CN220306366U - 一种电芯盖板结构、电芯及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯盖板结构、电芯及电池包，盖板连接结构包括：盖体；外极柱，与所述盖体注塑连接；内极柱，与所述外极柱分体设置，所述内极柱至少部分处于所述盖体内侧，且连接至所述外极柱；汇流盘，连接至所述内极柱。本实用新型能够在使用时根据电芯过流能力需求以及汇流盘与极柱结构的连接强度而设计内极柱结构，从而可有效保证极柱结构与汇流盘的有效连接面积，也即可有效保证极柱结构与汇流盘的连接结构强度和电芯的过流能力。

Description

一种电芯盖板结构、电芯及电池包

技术领域

本实用新型涉及电芯技术领域，尤其涉及一种电芯盖板结构、电芯及电池包。

背景技术

电芯盖板结构主要包括盖体和设置在盖体上的极柱，极柱下端连接有汇流盘。汇流盘处于壳体内。通常地，盖体和极柱采用注塑成型，极柱和汇流盘焊接。但是盖体和极柱在注塑成型后，处于盖体内侧的极柱结构容易被注塑材料包覆而导致极柱与汇流盘的焊接区域过小，影响极柱与汇流盘焊接结构强度的同时也限制了电芯的过流能力。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型的目的在于提供一种电芯盖板结构，其可有效保证极柱结构与汇流盘的连接结构强度和电芯的过流能力。

本实用新型的第二个目的在于提供一种电芯，其汇流盘与极柱结构连接强度大，安全性高。

本实用新型的第三个目的在于提供一种电池包，其安全性高。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种电芯盖板结构，包括：盖体；外极柱，与所述盖体注塑连接；内极柱，与所述外极柱分体设置，所述内极柱至少部分处于所述盖体内侧，且连接至所述外极柱；汇流盘，连接至所述内极柱。

根据一种优选实施方式，所述内极柱与所述外极柱构成极柱结构，所述极柱结构与所述盖体之间注塑有塑胶绝缘层；所述塑胶绝缘层上贯穿设置有第一通孔，所述极柱结构穿设于所述第一通孔内。

根据一种优选实施方式，所述第一通孔的内壁设置有第一卡接结构，所述极柱结构上设置有与所述第一卡接结构适配的第二卡接结构，所述第一卡接结构卡接至所述第二卡接结构。

根据一种优选实施方式，所述第二卡接结构为凹槽结构，所述第一卡接结构为与所述凹槽结构适配的卡凸结构；或者所述第二卡接结构为卡凸结构，所述第一卡接结构为与所述卡凸结构适配的凹槽结构。

根据一种优选实施方式，所述外极柱包括一体连接的外接部和内接部，所述内接部的外径小于所述外接部的内径，所述外接部抵接于所述塑胶绝缘层的一侧。

根据一种优选实施方式，所述塑胶绝缘层包括一体注塑成型的下安装段和上安装段，其中，所述上安装段的设置有第一槽孔，所述下安装段设置有第二槽孔，所述第一槽孔和所述第二槽孔连通构成所述第一通孔；所述外接部适配于所述第一槽孔内，所述内接部适配于所述第二槽孔内。

根据一种优选实施方式，所述塑胶绝缘层还包括与所述下安装段和所述上安装段一体注塑成型的主体板，所述主体板连接于所述下安装段背离所述上安装段的一端，并且所述主体板设于所述盖体背离所述上安装段的一侧。

根据一种优选实施方式，所述内极柱包括相互连接的第一焊接部和第二焊接部，其中，所述第一焊接部插入所述第一通孔内并焊接至所述外极柱，所述第二焊接部至少部分处于所述第一通孔外侧且沿塑胶绝缘层的内侧面延伸设置，所述汇流盘焊接至所述第二焊接部。

根据一种优选实施方式，所述第一焊接部的外形与所述第一通孔适配，为一端封闭的圆筒状，所述第一焊接部的封闭端嵌入所述第一通孔内且连接至所述外极柱，所述第二焊接部处于所述第一焊接部的开口端，且沿所述第一焊接部的开口端环设。

根据一种优选实施方式，所述盖体上贯穿设置有第二通孔，所述第二通孔的内壁和所述塑胶绝缘层两者中的一者设有限位凸起，另一者设有第一限位槽，所述限位凸起嵌入所述第一限位槽内。

根据一种优选实施方式，所述盖体上贯穿设置有第二通孔，所述第二通孔的内壁设置有第二限位槽，所述塑胶绝缘层穿设于所述第二通孔内，所述塑胶绝缘层至少部分延伸至所述第二限位槽内。

一种电芯，包括上述的电芯盖板结构。

一种电池包，包括上述的电芯。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型的结构设计，能够在使用时根据电芯过流能力需求以及汇流盘与极柱结构的连接强度而设计内极柱结构，从而可有效保证极柱结构与汇流盘的有效连接面积，也即可有效保证极柱结构与汇流盘的连接结构强度和电芯的过流能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电芯盖板结构拆除密封钉后的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电芯盖板结构拆除密封钉后的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电芯盖板结构的正视结构示意图；

图4为图3中A-A截面的剖视结构示意图；

图5为图4中B处结构的局部放大示意图；

图6为图4中C处结构的局部放大示意图；

图7为本实用新型实施例提供的外极柱的结构示意图。

图标：100、盖体；101、第二通孔；102、限位凸起；103、第二限位槽；110、极柱结构；111、内极柱；1111、第一焊接部；1112、第二焊接部；112、外极柱；1121、外接部；1122、内接部；1123、第二卡接结构；120、焊接凸起；121、密封钉；122、第一孔段；123、第二孔段；124、注液孔；125、圆角；126、第二台阶面；130、塑胶绝缘层；131、主体板；132、上安装段；133、第三通孔；134、第一槽孔；135、第二槽孔；1351、第一卡接结构；136、下安装段；137、第一通孔；138、第一限位槽；140、汇流盘。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本实用新型中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

进一步地，本实用新型的描述中，需要理解的是，所提及的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对具体实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

请参照图1至图7，一种电芯盖板结构，包括盖体100、极柱结构110和汇流盘140，本实施例中，极柱结构110包括外极柱112和内极柱111，外极柱112和内极柱111分体设置，且二者相互连接，也即内极柱111与外极柱112构成极柱结构110，其中，外极柱112与盖体100注塑连接；内极柱111处于盖体100内侧且连接至外极柱112；汇流盘140连接至内极柱111。在将极柱结构110与盖体100注塑连接时，将盖体100和外极柱112固定在注塑模具型腔内，也即先将盖体100与外极柱112注塑连接，然后将内极柱111与外极柱112连接，最后将汇流盘140连接至内极柱111即可。在实际使用过程中，可根据电芯过流能力需求以及汇流盘140与极柱结构110的连接强度而设计内极柱111结构，从而可有效保证极柱结构110与汇流盘140的有效连接面积，也即可有效保证极柱结构110与汇流盘140的连接结构强度和电芯的过流能力。

可选地，外极柱112与内极柱111采用激光焊接。内极柱111与汇流盘140采用激光焊接。

进一步地，极柱结构110与盖体100之间设置有塑胶绝缘层130；塑胶绝缘层130上贯穿设置有第一通孔137，极柱结构110穿设于第一通孔137内；第一通孔137的内壁设置有第一卡接结构1351，极柱结构110上设置有与第一卡接结构1351适配的第二卡接结构1123，第一卡接结构1351卡接至第二卡接结构1123。本实施例中，可选地，塑胶绝缘层130为盖体100和外极柱112注塑成型时的注塑材料形成。这里的塑胶绝缘层130一方面用于将盖体100与极柱结构110进行绝缘，另一方面可将二者注塑连接。第一卡接结构1351与第二卡接结构1123配合能够提高极柱结构110与塑胶绝缘层130之间的连接强度。

优选地，如图4和图5所示，第二卡接结构1123为设置于极柱结构110上的凹槽结构，第一卡接结构1351为与凹槽结构适配的卡凸结构。在盖体100与极柱结构110也即盖体100与外极柱112注塑连接过程中，塑胶绝缘层130流动至凹槽结构内形成卡凸结构。当然，在其他实施例中，第二卡接结构1123也可以是卡凸结构，第一卡接结构1351为与卡凸结构适配的凹槽结构。这里的凹槽结构与卡凸结构相互配合能够有效增大极柱结构110与塑胶绝缘层130之间的连接面积，从而可有效提高极柱结构110与塑胶绝缘层130之间的连接强度。

本实施例中，盖体100上贯穿设置有第二通孔101，第二通孔101的内壁设置有第二限位槽103，塑胶绝缘层130穿设于第二通孔101内，塑胶绝缘层130至少部分延伸至第二限位槽103。在极柱结构110与盖体100注塑连接过程中，塑胶绝缘层130流动至第二限位槽103内，可增大塑胶绝缘层130与盖体100的连接面积，有效增大二者的连接强度，同时可防止塑胶绝缘层130在第二通孔101内沿第二通孔101的周向出现错位移动。

进一步地，如图2和图5所示，外极柱112包括相互连接的外接部1121和内接部1122，内接部1122的外径小于外接部1121的内径，第二卡接结构1123设置于内接部1122。如此设置，能够在一定程度上减小第二通孔101的孔径，保证盖体100的结构强度。本实施例中，外接部1121和内接部1122一体成型。

本实施例中，如图2和图5所示，塑胶绝缘层130包括依次连接的主体板131、下安装段136和上安装段132，具体地，主体板131连接于下安装段136背离上安装段132的一端，并且主体板131设于盖体100背离上安装段132的一侧。本实施例中，上安装段132的顶面设置有第一槽孔134，第一槽孔134的底部设置有第二槽孔135，第二槽孔135贯穿上安装段132和下安装段136，第一槽孔134和第二槽孔135构成第一通孔137；外接部1121适配于第一槽孔134内，内接部1122适配于第二槽孔135内，内极柱111插入第二槽孔135连接至内接部1122。本实施例中，第一卡接结构1351设置于第二槽孔135的内侧壁。主体板131至少部分沿盖体100的内侧面延伸并贴合连接至盖体100的内侧面。增大了塑胶绝缘层130与盖体100的连接面积，提高了二者的连接强度。

进一步地，下安装段136的周侧面环设有第一限位槽138，盖体100上贯穿设置有第二通孔101，第二通孔101的内壁沿设置有与第一限位槽138适配的限位凸起102，限位凸起102嵌入第一限位槽138内。具体地，当盖体100与极柱结构110注塑连接时，塑胶绝缘层130沿第二通孔101的内壁流动以将限位凸起102包覆，从而形成上述的第一限位槽138，以进一步提高塑胶绝缘层130与盖体100之间的连接强度。

本实施例中，如图2和图5所示，内极柱111包括相互连接的第一焊接部1111和第二焊接部1112，其中，第一焊接部1111插入第一通孔137内并焊接至外极柱112，第二焊接部1112至少部分处于第一通孔137外侧且沿塑胶绝缘层130的内侧面延伸设置，汇流盘140焊接至第二焊接部1112。这里的第一焊接部1111和第二焊接部1112一体冲压成型。在使用时，根据实际需要设计第二焊接部1112的连接面积，也即设计第二焊接部1112处于第一通孔137外侧且沿塑胶绝缘层130的内侧面延伸设置的部分结构的面积以保证第二焊接部1112与汇流盘140之间的连接面积。

本实施例中，第一焊接部1111的外形与第一通孔137适配，为一端封闭的圆筒状，第一焊接部1111的封闭端嵌入第一通孔137内且连接至外极柱112，第二焊接部1112处于第一焊接部1111的开口端，且沿第一焊接部1111的开口端环设。如此设置，方便内极柱111装配且与外极柱112焊接。具体地，可将焊枪通过第一焊接部1111的开口端伸入至第一焊接部1111的封闭端进行焊接即可。

请参照图1至图6，本实施例中，盖体100上设置有焊接凸起120，盖体100上贯穿设置有注液孔124；其中，焊接凸起120设置于盖体100的外侧面，且封堵于注液孔124的进液端，焊接凸起120上设置有用于装配密封钉121的装配孔，装配孔连通至注液孔124。本实施例中，主体板131上贯穿设置有第三通孔133，第三通孔133与注液孔124连通。这里的焊接凸起120结构在盖体100外侧面向上延伸凸起，在使用时，通过连通至注液孔124的装配孔进行电芯壳体(图中未示出)内的电解液的装填，电解液装填完成后将密封钉121装配在装配孔内，以将装配孔封堵，也即实现密封钉121将注液孔124封堵。这里的焊接凸起120能够使得密封钉121在进行激光焊接时产生的热量集中在焊接凸起120上，也即热源远离盖体100，从而可防止盖体100受热变形受损，确保密封钉121激光焊接封堵注液孔124的同时保证了电芯盖板结构的密封性。

本实施例中，可选地，焊接凸起120与盖体100一体注塑成型。

可选地，焊接凸起120的周侧面与盖体100的外侧面的过渡连接处设置有圆角125。圆角125能够减小焊接凸起120的周侧面与盖体100的外侧面的过渡连接处的应力集中。

本实施例中，焊接凸起120的顶端面与盖体100的外侧面之间的最短距离为D，D＝1.5mm-2.5mm。优选地，D＝2mm。

如图3所示，装配孔包括连通至注液孔124的第一孔段122，第一孔段122为大端远离盖体100一侧设置的锥孔。大端远离盖体100一侧的锥孔造型的第一孔段122便于电解液装填，同时方便装配孔与密封钉121密封装配。

进一步地，装配孔还包括第二孔段123，第一孔段122通过第二孔段123连通至注液孔124。第一孔段122和第二孔段123的连接处形成第二台阶面126。第二孔段123为大端远离盖体100一侧设置的锥孔。这里的第二台阶面126能够配合第一孔段122的内侧面对密封钉121进行结构支撑，以提高密封钉121焊接在装配孔后的结构稳定性。第二孔段123的锥孔结构同第一孔段122的锥孔结构，以便于电解液顺利装填至电芯壳体内。

本实施例中，如图2和图3所示，焊接凸起120的顶端面不高于外极柱112的顶端面。优选地，焊接凸起120的顶端面低于外极柱112的顶端面。如此设置，当电芯与汇流排组件(图中未示出)装配时，可有效降低焊接凸起120与汇流排组件产生空间干涉的可能性。

本实施例中还提供了一种电芯，包括上述的电芯盖板结构。其汇流盘140与极柱结构110连接强度大，安全性高。

需要说明的是，本实施例示意图提供的为圆柱电芯的电芯盖板结构，可以理解的是，在另外的实施例中，该电芯盖板结构也可应用于方块电芯等其他电芯的盖板结构。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种电芯盖板结构，其特征在于，包括：

盖体(100)；

外极柱(112)，与所述盖体(100)注塑连接；

内极柱(111)，与所述外极柱(112)分体设置，所述内极柱(111)至少部分处于所述盖体(100)内侧，且连接至所述外极柱(112)；

汇流盘(140)，连接至所述内极柱(111)。

2.根据权利要求1所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述内极柱(111)与所述外极柱(112)构成极柱结构(110)，所述极柱结构(110)与所述盖体(100)之间注塑有塑胶绝缘层(130)；

所述塑胶绝缘层(130)上贯穿设置有第一通孔(137)，所述极柱结构(110)穿设于所述第一通孔(137)内。

3.根据权利要求2所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述第一通孔(137)的内壁设置有第一卡接结构(1351)，所述极柱结构(110)上设置有与所述第一卡接结构(1351)适配的第二卡接结构(1123)，所述第一卡接结构(1351)卡接至所述第二卡接结构(1123)。

4.根据权利要求3所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述第二卡接结构(1123)为凹槽结构，所述第一卡接结构(1351)为与所述凹槽结构适配的卡凸结构；或者

所述第二卡接结构(1123)为卡凸结构，所述第一卡接结构(1351)为与所述卡凸结构适配的凹槽结构。

5.根据权利要求2所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述外极柱(112)包括一体连接的外接部(1121)和内接部(1122)，所述内接部(1122)的外径小于所述外接部(1121)的内径，所述外接部(1121)抵接于所述塑胶绝缘层(130)的一侧。

6.根据权利要求5所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述塑胶绝缘层(130)包括一体注塑成型的下安装段(136)和上安装段(132)，其中，

所述上安装段(132)的设置有第一槽孔(134)，所述下安装段(136)设置有第二槽孔(135)，所述第一槽孔(134)和所述第二槽孔(135)连通构成所述第一通孔(137)；

所述外接部(1121)适配于所述第一槽孔(134)内，所述内接部(1122)适配于所述第二槽孔(135)内。

7.根据权利要求6所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述塑胶绝缘层(130)还包括与所述下安装段(136)和所述上安装段(132)一体注塑成型的主体板(131)，所述主体板(131)连接于所述下安装段(136)背离所述上安装段(132)的一端，并且所述主体板(131)设于所述盖体(100)背离所述上安装段(132)的一侧。

8.根据权利要求2所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述内极柱(111)包括相互连接的第一焊接部(1111)和第二焊接部(1112)，其中，

所述第一焊接部(1111)插入所述第一通孔(137)内并焊接至所述外极柱(112)，所述第二焊接部(1112)至少部分处于所述第一通孔(137)外侧且沿塑胶绝缘层(130)的内侧面延伸设置，所述汇流盘(140)焊接至所述第二焊接部(1112)。

9.根据权利要求8所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述第一焊接部(1111)的外形与所述第一通孔(137)适配，为一端封闭的圆筒状，所述第一焊接部(1111)的封闭端嵌入所述第一通孔(137)内且连接至所述外极柱(112)，所述第二焊接部(1112)处于所述第一焊接部(1111)的开口端，且沿所述第一焊接部(1111)的开口端环设。

10.根据权利要求2-9任一项所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述盖体(100)上贯穿设置有第二通孔(101)，所述第二通孔(101)的内壁和所述塑胶绝缘层(130)两者中的一者设有限位凸起(102)，另一者设有第一限位槽(138)，所述限位凸起(102)嵌入所述第一限位槽(138)内。

11.根据权利要求2-9任一项所述的电芯盖板结构，其特征在于，所述盖体(100)上贯穿设置有第二通孔(101)，所述第二通孔(101)的内壁设置有第二限位槽(103)，所述塑胶绝缘层(130)穿设于所述第二通孔(101)内，所述塑胶绝缘层(130)至少部分延伸至所述第二限位槽(103)内。

12.一种电芯，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的电芯盖板结构。

13.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求12所述的电芯。