CN219917358U - 一种结构牢固的盖帽组件及圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构牢固的盖帽组件及圆柱电池，盖帽组件包括顶盖、绝缘件和铆接件。顶盖为环形，绝缘件包括连接管和第一环片，连接管的一端与第一环片连接，连接管穿设于顶盖的空心处；铆接件包括头部和钉杆，第一环片夹持于头部与顶盖之间，用于使得头部与顶盖密封绝缘；且钉杆穿设于连接管，连接管穿设于顶盖的空心处，使得钉杆与顶盖密封绝缘；钉杆的一端与头部连接，另一端压铆形成弯折部，连接管的另一端向管外弯折形成第二环片，第二环片压紧在顶盖与弯折部之间，用于使得弯折部与顶盖密封绝缘。弯折部与顶盖形成铆接结构，使得顶盖、绝缘件以及铆接件三者连接牢固，三者形成的一体结构的盖帽组件结构牢固。

Description

一种结构牢固的盖帽组件及圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种结构牢固的盖帽组件及圆柱电池。

背景技术

现有设计中，盖帽组件由正极组件、绝缘片和顶盖堆叠而成，盖帽组件的整体密封性不强。现有技术中，为使得盖帽组件具有良好的密封性，常将正极组件、绝缘件和顶盖通过热压工艺复合为一体结构的盖帽组件，然而热压复合形成的盖帽组件的各部件之间连接不够牢固。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构牢固的盖帽组件及圆柱电池，能够解决现有技术中盖帽组件的各部件之间连接不够牢固的问题。

本实用新型的技术方案为：一方面，本实用新型提供一种结构牢固的盖帽组件，包括顶盖、绝缘件和铆接件；

所述顶盖为环形，所述绝缘件包括连接管和第一环片，所述连接管的一端与所述第一环片连接，所述连接管穿设于所述顶盖的空心处；所述铆接件包括头部和钉杆，所述第一环片夹持于所述头部与所述顶盖之间，所述钉杆穿设于所述连接管，所述钉杆的一端与所述头部连接，另一端压铆形成弯折部，所述连接管的另一端向管外弯折形成第二环片，所述第二环片压紧在所述顶盖与所述弯折部之间；在所述顶盖的径向上，所述第一环片突出于所述头部，所述第二环片突出于所述弯折部。

进一步，所述弯折部为沿所述钉杆的周向弯曲的弧形，所述弯折部的其中一弧边与所述钉杆的端部连接。

进一步，所述弯折部设置有两个以上，并沿所述钉杆的周向分布。

进一步，各所述弯折部之间设置有缺口。

进一步，所有所述缺口均为梯形，所有所述缺口相对较短的底边均与所述钉杆连接。

进一步，所述头部与所述钉杆的夹角处为圆角结构，所述钉杆与所述弯折部的夹角处为圆角结构。

进一步，在所述顶盖的径向上，所述第二环片的尺寸为所述弯折部的尺寸的1-2倍。

进一步，所述顶盖上设置有泄压结构，所述泄压结构位于所述绝缘件的外边沿与所述顶盖的外边沿之间,所述泄压结构包括泄压孔和防爆片，所述防爆片封堵于所述泄压孔内。

进一步，所述顶盖设置有凹槽，所述第一环片位于所述凹槽内。

另一方面，本实用新型还提供一种圆柱电池，包括前述的结构牢固的盖帽组件。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：由于第一环片夹持于头部与顶盖之间，且在顶盖的径向上，第一环片突出于头部，使得头部与顶盖密封绝缘；且钉杆穿设于连接管，且连接管穿设于顶盖的空心处，使得钉杆与顶盖密封绝缘；又钉杆的一端与头部连接，另一端压铆形成弯折部，连接管的另一端向管外弯折形成第二环片，第二环片压紧在顶盖与弯折部之间，且在顶盖的径向上，第二环片突出于弯折部，使得弯折部与顶盖密封绝缘。顶盖与头部、钉杆和弯折部均密封绝缘，电池形成极性绝缘，且密封性好。且弯折部与顶盖形成铆接结构，铆接结构更稳固，使得顶盖、绝缘件以及铆接件三者连接牢固，三者形成的一体结构的盖帽组件结构牢固。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的结构牢固的盖帽组件的剖视图。

图2为图1中结构牢固的盖帽组件未压铆时的分解示意图。

图3为图1中结构牢固的盖帽组件的顶盖、绝缘件以及铆接件组装后的剖视图。

图4为图1中结构牢固的盖帽组件的顶盖、绝缘件以及铆接件组装后的结构示意图。

图5为图1中结构牢固的盖帽组件的结构示意图。

图6为图1中结构牢固的盖帽组件的铆接件的结构示意图。

图7为本实用新型第二实施例提供的结构牢固的盖帽组件的剖视图。

图8为本实用新型第三实施例提供的结构牢固的盖帽组件的铆接件的结构示意图。

图9为本实用新型第四实施例提供的结构牢固的盖帽组件的铆接件的结构示意图。

图10本实用新型提供的圆柱电池的结构示意图。

图11为本实用新型提供的圆柱电池另一角度的结构示意图。

图12为本实用新型提供的圆柱电池的封口端的剖视图。

图13为本实用新型提供的圆柱电池的剖视图。

图14为图13中A部分的结构放大图。

图15为本实用新型提供的圆柱电池另一角度的剖视图。

图16为本实用新型提供的圆柱电池的分解示意图。

其中，在图1-6中，11、顶盖，12、绝缘件，13、铆接件；

111、泄压结构，112、泄压孔，113、防爆片，121、第一环片，122、连接管，123、第二环片，131、头部，132、钉杆，133、弯折部，134、缺口；

在图7中，21、顶盖，211、凹槽，221、第一环片；

在图8中，33、铆接件，331、头部，332、钉杆；

在图9中，43、铆接件，431、头部，432、钉杆；

在图10-16中，1、盖帽组件，2、外壳，3、电芯；

31、第一极耳，32、第二极耳，33、电芯绝缘片，34、开孔；

1111、弯折部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中所提到的方向用语，例如「内」、「外」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参见图1，本实用新型第一实施例提供了一种结构牢固的盖帽组件，包括顶盖11、绝缘件12和铆接件13，绝缘件12绝缘连接在顶盖11和铆接件13之间，顶盖11与铆接件13不直接接触，电池形成极性绝缘。且绝缘件12还能起到密封的作用，增强该盖帽组件的密封性。

顶盖11为环形，绝缘件12包括连接管122和第一环片121，连接管122的一端与第一环片121连接，连接管122穿设于顶盖11的空心处；铆接件13包括头部131和钉杆132，第一环片121夹持于头部131与顶盖11之间，钉杆132穿设于连接管122，钉杆132的一端与头部131连接，另一端压铆形成弯折部133，连接管122的另一端向管外弯折形成第二环片123，第二环片123压紧在顶盖11与弯折部133之间；在顶盖11的径向上，第一环片121突出于头部，第二环片123突出于弯折部133。由于第一环片121夹持于头部131与顶盖11之间，且在顶盖11的径向上，第一环片121突出于头部131，使得头部131与顶盖11密封绝缘；且钉杆132穿设于连接管122，且连接管122穿设于顶盖11的空心处，使得钉杆132与顶盖11密封绝缘；又钉杆132的一端与头部131连接，另一端压铆形成弯折部133，连接管122的另一端向管外弯折形成第二环片123，第二环片123压紧在顶盖11与弯折部133之间，且在顶盖11的径向上，第二环片123突出于弯折部133，使得弯折部133与顶盖11密封绝缘。顶盖11与头部131、钉杆132和弯折部133均密封绝缘，电池形成极性绝缘，且密封性好。且弯折部133与顶盖11形成铆接结构，铆接结构更稳固，使得顶盖11、绝缘件12以及铆接件13三者连接牢固，三者形成的一体结构的盖帽组件结构牢固。且相比于顶盖11、绝缘件12和铆接件13热压一体，铆接件13、顶盖11和绝缘件12的铆接对厂商的制作设备要求更低，制作更方便。

请参见图2、图3及图4，在组装该盖帽组件时，先将将连接管122从顶盖11的空心处穿入，再将钉杆132从连接管122的空心处穿入，绝缘件12位于顶盖11和铆接件13之间，请参见图5，然后将弯折部133朝外压铆弯折，并带动连接管122向管外翻折形成第二环片123，第二环片123压紧在顶盖11与弯折部133之间。

顶盖11优选不锈钢材质，或者也可为其它五金材质。

绝缘件12优选PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等材质，或者也可为其它塑胶材质。

铆接件13优选铝合金材质，或者也可为其它五金材质。

请参见图6，弯折部133为沿钉杆132的周向弯曲的弧形，弯折部133的其中一弧边与钉杆132的端部连接。在顶盖11的周向上，弯折部133的尺寸更大，弯折部133对顶盖11的铆接作用更强，顶盖11与铆接件13连接更稳固。

在其它实施例中，也可将弯折部设置为沿钉杆的径向延伸的条状，在钉杆的周向上，弯折部的尺寸较小，便于钉杆的端部压铆形成，便于制作，且有利于节约材料。

弯折部133设置有两个以上，并沿钉杆132的周向分布。在本实施例中，弯折部133设置有三个。弯折部133的数量越多，弯折后的弯折部133对顶盖11的铆接作用越强，顶盖11与铆接件13的连接越稳固。

各弯折部133之间设置有缺口134。各弯折部133之间无牵制，便于钉杆132的端部压铆形成弯折部133，便于制作。

所有缺口134均为梯形，所有缺口134相对较短的底边均与钉杆132连接。这样的缺口134设置使得弯折部133的两端部尺寸大小不一，且弯折部133尺寸相对较小的一端与钉杆132连接，尺寸较大的另一端与顶盖11铆接，尺寸越大，与顶盖11的铆接越稳固，有利于顶盖11与铆接件13连接更稳固。

在其它实施例中，也可将缺口设置为方形，便于制作。或者也可为V形、U形或者其它异形。

请参见图1，头部131与钉杆132的夹角处为圆角结构，头部131可以与钉杆132冲压一体成型，二者的夹角处为圆角结构便于制作。钉杆132与所有弯折部133的夹角处均为圆角结构，弯折部133通过压铆工艺弯折，钉杆132与弯折部133的夹角处的圆角结构便于压铆形成，便于制作。

在顶盖11的径向上，第二环片123的尺寸为弯折部133的尺寸的1-2倍。在顶盖11的径向上，若第二环片123的尺寸过小，第二环片123无法有效的阻隔在弯折部133与顶盖11之间，不利于弯折部133与顶盖11绝缘；若第二环片123的尺寸过大，弯折部133无法对第二环片123起到有效的支撑作用。故在顶盖11的径向上，将第二环片123的尺寸设置为弯折部133的尺寸的1-2倍为优选的实施方式。

顶盖11上设置有泄压结构111，泄压结构111位于绝缘件12的外边沿与顶盖11的外边沿之间,防止绝缘件12对其造成遮挡，影响泄压效果。泄压结构111包括泄压孔112和防爆片113，防爆片113封堵于泄压孔112内。泄压孔112用于排出气体，泄压孔112还能起到注液孔的作用，可以先通过泄压孔112将电解液注入电池内，然后再将防爆片113与泄压孔112焊接。当电池内部气压超出预定水平时，压力压向防爆片113，加速防爆片113的断开，气体从泄压孔112排出，从而实现电池内部快速排出气体，电池内气压降低，从而能够防止电池爆炸，使用安全。且减小了防爆片113规格尺寸，有利于节约材料。且防爆片113无需与顶盖11堆叠，盖帽组件的厚度变薄，使用该盖帽组件的电池在其轴向上的尺寸变短，有利于提升电池的能量密度。PTC元件无需与顶盖11堆叠，PTC元件放在电池外的保护板之上，进一步使得电池在其轴向上的尺寸变短，有利于提升电池的能量密度。

在本实施例中，泄压孔112的轴向截面为T形。T形的泄压孔112内有台阶结构，能够对防爆片113起到支撑作用，便于防爆片113与泄压孔112焊接，便于二者的连接。

请参见图7，本实用新型第二实施例提供了一种结构牢固的盖帽组件，其铆接件及绝缘件的结构与上述第一实施例相同，此处不再赘述，与之不同的是：顶盖21设置有凹槽211，第一环片221位于凹槽211内，盖帽组件的厚度变薄，使用该盖帽组件的电池在其轴向上的尺寸变短，有利于提升电池的能量密度。

请参见图8，本实用新型第三实施例提供了一种结构牢固的盖帽组件，其顶盖与绝缘件的结构与上述第一实施例相同，此处不再赘述，与之不同的是：铆接件33包括钉杆332和头部331，钉杆332的一端与头部331连接，另一端弯折形成弯折部，弯折部为一个，且为环形。在钉杆的周向上，弯折部的尺寸变大，弯折后的弯折部的铆接效果更稳固。

请参见图9，本实用新型第四实施例提供了一种结构牢固的盖帽组件，其顶盖与绝缘件的结构与上述第一实施例相同，此处不再赘述，与之不同的是：铆接件43包括钉杆432和头部431，钉杆432的一端与头部431连接，另一端在挤压时发生形变形成片状的弯折部，简化了铆接件43的结构，便于铆接件43的制备。

请参见图10、图11、图12、图13及图14，本实用新型还提供一种圆柱电池，包括外壳2和上述实施例提供的结构牢固的盖帽组件1，外壳2为筒状，顶盖的外边沿与外壳2的开口端连接，顶盖用于将外壳2封闭，该盖帽组件1与外壳2形成封闭空间，以容纳电池的其它部件。

请参见图15及图16，本实用新型提供的圆柱电池还包括电芯3，电芯3位于外壳2内，电芯3为卷绕式或叠片式。电芯3用于储存电能，卷绕式的电芯3电焊容易，便于生产控制；叠片式的电芯3能量密度高，且体积灵活，便于封装。

电芯3上设置有第一极耳31和第二极耳32，第一极耳31将电芯3与弯折部1111焊接导通，弯折部1111可从外部与第一极耳31焊接或合盖前内部与第一极耳31焊接，第二极耳32将电芯3与外壳2的封口端内端面焊接导通。焊接方式可为点底焊、电阻焊、双针焊或者激光焊等焊接工艺。

电芯3的两端部均设置有电芯绝缘片33，两个电芯绝缘片33上均设置有开孔34，第一极耳31穿过其中一个开孔34与弯折部1111连接，第二极耳32穿过另一个开孔34与外壳2的封口端连接。

电芯绝缘片33材质可优选PP(聚丙烯)、PI(聚酰亚胺)或PS(聚苯乙烯)等塑胶材质中任一种。

在组装本实用新型提供的结构牢固的盖帽组件及圆柱电池时，先将顶盖、绝缘件以及铆接件堆叠装配后使用压铆工艺使之成为一体结构的盖帽组件，压铆后绝缘件阻隔在顶盖与铆接件之间，顶盖与铆接件之间成密封与绝缘状态。然后将电芯装入外壳的内腔，并注入电解液；再将盖帽组件盖入外壳，通过激光焊接将顶盖的外边沿与外壳焊接成一体，并且第一极耳与弯折部焊接，第二极耳与外壳的封口端内端面焊接，最终形成一个密封体结构的圆柱电池。

综上，虽然本实用新型已以上述实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种结构牢固的盖帽组件，其特征在于：包括顶盖、绝缘件和铆接件；

所述顶盖为环形，所述绝缘件包括连接管和第一环片，所述连接管的一端与所述第一环片连接，所述连接管穿设于所述顶盖的空心处；所述铆接件包括头部和钉杆，所述第一环片夹持于所述头部与所述顶盖之间，所述钉杆穿设于所述连接管，所述钉杆的一端与所述头部连接，另一端压铆形成弯折部，所述连接管的另一端向管外弯折形成第二环片，所述第二环片压紧在所述顶盖与所述弯折部之间；在所述顶盖的径向上，所述第一环片突出于所述头部，所述第二环片突出于所述弯折部。

2.根据权利要求1所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所述弯折部为沿所述钉杆的周向弯曲的弧形，所述弯折部的其中一弧边与所述钉杆的端部连接。

3.根据权利要求2所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所述弯折部设置有两个以上，并沿所述钉杆的周向分布。

4.根据权利要求3所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：各所述弯折部之间设置有缺口。

5.根据权利要求4所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所有所述缺口均为梯形，所有所述缺口相对较短的底边均与所述钉杆连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所述头部与所述钉杆的夹角处为圆角结构，所述钉杆与所述弯折部的夹角处为圆角结构。

7.根据权利要求1-5任一项所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：在所述顶盖的径向上，所述第二环片的尺寸为所述弯折部的尺寸的1-2倍。

8.根据权利要求1-5任一项所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所述顶盖上设置有泄压结构，所述泄压结构位于所述绝缘件的外边沿与所述顶盖的外边沿之间,所述泄压结构包括泄压孔和防爆片，所述防爆片封堵于所述泄压孔内。

9.根据权利要求1-5任一项所述的结构牢固的盖帽组件，其特征在于：所述顶盖设置有凹槽，所述第一环片位于所述凹槽内。

10.一种圆柱电池，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的结构牢固的盖帽组件。