CN220021537U - 一种顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。该顶盖组件包括顶盖板、第一极柱及第二极柱，顶盖板上开设有极柱孔，第一极柱穿设于极柱孔内，第一极柱上开设有焊接孔，焊接装置能够在焊接孔内焊接第一极柱与极耳，第二极柱与第一极柱相连接。通过在第一极柱远离电芯的一侧开设焊接孔，焊接装置在焊接孔内焊接第一极柱与极耳，避免焊接产生的焊渣掉到电芯中，减小电芯短路风险；同时第一极柱呈中空设置，能够大大减轻盖板组件的重量，实现盖板结构的轻量化。本实用新型提供的电池，通过应用上述顶盖组件，具有较长的使用寿命和较高的安全性。

Description

一种顶盖组件及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。

背景技术

随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车和混合动力车离人们的日常生活越来越近，存在着巨大的商机，同时电动汽车对为其提供能量的锂离子电池的安全性能提出了更高的要求。

然而对于目前广泛应用的方形结构铝壳电池来说，在装配过程中，极耳与极柱在电芯侧焊接组装，极易产生金属颗粒焊渣飞溅，残留的金属颗粒焊渣会引起电芯自放电严重，甚至造成短路风险，影响电芯寿命和安全性。

因此，亟待需要一种顶盖组件及电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种顶盖组件，能够在顶盖板远离电芯的一侧进行极耳与极柱的焊接，避免焊接产生的焊渣掉到电芯中，减小电芯短路风险。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，通过应用上述顶盖组件，具有较长的使用寿命和较高的安全性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

顶盖组件，包括：

顶盖板，所述顶盖板上开设有极柱孔；

第一极柱，穿设于所述极柱孔内，所述第一极柱上开设有焊接孔，用于所述第一极柱与极耳进行焊接；

第二极柱，与第一极柱连接。

作为优选方案，所述焊接孔为盲孔。

作为优选方案，所述焊接孔为通孔，所述第一极柱还包括销块，所述销块设置在所述焊接孔内，所述极耳及所述第一极柱分别与所述销块相固定。

作为优选方案，所述第一极柱包括：

拉拔部；

连接部，所述拉拔部与所述连接部之间设置有薄弱部。

在一个实施例中，所述薄弱部在所述第一极柱的径向尺寸小于所述拉拔部及所述连接部。

作为优选方案，所述连接部包括沿所述顶盖板长度方向延伸的端部。

作为优选方案，第二极柱包括与顶盖板长度延伸方向平行的第一端，和/或，与极柱孔贯穿方向平行的第二端，所述第二端设置于第一极柱与顶盖板之间。

作为优选方案，所述顶盖组件还包括：

上塑胶件，设置在所述第二极柱与所述顶盖板之间，且所述上塑胶件被配置为绝缘所述第二极柱与所述顶盖板。

作为优选方案，所述顶盖组件还包括：

密封圈，所述密封圈的至少部分位于所述极柱孔内。

作为优选方案，所述密封圈的至少部分位于所述顶盖板的上表面，且所述密封圈的至少部分位于所述顶盖板的下表面。

作为优选方案，所述顶盖板的上表面开设有容置槽，上塑胶件容置在所述容置槽内。

作为优选方案，所述顶盖组件还包括下塑胶件，所述下塑胶件设置在所述顶盖板的下方。

电池，包括壳体及电芯，还包括上述的顶盖组件，所述电芯容置在所述壳体内，所述壳体的一端呈敞口设置，所述顶盖组件设置在所述壳体的敞口端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的顶盖组件包括顶盖板、第一极柱及第二极柱，通过极柱分体式设计，及在第一极柱上开设焊接孔，焊接装置能够在焊接孔内对极柱和极耳进行焊接，一方面，可有效防止焊接时金属残渣掉入到电池内部，减小电芯短路风险；另一方面，省去极耳引脚等组件，减少焊接或组装次数，节省电池内部除电芯组件外的剩余空间，可有效提升电池的能量密度。同时第一极柱呈中空设置，能够大大减轻盖板组件的重量，实现盖板结构的轻量化，第二极柱可保证极柱与盖板良好的连接强度，保证电池的密封性。

本实用新型提供的电池，通过应用上述顶盖组件，具有较长的使用寿命和较高的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的顶盖组件的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例一提供的顶盖组件的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例二提供的顶盖组件的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例二提供的顶盖组件的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例三提供的顶盖组件的结构示意图。

附图标记：

100、顶盖组件；

10、顶盖板；11、极柱孔；12、容置槽；

20、第一极柱；21、焊接孔；22、拉拔部；23、连接部；24、薄弱部；25、销块；251、焊点；

30、第二极柱；

40、上塑胶件；

50、下塑胶件；

60、密封圈；

200、电芯；210、极耳。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

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，可以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。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“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。

实施例一

现有技术的方形结构铝壳电池，在装配过程中，极耳与极柱在电芯侧焊接组装，极易产生金属颗粒焊渣飞溅，残留的金属颗粒焊渣会引起电芯自放电严重，甚至造成短路风险，影响电芯寿命和安全性。

为了解决上述问题，如图1所示，本实施例提供了一种顶盖组件100，该顶盖组件100包括顶盖板10、第一极柱20及第二极柱30，顶盖板10上开设有极柱孔11，第一极柱20穿设于极柱孔11内，第一极柱20上开设有焊接孔21，焊接装置能够在焊接孔21内焊接第一极柱20与极耳210，第二极柱30与第一极柱20连接。焊接时，焊头上下夹持叠放的第一极柱20和极耳210，使极耳210贴合在第一极柱20的底部，焊接头的上部伸入到焊接孔21内，使极耳210和第一极柱20焊接相连。通过在第一极柱20远离电芯200的一侧开设焊接孔21，焊接装置在焊接孔21内焊接第一极柱20与极耳210，避免焊接产生的焊渣掉到电芯200中，减小电芯200短路风险；同时第一极柱20呈中空设置，能够大大减轻顶盖组件100的重量，实现顶盖组件100的轻量化。需要说明的是，极耳210与第一极柱20的焊接方式可以为超声波焊接或激光焊接等，上述焊接方式为现有技术，在此不再赘述。

进一步地，如图1所示，焊接孔21为盲孔，盲孔使得继而与第一极柱20的焊接产生的焊渣阻隔在极耳210远离电芯200的一侧，避免焊渣掉到电芯200中。

优选地，如图1所示，顶盖组件100还包括上塑胶件40，上塑胶件40设置在第二极柱30与顶盖板10之间，且上塑胶件40能够绝缘第二极柱30与顶盖板10，避免第二极柱30与顶盖板10短接。

进一步地，如图1所示，顶盖板10的上表面开设有容置槽12，上塑胶件40容置在容置槽12内，便于上塑胶件40的安装，同时能够提高上塑胶件40的扭转强度。

如图1所示，顶盖组件100还包括下塑胶件50，下塑胶件50设置在顶盖板10的下方，下塑胶件50用于绝缘顶盖板10与电芯200，避免电芯200与顶盖板10短接。

如图1所示，顶盖组件100还包括密封圈60，密封圈60的至少部分位于极柱孔11内，作为一种实施方式，密封圈60设置在第二极柱30的外周，以提高第二极柱30与极柱孔11之间的密封性。优选地，密封圈60可以是氟橡胶密封圈或陶瓷密封圈，具有密封效果好，耐久性佳的优点。

进一步地，如图1所示，第一极柱20包括拉拔部22及连接部23，作为一种实施方式，连接部23设置在拉拔部22的下方，即当第一极柱20穿设极柱孔11后，沿第一极柱20的长度方向，连接部23相较于拉拔部22更靠近电芯200。拉拔部22与连接部23之间设置有薄弱部24。可以理解的是，本申请中的“薄弱部”指的是该结构的断裂强度低于连接部23和拉拔部22，在一个实施例中，所述薄弱部24在第一极柱20的径向尺寸小于拉拔部22及连接部23。在另一个实施例中，所述薄弱部24的材质的韧性劣于拉拔部22及连接部23。

在一个优选的实施例中，连接部23还包括沿顶盖板10长度方向延伸的端部，更为优选地，所述端部包括向相反方向延伸的第一端部和第二端部。

在一个优选的实施例中，所述第二极柱30包括与顶盖板10长度延伸方向平行的第一端，和/或，与极柱孔11贯穿方向平行的第二端，所述第二端设置于第一极柱20与顶盖板10之间。

在一个实施例中，第二极柱30为中空的夹套式结构，其内周长大于第一极柱20除端部外的最大外周长。

如图2所示，在一个实施例中，第二极柱30包括与顶盖板10长度延伸方向平行的第一端和与极柱孔11贯穿方向平行的第二端，第一端设置在上塑胶件40上表面，第二端沿极柱孔11延伸，将焊接固定好极耳210的第一极柱20穿过下塑胶件50、顶盖板10、第二极柱30，向上拉动拉拔部22，连接部23向上运动，端部与第二极柱30的第二端接触，持续拉动，使得第二端发生变形，第二端与端部更加贴合，其接触面积增加，形成连接结构，可以理解的是，可对该连接机构进行焊接，进一步提高极柱结构的连接稳定性。

需要说明的是，本申请提及的组件的上表面即指组件靠近电池外侧的一侧表面，下表面即指靠近电池内部的一侧表面。

在一个实施例中，第二端和端部分别设置有对应的凹凸结构，使其在连接部23的上移过程中，提高卡结连接在一起。

当拉动导致一定程度时，第一极柱20能够由薄弱部24处断裂。这样设置的好处是，在操作过程中，无论是人工还是机械手可更好的夹持第一极柱20，提升工作效率，且不会造成电池在电池包中占用更多的空间。

在一个实施例中，第一极柱20被拉伸后，其最下端基本与下塑胶高度平齐，电芯200主体也基本与下塑胶平齐，节省了极耳210弯曲空间，也即减少壳内空间占用，可以提高电芯200能量密度。

本实施例还提供了一种电池，该电池包括壳体及电芯200，电芯200容置在壳体内，壳体实现对电芯200较好的支撑和保护的作用。电池还包括上述的顶盖组件100，壳体的顶端呈敞口设置，顶盖组件100设置在壳体的敞口端，顶盖组件100与壳体形成密闭空间，起到封装电芯200的作用。该电池通过应用上述的顶盖组件100，具有较长的使用寿命和较高的安全性。

实施例二

本实施例提供的顶盖组件100与实施例一基本相同，本实施例公开的顶盖组件100与实施例一的不同之处在于：如图3所示，焊接孔21为通孔，第一极柱20还包括销块25，销块25设置在焊接孔21内，极耳210及第一极柱20分别与销块25相固定。连接时，电芯200引出的极耳210，装入第一极柱20的内部，在第一极柱20的通孔内部再填入销块25，将销块25与极耳210在焊点251处焊接，实现电流导通的作用。极耳210与销块25在第一极柱20远离电芯200的一侧进行焊接连接，能够避免焊渣掉到电芯200内部，减小电芯200短路风险；同时第一极柱20呈中空设置，能够大大减轻盖板组件100的重量，实现盖板结构的轻量化。

如图4所示，电芯200引出的极耳210经过预焊、高分子胶热压束缚后，在极耳210装入第一极柱20内部时，可以人为地向上拉伸极耳210，避免极耳210在壳内弯折冗余，实现电芯200内部空间的高度利用，进一步提高电芯200能量密度。这种方式极片隔膜基本抵触下塑胶。其中，预焊、高分子热压束缚的目的是给极耳210在自电芯200向外部的方向拉伸过程一个限位，防止极耳210拉伸过大，电芯200的极片发生错位。

实施例三

本实施例提供的顶盖组件100与实施例一基本相同，本实施例公开的顶盖组件100与实施例一的不同之处在于：如图5所示，密封圈60的至少部分位于顶盖板10的上表面，且密封圈60的至少部分位于顶盖板10的下表面。这样设置的目的是，一方面，可进一步提升电池在极柱孔11处的密封性，另一方面，防止在第一极柱20向上运动的过程，对上塑胶件40和下塑胶件50的刚性挤压。

进一步地，密封圈60与顶盖板10的下表面凸起和凹槽配合，增加顶盖板10与密封圈60接触面积，提高电芯200的使用安全。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域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。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖板(10)，所述顶盖板(10)上开设有极柱孔(11)；

第一极柱(20)，穿设于所述极柱孔(11)内，所述第一极柱(20)上开设有焊接孔(21)，用于所述第一极柱(20)与极耳(210)进行焊接；

第二极柱(30)，与第一极柱(20)连接。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述焊接孔(21)为盲孔。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述焊接孔(21)为通孔，所述第一极柱(20)还包括销块(25)，所述销块(25)设置在所述焊接孔(21)内，所述极耳(210)及所述第一极柱(20)分别与所述销块(25)相固定。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一极柱(20)包括：

拉拔部(22)；以及

连接部(23)，所述拉拔部(22)与所述连接部(23)之间设置有薄弱部(24)。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接部(23)包括沿所述顶盖板(10)长度方向延伸的端部。

6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二极柱(30)包括与顶盖板(10)长度延伸方向平行的第一端，和/或，与极柱孔(11)贯穿方向平行的第二端；

所述第二端设置于第一极柱(20)与顶盖板(10)之间。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括：密封圈(60)，所述密封圈(60)的至少部分位于所述第一极柱(20)孔(11)内。

8.根据权利要求7所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封圈(60)的至少部分位于所述顶盖板(10)的上表面，且所述密封圈(60)的至少部分位于所述顶盖板(10)的下表面。

9.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板(10)的上表面开设有容置槽(12)，上塑胶件(40)容置在所述容置槽(12)内。

10.电池，包括壳体及电芯(200)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的顶盖组件，所述电芯(200)容置在所述壳体内，所述壳体的一端呈敞口设置，所述顶盖组件设置在所述壳体的敞口端。