CN219497940U - 一种顶盖组件、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种顶盖组件、电池及用电设备，该顶盖组件包括盖板和绝缘膜；盖板上设置有至少一个限位凸台；绝缘膜与盖板的下表面相贴合，绝缘膜上形成有与限位凸台相对应的凹陷部；其中，绝缘膜的两端分别通过不同的塑胶件连接在盖板的下表面上；每个限位凸台均插接在对应的凹陷部中。本实用新型还公开了一种包括上述顶盖组件的电池和用电设备。本实用新型通过绝缘膜替代下塑胶，大大降低了顶盖组件的厚度和重量，利于实现电池的轻量化，也节约了电池内部空间，利于延长电池的使用寿命。

Description

一种顶盖组件、电池及用电设备

技术领域

本实用新型涉电池技术领域，尤其是指一种顶盖组件、电池及用电设备。

背景技术

现有的电池顶盖组件，一般包括盖板以及设置在盖板下方的下塑胶，下塑胶为是保护电池的重要绝缘件，通常采用注塑或铆接方式与盖板固定连接，以用于防止电极组件和盖板之间直接接触而发生短路现象，提高电池的安全性能。但是现有的下塑胶的厚度通常在0.6mm以上，厚度较大，无法满足电池轻量化的需求，同时也占据较大的电池内部空间，不利于电池能量密度的提升。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中下塑胶厚度较大而导致电池重量较大、占用较大电池空间的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种顶盖组件，包括，

盖板，所述盖板上设置有至少一个限位凸台；

绝缘膜，所述绝缘膜与所述盖板的下表面相贴合，所述绝缘膜上形成有与所述限位凸台相对应的凹陷部；

其中，所述绝缘膜的两端分别通过不同的塑胶件连接在所述盖板的下表面上；每个所述限位凸台均插接在对应的凹陷部中。

在本实用新型的一个实施例中，所述塑胶件包括定位柱，所述盖板上设置有与所述定位柱相对应的安装孔，所述定位柱贯穿所述绝缘膜后插接在对应的安装孔中。

在本实用新型的一个实施例中，所述定位柱采用热熔胶柱，所述热熔胶柱和对应的所述安装孔通过热熔固定。

在本实用新型的一个实施例中，每个所述凹陷部两侧的绝缘膜上均设置有所述塑胶件。

在本实用新型的一个实施例中，所述塑胶件还包括限位帽，所述限位帽上设置所述定位柱，所述限位帽的直径大于所述定位柱的直径。

在本实用新型的一个实施例中，所述限位凸台呈空心结构或呈实心结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述限位凸台的高度H为1mm～5mm。

在本实用新型的一个实施例中，所述限位凸台的宽度W为2mm～6mm。

本实用新型还公开了一种电池，包括壳体、电芯和上述任一项所述的顶盖组件，所述电芯容置于所述壳体，所述顶盖组件扣合且密封在所述壳体的开口。

在本实用新型的一个实施例中，所述电芯呈长方体结构，所述电芯具有顶面和底面，所述顶面和所述底面之间具有两个相对设置的第一侧面以及两个相对设置的第二侧面，所述绝缘膜至少包覆所述顶面。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，所述绝缘膜至少包覆所述电芯的顶面和两个所述第一侧面。

本实用新型还公开了一种用电设备，包括上述任一项所述的电池。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的顶盖组件，通过绝缘膜替代下塑胶，大大降低了顶盖组件的厚度和重量，利于实现电池的轻量化，也节约了电池内部空间，利于延长电池的使用寿命。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的一种顶盖组件的结构示意图；

图2是图1中顶盖组件的主视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是图2中结构的仰视图；

图5是图1中盖板的结构示意图；

图6是图1中绝缘膜的结构示意图；

图7是图1中塑胶件的结构示意图；

图8是本实用新型的另一种顶盖组件的结构示意图；

图9是图8中绝缘膜的结构示意图

图10是电芯的结构示意图；

说明书附图标记说明：

10、顶盖组件；101、盖板；1011、限位凸台；1012、安装孔；102、绝缘膜；1021、凹陷部；1022、极柱孔；103、塑胶件；1031、定位柱；1032、限位帽；104、极柱；

20、电芯；201、顶面；202、底面；203、第一侧面；204、第二侧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

现有技术中电池的顶盖组件中下塑胶厚度较大而导致电池重量较大、占用较大电池空间，不利于电池能量密度的提升，为解决该问题，本实施例提供一种顶盖组件电池和用电设备。其中，电池用于为用电设备供电。

本实用新型实施例的用电设备，包括电池。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

本实用新型实施例的电池，包括壳体、电芯和顶盖组件，顶盖组件密封壳体的开口，并与壳体之间形成有容置空间，电芯设置于容置空间内。

本实用新型实施例的壳体，可以为一侧开口的空心结构，也可以是两侧开口的空心结构。壳体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

本实用新型实施例的电芯，包括正极极片、负极极片和隔膜。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳，正极涂覆区涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳，负极涂覆区涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

本实用新型实施例的绝缘膜，可由PP、PE、PET、PVC或其它高分子聚合物材料合成，不仅用于包覆于电芯的外部，以对电芯起到防护和绝缘作用，同时也起到现有技术中下塑胶的作用。

以下将结合图1-图10，对本实施例的顶盖组件的结构作进一步描述。

实施例一

参阅图1-图4，本实施例公开了一种顶盖组件10，包括盖板101和绝缘膜102；

如图1和图5所示，盖板101上设置有至少一个限位凸台1011；绝缘膜102与盖板101的下表面相贴合，如图6所示，绝缘膜102上形成有与限位凸台1011相对应的凹陷部1021；

如图1所示，绝缘膜102的两端分别通过不同的塑胶件103连接在盖板101的下表面上，也即，绝缘膜102一端通过一塑胶件103连接在盖板101的下表面上，另一端通过另一塑胶件103连接在盖板101的下表面上。上述塑胶件103本身具有绝缘作用，不会影响绝缘膜102的绝缘性能。

其中，每个限位凸台1011均插接在对应的凹陷部1021中；限位凸台1011既可以确保电池内部结构的紧凑性，也能对绝缘膜102起到限位作用，防止绝缘膜102在连接过程中发生偏移。

另外，电芯20顶部与盖板101之间通过导电部连接，二者之间是有一定空间的，而限位凸台1011本身具有一定的高度，可以确保上述空间的存在。

上述结构中，通过轻薄的绝缘膜102替代了现有顶盖组件10中的下塑胶，不仅可以起到下塑胶的绝缘作用，同时也大大降低了顶盖组件10的重量。

另外，绝缘膜102和盖板101相固定时，采用将绝缘膜102的两端分别通过不同的塑胶件103来连接在盖板101的下表面上的固定方式，不仅可以起到良好的固定效果，也可以提升固定效率；若采用整体粘贴或整体热熔方式实现绝缘膜102和盖板101的固定，操作不便且需耗费较大的劳动力，另外，由于绝缘膜102是比较轻薄的，整体热熔方式也易对绝缘膜102造成损伤。

需要说明的是，盖板101的具有上下两个表面，其中，下表面是指盖板101靠近电芯的一面，上表面是指盖板101远离电芯的一面。

优选的，盖板101两端可以分别设置一个限位凸台1011，以增强对绝缘膜102的限位作用。也可以在盖板101中部增设限位凸台1011，限位凸台1011的具体布置数量可以根据实际情况来确定。

其中，限位凸台1011的形状不做限制，可以呈矩形、圆柱形或梯形等形状。

在其中一个实施方式中，塑胶件103包括定位柱1031，如图5所示，盖板101上设置有与定位柱1031相对应的安装孔1012，定位柱1031贯穿绝缘膜102后插接在对应的安装孔1012中，以保证盖板101和塑胶件103的连接可靠性。

在其中一个实施方式中，定位柱1031采用热熔胶柱，热熔胶柱和对应的安装孔1012通过热熔固定。热熔固定方式可以更好地保证绝缘膜102和盖板101之间的连接稳定性。

上述安装孔1012可以采用盲孔，以更好地保证热熔胶柱的热熔填充效果。相较于采用通孔来说，盲孔也更利于保证盖板101的强度。

绝缘膜102和盖板101相固定时，先将绝缘膜102贴覆在盖板101上，绝缘膜102会在限位凸台1011处凹陷形成相应形状的凹陷部1021，从而包覆在限位凸起上，实从而实现绝缘膜102的定位；然后可以进行超声热熔，进行热熔固定时，将热熔胶柱贯穿绝缘膜102并插入到盖板101的安装孔1012中，然后对热熔胶柱进行超声热熔，那么，热熔胶柱会熔融填充在安装孔1012中，从而将绝缘膜102牢牢地固定在盖板101上。限位凸台1011可以有效防止绝缘膜102在热熔过程中发生偏移。

可以理解地，绝缘膜102上具有至少一个极柱孔1022，极柱孔1022内安装有极柱104，极柱104贯穿盖板101，绝缘膜102贴覆在盖板101上时，绝缘膜102上的极柱孔1022套入正/负极柱；盖板101上同样设置有穿设极柱104的贯穿孔，贯穿孔内一般设置有密封圈。

在其中一个实施方式中，如图1和图4所示，凹陷部1021两侧的绝缘膜102上均设置有塑胶件103，以更好保证绝缘膜102的固定可靠性，同时也可以使得凹陷部1021能够与限位凸台1011保持紧密接触，从而更好地防止绝缘膜102发生偏移。

具体地，凹陷部1021每一侧的绝缘膜102上可以布置一个塑胶件103，也可以布置两个或更多个塑胶件103。

另外，为了进一步保证绝缘膜102的固定可靠性，除了在凹陷部1021两侧设置塑胶件103外，还可以在绝缘膜102的中部也设置塑胶件103。

在其中一个实施方式中，如图7所示，塑胶件103还包括限位帽1032，限位帽1032上设置定位柱1031，限位帽1032的直径大于定位柱1031的直径。限位帽1032可以防止绝缘膜102从定位柱1031上滑脱，可以起到良好的防脱作用。

在其中一个实施方式中，限位凸台1011呈空心结构或呈实心结构。限位凸台1011呈空心结构时，可以通过在盖板101上相应位置冲压使其向下突出而形成相应的限位凸台1011。

在其中一个实施方式中，如图3所示，限位凸台1011的高度H为1mm～5mm。

限位凸台1011具有一定高度，可以确保电池内部结构的紧凑性，避免电池在生产/流转/运输时，电池壳体内的电芯20跳动导致电池内部出现损伤等问题。但是，限位凸台1011的高度也不易过大，以避免占用较多的电池空间或增加电池重量。

在其中一个实施方式中，限位凸台1011的宽度W为2mm～6mm，以保证限位凸台1011和绝缘膜102的凹陷部1021具有足够的接触面积，从而对绝缘膜102起到更好地限位作用。

进一步地，如图4所示，限位凸台1011的长度D比盖板101宽度L小2mm～10mm。上述数值范围可以有效保证限位凸台1011和绝缘膜102的接触面积。

在其中一个实施方式中，绝缘膜102的厚度为0.08～0.15mm，以保证绝缘膜102具有较好的绝缘效果，同时也保证其轻薄性能。

本实施例中的绝缘膜102可以仅仅覆盖在顶盖底面的绝缘片(参阅图1和图6)，也可以是完整的电芯绝缘膜(参阅图8和图9)，以包覆整个电芯。

在盖板101上设置有防爆阀时，绝缘膜102上也需开有与防爆阀位置相对应的排气孔，排气孔可以是筛孔，也可以是一个通孔。

实施例二

本实施例提供一种电池，该电池包括壳体、电芯20和顶盖组件10，电芯20容置于壳体内，顶盖组件10扣合且密封壳体的开口。

在其中一个实施方式中，如图10所示，电芯20呈长方体结构，电芯20具有顶面201和底面202，顶面201和底面202之间具有两个相对设置的第一侧面203以及两个相对设置的第二侧面204，第一侧面203的面积大于第二侧面204的面积；绝缘膜102至少包覆顶面201。

也即，如图1和图6所示，绝缘膜102可以仅仅只是一个绝缘片，仅仅包覆电芯20的顶面201，对电芯20的其他面不具有包覆作用；此时绝缘膜102可以采用PP(聚丙烯)或PET(涤纶树脂)材质。

如图8和图9所示，绝缘膜102也可以不仅包覆电芯20的顶面201，还可以延长至包覆电芯20的两个第一侧面203，以起到mylar膜的包覆整个电芯20的作用，从而无需再单独设置mylar膜，利于节约成本。当绝缘膜102是完整的电芯绝缘膜时，可采用PP材质，材质更加柔软，利于弯折包覆电芯；

采用本实施例中的绝缘膜102包覆整个电芯20时，由于位于电芯20顶面201的绝缘膜102片是位于在塑胶件103和盖板101之间，使得顶部绝缘膜片距离电芯顶面201有一定距离并未直接与电芯顶面201接触，这与现有的mylar膜直接贴在电芯的顶面201而与顶面201直接接触的方式并不相同。

通过改变现有顶盖组件的结构，用轻薄的绝缘膜替代体积厚重的下塑胶(厚度＞0.6mm)，可以实现电池的轻量化，也节约了电池内部空间，使得电池内部可以注入更多的电解液，利于延长电池的使用寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。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变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种顶盖组件，其特征在于：包括，

盖板(101)，所述盖板(101)上设置有至少一个限位凸台(1011)；

绝缘膜(102)，所述绝缘膜(102)与所述盖板(101)的下表面相贴合，所述绝缘膜(102)上形成有与所述限位凸台(1011)相对应的凹陷部(1021)；

其中，所述绝缘膜(102)的两端分别通过不同的塑胶件(103)连接在所述盖板(101)的下表面上；每个所述限位凸台(1011)均插接在对应的凹陷部(1021)中。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述塑胶件(103)包括定位柱(1031)，所述盖板(101)上设置有与所述定位柱(1031)相对应的安装孔(1012)，所述定位柱(1031)贯穿所述绝缘膜(102)后插接在对应的安装孔(1012)中。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于：所述定位柱(1031)采用热熔胶柱，所述热熔胶柱和对应的所述安装孔(1012)通过热熔固定。

4.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于：每个所述凹陷部(1021)两侧的绝缘膜(102)上均设置有所述塑胶件(103)。

5.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于：所述塑胶件(103)还包括限位帽(1032)，所述限位帽(1032)上设置所述定位柱(1031)，所述限位帽(1032)的直径大于所述定位柱(1031)的直径。

6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述限位凸台(1011)呈空心结构或呈实心结构。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述限位凸台(1011)的高度H为1mm～5mm。

8.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于：所述限位凸台(1011)的宽度W为2mm～6mm。

9.一种电池，其特征在于：包括壳体、电芯(20)和如权利要求1-8任一项所述的顶盖组件，所述电芯(20)容置于所述壳体，所述顶盖组件扣合且密封在所述壳体的开口。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电芯(20)呈长方体结构，所述电芯(20)具有顶面(201)和底面(202)，所述顶面(201)和所述底面(202)之间具有两个相对设置的第一侧面(203)以及两个相对设置的第二侧面(204)，所述绝缘膜(102)至少包覆所述顶面(201)。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述第一侧面(203)的面积大于所述第二侧面(204)的面积，所述绝缘膜(102)至少包覆所述电芯(20)的顶面(201)和两个所述第一侧面(203)。

12.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9-11任一项所述的电池。