CN220172250U - 顶盖结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造技术领域，公开了一种顶盖结构及电池。该顶盖结构包括基板和极柱，基板上设置有焊接环，焊接环与基板为一体成型结构，无需焊接环与基板的焊接工序，进而不存在焊接质量问题，从而可以保证顶盖结构的气密性，同时节约了制造成本。焊接环上开设有贯穿基板上下表面的通孔，极柱穿设于通孔内，极柱与通孔侧壁之间的间隙内注塑形成有注塑件，注塑件用于将极柱固定于焊接环内，从而限制极柱移动，保证了极柱装配的稳定性，提升了顶盖结构的可靠性，同时进一步提高了顶盖结构的气密性。

Description

顶盖结构及电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体涉及一种顶盖结构及电池。

背景技术

随着电池技术的日益成熟，动力电池被广泛应用于电动汽车等领域中。动力电池主要包括电芯、外壳和顶盖结构，电芯容置于外壳内，顶盖结构扣设于外壳的一端。

现有技术中，如申请号为202011535353.3的前期专利中提供的顶盖结构，先将焊接环和极柱通过注塑固定在一起，然后再将焊接环焊接在顶盖结构的基板上，进而将极柱固定在基板上。这种方式工艺较为复杂，成本较高，而且很容易存在焊接质量差的问题，进而导致顶盖结构的气密性较差。

因此，亟需提供一种顶盖结构及电池，以解决上述问题。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，本实用新型的目的在于提供一种顶盖结构，能够节省焊接工序，节约成本，无焊接质量问题，进而保证气密性。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

顶盖结构，包括：

基板，所述基板上设置有焊接环，所述焊接环与所述基板为一体成型结构，所述焊接环上开设有贯穿所述基板上下表面的通孔；

极柱，所述极柱穿设于所述通孔内，所述极柱与所述通孔侧壁之间的间隙内注塑形成有注塑件，所述注塑件用于将所述极柱固定于所述焊接环内。

作为优选方案，所述基板上开设有设置有容置孔，所述容置孔内容置有防爆阀，所述容置孔孔壁之间连接有加强筋，所述加强筋由所述基板冲压形成。

作为优选方案，所述加强筋的数量设置为多个，多个所述加强筋平行且间隔设置于所述容置孔内，多个所述加强筋能形成过滤结构。

作为优选方案，还包括连接片，所述连接片与所述极柱一体成型，所述极柱由所述连接片冲压形成，所述连接片的一侧与电芯的极耳连接。

作为优选方案，所述连接片上开设有多个散热孔。

作为优选方案，还包括止动架，所述止动架设置于所述基板的内侧，所述止动架采用分体式设置，其分设于所述防爆阀的两侧。

作为优选方案，所述基板上开设有注液孔，所述止动架上与所述注液孔对应的位置设置有缓冲挡板。

作为优选方案，还包括绝缘膜，所述绝缘膜设置于所述基板和所述止动架之间，所述绝缘膜对折后能够包裹于电芯的外侧。

作为优选方案，所述绝缘膜沿其长度方向的两端均涂覆有粘接胶。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型的目的在于还提供一种电池，通过设置上述顶盖结构，节省制造成本，还能保证电池的气密性。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

电池，包括外壳和电芯，所述电芯容置于所述外壳内，还包括如上述任一项所述的顶盖结构，所述顶盖结构扣设于所述外壳的一端。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的顶盖结构，在基板上设置有焊接环，焊接环与基板为一体成型结构，无需焊接工序，进而不存在焊接质量问题，从而可以保证顶盖结构的气密性，同时节省了制造成本。另外，极柱与通孔之间的间隙内注塑形成有注塑件，注塑件能够将极柱固定在焊接环内，以限制极柱移动，保证了极柱装配的稳定性，提升了顶盖结构的可靠性，同时进一步提升了顶盖结构的气密性。

本实用新型提供的电池，通过应用上述顶盖结构，节省了制造成本，还能保证电池的气密性。

附图说明

为了更明显易懂的说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单介绍，下面描述的附图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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的顶盖结构正面的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的基板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的顶盖结构的俯视图；

图4是图3中A-A处的剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的顶盖结构背面的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的连接片的俯视图。

图中：

1、基板；11、焊接环；12、通孔；13、容置孔；14、加强筋；15、注液孔；16、防爆阀；

2、极柱；

3、注塑件；

4、连接片；41、散热孔；

5、止动架；51、缓冲挡板；

6、绝缘膜；61、粘接胶；

7、密封圈。

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。

在本实施例的描述中，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。

本实施例提供一种电池，该电池可以是锂离子电池或者其他类型的电池。具体地，该电池包括外壳、电芯和顶盖结构，电芯容置于外壳内，顶盖结构扣设于外壳的一端。其中，外壳用于承载电芯，为电芯提供有效束缚和保护。壳体可以由导电的金属材料制成，例如铝材、铝合金等。顶盖结构可以通过焊接与外壳密封连接。

具体而言，如图1-图4所示，本实施例提供的顶盖结构包括基板1和极柱2，如图2所示，基板1上冲压形成有焊接环11，以使焊接环11与基板1为一体成型结构，焊接环11上开设有贯穿基板1上下表面的通孔12，极柱2穿设于通孔12内。相较于现有技术而言，上述设置无需焊接工序，进而不存在焊接质量问题，从而可以保证顶盖结构的气密性，同时节省了制造成本。

进一步地，如图4所示，极柱2与通孔12侧壁之间的间隙内通过填充塑料以注塑形成注塑件3，注塑件3用于将极柱2固定于焊接环11内，以限制极柱2移动，保证了极柱2装配的稳定性，提升了顶盖结构的可靠性，同时进一步提升了顶盖结构的气密性。值得注意的是，参考图4，注塑件3不仅形成于焊接环11的通孔12内部，还有一部分形成于焊接环11的外表面上，从而进一步提高了固定效果。

参考图1和图2，需要说明的是，基板1沿长度方向的两端均冲压形成有焊接环11，每个焊接环11内均固定有一个极柱2，两个极柱2分别为正极极柱和负极极柱。

进一步地，如图1和图2所示，基板1上开设有容置孔13，容置孔13内容置有防爆阀16，当电池发生热失控时，电池内部的高温物质会通过防爆阀16喷出，使电池快速泄压，避免电池爆炸而导致安全事故的发生。优选地，容置孔13的孔壁之间连接有加强筋14，加强筋14由基板1冲压形成，冲压的加工方式生产效率高，成本较低，且操作方便。通过设置加强筋14，能够提高容置孔13处的结构强度，防止泄压时容置孔13的位置发生变形。

优选地，加强筋14的数量设置为多个，多个加强筋14平行且间隔设置于容置孔13内，以进一步提高容置孔13位置的结构强度。其次，多个加强筋14还能形成过滤结构，在电池泄压时能够防止固体物飞溅出来。

进一步地，如图4和图5所示，本实施例提供的顶盖结构还包括止动架5，止动架5设置于基板1的内侧，极柱2能够依次穿设止动架5和基板1。其中，止动架5为塑胶件，能够对电芯起到固定作用，防止电芯晃动，还能够起到绝缘作用。止动架5采用分体式设置，其分设于容置孔13的两侧，以避让防爆阀16的位置。

优选地，如图4所示，止动架5上供极柱2穿设的孔位与注塑件3之间的配合间隙内设置有密封圈7，能够进一步提高顶盖结构的密封性。

进一步地，如图5所示，本实施例提供的顶盖结构还包括连接片4，连接片4与极柱2一体成型，减小了电池的电阻，且极柱2由连接片4冲压形成，使得极柱2内部中空，减轻了顶盖结构的重量，也为电解液提供了更多的缓存空间。极柱2依次穿设于止动架5和基板1后，连接片4抵接于止动架5的下表面。需要说明的是，连接片4的数量设置为两个，分别为负极连接片和正极连接片。示例性地，负极连接片的一侧与负极极柱连接，另一侧与电芯的负极极耳连接，以形成负极回路。正极连接片的一侧与正极极柱连接，另一侧与电芯的正极极耳连接，以形成正极回路，最终形成完整的通路，使得电池能够顺利进行充放电过程。

优选地，如图6所示，连接片4上开设有多个散热孔41。多个散热孔41增大了散热面积，提高了电池的散热效果，同时还能起到过流保护的作用。

进一步地，如图2所示，基板1上开设有注液孔15，通过注液孔15能够便于向外壳内部注入电解液。现有技术中，注液时通常采用高压注液的方式，高压注液时，电解液的冲击力较大，很容易导致电芯的极耳开裂或者直接导致电芯损坏。

参考图2和图5，为解决上述问题，在本实施例中，止动架5上与注液孔15对应的位置设置有缓冲挡板51。具体地，止动架5的一端开设有缺口，缺口与注液孔15正对，缓冲挡板51设置于止动架5的内侧且与缺口正对。当电解液从注液孔15内注入时，电解液先经过缺口流至缓冲挡板51上，经缓冲挡板51缓冲后，再从缺口的一端流入外壳内，以防止电解液的冲击力损坏电芯或者电芯极耳。

优选地，如图1所示，本实施例提供的顶盖结构还包括绝缘膜6，绝缘膜6能够包裹于电芯的外侧，防止电芯和电芯极耳分别与外壳接触而造成短路，提高了对于电芯的绝缘保护效果。其中，绝缘膜6可以是麦拉膜。

现有技术中，通常将绝缘膜6顶部与止动架5热烫固定，为了满足热烫要求，需要在止动架5上预留出热烫尺寸以便于固定绝缘膜6，因此止动架5需要具有一定的厚度，但是这样会增加空间的占用。同时热烫绝缘膜6时容易产生拉丝现象，该现象出现于外壳与顶盖结构的配合间隙处，在后续焊接外壳和顶盖结构时容易产生焊接质量问题。

为解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，绝缘膜6固定于基板1和止动架5之间，绝缘膜6的两端分别朝基板1的两侧延伸，绝缘膜6弯折后能够覆盖于电芯的两个侧面上。通过采用这种设置，使得基板1、绝缘膜6和止动架5三者集成在一起，无需再单独将绝缘膜6热烫于止动架5上，止动架5也无需预留出热烫尺寸，进而减小了止动架5的厚度，节省了空间的占用。但是，止动架5的厚度也不能设置得太薄，优选地，止动架5的厚度需要大于等于连接片4的厚度和电芯极耳的厚度之和，使得止动架5在满足结构强度的同时又能节省空间。

优选地，如图5所示，绝缘膜6沿其长度方向的两端均涂覆有粘接胶61。绝缘膜6弯折后，位于两端的粘接胶61分别粘附于电芯的两个侧面上，以将绝缘膜6固定，后续还需在绝缘膜6外再包裹一层胶带。通过设置粘接胶61，能够将绝缘膜6固定，防止绝缘膜6翻折以及包裹胶带时因绝缘膜6褶皱而引起包胶褶皱。

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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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 (9)

1.顶盖结构，其特征在于，包括：

基板(1)，所述基板(1)上设置有焊接环(11)，所述焊接环(11)与所述基板(1)为一体成型结构，所述焊接环(11)上开设有贯穿所述基板(1)上下表面的通孔(12)；

极柱(2)，所述极柱(2)穿设于所述通孔(12)内，所述极柱(2)与所述通孔(12)侧壁之间的间隙内注塑形成有注塑件(3)，所述注塑件(3)用于将所述极柱(2)固定于所述焊接环(11)内；

连接片(4)，与所述极柱(2)一体成型，且所述极柱(2)由所述连接片(4)冲压形成，所述连接片(4)的一侧与电芯的极耳连接。

2.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述基板(1)上开设有设置有容置孔(13)，所述容置孔(13)内容置有防爆阀(16)，所述容置孔(13)的孔壁之间连接有加强筋(14)，所述加强筋(14)由所述基板(1)冲压形成。

3.根据权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于，所述加强筋(14)的数量设置为多个，多个所述加强筋(14)平行且间隔设置于所述容置孔(13)内，多个所述加强筋(14)能形成过滤结构。

4.根据权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于，所述连接片(4)上形成有多个散热孔(41)。

5.根据权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于，还包括止动架(5)，所述止动架(5)设置于所述基板(1)的内侧，所述止动架(5)采用分体式设置，其分设于所述容置孔(13)的两侧。

6.根据权利要求5所述的顶盖结构，其特征在于，所述基板(1)上开设有注液孔(15)，所述止动架(5)上与所述注液孔(15)对应的位置设置有缓冲挡板(51)。

7.根据权利要求5所述的顶盖结构，其特征在于，还包括绝缘膜(6)，所述绝缘膜(6)设置于所述基板(1)和所述止动架(5)之间，所述绝缘膜(6)对折后能够包裹于电芯的外侧。

8.根据权利要求7所述的顶盖结构，其特征在于，所述绝缘膜(6)沿其长度方向的两端均涂覆有粘接胶(61)。

9.电池，包括外壳和电芯，所述电芯容置于所述外壳内，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的顶盖结构，所述顶盖结构扣设于所述外壳的一端。