CN219553755U - 电池顶盖及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电池顶盖及电池，该电池顶盖包括顶盖片和安全阀，顶盖片上设有固定孔，安全阀的侧壁上和/或固定孔的内壁上设有加固槽，安全阀的侧壁通过注塑工艺与固定孔的内壁固定连接，使安全阀的侧壁与固定孔的内壁之间填充有安全阀注塑件，且安全阀注塑件还填充在加固槽内，该电池顶盖不仅解决了焊渣掉落到电池壳内的问题，还提高了安全阀与顶盖片连接的可靠性。

Description

电池顶盖及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池顶盖及电池。

背景技术

作为驱动能源，锂离子电池已在各类储能元件中广泛应用，锂离子电池通常包括电芯、电池壳以及电池顶盖，电芯设置在电池壳内，电池顶盖封堵在电池壳的开口处。

电池顶盖上通常设有安全阀，现有技术中的安全阀是通过焊接工艺固定在电池顶盖上的，在焊接过程中产生的焊渣会掉落到电池壳内，使电池容易在使用过程中发生短路问题，降低了电池的使用安全性，另一方面，在电池的运输或使用过程中，安全阀与电池顶盖之间的焊缝容易出现开裂的问题，进而降低了安全阀与电池顶盖连接的可靠性。

因此，亟需提出一种电池顶盖及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电池顶盖，该电池顶盖省去了安全阀与顶盖片的焊接工艺，并且还提高了安全阀与顶盖片连接的可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池顶盖，用于封堵电池壳的开口，电池顶盖包括：

顶盖片，顶盖片上设有固定孔；

安全阀，安全阀的侧壁上和/或固定孔的内壁上设有加固槽，安全阀的侧壁通过注塑工艺与固定孔的内壁固定连接，使安全阀的侧壁与固定孔的内壁之间填充有安全阀注塑件，安全阀注塑件还填充在加固槽内。

可选地，注塑工艺为纳米注塑工艺。

可选地，加固槽沿安全阀注塑件的周向延伸，并形成环形槽。

可选地，安全阀注塑件的塑胶材质为聚苯硫醚。

可选地，安全阀上设有注液孔。

可选地，电池顶盖还包括正极组件和负极组件，正极组件包括正极极柱，负极组件包括负极极柱，正极极柱和负极极柱均固定在顶盖片上，安全阀与正极极柱之间的间距等于安全阀与负极极柱之间的间距。

可选地，安全阀位于正极极柱与负极极柱之间。

可选地，注液孔位于安全阀端面的中心处。

可选地，安全阀背离电池壳一侧的端面与电池壳的间距小于顶盖片背离电池壳一侧的端面与电池壳的间距。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，该电池省去了安全阀与顶盖片的焊接工艺，并且还提高了安全阀与顶盖片连接的可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池，包括电池壳以及上述的电池顶盖，电池壳具有开口，电池顶盖封堵于开口。

有益效果：

本实用新型提供的电池顶盖，安全阀的侧壁与固定孔的内壁通过注塑工艺固定连接，省去了安全阀与顶盖片的焊接工艺，从根源上解决了焊渣掉落到电池壳内的问题，解决了电池在使用过程中发生短路的问题，有效提高了电池的使用安全性，另一方面，在安全阀的侧壁上和/或固定孔的内壁上设置加固槽，使得安全阀注塑件不仅填充在安全阀的侧壁与固定孔的内壁之间，还填充在加固槽内，扩大了安全阀注塑件与安全阀侧壁和/或固定孔内壁的接触面积，提高了安全阀和/或顶盖片与安全阀注塑件的结合强度，进而提高了安全阀与顶盖片连接的可靠性，具有进一步提高电池使用安全性的效果。

本实用新型提供的电池，采用上述电池顶盖封堵电池壳的开口，省去了安全阀与顶盖片的焊接工艺，进而解决了焊渣掉落到电池壳内的问题，并且，该电池的全阀与顶盖片的连接可靠性也较高，使得该电池具有较高的使用安全性。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池顶盖的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型提供的安全阀的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电池顶盖的结构示意图；

图4是图3中X-X方向剖视图；

图5是图4中A处局部放大图。

图中：

100、顶盖片；110、固定孔；200、安全阀；210、加固槽；220、注液孔；300、安全阀注塑件；410、正极极柱；420、正极密封圈；430、正极注塑件；510、负极极柱；520、负极密封圈；530、负极注塑件；600、下塑胶；700、凹陷区。

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。

本实施例提供一种电池顶盖，用于封堵电池壳的开口，该电池顶盖省去了安全阀与顶盖片的焊接工艺，并且还提高了安全阀与顶盖片连接的可靠性。

具体地，如图1至图5所示，该电池顶盖包括顶盖片100和安全阀200，顶盖片100上设有固定孔110，安全阀200的侧壁上和/或固定孔110的内壁上设有加固槽210，安全阀200的侧壁通过注塑工艺与固定孔110的内壁固定连接，使安全阀200的侧壁与固定孔110的内壁之间填充有安全阀注塑件300，安全阀注塑件300还填充在加固槽210内。

本实施例提供的电池顶盖，安全阀200的侧壁与固定孔110的内壁通过注塑工艺固定连接，省去了安全阀200与顶盖片100的焊接工艺，从根源上解决了焊渣掉落到电池壳内的问题，解决了电池在使用过程中发生短路的问题，有效提高了电池的使用安全性，另一方面，在安全阀200的侧壁上和/或固定孔110的内壁上设置加固槽210，使得安全阀注塑件300不仅填充在安全阀200的侧壁与固定孔110的内壁之间，还填充在加固槽210内，扩大了安全阀注塑件300与安全阀200侧壁和/或固定孔110内壁的接触面积，提高了安全阀200和/或顶盖片100与安全阀注塑件300的结合强度，进而提高了安全阀200与顶盖片100连接的可靠性，增大了安全阀200的抗压强度，具有进一步提高电池使用安全性的效果。

可选地，安全阀200为1.5mm-2.5mm厚的片状金属，示例性地，安全阀200的厚度可以是1.5mm、2mm或2.5mm等，根据实际使用需求而定即可，本实施例中，安全阀200采用铝合金材料制成，当然，在其他实施方案中，安全阀200也可以采用其他材料制成，根据实际使用需求而定即可。

可选地，如图1至图5所示，加固槽210开设在安全阀200的侧壁上，可以理解的是，在其他实施方案中，也可以将加固槽210开设在固定孔110的内壁上，还可以在安全阀200的侧壁和固定孔110的内壁上均开设加固槽210。

优选地，如图1至图5所示，加固槽210沿安全阀注塑件300的周向延伸，并形成环形槽，以扩大加固槽210与安全阀注塑件300的接触面积，进一步提高安全阀200和/或顶盖片100与安全阀注塑件300的结合强度。在本实施例中，加固槽210开设在安全阀200的侧壁上，因此，加固槽210沿安全阀200的周向延伸并形成环形槽，可以理解的是，若加固槽210开设在固定孔110的内壁上，则加固槽210沿固定孔110的周向延伸并形成环形槽。

可以理解的是，加固槽210的数量可以是一个也可以是多个，本实施例中，如图1至图5所示，加固槽210的数量为一个，且一个加固槽210沿安全阀200的周向延伸并形成环形槽，在其他实施方案中，也可以在安全阀200的侧壁上设置多个加固槽210，多个加固槽沿安全阀200的轴线方向间隔设置，且每个加固槽210均沿安全阀200的周向延伸并形成环形槽。当然，若将加固槽210开设在固定孔110的内壁上，则多个加固槽210沿固定孔110的轴线方向间隔设置，且每个加固槽210均沿固定孔110的周向方向延伸并形成环形槽。

在一个实施方案中，加固槽210开设在安全阀200的侧壁上，加固槽210为非环形槽，且加固槽210的数量为多个，多个加固槽210沿安全阀200的周向均匀分布，该结构设置同样可以达到扩大加固槽210与安全阀注塑件300接触面积的效果；当然，若加固槽210开设在固定孔110的内壁上，加固槽210为非环形槽，且加固槽210的数量为多个，多个加固槽210沿固定孔110的周向均匀分布，同样可以达到扩大加固槽210与安全阀注塑件300接触面积的效果。

可选地，上述注塑工艺可以是普通注塑工艺，也可以是纳米注塑工艺，在本实施例中，上述注塑工艺为纳米注塑工艺，使得固定孔110的内壁与安全阀注塑件300之间、安全阀200的侧壁与安全阀注塑件300之间具有较强的粘结力，以进一步提高安全阀200与顶盖片100连接的可靠性，另一方面，采用纳米注塑工艺固定连接安全阀200与顶盖片100，能够减小电池顶盖的整体重量，进而减小了应用该电池顶盖的电池产品的整体重量，具有提高电池产品重量能量密度的效果，再一方面，在电池的充放电过程中，电池壳内部压力升高，安全阀200在高压作用下发生变形，使得与安全阀200相连接的安全阀注塑件300发生断裂，电池壳内的高压气体能够从断裂处排出电池壳，以实现安全阀200的排气效果，与现有技术相比，省去了在安全阀200上设置刻痕等排气结构，具有实现安全阀200排气效果的同时简化安全阀200结构的作用，又一方面，安全阀200的侧壁与固定孔110的内壁通过纳米注塑工艺固定连接，还实现了安全阀200与顶盖片100之间的密封效果，本实施例中，通过纳米注塑工艺形成的安全阀注塑件300填充在加固槽210内，具有提高安全阀200与顶盖片100之间密封性的效果。需要说明的是，纳米注塑工艺为本领域较为成熟的现有技术，此处不再对纳米注塑工艺的具体工艺步骤进行赘述。

可选地，安全阀注塑件300的塑胶材质为聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，PPS)，PPS的熔点较低(约为300℃左右)，当电池发生热失控时，电池壳内的温度和压力迅速升高，安全阀注塑件300在高温环境下熔融，使得安全阀200的侧壁与固定孔110的内壁之间形成间隙，电池壳内的高压气体通过间隙排出电池壳，达到进一步提高排气量的效果。需要说明的是，PPS的具体组分、制备工艺以及采用PPS进行的注塑工艺均为本领域较为成熟的现有技术，此处不再赘述。

可选地，如图1至图5所示，安全阀200上设有注液孔220，注液孔220用于向电池壳内注入电解液，将注液孔220集成在安全阀200上，省去了在顶盖片100上开设注液孔220，具有减小顶盖片100和电池顶盖整体体积的效果，一定程度上减小了电池产品的整体体积。

可选地，如图1至图5所示，电池顶盖还包括正极组件、负极组件以及下塑胶600，正极组件包括正极极柱410和正极密封圈420，负极组件包括负极极柱510和负极密封圈520，正极极柱410和负极极柱510分别依次穿设下塑胶600和顶盖片100，且正极极柱410底部的凸台和负极极柱510底部的凸台均与下塑胶600的下表面相接触，正极极柱410与下塑胶600之间通过正极密封圈420密封连接，负极极柱510与下塑胶600之间通过负极密封圈520密封连接，正极极柱410与顶盖片100通过注塑工艺实现固定连接，并且注塑工艺在正极极柱410与顶盖片100之间形成了正极注塑件430，负极极柱510与顶盖片100通过注塑工艺实现固定连接，并且注塑工艺在负极极柱510与顶盖片100之间形成了负极注塑件530。当然，在其他实施方案中，也可以省去正极密封圈420和负极密封圈520，直接对正极极柱410、顶盖片100以及下塑胶600进行纳米注塑，以实现正极极柱410与顶盖片100的固定连接，以及正极极柱410与下塑胶600的密封，对负极极柱510、顶盖片100以及下塑胶600进行纳米注塑，以实现负极极柱510与顶盖片100的固定连接，以及负极极柱510与下塑胶600的密封。

进一步地，如图1至图5所示，安全阀200与正极极柱410之间的间距等于安全阀200与负极极柱510之间的间距，现有技术中，注液孔220往往开设在顶盖片100的边缘位置，该结构使得正极极柱410和负极极柱510的其中一个与注液孔220的距离较近，向电池壳内注入电解液时，电解液容易溅射到与注液孔220距离较近的极柱上，不仅容易对极柱造成损伤，在电池的使用过程中，极柱上的电解液吸收空气中的水分，与带有正电的顶盖片100形成短路，为解决该问题，本实施例中将注液孔220开设在安全阀200上，并使安全阀200与正极极柱410之间的间距与安全阀200与负极极柱510之间的间距相等，尽可能地扩大了正极极柱410和负极极柱510分别与注液孔220的间距，降低了电解液溅射到正极极柱410和/或负极极柱510上的几率，降低了电池发生短路问题的几率，并且还对正极极柱410和负极极柱510起到了很好的保护效果。

优选地，如图1至图5所示，安全阀200位于正极极柱410与负极极柱510之间，以减小安全阀200、正极极柱410以及负极极柱510在顶盖片100上的分布面积，具有减小顶盖片100和电池顶盖整体体积的效果，一定程度上减小了电池产品的整体体积。当然，在其他实施方案中，也可以将安全阀200设置在顶盖片100上的其他位置，示例性地，使安全阀200、正极极柱410以及负极极柱510三者之间的连线呈等边三角形，只要是使安全阀200与正极极柱410之间的间距与安全阀200与负极极柱510之间的间距相等即可。

可选地，如图1至图5所示，注液孔220位于安全阀200端面的中心处，一方面提高安全阀200结构强度的一致性，另一方面，该结构使得正极极柱410与注液孔220的间距和负极极柱510与注液孔220的间距相等，进一步降低了电解液溅射到正极极柱410和负极极柱510其中一个上的几率。

可选地，如图5所示，安全阀200背离电池壳一侧的端面与电池壳的间距小于顶盖片100背离电池壳一侧的端面与电池壳的间距，使得在高度方向上，安全阀200的端面低于顶盖片100的端面，进而电池顶盖在安全阀200处形成凹陷区700，当电解液溅射到安全阀200周围区域时，电解液能够汇集到凹陷区700内，以防止电解液流淌到顶盖片100上的其他区域，并且，本实施例中，注液孔220开设在安全阀200上，有利于使汇集在凹陷区700(即，安全阀200的端面)的电解液通过注液孔220流入电池壳内。

本实施例还提供一种电池，该电池包括电池壳以及上述的电池顶盖，电池壳具有开口，电池顶盖封堵于开口，该电池采用上述电池顶盖封堵电池壳的开口，省去了安全阀200与顶盖片100的焊接工艺，进而解决了焊渣掉落到电池壳内的问题，并且，该电池的安全阀200与顶盖片100的连接可靠性也较高，使得该电池具有较高的使用安全性。

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.电池顶盖，用于封堵电池壳的开口，其特征在于，所述电池顶盖包括：

顶盖片(100)，所述顶盖片(100)上设有固定孔(110)；

安全阀(200)，所述安全阀(200)的侧壁上和/或所述固定孔(110)的内壁上设有加固槽(210)，所述安全阀(200)的侧壁通过注塑工艺与所述固定孔(110)的内壁固定连接，使所述安全阀(200)的侧壁与所述固定孔(110)的内壁之间填充有安全阀注塑件(300)，所述安全阀注塑件(300)还填充在所述加固槽(210)内。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述注塑工艺为纳米注塑工艺。

3.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述加固槽(210)沿所述安全阀注塑件(300)的周向延伸，并形成环形槽。

4.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述安全阀注塑件(300)的塑胶材质为聚苯硫醚。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池顶盖，其特征在于，所述安全阀(200)上设有注液孔(220)。

6.根据权利要求5所述的电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖还包括正极组件和负极组件，所述正极组件包括正极极柱(410)，所述负极组件包括负极极柱(510)，所述正极极柱(410)和所述负极极柱(510)均固定在所述顶盖片(100)上，所述安全阀(200)与所述正极极柱(410)之间的间距等于所述安全阀(200)与所述负极极柱(510)之间的间距。

7.根据权利要求6所述的电池顶盖，其特征在于，所述安全阀(200)位于所述正极极柱(410)与所述负极极柱(510)之间。

8.根据权利要求6所述的电池顶盖，其特征在于，所述注液孔(220)位于所述安全阀(200)端面的中心处。

9.根据权利要求5所述的电池顶盖，其特征在于，所述安全阀(200)背离所述电池壳一侧的端面与所述电池壳的间距小于所述顶盖片(100)背离所述电池壳一侧的端面与所述电池壳的间距。

10.电池，其特征在于，包括电池壳以及如权利要求1-9任一项所述的电池顶盖，所述电池壳具有开口，所述电池顶盖封堵于所述开口。