CN219677394U - 顶盖结构、动力电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种顶盖结构、动力电池及用电设备，涉及动力电池技术领域。顶盖结构包括：极柱，具有焊接体及铆接体，铆接体与焊接体连接，焊接体远离铆接体的一侧设置成平面，且平面被配置为与汇流排连接；铆接块，被配置为与铆接体铆接，且铆接块远离焊接体的一侧被配置为与裸电芯焊接。铆接体与焊接体连接，焊接体远离焊接体的一侧设置为平面，铆接块与铆接体进行铆接，且铆接块远离焊接体的一侧用于与裸电芯焊接，实现了极柱的倒置，当焊接体与汇流排进行连接时，能够保证相同的有效焊接面积的情况下，可以减少焊接体的尺寸，或者在焊接体尺寸大小不变的情况下，能够提高汇流排与焊接体的有效焊接面积，从而提升了动力电池的过流能力。

Description

顶盖结构、动力电池及用电设备

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种顶盖结构、动力电池及用电设备。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

在电池技术的发展中，对充电速度和放电性能有了更高的要求，这对动力电池的充放电过流能力也提出了新的挑战。其中电池顶盖是动力电池结构件最关键的零件之一，能够通过与铝壳焊接后使用内外环境隔绝起到密封作用，也能够连接内外电路，把电池内部电流通过顶盖极柱输送到外部，起到导流作用。

然而当顶盖的极柱采用铆接形式时，其铆印位置不是一个光滑的平面，进而进行汇流排外部焊接时，需要避开该部位，降低了焊接的有效面积，成为了提升动力电池过流能力的瓶颈。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种顶盖结构、动力电池及用电设备，能够提升动力电池的过流能力。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种顶盖结构，包括：极柱，其具有焊接体及铆接体，所述铆接体与所述焊接体连接，所述焊接体沿左右方向分布，所述铆接体沿上下方向分布，所述焊接体远离所述铆接体的一侧设置成平面，且所述平面被配置为与汇流排连接；铆接块，其被配置为与所述铆接体铆接，且所述铆接块远离所述焊接体的一侧被配置为与裸电芯焊接。

在上述实现的过程中，铆接体与焊接体连接，焊接体远离焊接体的一侧设置为平面，铆接块与铆接体进行铆接，且铆接块远离焊接体的一侧用于与裸电芯焊接，实现了极柱的倒置，当焊接体与汇流排进行连接时，能够保证相同的有效焊接面积的情况下，可以减少焊接体的尺寸，或者在焊接体尺寸大小不变的情况下，能够提高汇流排与焊接体的有效焊接面积，从而提升了动力电池的过流能力。

在一些实施例中，所述焊接体的截面尺寸不小于所述铆接体的截面尺寸。能够保证极柱与铆接体进行铆接的同时，也能实现极柱的倒置，进而提升动力电池的过流能力，在保证相同的有效焊接面积情况下，可以减少焊接体的大小，进而减少了动力电池的重量和成本。

在一些实施例中，所述铆接体远离所述焊接体的一侧设置有铆接部，所述铆接部被配置为沿所述铆接体的轴向凹陷设置，以形成阶梯状。通过将铆接体的铆接部设置成阶梯状，能够方便极柱与铆接块的铆接。

在一些实施例中，所述顶盖结构还包括密封圈，所述密封圈套设于所述铆接体，且所述密封圈位于所述铆接块的上方。通过在铆接体上套设密封圈，使得铆接块与裸电芯进行焊接后，能够保证动力电池在充放电过程中的密封性。

在一些实施例中，所述顶盖结构还包括盖体，所述盖体沿所述上下方向设置有铆接通孔，所述铆接通孔内适配有所述铆接体。

在一些实施例中，所述盖体包括上塑胶、基板及下塑胶，所述上塑胶位于所述基板的上方，所述下塑胶位于所述基板的下方，且所述上塑胶、所述基板及所述下塑胶均被配置为沿所述左右方向分布。通过在基板的上端设置上塑胶，其下端设置下塑胶，使得极柱分别穿设于上塑胶、基板及下塑胶，并与铆接块铆接时，不仅能够实现极柱与铆接块的固定，也能确保极柱与盖体之间的绝缘性以及铆接块与盖体之间的绝缘性，保证动力电池在充放电过程中的安全性。

在一些实施例中，所述上塑胶的上端设置有第一容纳槽，所述第一容纳槽被配置为用于容纳所述焊接体的部分结构。通过将焊接体的部分结构设置于第一容纳槽内，不仅能够实现整体结构更加紧凑，也能充分利用动力电池的空间。

在一些实施例中，所述下塑胶的下端设置有第二容纳槽，所述第二容纳槽被配置为用于容纳所述铆接块的至少部分结构。通过将铆接块的部分结构设置于第二容纳槽内，不仅能够实现整体结构更加紧凑，也能充分利用动力电池的空间。

第二方面，本申请还提供一种动力电池，包括：裸电芯，其设置有第一极耳及第二极耳；和如上述任一项所述顶盖结构，所述顶盖结构设置有两个，且其中一个所述顶盖结构与所述第一极耳焊接，另一个所述顶盖结构与所述第二极耳焊接。

在上述实现的过程中，裸电芯的第一极耳及第二极耳均与顶盖结构进行焊接，能够在焊接体大小不变的情况下，提高汇流排的焊接面积，从而提升了动力电池整体的过流能力。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的动力电池。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的动力电池，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种顶盖结构的结构示意图。

图2是本申请实施例公开的一种顶盖结构的正视图。

图3是本申请实施例公开的一种顶盖结构的剖视图。

图4是本申请实施例公开的一种顶盖结构的爆炸示意图。

附图标记

100、极柱；101、焊接体；102、铆接体；1021、铆接部；200、铆接块；300、密封圈；301、第一段；302、第二段；400、盖体；401、上塑胶；4011、第一容纳槽；402、基板；403、下塑胶；4031、第二容纳槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

当前电动汽车行业快速发展，对充电速度和放电性能有了更高的要求，这对动力电池的充放电过流能力也提出了新的挑战；电池顶盖是动力电池结构件最关键的零件之一，能够通过与铝壳焊接后使内外环境隔绝起到密封作用，也能够连接内外电路，把电池内部电流通过顶盖机组输送到外部，起到导流的作用。

其中顶盖的极柱类型包括铆接机构极柱和包胶结构极柱，其中铆接结构极柱最为常见；铆接结构是极柱下端无法通过下塑胶通孔，上端依次通过下塑胶、顶盖片、上塑胶和铆接块通孔，通过铆接使得极柱上端变形外凸卡嵌在铆接块通孔内，极柱与顶盖片形成机械固定且保持绝缘的结构。铆接铝块与极柱铆接成一体后，作为动力电池的外部输出极，与模组或电池包的汇流铝排焊接。

但是由于铆接结构的特点，动力电池外部输出极的中心部位是极柱与铆接块的铆印位置，该位置不是一个光滑的平面，进行汇流排外部焊接时需要避开该部位，降低了焊接的有效面积，成为了提升动力电池过流能力的瓶颈。为了避免过流能力不够，往往需要采用更大面积的铆接块以及汇流排焊接，这不但增加了成本，也增加了重量。

鉴于此，如图1-图4所示，第一方面，本申请提供一种顶盖结构，包括：极柱100及铆接块200，所述极柱100进行倒置，所述铆接块200铆接于所述极柱100的下方，使得所述极柱100远离所述铆接块200的一侧能够完全与汇流排贴合，并与所述汇流排焊接，所述铆接块200用于与裸电芯进行焊接。

具体而言，极柱100，其具有焊接体101及铆接体102，所述铆接体102与所述焊接体101连接，所述焊接体101沿左右方向分布，所述铆接体102沿上下方向分布，所述焊接体101远离所述铆接体102的一侧设置成平面，且所述平面被配置为与汇流排连接；铆接块200，其被配置为与所述铆接体102铆接，且所述铆接块200远离所述焊接体101的一侧被配置为与裸电芯焊接。

示例性的，所述铆接体102连接于所述焊接体101的下方，所述铆接体102与所述焊接体101的连接方式可以是焊接、一体成型等，且所述铆接体102与所述焊接体101连接完成后，形成“T”字型，所述铆接块200与所述铆接体102进行铆接，所述铆接块200位于所述焊接体101的下方，且与搜书焊接体101形成间距。

在上述实现的过程中，铆接体102与焊接体101连接，焊接体101远离焊接体101的一侧设置为平面，铆接块200与铆接体102进行铆接，且铆接块200远离焊接体101的一侧用于与裸电芯焊接，实现了极柱100的倒置，当焊接体101与汇流排进行连接时，能够保证相同的有效焊接面积的情况下，可以减少焊接体101的尺寸，或者在焊接体101尺寸大小不变的情况下，能够提高汇流排与焊接体101的有效焊接面积，从而提升了动力电池的过流能力。

如图3所示，所述焊接体101的截面尺寸不小于所述铆接体102的截面尺寸；具体而言，所述焊接体101可设置成板状，即所述焊接体101的上端及下端均为平面，所述铆接体102可设置成柱状，使得所述铆接体102的外缘尺寸小于所述焊接体101沿左右方向的截面尺寸或者小于所述焊接体101沿前后方向的截面尺寸，能够保证极柱100与铆接体102进行铆接的同时，也能实现极柱100的倒置，进而提升动力电池的过流能力，在保证相同的有效焊接面积情况下，可以减少焊接体101的大小，进而减少了动力电池的重量和成本。

如图4所示，所述铆接体102远离所述焊接体101的一侧设置有铆接部1021，所述铆接部1021被配置为沿所述铆接体102的轴向凹陷设置，以形成阶梯状，所述铆接部1021包括但不局限于铆接槽，所述铆接槽设置为环状，且所述铆接槽的凹陷深度可根据实际的情况进行设定。通过将铆接体102的铆接部1021设置成阶梯状，能够方便极柱100与铆接块200的铆接。

在一些实施例中，所述顶盖结构还包括密封圈300，所述密封圈300套设于所述铆接体102，且所述密封圈300位于所述铆接块200的上方，可以理解的是，所述密封圈300可设置有第一段301及第二段302，所述第一段301位于所述第二段302的上方，且所述第一段301的外缘尺寸不小于所述第二段302的外缘尺寸。通过在铆接体102上套设密封圈300，使得铆接块200与裸电芯进行焊接后，能够保证动力电池在充放电过程中的密封性。

在一些实施例中，所述顶盖结构还包括盖体400，所述盖体400沿所述上下方向设置有铆接通孔，所述铆接体102通过所述密封圈300适配于所述铆接通孔内。

在一些实施例中，所述盖体400包括上塑胶401、基板402及下塑胶403，所述上塑胶401位于所述基板402的上方，所述下塑胶403位于所述基板402的下方，且所述上塑胶401、所述基板402及所述下塑胶403均被配置为沿所述左右方向分布，所述上塑胶401可通过所述极柱100与所述铆接块200铆接后贴合于所述基板402，所以下塑胶403可通过所述极柱100与所述铆接块200铆接后贴合于所述基板402，当然所述下塑胶403也可采用热熔的方式与所述基板402形成贴合。通过在基板402的上端设置上塑胶401，其下端设置下塑胶403，使得极柱100分别穿设于上塑胶401、基板402及下塑胶403，并与铆接块200铆接时，不仅能够实现极柱100与铆接块200的固定，也能确保极柱100与盖体400之间的绝缘性以及铆接块200与盖体400之间的绝缘性，保证动力电池在充放电过程中的安全性。

请再参照图3，所述上塑胶401的上端设置有第一容纳槽4011，所述第一容纳槽4011被配置为用于容纳所述焊接体101的部分结构，可以理解的是，当所述焊接体101设置于所述第一容纳槽4011内时，所述焊接体101的上端可凸设于所述第一容纳槽4011的上表面，且所述焊接体101的外缘与所述第一容纳槽4011的内缘贴合。通过将焊接体101的部分结构设置于第一容纳槽4011内，不仅能够实现整体结构更加紧凑，也能充分利用动力电池的空间。

在一些实施例中，所述下塑胶403的下端设置有第二容纳槽4031，所述第二容纳槽4031被配置为用于容纳所述铆接块200的至少部分结构，需要说明的是，为了保证空间利用率，当所述铆接块200位于所述第二容纳槽4031内时，所述铆接块200的下端高度高于所述第二容纳槽4031的下端高度，也即所述铆接块200的整体结构完全容纳于所述第二容纳槽4031内。通过将铆接块200的部分结构设置于第二容纳槽4031内，不仅能够实现整体结构更加紧凑，也能充分利用动力电池的空间。

第二方面，本申请还提供一种动力电池，包括：裸电芯，其设置有第一极耳及第二极耳，其中所述第一极耳包括正极耳，所述的第二极耳包括负极耳，所述第一极耳与所述第二极耳可位于所述动力电池的同侧，也可位于所述动力电池的相对两侧，且所述动力电池包括但不局限于方型电池；和如上所述顶盖结构，所述顶盖结构设置有两个，且其中一个所述顶盖结构与所述第一极耳焊接，另一个所述顶盖结构与所述第二极耳焊接。

在上述实现的过程中，裸电芯的第一极耳及第二极耳均与顶盖结构进行焊接，能够在焊接体101大小不变的情况下，提高汇流排的焊接面积，从而提升了动力电池整体的过流能力。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的动力电池。用电装置可以是车辆、便携式设备、轮船、航天器和电动玩具等等。车辆可以是燃油汽车、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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。以车辆为例，车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制动力电池为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的动力电池，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顶盖结构，其特征在于，包括：

极柱，其具有焊接体及铆接体，所述铆接体与所述焊接体连接，所述焊接体沿左右方向分布，所述铆接体沿上下方向分布，所述焊接体远离所述铆接体的一侧设置成平面，且所述平面被配置为与汇流排连接；

铆接块，其被配置为与所述铆接体铆接，且所述铆接块远离所述焊接体的一侧被配置为与裸电芯焊接。

2.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述焊接体的截面尺寸不小于所述铆接体的截面尺寸。

3.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述铆接体远离所述焊接体的一侧设置有铆接部，所述铆接部被配置为沿所述铆接体的轴向凹陷设置，以形成阶梯状。

4.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构还包括密封圈，所述密封圈套设于所述铆接体，且所述密封圈位于所述铆接块的上方。

5.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述顶盖结构还包括盖体，所述盖体沿所述上下方向设置有铆接通孔，所述铆接通孔内适配有所述铆接体。

6.根据权利要求5所述的顶盖结构，其特征在于，所述盖体包括上塑胶、基板及下塑胶，所述上塑胶位于所述基板的上方，所述下塑胶位于所述基板的下方，且所述上塑胶、所述基板及所述下塑胶均被配置为沿所述左右方向分布。

7.根据权利要求6所述的顶盖结构，其特征在于，所述上塑胶的上端设置有第一容纳槽，所述第一容纳槽被配置为用于容纳所述焊接体的部分结构。

8.根据权利要求6所述的顶盖结构，其特征在于，所述下塑胶的下端设置有第二容纳槽，所述第二容纳槽被配置为用于容纳所述铆接块的至少部分结构。

9.一种动力电池，其特征在于，包括：

裸电芯，其设置有第一极耳及第二极耳；和

如权利要求1-8任一项所述顶盖结构，所述顶盖结构设置有两个，且其中一个所述顶盖结构与所述第一极耳焊接，另一个所述顶盖结构与所述第二极耳焊接。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的动力电池。