CN220341480U - 顶盖结构、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及顶盖结构、电池及用电设备，该顶盖结构，包括盖板以及极柱结构，所述盖板具有通孔，所述极柱结构包括铜块和铝块，所述铝块与所述盖板的一侧之间设置有第一塑胶件，所述铜块与所述盖板的另一侧之间设置有第二塑胶件，所述第一塑胶件和所述第二塑胶件均具有与所述通孔对应的避让孔，所述避让孔和所述通孔形成容置空间，所述铝块的至少一部分和所述铜块的至少一部分均位于所述容置空间内；在实际应用过程中，铜块和铝块采用螺纹连接结构代替现有的摩擦焊，有效地降低了顶盖的加工成本以及避免了在使用过程中有脱落风险，进而提高电池的使用安全性。

Description

顶盖结构、电池及用电设备

技术领域

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及顶盖结构、电池及用电设备。

背景技术

锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

现有的电池顶盖负极柱一般为铜铝复合极柱，铜铝复合极柱一般采用摩擦焊工艺，将极柱铝部分设置在极柱铜部分上侧。然而，摩擦焊的加工成本较高，且摩擦焊中产生的热量和压力很大，如果焊接不均匀或者焊接材料质量不好，就容易导致焊缝断裂，使得极柱在使用过程中有脱落的风险，进而影响电池的使用安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供顶盖结构，解决现有技术中采用摩擦焊的铜铝复合极柱加工成本较高，且在使用过程中有脱落的风险，影响电池的使用安全的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

顶盖结构，包括盖板以及极柱结构，所述盖板具有通孔，所述极柱结构包括铜块和铝块，所述铝块与所述盖板的一侧之间设置有第一塑胶件，所述铜块与所述盖板的另一侧之间设置有第二塑胶件，所述第一塑胶件和所述第二塑胶件均具有与所述通孔对应的避让孔，所述避让孔和所述通孔形成容置空间，所述铝块的至少一部分和所述铜块的至少一部分均位于所述容置空间内，且所述所述铝块的至少一部分和所述铜块的至少一部分螺纹连接。

优选地，所述铝块包括第一基部以及与所述第一基部连接的第一连接部，所述第一塑胶件设置于所述第一基部和所述盖板的一侧之间，所述铜块包括第二基部以及与所述第二基部连接的第二连接部，所述第二塑胶件设置于所述第二基部和所述盖板的另一侧之间，所述第一连接部和所述第二连接部均位于所述容置空间内，且所述第一连接部和所述第二连接部螺纹连接。

优选地，所述第一塑胶件上设置有容置槽，所述避让孔设置于所述容置槽的底部，所述第一基部设置于所述容置槽内。

优选地，所述第一塑胶件和所述盖板中的一个设置有凸起部，所述第一塑胶件和所述盖板中的另一个设置有与所述凸起部相配合的凹陷部。

优选地，所述盖板的另一侧设置有第一限位槽，所述通孔位于所述第一限位槽，所述第二塑胶件的一侧设置有与所述第一限位槽对应的限位凸起，所述避让孔位于所述限位凸起，所述限位凸起位于所述第一限位槽内。

优选地，所述第二塑胶件的另一侧设置有与所述限位凸起对应的第二限位槽，所述第二基部位于所述第二限位槽。

优选地，还包括密封件，所述密封件设置于所述盖板和所述第二基部之间，且所述密封件部分容置于所述第一连接部和/或所述第二连接部与所述容置空间形成的的间隙内。

优选地，所述极柱结构设置有两个，两个所述极柱结构并列设置于所述盖板上，且两个所述极柱结构的极性相反。

本实用新型的另一目的在于：电池，包括壳体、电芯以及说明书前文所述的顶盖结构，所述顶盖结构盖设在所述壳体的开口，并与所述壳体之间形成有空腔，所述电芯设置于所述空腔内。

本实用新型的又一目的在于：用电设备，包括说明书前文所述的电池。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的顶盖结构，通过盖板和极柱结构的配合使用，极柱结构包括铜块和铝块，铝块与盖板的一侧之间设置有第一塑胶件，铜块与盖板的另一侧之间设置有第二塑胶件，第一塑胶件和第二塑胶件用于隔离铜块和铝块与盖板的接触，有效地防止铜块和铝块与盖板导电连接导致电池短路。盖板具有通孔，第一塑胶件和第二塑胶件均具有与通孔对应的避让孔，避让孔和通孔形成容置空间，铝块的至少一部分和铜块的至少一部分位于容置空间，且铝块的至少一部分和铜块的至少一部分螺纹连接，在实际应用过程中，铜块和铝块采用螺纹连接结构代替现有的摩擦焊，有效地降低了顶盖的加工成本以及避免了在使用过程中有脱落风险，进而提高电池的使用安全性，同时，铜块和铝块可拆卸安装，便于顶盖返修、零部件回收利用。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型电池的结构示意图。

图2为本实用新型顶盖结构的结构示意图。

图3为本实用新型顶盖结构的剖面结构示意图。

图4为图3中A处的放大结构示意图。

图5为本实用新型顶盖结构的另一剖面结构示意图。

图6为图5中B处的放大结构示意图。

图7为本实用新型顶盖结构的分解示意图。

图8为本实用新型顶盖结构的另一分解示意图。

图9为本实用新型盖板的结构示意图。

图10为本实用新型第一塑胶件的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、电池；

10、顶盖结构；11、盖板；111、通孔；112、第一限位槽；113、防爆阀；114、注液孔；12、极柱结构；121、铝块；1211、第一基部；1212、第一连接部；122、铜块；1221、第二基部；1222、第二连接部；13、第一塑胶件；131、容置槽；1311、第一凹槽；1312、第二凹槽；14、第二塑胶件；141、限位凸起；142、第二限位槽；143、支撑部；144、透气部；15、避让孔；16、凸起部；17、凹陷部；18、密封件；

20、壳体。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。

以下结合附图1～10对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型实施例的用电设备，包括电池100。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、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；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本实用新型实施例对上述用电设备不做特殊限制。

需要说明的是，电池100可以是一个，也可以是多个。若电池100为多个，多个电池100之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池100中既有串联又有并联。多个电池100之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池100构成的整体容纳于箱体内；当然，也可以是多个电池100先串联或并联或混联组成电池100模块，多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体。

请参阅图1，本实用新型实施例的电池100，包括壳体20、电芯以及顶盖结构10，所述顶盖结构10盖设在所述壳体20的开口，并与所述壳体20之间形成有空腔，所述电芯设置于所述空腔内。

需要说明的是，本实用新型实施例的壳体20为一侧开口的空心结构。

请参阅图1～4、图7～8，本实用新型实施例的顶盖结构10，包括盖板11以及极柱结构12，所述盖板11具有通孔111，所述极柱结构12包括铜块122和铝块121，所述铝块121与所述盖板11的一侧之间设置有第一塑胶件13，所述铜块122与所述盖板11的另一侧之间设置有第二塑胶件14，所述第一塑胶件13和所述第二塑胶件14均具有与所述通孔111对应的避让孔15，所述避让孔15和所述通孔111形成容置空间，所述铝块121的至少一部分和所述铜块122的至少一部分均位于所述容置空间内，且所述所述铝块121的至少一部分和所述铜块122的至少一部分螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例的顶盖结构10，通过盖板11和极柱结构12的配合使用，极柱结构12包括铜块122和铝块121，铝块121与盖板11的一侧之间设置有第一塑胶件13，铜块122与盖板11的另一侧之间设置有第二塑胶件14，第一塑胶件13和第二塑胶件14用于隔离铜块122和铝块121与盖板11的接触，有效地防止铜块122和铝块121与盖板11导电连接导致电池100短路。盖板11具有通孔111，第一塑胶件13和第二塑胶件14均具有与通孔111对应的避让孔15，避让孔15和通孔111形成容置空间，铝块121的至少一部分和铜块122的至少一部分位于容置空间，且铝块121的至少一部分和铜块122的至少一部分螺纹连接，在实际应用过程中，铜块122和铝块121采用螺纹连接代替现有的摩擦焊，有效地降低了顶盖的加工成本以及避免了在使用过程中有脱落风险，进而提高电池100的使用安全性，同时，铜块122和铝块121可拆卸安装，便于顶盖返修、零部件回收利用。

请参阅图4、图6、图7～8，在一些实施例中，所述铝块121包括第一基部1211以及与所述第一基部1211连接的第一连接部1212，所述第一塑胶件13设置于所述第一基部1211和所述盖板11的一侧之间，所述铜块122包括第二基部1221以及与所述第二基部1221连接的第二连接部1222，所述第二塑胶件14设置于所述第二基部1221和所述盖板11的另一侧之间，所述第一连接部1212和所述第二连接部1222均位于所述容置空间内，且所述第一连接部1212和所述第二连接部1222螺纹连接。通过设置铝块121和铜块122，铝块121的第一连接部1212和铜块122的第二连接部1222均位于容置空间，铝块121和铜块122通过第一连接部1212和第二连接部1222螺纹连接，有效地实现铝块121和铜块122的安装。

需要说明的是，第一连接部1212和第二连接部1222中的一个设置有螺纹槽，第一连接部1212和第二连接部1222中的另一个与螺纹槽螺纹连接。

在一些实施例中，所述第一塑胶件13上设置有容置槽131，所述避让孔15设置于所述容置槽131的底部，所述第一基部1211设置于所述容置槽131内。通过容置槽131的设置，容置槽131位于第一塑胶件13上，用于容置铝块121的第一基部1211，有效地对铝块121进行定位安装。

需要说明的是，容置槽131为阶梯槽，第一基部1211的形状与阶梯槽对应。有效地对铝块121的限位安装。具体地，阶梯槽包括第一凹槽1311和第二凹槽1312，第一凹槽1311的开口面积小于第二凹槽1312，避让孔15位于第一凹槽1311内。

请参阅图9～10，在一些实施例中，所述第一塑胶件13和所述盖板11中的一个设置有凸起部16，所述第一塑胶件13和所述盖板11中的另一个设置有与所述凸起部16相配合的凹陷部17。通过凸起部16和凹陷部17的配合使用，第一塑胶件13和盖板11之间通过凸起部16和凹陷部17配合进行安装，凸起部16设置与凹陷部17内，有效地提高第一塑胶件13和盖板11之间的连接效果，同时便于第一塑胶件13的定位安装。

需要说明的是，凸起部16和凹陷部17的横截面形状可以是矩形、梯形、半圆形、五边形或六边形等。

在一些实施例中，所述盖板11的另一侧设置有第一限位槽112，所述通孔111位于所述第一限位槽112，所述第二塑胶件14的一侧设置有与所述第一限位槽112对应的限位凸起141，所述避让孔15位于所述限位凸起141，所述限位凸起141位于所述第一限位槽112内。通过设置第一限位槽112和限位凸起141，盖板11和第二塑胶件14之间通过第一限位槽112和限位凸起141的配合进行安装，限位凸起141位于第一限位槽112内，有效地对第二塑胶件14进行定位安装。

进一步地，所述第二塑胶件14的另一侧设置有与所述限位凸起141对应的第二限位槽142，所述第二基部1221位于所述第二限位槽142。通过第二限位槽142的设置，第二限位槽142设置于第二塑胶件14的另一侧，用于对第二基部1221进行定位安装。

本实用新型实施例的顶盖结构10，还包括密封件18，所述密封件18设置于所述盖板11和所述第二基部1221之间，且所述密封件18部分容置于所述第一连接部1212和/或所述第二连接部1222与所述容置空间形成的的间隙内。通过密封件18的设置，密封件18位于盖板11和第二基部1221之间，有效地保证极柱结构12与盖板11之间的密封连接效果，密封件18部分容置于第一连接部1212和/或第二连接部1222与容置空间形成的间隙内，有效地提高极柱结构12与盖板11的连接紧密性，避免顶盖漏气。

在一些实施例中，所述极柱结构12设置有两个，两个所述极柱结构12并列设置于所述盖板11上，且两个所述极柱结构12的极性相反。通过设置两个极柱结构12，两个极柱结构12中的一个为正极极柱，另一个为负极极柱，两个极柱并列设置与盖板11上，有效地实现正极极柱和负极极柱从电池100的同侧引出。

请参阅图2，在一些实施例中，盖板11还设置有防爆阀113和注液孔114，当电池100的内部压力达到预定阀值时，防爆阀113破裂，从而形成可供内部压力泄放的开口或通道，以防止电池100爆炸、起火等，提高电池100的安全性。电解液可以通过注液孔114进入电池100内部，注液完毕后，通过密封钉密封注液孔114。

进一步的，第二塑胶件14设置有与防爆阀113对应的透气部144。提高电池100的安全性。

在一些实施例中，第二塑胶件14的两端设置有支撑部143，当顶盖结构10盖合在壳体20的开口时，支撑部143与电芯的端面相抵，有效地的对电芯进行支撑限位。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.顶盖结构，其特征在于：包括盖板(11)以及极柱结构(12)，所述盖板(11)具有通孔(111)，所述极柱结构(12)包括铜块(122)和铝块(121)，所述铝块(121)与所述盖板(11)的一侧之间设置有第一塑胶件(13)，所述铜块(122)与所述盖板(11)的另一侧之间设置有第二塑胶件(14)，所述第一塑胶件(13)和所述第二塑胶件(14)均具有与所述通孔(111)对应的避让孔(15)，所述避让孔(15)和所述通孔(111)形成容置空间，所述铝块(121)的至少一部分和所述铜块(122)的至少一部分均位于所述容置空间内，且所述铝块(121)的至少一部分和所述铜块(122)的至少一部分螺纹连接。

2.如权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于：所述铝块(121)包括第一基部(1211)以及与所述第一基部(1211)连接的第一连接部(1212)，所述第一塑胶件(13)设置于所述第一基部(1211)和所述盖板(11)的一侧之间，所述铜块(122)包括第二基部(1221)以及与所述第二基部(1221)连接的第二连接部(1222)，所述第二塑胶件(14)设置于所述第二基部(1221)和所述盖板(11)的另一侧之间，所述第一连接部(1212)和所述第二连接部(1222)均位于所述容置空间内，且所述第一连接部(1212)和所述第二连接部(1222)螺纹连接。

3.如权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于：所述第一塑胶件(13)上设置有容置槽(131)，所述避让孔(15)设置于所述容置槽(131)的底部，所述第一基部(1211)设置于所述容置槽(131)内。

4.如权利要求1所述的顶盖结构，其特征在于：所述第一塑胶件(13)和所述盖板(11)中的一个设置有凸起部(16)，所述第一塑胶件(13)和所述盖板(11)中的另一个设置有与所述凸起部(16)相配合的凹陷部(17)。

5.如权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于：所述盖板(11)的另一侧设置有第一限位槽(112)，所述通孔(111)位于所述第一限位槽(112)，所述第二塑胶件(14)的一侧设置有与所述第一限位槽(112)对应的限位凸起(141)，所述避让孔(15)位于所述限位凸起(141)，所述限位凸起(141)位于所述第一限位槽(112)内。

6.如权利要求5所述的顶盖结构，其特征在于：所述第二塑胶件(14)的另一侧设置有与所述限位凸起(141)对应的第二限位槽(142)，所述第二基部(1221)位于所述第二限位槽(142)。

7.如权利要求2所述的顶盖结构，其特征在于：还包括密封件(18)，所述密封件(18)设置于所述盖板(11)和所述第二基部(1221)之间，且所述密封件(18)部分容置于所述第一连接部(1212)和/或所述第二连接部(1222)与所述容置空间形成的间隙内。

8.如权利要求1～7任意一项所述的顶盖结构，其特征在于：所述极柱结构(12)设置有两个，两个所述极柱结构(12)并列设置于所述盖板(11)上，且两个所述极柱结构(12)的极性相反。

9.电池，其特征在于：包括壳体(20)、电芯以及权利要求1～8任意一项所述的顶盖结构，所述顶盖结构(10)盖设在所述壳体(20)的开口，并与所述壳体(20)之间形成有空腔，所述电芯设置于所述空腔内。

10.用电设备，其特征在于：包括权利要求9所述的电池。