CN220796906U - 一种顶盖组件、二次电池和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种顶盖组件、二次电池和电池包。顶盖组件包括极柱、盖板、下绝缘件、上绝缘件、焊接片和密封件。极柱具有第一阶部和第二阶部，盖板上开设有第一过孔，下绝缘件置于盖板下方，其上开设有第二过孔；上绝缘件置于盖板上方，其轴向顶端朝径向外扩形成装配槽；焊接片套装于装配槽内，与极柱焊接连接；密封件夹设于极柱和盖板之间，并且与下绝缘件和上绝缘件相抵。顶盖组件整体结构设计简单，部件数量少且连接可靠性强，且焊接连接过程焊渣不易掉落至极柱下方的电芯内，利于提升电池的性能和质量。

Description

一种顶盖组件、二次电池和电池包

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、二次电池和电池包。

背景技术

目前，电池顶盖极柱结构装配复杂，常采用极柱注塑、冲压铆接、焊接等工艺实现极柱结构与顶盖结构的限位连接。由于极柱注塑方式和冲压铆接方式都会对电池顶盖进行冲孔，其过程会产生大量的金属丝或金属屑，对电池的使用造成安全隐患。因此常采用连接强度高、可靠性好的焊接方式，但现有电池顶盖和极柱间的装配设计，如图1所示，现有采用焊接方式连接的极柱多包括上极柱组件100和下极柱组件101两部分，装配完毕后，后续通过焊接方式连接固定，此类极柱在焊接装配过程中，产生的焊渣极易落入电芯内部，影响电池的安全性和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶盖组件、二次电池和电池包，以解决焊渣极易落入电芯内部，影响电池的安全性和使用寿命的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种顶盖组件，包括：

极柱，具有自下而上径向尺寸依次减小的第一阶部和第二阶部；

盖板，所述盖板上开设有供所述第二阶部穿过的第一过孔；

下绝缘件，置于所述盖板下方，所述下绝缘件上开设有供所述第二阶部穿过的第二过孔；

上绝缘件，置于所述盖板上方，所述上绝缘件的轴向顶端朝径向外扩形成装配槽；

密封件，夹设于所述极柱和所述盖板之间，并且与所述下绝缘件和所述上绝缘件相抵；

焊接片，套装于所述装配槽内，与所述极柱焊接连接。

可选地，所述上绝缘件的轴向底端穿过所述第一过孔，夹设于所述第二阶部和所述密封件之间。

可选地，所述上绝缘件的轴向底端穿过所述第一过孔与所述密封件顶面抵接。

可选地，所述密封件的轴向顶端穿过所述第一过孔，与所述上绝缘件相抵。

可选地，所述下绝缘件上设置有凸部，所述第二过孔开设于所述凸部上，所述盖板底面对应开设有凹部，所述第一过孔开设于所述凹部上，所述凸部夹设于所述凹部和所述第一阶部之间。

可选地，所述顶盖组件还包括有贴片件，所述贴片件贴覆于所述焊接片上方。

可选地，所述极柱、所述上绝缘件、所述焊接片和所述密封件分别对应设置有两组，所述盖板长度方向的两端分别设置有第一过孔，所述下绝缘件长度方向的两端分别对应设置有第二过孔，两组所述极柱分别作为正极连接端和负极连接端对应与第一过孔和第二过孔插装。

可选地，所述极柱具有置于所述第二阶部上方，且径向尺寸小于所述第二阶部的第三阶部，所述第三阶部与所述装配槽正对设置，所述焊接片的内周与所述第三阶部焊接固定。

第二方面，提供一种二次电池，包括电芯、电池壳体和上述的顶盖组件，所述电池壳体具有朝上的开口，所述电芯安装于所述电池壳体内，所述顶盖组件安装于所述电池壳体的开口处。

第三方面，提供一种电池包，包括上述的二次电池。

本实用新型的有益效果：

顶盖组件整体结构设计简单，造价成本低，能有效减少部件数量的同时，能有效提升顶盖组件整体结构的连接可靠性，且焊接连接过程焊渣不易掉落至极柱下方的电芯内，利于提升电池的性能和质量。

二次电池包括电芯、电池壳体和上述顶盖组件，顶盖组件安装于电池壳体的开口处。该二次电池装配效率高，顶盖组件的连接可靠性好，部件数量少且造价成本低，且焊接时焊渣不易进入二次电池内部，二次电池的良品率得到有效提升。

电池包包括上述二次电池，该电池包部件组成数量少，造价低且良品率高，电池包的质量和性能得到有效提升。

附图说明

图1是现有采用焊接连接方式装配的顶盖组件的截面示意图；

图2是本实用新型实施例所述的顶盖组件的结构拆分示意图；

图3是本实用新型实施例所述的顶盖组件的截面示意图；

图4是图2中A处的局部放大示意图；

图5是密封件的装配示意图一；

图6是密封件的装配示意图二。

图中：

100、上极柱组件；101、下极柱组件；

1、极柱；11、第一阶部；12、第二阶部；13、第三阶部；

2、盖板； 21、第一过孔； 22、凹部；

3、下绝缘件； 31、第二过孔； 32、凸部；

4、上绝缘件；41、装配槽；

5、焊接片；

6、密封件；

7、贴片件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而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“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，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。

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。

如图2-图4所示，本实用新型提供了一种顶盖组件，包括极柱1、盖板2、下绝缘件3、上绝缘件4、焊接片5和密封件6。如图4所示，极柱1具有自下而上径向尺寸依次减小的第一阶部11、第二阶部12和第三阶部13。盖板2上开设有供第二阶部12穿过的第一过孔21。下绝缘件3置于盖板2下方，其上开设有供第二阶部12穿过的第二过孔31。上绝缘件4置于盖板2上方，上绝缘件4的轴向底端插入第一过孔21且与第二阶部12外周抵接，上绝缘件4的轴向顶端朝径向外扩形成能够容装焊接片5的装配槽41。焊接片5套装于装配槽41内，与极柱1焊接连接；密封件6夹设于极柱1和盖板2间。

装配时，先将密封件6套装于极柱1，极柱1自下而上穿过下绝缘件3、盖板2和上绝缘件4，密封件6被夹装于盖板2和极柱1之间，随后将焊接片5装配于装配槽41内，将焊接片5与极柱1焊接固定连接，焊接过程中的焊渣难以落入极柱1下方的电芯内，该顶盖组件整体结构设计简单，造价成本低，能有效减少部件数量的同时，能有效提升顶盖组件整体结构的连接可靠性，利于提升电池的性能和质量。

可选地，上绝缘件4的结构形状可如图4所示，上绝缘件4的轴向底端穿过第一过孔21，夹设于所述第二阶部12和密封件6之间，密封件6的内周与上绝缘件4的轴向底端抵接，密封件6的外周与第二过孔31内周抵接。

可选地，上绝缘件4的结构形状可如图5所示，上绝缘件4的轴向底端穿过第一过孔21与密封件6顶面抵接，密封件6的内周可与第二阶部12外周直接抵接。

可选地，上绝缘件4的结构形状可如图6所示，密封件6轴向截面形状呈L型，其顶端穿过第一过孔21，并与上绝缘件4相抵，上绝缘件4和密封件6的形状和设置方式包括但不限于本实施例中图4-图6所示方式，本实施例中不再一一例举。

可选地，如图4所示，下绝缘件3上设置有凸部32，第二过孔31开设于凸部32上，盖板2底面对应开设有凹部22，第一过孔21开设于凹部22上，凸部32夹设于凹部22和第一阶部11之间。可以理解，本实施例通过凸部32和凹部22的设置，实现盖板2与下绝缘件3装配限位的同时，还能有效减少顶盖组件厚度方向的装配尺寸，利于提升电池的能量密度。

可选地，如图4所示，本实施例中密封件6的受压后的厚度尺寸优选与凸部32的厚度尺寸相等，利于提升盖板2的支撑稳定性和密封性。

进一步地，如图2和图4所示，本实施例的顶盖组件还包括有贴片件7，待焊接片5与极柱1焊接完毕后，将贴片件7贴覆于焊接片5上方，以使贴片件7覆盖于焊接片5，防止焊接片5外露，对焊接片5起保护作用。可选地，贴片件7的材料可以PC材料、PP材料或PET材料中任一种，造价低且防护性能好，本实施例的贴片件7的材料包括但不限于上述塑料绝缘材料，本实施例不再一一例举。

具体地，本实施例中的极柱1、上绝缘件4、焊接片5和密封件6分别对应设置有两组，盖板2长度方向的两端分别设置有第一过孔21，下绝缘件3长度方向的两端分别对应设置有第二过孔31，两组极柱1分别作为正极连接端和负极连接端对应与第一过孔21和第二过孔31插装。本实施例优选对正极连接端和负极连接端的极柱1均做出上述改进，此外，在其它实施例中，也可仅对正极连接端或负极连接端的极柱1做出上述装配改进，包括但不限于本实施例所示情形。

优选地，如图4所示，极柱1具有置于第二阶部12上方，且径向尺寸小于第二阶部12的第三阶部13，第三阶部13与装配槽41正对设置，焊接片5的内周与第三阶部13焊接固定。由于第三阶部13与第二阶部12径向尺寸不同且错位设置，第二阶部12与上绝缘件4的连接处与焊缝位置交错设置，防止焊接过程中损坏上绝缘件4、导致短路现象的发生。

进一步地，焊接片5的厚度与第三阶部13的轴向高度相等，以使焊接片5安装于装配槽41内后，焊接片5顶面与第三阶部13顶面平齐，确保焊接片5铺设的平整度。

可选地，焊接片5的内径尺寸与第三阶部13的外径尺寸相等，焊接片5的外径尺寸与装配槽41的外径尺寸相等，以使焊接片5的内周与第三阶部13紧密贴合，焊接片5的外周与装配槽41外周紧密贴合，防止缝隙过大掉落焊渣。

优选地，本实施例焊接片5的内周与第三阶部13通过激光焊满圈焊接，激光焊能快速加热和熔化材料，焊接效率高且变形小。

再者，本实施例还提供了一种二次电池，包括电芯、电池壳体和上述顶盖组件，电池壳体具有朝上的开口，电芯安装于电池壳体内，顶盖组件安装于电池壳体的开口处。该二次电池装配效率高，顶盖组件的连接可靠性好，部件数量少且造价成本低，且焊接时焊渣不易进入二次电池内部，二次电池的良品率得到有效提升。

再者，本实施例还提供了一种电池包，该电池包包括上述二次电池，该电池包部件组成数量少，造价低且良品率高，电池包的质量和性能得到有效提升。

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 (10)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括：

极柱(1)，具有自下而上径向尺寸依次减小的第一阶部(11)和第二阶部(12)；

盖板(2)，所述盖板(2)上开设有供所述第二阶部(12)穿过的第一过孔(21)；

下绝缘件(3)，置于所述盖板(2)下方，所述下绝缘件(3)上开设有供所述第二阶部(12)穿过的第二过孔(31)；

上绝缘件(4)，置于所述盖板(2)上方，所述上绝缘件(4)的轴向顶端朝径向外扩形成装配槽(41)；

密封件(6)，夹设于所述极柱(1)和所述盖板(2)之间，并且与所述下绝缘件(3)和所述上绝缘件(4)相抵；

焊接片(5)，套装于所述装配槽(41)内，与所述极柱(1)焊接连接。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述上绝缘件(4)的轴向底端穿过所述第一过孔(21)，夹设于所述第二阶部(12)和所述密封件(6)之间。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述上绝缘件(4)的轴向底端穿过所述第一过孔(21)与所述密封件(6)顶面抵接。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件(6)的轴向顶端穿过所述第一过孔(21)，与所述上绝缘件(4)相抵。

5.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述下绝缘件(3)上设置有凸部(32)，所述第二过孔(31)开设于所述凸部(32)上，所述盖板(2)底面对应开设有凹部(22)，所述第一过孔(21)开设于所述凹部(22)上，所述凸部(32)夹设于所述凹部(22)和所述第一阶部(11)之间。

6.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括有贴片件(7)，所述贴片件(7)贴覆于所述焊接片(5)上方。

7.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱(1)、所述上绝缘件(4)、所述焊接片(5)和所述密封件(6)分别对应设置有两组，所述盖板(2)长度方向的两端分别设置有第一过孔(21)，所述下绝缘件(3)长度方向的两端分别对应设置有第二过孔(31)，两组所述极柱(1)分别作为正极连接端和负极连接端对应与第一过孔(21)和第二过孔(31)插装。

8.根据权利要求1-4任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱(1)具有置于所述第二阶部(12)上方，且径向尺寸小于所述第二阶部(12)的第三阶部(13)，所述第三阶部(13)与所述装配槽(41)正对设置，所述焊接片(5)的内周与所述第三阶部(13)焊接固定。

9.一种二次电池，其特征在于，包括电芯、电池壳体和权利要求1-8任一项所述的顶盖组件，所述电池壳体具有朝上的开口，所述电芯安装于所述电池壳体内，所述顶盖组件安装于所述电池壳体的开口处。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。