个密封盖板1，其用于将电池端部的正极柱4(即第一金属板)上的注液口7进行密封，该密封盖板1的面对正极柱4的内侧表面形成有凹槽2，所述凹槽2，能容纳所述正极柱4与正极集流盘5(即第二金属板)经由焊接所形成的焊缝16的焊缝凸出部，从而使得所述的焊缝凸出部，被容纳其中，不会影响所述正极柱4与密封盖板1间的紧密贴合连接。

本申请中，所述的密封盖板优选为圆形状，其内侧表面上的凹槽的一侧朝向正极柱的一侧，所述正极柱与正极集流盘焊接连接，在正极柱与正极集流盘焊接完成后，在正极柱表面有凸出的焊缝，凸出的焊缝会影响正极柱与密封盖板之间的焊接，因此，本申请在所述的密封盖板的内侧表面设置有相应的凹槽，以容纳所述正极柱与正极集流盘焊接形成的焊缝凸出部，这样在正极柱与密封盖板接触后，能保证正极柱与密封盖板形成紧密的贴合，不会因正极柱表面的凸出的焊缝形成影响正极柱与密封盖板形成紧密贴合的障碍。

其中，在投影区域，以圆形的凹槽以及圆形的焊缝为例，所述凹槽的宽度大于焊缝凸出部的直径，这样就可以使所述凹槽能够容纳正极柱与正极集流盘焊接的焊缝凸出部，使得焊缝不会影响正极柱与密封盖板的紧密贴合，从而不会影响正极柱与密封盖板两者的焊接质量或焊接强度。

其中，所述的凹槽与正极柱与正极集流盘焊接的焊缝轨迹相匹配。其中，所述的凹槽的正投影的形状可以为圆形、多边形、梯形、椭圆形等任意封闭凹槽的几何形状或是非封闭的形状，只要能将正极柱与正极集流盘焊接的焊缝凸出部全部容纳其中即可，具体要根据正极柱与正极集流盘焊接的焊缝形状布置。如当正极集流盘与正极柱之间的焊接轨迹为整圆时，凹槽可以为圆形，这样就可以容纳正极柱与正极集流盘焊接的焊缝；当正极集流盘与正极柱焊接轨迹为多边形时，凹槽可以为相对应的多边形，这样就可以容纳正极柱与正极集流盘焊接的焊缝。

一些实施例下，所述凹槽的深度为所述盖板的厚度的1/3-2/3。更为优选的，所述密封盖板的厚度优选为0.2-0.6mm，凹槽的深度为优选0.1-0.4mm，约占密封结构厚度的2/3。如当密封盖板的厚度为0.3mm时，凹槽的深度可选的为0.1mm-0.2mm,优选的凹槽深度为0.15mm，这样既能够容纳焊缝余高，保证正极柱与密封结构之间的密封性，又能够避免凹槽占密封结构的比例太大，从而能够保证密封结构的强度。

其中，所述密封盖板与正极柱焊接连接，所述密封盖板与正极柱的焊接方式为穿透焊接，形成的焊接缝14位于所述凹槽2的外侧，其焊接熔深大于密封盖板厚度，小于正极柱的厚度。穿透焊接相比于搭接焊，定位方便，焊接强度高。

一些实施例下，所述的密封盖板1的厚度略小于的正极柱4的边缘厚度，这样在密封盖板与正极柱之间两者焊接后，它们间的焊缝余高不会超过正极柱厚度，从而保证整个电池的高度，提高电池的空间利用率和能量密度。

一些实施例下，所述密封盖板贴合在所述正极柱的上端表面后，所述凹槽与所述注液口连通，用于使所述凹槽储存部分电池充放电产生的气体并作为电池的泄压阀使用。此时，凹槽也能够承当泄压阀的作用，不需要额外设置泄压阀，当内部因为短路产生较大气压时，会从密封结构的凹槽位置泄压。

其中，俯视上看，所述注液口的内壁面的投影位于所述凹槽的内部，使所述注液口的内壁面投影与凹槽的相对槽壁间形成预定宽度的间距，从而将所述凹槽与所述注液口连通，优选的，注液口为圆形孔，所述凹槽为圆形状。在圆形的凹槽以及圆形的注液口的情况下，所述凹槽的内径小于注液口的直径，大于正极柱与正极集流盘焊接形成的焊缝外径。这样使得所述凹槽既能够容纳正极柱与正极集流盘焊接形成的焊缝，又使使得注液口和凹槽连通，可以储存部分充放电产生的气体。这样，所述的凹槽也能够承当泄压阀的作用，不需要额外设置泄压阀。当内部因为短路产生较大气压时，会从密封盖板的凹槽位置泄压，此处强度低。

在一些实施例下，在投影区域，所述凹槽的宽度略大于正极柱与正极集流盘焊接形成的焊缝凸出部直径，优选为正极柱与正极集流盘焊接形成的焊缝凸出部直径的1.1-1.3倍。如当正极柱与正极集流盘焊接形成焊缝凸出部直径为4mm时，优选的凹槽宽度为4.4mm-5.2mm之间，可以为4.5mm，此时凹槽能够容纳正极柱与正极集流盘焊接的焊缝凸出部，使得焊缝不会影响正极柱与密封盖板的紧密贴合，从而不会影响正极柱与密封盖板两者的焊接；若所述的凹槽的直径小于正极柱与正极集流盘焊接形成焊缝凸出部直径时，所述凹槽不能够容纳正极柱与正极集流盘焊接形成焊缝凸出部，使得正极柱与密封盖板之间就会存在缝隙、不平整，造成焊接缺陷以及电池密封不良。而当所述的凹槽的宽度过大时，大于正极柱与正极集流盘焊接形成焊缝凸出部直径的1.3倍，则凹槽与正极柱与正极集流盘焊接形成焊缝之间的缝隙太大，很容易造成偏位。

在一些实施例下，所述正极柱的外侧表面套设有正极柱绝缘胶层3，所述正极柱通过所述正极柱绝缘胶层与全极耳圆柱电池的外壳相接触连接。参见图5、图6所示，所述正极绝缘胶层包括两个同心布置的圆形的环状体，包括上环体17以及下环体18，中间形成孔径一大一小的同心孔19，所述上环体17与下环体18通过中间连接环相连接形成一个整体，使它们之间沿轴线方向上隔开一定距离，整体与所述的正极柱2的外形相适应，通过上环体以及下环体的设置，可以实现套在正极柱的外侧，与正极柱的外圆周面上的上下间隔开布置的圆形环状的上凸部20以及下凸部21配合，包在正极柱的外侧表面上，形成正极柱绝缘结构，其中，下凸部21的外径大于上凸部20的外径，形成上下间隔的阶梯状的布置的结构。

在一些实施例下，所述正极集流盘上设有多个通孔8，所述的通孔8与注液口7同心贯通，注液口7直径优选为2mm-5mm，通孔直径略小于注液口直径，优选为1.0mm-4.0mm，优选的，当注液口直径为3mm时，正极集流盘上的通孔的直径为2mm，便于电解液向电芯内部注入。

需要说明的是，本申请中，可以是如前面的实施例所述，所述第一金属板是正极柱，所述第二金属板为正极集流盘，也可以是所述第一金属板负极柱，所述第二金属板为负极集流盘。

本实用新型实施例，还提供一种电池，采用前述实施例下的电池注液密封结构，对注液口进行密封。下面，以全极耳圆柱电池为例进行说明。

全极耳圆柱电池包括壳体10、电芯9、集流盘、正极柱4、密封盖板1，所述壳体包括底板和围绕底板周缘设置的筒状的侧板，所述底板和侧板围成具有开口的收容空间，所述的电芯两端具有正极揉平面(正极耳6)和负极揉平面(负极耳12)，集流盘为圆形，分为正极集流盘5与负极集流盘12，各自对应的焊接在电芯的正极、负极的全极耳的极耳端面，即与正极揉平面和负极揉平面焊接；正极柱4铆接在壳体一端，所述壳体另一端与底盖板13连接，所述底盖板盖设在壳体开口端，与壳体的侧壁或侧板连接，并与负极集流盘12焊接连接，所述的正极柱4与正极集流盘5焊接连接，结构如图1、图2所示，正极柱上设置注液口7，通过密封盖板1完成注液口的封口，在正极柱与壳体之间设置有绝缘胶3，所述正极柱采用铆接结构，所述壳体、负极耳、负极集流盘材质为不锈钢、铜、镍、不锈钢镀镍、铜镀镍等，所述正极耳、正极柱材质为铝/铝合金材质。

本申请的电池注液密封结构，除可用于全极耳的上述的圆柱电池外，也可用于其它电池使用，如方形电池，在用于方形电池时，所述第一金属板为方形电池的电池盖板，所述第二金属板为方形电池的转接片，所述转接片位于电池盖板的下方，所述转接片与电池极耳焊接连接并与电池盖板焊接，在所述电池盖板上设置有注液口，电池盖板上的注液口采用前述的实施例的电池注液密封结构的内侧形成有凹槽的密封盖板进行密封，所述密封盖板扣在电池盖板上，与电池盖板穿透焊接，将电池盖板上的注液口密封，通过密封盖板内侧的凹槽，实现将转接片与电池盖板通过穿透焊接连接形成的凸出的焊缝进行容纳，这样在电池盖板与密封盖板接触后，能保证电池盖板与密封盖板形成紧密的贴合，不会因电池盖板表面的凸出的焊缝形成影响电池盖板与密封盖板形成紧密贴合的障碍。

以上关于方形电池的电池盖板，转接片以及注液口的结构为公知的常识或技术，本申请书对其详细的结构不再赘述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.电池注液密封结构，其特征在于，包括用于将第一金属板上的注液口进行密封的密封盖板，所述密封盖板面对第一金属板的内侧表面形成有凹槽，所述凹槽用于容纳第一金属板和第二金属板焊接形成的焊缝凸出部，所述第二金属板位于第一金属板与电池电芯的端部之间。

2.根据权利要求1所述电池注液密封结构，其特征在于，所述凹槽的深度为所述密封盖板的厚度的1/3-2/3。

3.根据权利要求1所述电池注液密封结构，其特征在于，所述密封盖板贴合在所述第一金属板的上端表面后，所述凹槽与所述注液口连通。

4.根据权利要求3所述电池注液密封结构，其特征在于，俯视上看，所述注液口的内壁面的投影位于与所述凹槽的内部，使所述注液口的内壁面投影与凹槽的相对槽壁间形成预定宽度的间距，从而将所述凹槽与所述注液口连通。

5.根据权利要求1所述电池注液密封结构，其特征在于，所述凹槽的宽度是所述第一金属板与第二金属板焊接形成的焊缝凸出部直径的1.1-1.3倍。

6.根据权利要求1所述电池注液密封结构，其特征在于，所述电池为圆柱电池或方形电池。

7.根据权利要求6所述电池注液密封结构，其特征在于，所述电池为全极耳电池。

8.根据权利要求7所述电池注液密封结构，其特征在于，在全极耳电池中，所述第一金属板为正极柱与或是负极柱，所述第二金属板为正极集流盘或是负极集流盘。

9.根据权利要求8所述电池注液密封结构，其特征在于，所述正极集流盘与电池电芯上端揉平的全极耳焊接连接，且焊接为穿透式焊接。

10.电池，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述电池注液密封结构对电池的注液口进行密封。