CN221126216U - 密封装置、电池顶盖和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提出一种密封装置、电池顶盖和电池。其中，所述密封装置包括金属固定件，所述金属固定件包括焊接部、应力释放部和柱部，所述焊接部环设于所述应力释放部的外周沿上，所述焊接部用于固定于所述注液孔内，所述应力释放部沿其厚度方向具有相对的第一侧和第二侧，所述柱部设置在所述应力释放部的所述第二侧，所述第二侧具有朝向所述第一侧凸出的曲面以便能够与所述顶盖板限定出储气空间，可以增加储气空间，从而减小了密封装置与顶盖板之间密闭空间内的气压，防止产生焊缝虚焊的问题。因此，根据本实用新型的实施例的密封装置具有密封性好、焊接效果好及电芯安全性高的优点。

Description

密封装置、电池顶盖和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种密封装置和具有该密封装置的电池顶盖和电池。

背景技术

锂离子制造过程中，在完成注液工序后，需要对注液孔进行密封，以隔绝外界空气、防止电解液泄露。相关技术中，密封装置多采用铝制密封件，并通过激光焊接与顶盖板进行焊接固定，激光焊接的过程中会产生大量的热量和废气，从而增加了密封装置与顶盖板之间密闭空间内的气压，易产生焊缝虚焊的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种密封装置。该密封装置具有焊接效果好的优点。

本实用新型的实施例还提出一种电池顶盖。

本实用新型的实施例还提出一种电池。

其中，该密封装置能够用于密封电池的顶盖板上的注液孔。

本实用新型实施例的密封装置包括金属固定件，所述金属固定件包括焊接部、应力释放部和柱部，所述焊接部环设于所述应力释放部的外周沿上，所述焊接部用于固定于所述注液孔内，所述应力释放部能够释放焊接应力，所述应力释放部沿其厚度方向具有相对的第一侧和第二侧，所述柱部设置在所述第二侧，所述第二侧具有朝向所述第一侧凸出的曲面以便能够与所述顶盖板限定出储气空间。

本实用新型实施例的密封装置，通过将所述金属固定件分为焊接部、应力释放部和柱部，并在第二侧具有朝向所述第一侧凸出的曲面以便能够与所述顶盖板限定出储气空间，增加了储气空间，增加的储气空间可以容纳焊接过程产生的废气，由于有较大的储气空间，从而减小了密封装置与顶盖板之间密闭空间内的气压，减少焊接过程中密闭空间气体热胀冷缩对金属固定件的影响，防止产生焊缝虚焊的问题。由此，该密封装置提升了电池顶盖的焊接效果。

因此，本实用新型实施例的密封装置具有提升焊接效果的优点。

在一些实施例中，所述柱部包括定位芯和设在所述定位芯的外周壁上的胶套层，所述定位芯与所述应力释放部连接。

在一些实施例中，所述注液孔具有沉台面，所述焊接部包括连接段和抵接段，所述连接段与所述应力释放部连接，所述抵接段的一端与所述连接段连接，所述抵接段的另一端能够抵接在沉台面上以便使所述应力释放部的所述第二侧与所述沉台面之间形成间隙。

在一些实施例中，所述焊接部还包括延伸段，所述延伸段设置在所述连接段与所述抵接段相对的一侧，所述延伸段与所述注液孔的壁面焊接，所述应力释放部与所述延伸段的连接处朝向所述第二侧内凹以便形成应力释放形变区。

在一些实施例中，所述应力释放部的第二侧与所述沉台面之间的最小间隙为0.1mm-1.0mm。

在一些实施例中，所述应力释放形变区的最大深度为0.1mm-1.0mm。

在一些实施例中，所述应力释放部为朝向所述第一侧凸出的曲面板，所述曲面板能够与所述顶盖板限定出所述储气空间，所述曲面板的曲率半径为5mm-20mm。

在一些实施例中，所述焊接部的外周轮廓由所述第一侧至所述第二侧的方向减小以便形成引导部。

在一些实施例中，所述金属固定件的所述第一侧的直径为5mm-15mm。

在一些实施例中，所述金属固定件的所述第二侧的直径为4mm-14mm。

在一些实施例中，所述引导部相对所述金属固定件的厚度方向的夹角为α，其中0°＜α＜80°。

在一些实施例中，所述金属固定件的厚度为0.6mm-1.5mm。

在一些实施例中，所述柱部的直径为1.15mm-5.15mm。

在一些实施例中，所述柱部的长度为2.0mm-8.0mm。

在一些实施例中，所述焊接部在所述金属固定件的内外方向的厚度为0.5mm-5mm。

在一些实施例中，所述应力释放部的厚度为0.1mm-1.0mm。

本实用新型实施例的电池顶盖包括顶盖板和密封装置，所述顶盖板上开设有贯通所述顶盖板厚度的注液孔，所述注液孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段和所述第二孔段之间形成沉台面；所述焊接部配合在所述第一孔段内，所述柱部配合在所述第二孔段内，所述第二侧、所述沉台面和所述柱部限定出环形的储气空间。

本实用新型实施例的电池包括壳体、电芯和根据上述中任一项所述的电池顶盖，所述电芯容纳于所述壳体内，所述电池顶盖装配于所述壳体上。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电池顶盖的主视图。

图2是图1沿线A-A方向的剖视图。

图3是图2在B的放大图。

图4是本实用新型实施例的密封装置的一个立体图。

图5是本实用新型实施例的密封装置的另一个立体图。

图6是本实用新型实施例的密封装置的主视图。

图7是图6沿线C-C方向的剖视图。

附图标记：

电池顶盖100；

密封装置10；顶盖板20；储气空间30；

金属固定件1；焊接部11；连接段111；抵接段112；延伸段113；

应力释放部12；应力释放形变区121；

柱部13；定位芯131；胶套层132；倒角部1321；

注液孔2；第一孔段21；沉台面22；第二孔段23。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。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。

下面参考图1-图7描述本实用新型实施例的密封装置10、电池顶盖100和电池。其中，密封装置10用于密封电芯顶盖板20上的注液孔2。

本实用新型实施例的密封装置10包括金属固定件1，金属固定件1包括焊接部11、应力释放部12和柱部13，焊接部11环设于应力释放部12的外周沿上，焊接部11用于固定于注液孔2内，应力释放部12沿其厚度方向具有相对的第一侧和第二侧，柱部13设置在第二侧，第二侧具有朝向第一侧凸出的曲面以便能够与顶盖板20限定出储气空间30。

本实用新型实施例的密封装置10，通过将金属固定件1分为焊接部11、应力释放部12和柱部13，并在应力释放部12的第二侧具有朝向第一侧凸出的曲面以便能够与顶盖板20限定出储气空间30，可以提升储气空间，增加的储气空间30可以容纳焊接过程产生的废气，由于有较大的储气空间，从而减小了密封装置10与顶盖板20之间密闭空间内的气压，减少焊接过程中密闭空间气体热胀冷缩对金属固定件的影响，避免密封装置10与顶盖板20之间的气压过大对焊接造成影响，防止产生焊缝虚焊的问题。由此，该密封装置10提升了电池顶盖100的焊接效果。

因此，本实用新型实施例的密封装置10具有提升焊接效果的优点。

如图3和图7所示，柱部13包括定位芯131和设在定位芯131的外周壁上的胶套层132，定位芯131与应力释放部12连接。

本实用新型实施例的密封装置10，通过该储气空间30还可以减少焊接使热量的传导，一定程度上减少了传递至设置在柱部13上的胶套层132的焊接热量，进而减少甚至避免了柱部13形变和胶熔的问题，避免因胶熔产生的柱部13暴露或胶套层132形变导致的胶套层132与注液孔2之间出现间隙的问题。由此，该密封装置10提升了与顶盖板20之间的密闭性，进而提升了电芯使用的安全性。

可选地，焊接部11和定位芯131可以为一体成型的结构。进而，该密封装置10提升了结构的整体性和加工的便捷性。

可选地，胶套层132能够固定在定位芯131上。例如，胶套层132与金属固定件1可以分别加工，然后将加工好的胶套层132再套设在定位芯131上。本实用新型不限于此，也可以先将金属固定件1加工完成，将胶套层132直接注塑成型在定位芯131上。

可选地，定位芯131的外周壁设有防滑纹(未示出)。由此，该密封装置10可以防止胶套层132从定位芯131滑脱的问题。例如，在需要进行补液时，需要将密封装置10从注液孔2上拔出，若胶套层132与定位芯131的连接不牢靠时，在拔出密封装置10的过程中，无法将胶套层132顺利取出，影响补液作业的效率。由此，在定位芯131的外周壁设有防滑纹，有利于提升补液效率的优点。

可选地，如图4和图5所示，胶套层132包覆于定位芯131上，且胶套层132远离第二侧的一端设有倒角部1321。以便将密封装置10便捷地塞入注液孔2内，有助于提升电池顶盖100安装的效率。

示例性地，胶套层132可采用橡胶或硅胶材质制成。

如图3和图7所示，注液孔2具有沉台面22，焊接部11包括连接段111和抵接段112，连接段111与应力释放部12连接，抵接段112的一端(例如，图7中所示的上端)与连接段111连接，抵接段112的另一端(例如，图7中所示的下端)能够抵接在沉台面22上以便使应力释放部12的第二侧与沉台面22之间形成间隙。

本实用新型实施例的密封装置10，通过将焊接部11分为连接段111和抵接段112，连接段111与应力释放部12连接，抵接段112的一端与连接段111连接，并将抵接段112的另一端(例如，图7中所示的下端)能够抵接在沉台面22上以便使应力释放部12的第二侧与沉台面22之间形成间隙。由此，有助于提升曲面板与顶盖板20限定出储气空间30体积。进而提升容纳焊接废气的空间，进而防止产生焊缝虚焊的问题。由此，该密封装置10进一步提升了电池顶盖100的焊接效果。

具体地，抵接段112的下端抵接在沉台面22上，从而提升了第二侧与沉台面22之间的距离。

如图3和图7所示，焊接部11还包括延伸段113，延伸段113设置在连接段111与抵接段112相对的一侧，延伸段113与注液孔2的壁面焊接，应力释放部12与延伸段113的连接处朝向第二侧内凹以便形成应力释放形变区121。

本实用新型实施例的密封装置10，通过焊接部11的延伸段113，可以提升延伸段113与注液孔2之间的面积，进而有助于提升整体结构稳定性。此外设置的延伸段113与应力释放部12的第一侧形成应力释放形变区121，该应力释放形变区121可以对焊接过程中产生的应力进一步释放。由此，该密封装置10进一步提升了电池顶盖100的焊接效果。

进一步地，应力释放部12与延伸段113平滑相接。由此，进一步提升应力释放的能力。

应力释放部的第二侧与沉台面之间的最小间隙为0.1mm-1.0mm。因而，可以避免该间隙过小造成储气能力差的问题，还避免了间隙过大应力释放部12凸出注液孔2高度过大问题。示例性地，该最小间隙可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。

应力释放形变区121的最大深度为0.1mm-1.0mm。示例性地，应力释放形变区121的深度可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。

如图4至图7所示，应力释放部12为朝向第一侧凸出的曲面板，曲面板能够与顶盖板20限定出储气空间30，曲面板的曲率半径为5mm-20mm。

本实用新型实施例的密封装置10，通过焊接部11环设在应力释放部12的外周沿上，利用焊接部11与注液孔2的孔壁进行焊接，应力释放部12设置为朝向第一侧凸出的曲面板，利用应力释放部12的曲面结构，可以在焊接金属固定件1时对焊接的应力进行很好的释放。由此，该密封装置10提升了电池顶盖100的焊接效果。

如图7所示，曲面板具有朝向第一侧凸出的穹形面或拱形面，曲面板的曲率半径为5mm-20mm。因此，可以避免曲面板的曲率半径过大对应力释放能力有限及形成储气空间30过小的问题，还避免曲面板的曲率半径过小，易对其他部件安装干涉的问题。此外穹形面或拱形面具有加工便捷性高的优点。

示例性地，曲面板的曲率半径可以为5mm、6mm、7mm、9mm、11mm、13mm、15mm、17mm、18mm、19mm或20mm。

如图4至图7所示，焊接部11的外周轮廓由第一侧至第二侧的方向减小以便形成引导部。

本实用新型实施例的密封装置10，通过将焊接部11的外周轮廓形成引导部，可以在金属固定件1装入注液孔2时起到很好的导向和定位作用。由此，该密封装置10具有提升装配效率的优点。

金属固定件1的第一侧(例如，图2和图7中所示的上侧)的直径可以为5mm-15mm。示例性地，该金属固定件1的第一侧的直径可以为5mm、6mm、7mm、9mm、11mm、13mm、14mm或15mm。

金属固定件1的第二侧(例如，图2和图7中所示的下侧)的直径可以为4mm-14mm。例如，金属固定件1的第二侧的直径可以为4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、13mm或14mm。

进一步地，例如，图7所示，引导部相对金属固定件1的厚度方向的夹角为α，其中0°＜α＜80。进而，既避免了因该夹角过大影响金属固定件1的整体厚度加工的问题，还避免了夹角过小引导效果差的问题。由此，该密封装置10兼具了引导效果好和便于加工的优点。

示例性地，引导部相对密封装置10的厚度方向的夹角α可以为10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°或80°。

金属固定件1的厚度可以为0.6mm-1.5mm。因而可以避免金属固定件1的厚度过小存在结构强度低的问题，还避免金属固定件1的厚度过大造成应力释放效果差的问题。

示例性地，金属固定件1的厚度可以为0.6mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。

柱部13的直径为1.15mm-5.15mm。示例性地，柱部13的直径可以为1.15mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm或5.15mm。

柱部13的长度为2.0mm-8.0mm。示例性地，柱部13的直径可以为2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm或8.0mm。

焊接部11沿金属固定件1的内外方向的厚度为0.5mm-5mm。也就是说，焊接部11在内外方向的厚度。因而，可以避免应力释放部12与金属固定件1的外边缘的距离过小造成的焊接部11与注液孔2连接的强度低的问题，还避免了该距离过大造成的释放应力效果差的问题。因此，该金属固定件1兼具了结构强度高和应力释放效果好的优点。

示例性地，焊接部11沿金属固定件1的内外方向(径向)的厚度为0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm或5.0mm。

应力释放部12的横截面积为金属固定件1横截面积的0.5-0.9倍。示例性地，应力释放部12的横截面积为金属固定件1横截面积0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍或0.9倍。

应力释放部12的厚度为0.1mm-1.0mm。因而可以避免应力释放部12的厚度过小存在结构强度低的问题，还避免应力释放部12的厚度过大应力释放效果差的问题。

本实用新型实施例的电池顶盖100包括顶盖板20和根据上述中任一项的密封装置10。顶盖板20上开设有贯通顶盖板20厚度的注液孔2，注液孔2包括第一孔段21和第二孔段23，第一孔段21和第二孔段23之间形成沉台面22；焊接部11配合在第一孔段21内，柱部13配合在第二孔段23内，第二侧、沉台面22和柱部13限定出环形的储气空间30。

因此，本实用新型实施例的密封装置10具有提升焊接效果的优点。

如图2和图3所示，第一孔段21为锥形孔，焊接部11间隙配合在注液孔2内，和/或，柱部13过盈配合在第二孔段23内。由此，有助于进一步提升电池顶盖100的密封效果。

进一步地，第一孔段21与焊接部11之间的配合间隙小于等于0.05mm。由此，避免第一孔段21与焊接部11之间的配合间隙过大造成焊接效果差的优点。进而，该电池顶盖100具有进一步提升焊接效果的优点。

因此，本实用新型实施例的电池具有提升焊接效果的优点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种密封装置，用于密封电池的顶盖板上的注液孔，其特征在于，包括：

金属固定件，所述金属固定件包括焊接部、应力释放部和柱部，所述焊接部环设于所述应力释放部的外周沿上，所述焊接部用于固定于所述注液孔内，所述应力释放部能够释放焊接应力，所述应力释放部沿其厚度方向具有相对的第一侧和第二侧，所述柱部设置在所述第二侧，所述第二侧具有朝向所述第一侧凸出的曲面以便能够与所述顶盖板限定出储气空间。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述柱部包括定位芯和设在所述定位芯的外周壁上的胶套层，所述定位芯与所述应力释放部连接。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述注液孔具有沉台面，所述焊接部包括连接段和抵接段，所述连接段与所述应力释放部连接，所述抵接段的一端与所述连接段连接，所述抵接段的另一端能够抵接在沉台面上以便使所述应力释放部的所述第二侧与所述沉台面之间形成间隙。

4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，

所述焊接部还包括延伸段，所述延伸段设置在所述连接段与所述抵接段相对的一侧，所述延伸段与所述注液孔的壁面焊接，所述应力释放部与所述延伸段的连接处朝向所述第二侧内凹以便形成应力释放形变区。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其特征在于，

所述应力释放部的第二侧与所述沉台面之间的最小间隙为0.1mm-1.0mm；

和/或所述应力释放形变区的最大深度为0.1mm-1.0mm。

6.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述焊接部的外周轮廓由所述第一侧至所述第二侧的方向减小以便形成引导部。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，

所述金属固定件的所述第一侧的直径为5mm-15mm；

和/或，所述金属固定件的所述第二侧的直径为4mm-14mm；

和/或，所述引导部相对所述金属固定件的厚度方向的夹角为α，其中0°＜α＜80°。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述应力释放部为朝向所述第一侧凸出的曲面板，所述曲面板的曲率半径为5mm-20mm；

和/或，所述金属固定件的厚度为0.6mm-1.5mm；

和/或，所述柱部的直径为1.15mm-5.15mm；

和/或，所述柱部的长度为2.0mm-8.0mm；

和/或，所述焊接部在所述金属固定件的内外方向的厚度为0.5mm-5mm；

和/或，所述应力释放部的厚度为0.1mm-1.0mm。

9.一种电池顶盖，其特征在于，包括顶盖板和根据权利要求1-8中任一项所述的密封装置，所述顶盖板上设有注液孔，所述注液孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段和所述第二孔段之间形成沉台面；所述焊接部配合在所述第一孔段内，所述柱部配合在所述第二孔段内，所述第二侧、所述沉台面和所述柱部限定出环形的储气空间。

10.一种电池，其特征在于，包括壳体、电芯和根据权利要求9中所述的电池顶盖，所述电芯容纳于所述壳体内，所述电池顶盖装配于所述壳体上。