CN220400739U - 一种顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

为了克服现有顶盖组件中下塑胶件与顶盖板之间面与面之间通过热熔方式连接，使用过程中容易发生脱离的风险，影响电池密封性的问题，本申请提供一种顶盖组件及电池。顶盖组件包括金属盖板、下塑胶件和连接块，所述金属盖板朝向极芯的一侧设置有所述下塑胶件，所述下塑胶件朝向金属盖板的一侧设置有多个所述连接块，多个所述连接块远离所述下塑胶件的一端插入所述金属盖板内，且所述连接块远离所述下塑胶件的一端与所述金属盖板超声波熔接。本申请提供的顶盖组件，能够提高下塑胶件与金属盖板之间连接的稳固性，提高下塑胶件与金属盖板的连接强度。

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，具体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汽车与人们的日常生活越来越近，现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中。这些电池除了具有高容量外还应当具有良好的安全性才能达到使用的标准和满足人们的需求。

一般的动力电池，包括极芯、用于容纳极芯的电池壳体、密封安装在电池壳体上的电池顶盖组件，以及灌注于电池壳体内的电解液。顶盖组件中包括正极极柱和负极极柱，正极极柱和负极极柱均需要满足与顶盖板及壳体的电绝缘，因而会设置众多的绝缘组件。例如将负极柱与顶盖板绝缘的上塑胶件、置于负极安装孔中进行电绝缘及密封的密封圈、及将负极连接片与顶盖板进行电绝缘的下塑胶件。现有的顶盖组件结构中，下塑胶件与顶盖板的连接不紧密也不牢固，电池在使用过程中容易发生顶盖板与下塑胶件脱离的风险。而下塑胶件与顶盖板未连接的面与面之间因下塑胶变形导致衔接缝隙较大，使用过程中易藏电解液，导致这部分电解液不能参入电芯工况使用而浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题：现有顶盖组件中下塑胶件与顶盖板连接不紧密，使用过程中容易发生脱离的风险以及电解液浪费的问题，本申请提供一种顶盖组件及电池。

本申请提供了一种顶盖组件，包括金属盖板、下塑胶件和连接块，所述金属盖板朝向极芯的一侧设置有所述下塑胶件，所述下塑胶件朝向金属盖板的一侧设置有多个所述连接块，多个所述连接块远离所述下塑胶件的一端插入所述金属盖板内，且所述连接块远离所述下塑胶件的一端与所述金属盖板超声波熔接，也即通过超声波方式连接。

优选的，所述顶盖组件还包括连接槽，所述连接槽设置在所述金属盖板朝向所述下塑胶件的一侧，所述连接块插入所述连接槽内，且所述连接块通过超声波方式与所述连接槽密封连接；所述下塑胶件与所述金属盖板通过热熔方式连接。

优选的，所述连接槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽均设置在所述金属盖板朝向所述极芯的一侧，所述第一凹槽设置在所述第二凹槽内。

优选的，所述第一凹槽的槽宽自所述第一凹槽的槽底向靠近极芯的方向逐渐减小。

优选的，所述第二凹槽的底壁的外缘在所述金属盖板方向上的投影位于所述第一凹槽的底壁的外缘在所述金属盖板方向上的投影的外周。

优选的，所述第二凹槽的槽深小于所述第一凹槽的槽深。

优选的，所述第一凹槽的槽深与所述第二凹槽的槽深的比值为(1～1.5)：1。

优选的，所述下塑胶件的两侧分别设置有多个所述连接块，且多个所述连接块沿所述下塑胶件的长度方向间隔设置；所述金属盖板的两侧分别设置有多个所述连接槽，且多个所述连接槽沿所述金属盖板的长度方向间隔设置，所述连接块与所述连接槽一一对应连接。

第二方面，本申请提供一种电池，包括上述所述的顶盖组件。

有益效果：

与现有技术相比，本申请提供的顶盖组件，在下塑胶件上设置有多个连接块，且连接块是插入到金属盖板中的，之后通过超声波方式将连接块与金属盖板连接，此结构能够提高下塑胶件与金属盖板之间连接的稳固性，能够使得下塑胶件与金属盖板结合紧密，能够最大程度减少下塑胶件与金属盖板中藏电解液而造成电解液浪费的问题，还能够提高下塑胶件与金属盖板的连接强度，解决电池使用过程中因电解液腐蚀、电池碰撞等，导致下塑胶件容易与顶盖板发生脱离风险的问题。

附图说明

图1是顶盖组件-部分爆炸结构示意图；

图2是下塑胶件结构示意图；

图3是金属盖板结构示意图；

图4是金属盖板剖面示意图；

图5是图4中A的放大图。

其中，1、下塑胶件；101、连接块；2、金属盖板；21、连接槽；211、第一凹槽；212、第二凹槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1-图5所示，本申请提供一种顶盖组件，包括金属盖板2、下塑胶件1和连接块101，所述金属盖板2朝向极芯的一侧设置有所述下塑胶件1，所述下塑胶件1朝向金属盖板2的一侧设置有多个所述连接块101，多个所述连接块101远离所述下塑胶件1的一端插入所述金属盖板2内，且所述连接块101远离所述下塑胶件1的一端与所述金属盖板2超声波熔接，也即通过超声波方式连接。

下塑胶件1设置在金属盖板2朝向极芯的一侧，下塑胶件1主要起到绝缘密封的作用，绝缘作用主要是用于防止极芯中的极耳与金属盖板2接触，导致电池短路的作用；密封作用是金属盖板2与下塑胶件1之间密封连接，防止电池漏液。在下塑胶件1上设置有多个连接块101，且连接块101是插入到金属盖板2中的，之后通过超声波方式将连接块101与金属盖板2连接，此结构能够提高下塑胶件1与金属盖板2之间连接的稳固性，能够使得下塑胶件1与金属盖板2结合紧密，能够最大程度减少下塑胶件1与金属盖板2中藏电解液而造成电解液浪费的问题，还能够提高下塑胶件1与金属盖板2的连接强度，解决电池使用过程中因电解液腐蚀、电池碰撞等，导致下塑胶件1容易与金属盖板2发生脱离风险的问题。

可以理解的是，本申请不限定连接块101的形状，如连接块101可以是柱形、倒锥形、凸台、n边形棱台(n≥3)等。连接块101是要求能够插入金属盖板2，之后通过超声波将连接块101熔融，从而实现连接块101与金属盖板2之间的连接。连接块101与下塑胶件1的连接方式是固定连接，连接块101可以是与下塑胶件1是一体成型形成的，还可以是单独的部件，之后通过超声波、热熔等方式实现与下塑胶的固定连接。本申请优选连接块101与下塑胶是一体成型的。

在一些实施例中，下塑胶件1与金属盖板2通过热熔方式密封连接。

在一些实施例中，所述顶盖组件还包括连接槽21，所述连接槽21设置在所述金属盖板2朝向所述下塑胶件1的一侧，所述连接块101插入所述连接槽21内，且所述连接块101通过超声波方式与所述连接槽21连接。

在金属盖板2上设置连接槽21，用于连接块101的插入，之后连接块101通过超声波热熔后，连接块101熔融后的液体充满连接槽21，之后降温冷却，液体固化，从而将连接块101与连接槽21进行连接，实现金属盖板2与下塑胶件1的连接。连接槽21与连接块101的设置，能够在金属盖板2与下塑胶件1之间形成结构稳固的连接方式，防止电池使用过程中金属盖板2与下塑胶件1的脱离的风险。

需要说明的是，本申请不限定连接槽21的形状，可以理解的是，一般连接槽21的形状是与连接块101的形状相匹配，只要能够实现连接块101插入连接槽21内皆可。

在一些实施例中，所述连接槽21包括第一凹槽211和第二凹槽212，所述第一凹槽211和第二凹槽212设置在所述金属盖板2朝向所述极芯的一侧，所述第一凹槽211设置在所述第二凹槽212第一凹槽211第一凹槽211第二凹槽212内。

连接槽21包括第一凹槽211和第二凹槽212，第一凹槽211设在金属盖板2朝向极芯的一侧，第二凹槽212第一凹槽211设置在第二凹槽212内，连接块101通过超声波熔融为液体后，液体分别流入并充满第一凹槽211和第二凹槽212，增强连接块101与金属盖板2的稳固性，同时也增大金属盖板2与下塑胶件1的连接强度。

在一些实施例中，所述第二凹槽212的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影位于所述第一凹槽211的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影的外周。

可以理解的是，若将第一凹槽211的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影的第一凹槽211宽度定位义d1，第二凹槽212第二凹槽212的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影宽度定义为d2。

关于d1和d2的大小关系至少有如下两种情况：第一种情况为d1大于d2，那么连接块101通过超声波熔融为液体后，液体流入并充满第一凹槽211形成的结构定义为第一凸块，液体流入并充满第二凹槽212形成的结构定义为第二凸块，此时第一凸块的宽度大于第二凸块的宽度，在电池使用过程中，因第一凸块的宽度大于第二凸块的宽度，第一凸块无法向朝向极芯的方向移动，能够防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离，提高电池密封性的作用。第二种情况为d1小于d2，若要防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离，如本申请将第一凹槽211设置为倒锥形结构，即d1自槽底向靠近下塑胶件1的方向逐渐减小，也能起到防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离，提高下塑胶件1与金属盖板2之间连接的稳固性，能够使得下塑胶件1与金属盖板2结合紧密，能够最大程度减少下塑胶件1与金属盖板2中藏电解液而造成电解液浪费的问题，还能够提高下塑胶件1与金属盖板2的连接强度。

本申请优选所述第二凹槽212的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影位于所述第一凹槽211的底壁的外缘在所述金属盖板2方向上的投影的外周，d1小于d2，在连接块101进行超声波熔融时，有助于熔融的液体充满第一凹槽211，实现连接块101与连接槽21的连接。

在一些实施例中，所述第一凹槽211的槽宽自所述第一凹槽211的槽底向靠近极芯的方向逐渐减小。

如图5所示，第一凹槽211的槽宽自所述第一凹槽211的槽底向靠近极芯的方向逐渐减小，那么连接块101经过超声波熔融后的液体充满第一凹槽211后，经过冷却形成第一凸块，第一凸块的形状为背离极芯的一侧宽度宽，朝向极芯的一侧宽度窄，此结构能够有效防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离，同时连接块101与连接槽21的连接也能提高金属盖板2与下塑胶件1连接的牢固性。

如图5所示，冲压金属盖板2形成第一凹槽211，冲压金属盖板2形成第二凹槽212，多余材料流向第一凹槽211的开口处形成口小底大的锥形凹槽。

在一些实施例中，所述第二凹槽212的槽深小于所述第一凹槽211的槽深。

第一凹槽211的槽深比第二凹槽212的槽深大，那么连接块101经过超声波熔融后的液体充满第一凹槽211后，经过冷却形成与第一凹槽211嵌合的凸块，倒锥凸块能够有效防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离，同时有利于连接块101超声波熔融的工艺实施。

在一些实施例中，所述第一凹槽211的槽深与所述第二凹槽212的槽深的比值为(1～1.5)：1。

若第一凹槽211的槽深过小，电池使用过程中，可能存在金属盖板2与下塑胶件1的脱离而影响电芯的入壳及装配；若第一凹槽211的槽深过大，金属盖板2有破损导致漏液风险。

在一些实施例中，所述下塑胶件1的两侧分别设置有多个所述连接块101，且多个所述连接块101沿所述下塑胶件1的长度方向间隔设置；所述金属盖板2的两侧分别设置有多个所述连接槽21，且多个所述连接槽21沿所述金属盖板2的长度方向间隔设置，所述连接块101与所述连接槽21一一对应连接。

如图1-2所示，在下塑胶件1的两条长边的边缘上间隔设置有多个连接块101，对应的在金属盖板2的两条长边的边缘间隔设置有多个连接槽21，连接块101的位置与连接槽21一一对应，且连接块101能够插入连接槽21中，有利于连接块101通过超声波方式与连接槽21的连接，同时起到防止金属盖板2与下塑胶件1的脱离。

可以理解的是，还可以在下塑胶件1的两条短边的边缘也间隔设置多个连接块101，对应的在金属盖板2的两条长边的边缘设置有多个连接槽21，连接块101与连接槽21一一对应连接。

或者是在下塑胶件1的其中一条长边、一条短边的边缘设置多个连接块101，对应的在金属盖板2的一条长边、一条短边的边缘设置多个连接槽21，连接块101与连接槽21一一对应连接。

或者是在下塑胶件1的每条边的边缘设置多个连接块101，对应的在金属盖板2的每条边的边缘设置多个连接槽21，连接块101与连接槽21一一对应连接。

需要说明的是，本申请提供的顶盖组件，还包括极柱、上塑胶件、密封圈，金属盖板2设置有安装孔，极柱设置在安装孔内，密封圈套设在极柱的外周，密封圈设置在金属盖板2背离极芯的一侧，且密封圈设置在极柱与金属盖板2之间。上塑胶件套设在密封圈的外周，上塑胶件设置在极柱与金属盖板2之间，且上塑胶件设置在金属盖板2背离极芯的一侧。

第二方面，本申请提供一种电池，包括上述所述的顶盖组件。

本申请提供的电池，使用上述的顶盖组件，提高下塑胶件1与金属盖板2之间连接的稳固性，能够使得下塑胶件1与金属盖板2结合紧密，能够最大程度减少下塑胶件1与金属盖板2中藏电解液而造成电解液浪费的问题，还能够提高下塑胶件1与金属盖板2的连接强度，解决电池使用过程中因电解液腐蚀、电池碰撞等，导致下塑胶件1容易与金属盖板2发生脱离风险的问题，提高电池的密封性和安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括金属盖板、下塑胶件和连接块，所述金属盖板朝向极芯的一侧设置有所述下塑胶件，所述下塑胶件朝向金属盖板的一侧设置有多个所述连接块，多个所述连接块远离所述下塑胶件的一端插入所述金属盖板内，且所述连接块远离所述下塑胶件的一端与所述金属盖板超声波熔接。

2.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连接槽，所述连接槽设置在所述金属盖板朝向所述下塑胶件的一侧，所述连接块插入所述连接槽内，且所述连接块通过超声波方式与所述连接槽连接；所述下塑胶件与所述金属盖板通过热熔方式连接。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述连接槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽设置在所述金属盖板朝向所述极芯的一侧，所述第一凹槽设置在所述第二凹槽内。

4.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一凹槽的横截面积自所述第一凹槽的槽底向靠近极芯的方向逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二凹槽的底壁的外缘在所述金属盖板方向上的投影位于所述第一凹槽的底壁的外缘在所述金属盖板方向上的投影的外周。

6.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二凹槽的槽深小于所述第一凹槽的槽深。

7.根据权利要求6所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一凹槽的槽深与所述第二凹槽的槽深的比值为(1～1.5)：1。

8.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述下塑胶件的两侧分别设置有多个所述连接块，且多个所述连接块沿所述下塑胶件的长度方向间隔设置；所述金属盖板的两侧分别设置有多个所述连接槽，且多个所述连接槽沿所述金属盖板的长度方向间隔设置，所述连接块与所述连接槽一一对应连接。

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的顶盖组件。