CN221352960U - 用于电池的盖板组件、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池密封装置，公开了一种用于电池的盖板组件、电池及用电装置，用于电池的盖板组件包括：盖板，所述盖板上形成有通孔；密封盖，所述密封盖设在所述盖板上，以封堵所述通孔；所述密封盖具有第一折弯部、搭接部和第二折弯部，所述第一折弯部与所述盖板连接；所述搭接部位于所述第一折弯部与第二折弯部之间，所述第一折弯部、搭接部和第二折弯部依次相连形成凹槽，所述搭接部的宽度L不小于0.5mm，且不大于1.5mm。能够保证焊接区域距离密封盖中心距离，形成应力缓冲区域，提高电池封口焊的氦检良率。

Description

用于电池的盖板组件、电池及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池密封装置，具体地一种用于电池的盖板组件。此外，还涉及一种电池及用电装置。

背景技术

随着科学技术的发展，电动汽车得到越来越广泛的使用，而电动汽车的动力电池作为电动汽车中不可缺少的一部分，其电池注液孔的密封性能十分重要。

在现有技术的电池注液孔密封结构中，注液孔设置在电池的盖板上，将密封盖与电池的盖板焊接，以对注液孔进行密封，由于密封盖与盖板通过对接焊接连接，会导致此处的焊缝处应力集中风险较大，易产生焊缝收缩裂纹、炸火、焊洞等缺陷，导致动力电池封口焊的氦检良率偏低。

因此，如何保证电池封口焊的氦检良率已成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电池的盖板组件，该用于电池的盖板组件能够保证焊接区域距离密封盖中心距离，形成应力缓冲区域，提高电池封口焊的氦检良率。本实用新型的目的之二是提供一种电池，本实用新型的目的之三是提供一种用电装置。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种用于电池的盖板组件，包括：

盖板，所述盖板上形成有通孔；

密封盖，所述密封盖设在所述盖板上，以封堵所述通孔；所述密封盖具有第一折弯部、搭接部和第二折弯部，所述第一折弯部与所述盖板连接；

所述搭接部位于所述第一折弯部与第二折弯部之间，所述第一折弯部、搭接部和第二折弯部依次相连形成凹槽，所述搭接部的宽度L不小于0.5mm，且不大于1.5mm。

在一些实施例中，所述通孔包括依次连接的安装槽和注液通道，所述密封盖安装于所述安装槽内。

在一些实施例中，所述盖板组件还包括焊缝部，所述焊缝部与第一折弯部相连以连接所述密封盖与所述盖板，所述焊缝部与所述第二折弯部相对的边缘的最短距离为N3，且N3≥L。

在一些实施例中，所述焊缝部底部到所述搭接部外底面的距离为N2，所述密封盖厚度为t，所述N2和t满足0.5t≤N2≤t。

在一些实施例中，所述焊缝部到所述注液通道对应侧的内侧壁的最小距离为N1，N1≥0.5mm。

在一些实施例中，N3＝(h-t)*tan(γ/2)+L+(v-t)*tan(β)≥0.5t，其中，h为所述第一折弯部的高度，t为所述密封盖的厚度，γ为所述第一折弯部的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角，v为所述避让部上表面至所述搭接部外底面的距离，β为所述第二折弯部的折弯角度。

在一些实施例中，所述注液通道内密封安装有密封钉。

在一些实施例中，所述注液通道的外侧设置有台阶结构，所述台阶结构与所述盖板的表面之间设置有过渡斜面。

在一些实施例中，所述安装槽和注液通道之间通过圆角过渡连接。在一些实施例中，所述第二折弯部为圆弧形，其内轮廓曲面的半径R2为其外轮廓曲面的半径R1的2倍。

在一些实施例中，所述密封盖还包括朝向背离所述通孔的方向凸出的避让部，所述第二折弯部围绕所述避让部布置。

在一些实施例中，所述避让部朝向所述通孔的投影与所述通孔至少部分重叠。

在一些实施例中，所述避让部朝向所述通孔的一侧距离所述搭接部朝向所述通孔的一侧的距离不小于0.5mm且不大于4mm。

在一些实施例中，所述第一折弯部的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角为γ，0°≤γ≤90°。

在一些实施例中，所述第一折弯部朝向所述通孔的内侧壁倾斜布置。

在一些实施例中，所述第二折弯部朝向背离所述第一折弯部的方向倾斜布置。

在一些实施例中，所述搭接部的外底面与与所述盖板相连。

本实用新型第二方面提供一种电池，包括上述的用于电池的盖板组件、电池壳体以及电芯，所述盖板组件盖设在所述电池壳体以形成密封容腔，所述电芯位于所述密封容腔内。

本实用新型第三方面提供一种用电装置，包括上述的电池。

通过上述技术方案，本实用新型通过将第一折弯部、搭接部和第二折弯部依次相连形成凹槽，并且搭接部的宽度L不小于0.5mm且不大于1.5mm，有效保证焊接区域距离密封盖中心距离，形成应力缓冲区域，避免焊缝处应力集中，提高电池封口焊的氦检良率。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例中的密封盖的立体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例中的盖板的结构示意图之一；

图3是本实用新型具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图之一，其中，密封钉与注液孔过盈配合；

图4是本实用新型具体实施例中的密封盖的截面示意图；

图5是本实用新型具体实施例中的盖板的结构示意图之二；

图6是本实用新型具体实施例中的密封钉的结构示意图；

图7是本实用新型具体实施例中的密封盖的结构示意图；

图8是本实用新型第一种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，v＝t；

图9是本实用新型第二种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，t＜v＜h；

图10是本实用新型第三种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，v＞h；

图11是本实用新型第四种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，β＝90°且t＜v＜h；

图12是本实用新型第五种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，β＝90°且v＞h；

图13是本实用新型第六种具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图，其中，β＝90°且v＝h；

图14是本实用新型第六种具体实施例中的密封盖与盖板的焊接示意图；

图15是本实用新型具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图之二，其中，密封钉与注液孔沉头方式连接；

图16是本实用新型具体实施例中的密封盖与盖板的装配示意图之三，其中，注液孔内取消密封钉。

附图标记说明

11第一折弯部 12搭接部

13第二折弯部 14避让部

141避让部的第一表面 142避让部的第二表面

111焊缝部 2盖板

21安装槽 22注液通道

23台阶结构 24过渡斜面

3密封钉

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”或“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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。

此外，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或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

在本实用新型中，使用的方位词为基于附图所示的方位或位置关系，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；对于本实用新型的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。

如图1至图16所示，本实用新型实施例提供了一种用于电池的盖板组件，包括：

盖板2，盖板2上形成有通孔；

密封盖，密封盖设置在盖板2上，以封堵通孔；密封盖具有第一折弯部11、搭接部12和第二折弯部13，第一折弯部11与盖板2连接；

搭接部12位于第一折弯部11与第二折弯部13之间，第一折弯部11、搭接部12和第二折弯部13依次相连形成凹槽，搭接部12的宽度L不小于0.5mm且不大于1.5mm。

需要说明的是，第一折弯部11与搭接部12之间以及第二折弯部13与搭接部12之间均存在有夹角过渡，以夹角的转折点为界限，两个界限之间的部分为搭接部12。

其中，第一折弯部11、搭接部12和第二折弯部13依次相连形成凹槽，搭接部12的宽度L是指上述第一折弯部11与第二折弯部13沿密封盖径向方向的两个界限之间的距离，并且搭接部12的宽度L不小于0.5mm且不大于1.5mm；使得焊接区域与密封盖中心之间形成一定距离，从而能够形成应力缓冲区域，能够对焊缝处应力起到很好的柔性缓冲效果，避免焊缝处应力集中，提高电池封口焊的氦检良率。

在一些实施例中，第一折弯部11朝向通孔的内侧壁倾斜布置，第二折弯部13朝向背离第一折弯部11的方向倾斜布置，能够获得更大的应力缓冲区域。第一折弯部11朝向通孔的内侧壁倾斜布置，使得密封盖能够与盖板2横向弹性配合，若密封盖来料尺寸接近或超出公差上限，密封盖两端的凹槽区域可以提供弹性形变的容错尺寸空间，保证尺寸配合，降低废料生产成本。

在一些实施例中，如图2所示，盖板2的通孔包括依次连接的安装槽21和注液通道22，如图3所示，密封盖安装于安装槽21内，第一折弯部11朝向安装槽21的内侧壁倾斜布置。

如图9所示，可以采用密封钉3对盖板2的通孔进行密封，即在注液通道22内密封安装有密封钉3，隔绝密封盖与电解液接触，避免焊缝腐蚀造成密封失效，而且，密封钉3可以隔绝焊接过程中焊渣掉落电芯内部。如图5所示，注液通道22的直径为D1，如图6所示，密封钉3的直径为D2，如图8所示，D2大于D1，使得密封钉3与注液通道22过盈配合连接，避免密封钉3落入电芯内部。相对于现有技术的密封盖与注液孔为对接焊接适配，对来料的精度要求比较高；且在注液后，存在电解液结晶残留在密封盖上，导致密封盖与盖板配合不良而最后导致封口焊良率偏低的问题，如图6所示，本实用新型的密封钉3的底部采用圆锥与倒圆形式相接的方式，能够避免注液后电解液残留及回流。进一步地，如图15所示，也可以在密封钉3的顶部设置沉头，采用沉头方式挂住盖板2避免落入电芯内部。密封钉3的材质可以采用氟橡胶、三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、可熔性聚四氟乙烯塑料中的至少一种。

如图16所示，如果电解液对焊缝处腐蚀效果较低，可以取消密封钉3，直接采用密封盖对盖板2的通孔进行封口即可。

在一些实施例中，如图2至图4所示，并且搭接部12外底面与盖板2相连，具体地，安装槽21可以为台阶结构，密封盖安装在安装槽21内，搭接部12的底面与安装槽21的底部相接触，第一折弯部11的外侧面与安装槽21内侧壁横向弹性配合，安装槽21的台阶深度为H，第一折弯部11的高度为h，在优选情况下，H≥h，h的取值范围为0.5mm≤h≤2mm，安装槽21和注液通道22之间采用圆角过渡形式连接。为了防止此处应力集中采用仿形设计来满足壁厚均一性原则，可以有效的减少用料降低制造成本；例如，如图2所示，注液通道22的外侧设置有台阶结构23，台阶结构23与盖板2的表面之间设置有过渡斜面24，可以有效的减少用料，降低制造成本。

进一步地，如图4所示，为了保证壁厚均一性，第二折弯部13为圆弧形，第二折弯部13内轮廓曲面的半径R2为第二折弯部13外轮廓曲面的半径R1的2倍，即R2＝2R1。

在一些实施例中，密封盖还包括避让部14，避让部14朝向背离通孔的方向凸出，第二折弯部13围绕避让部14布置，避让部14具有第一表面141和第二表面142，第一表面141和第二表面142相对布置，在图9所示的实施例中，第一表面141位于密封盖的上表面，第二表面142位于密封盖的下表面，第一表面141和第二表面142均向上凸起弯曲，如图3所示，使第二表面142下方形成避让空间，以避让密封钉3，而且给予焊接增加了隔热腔，保证焊接时不灼烧密封钉3而影响其密封性。

在一些实施例中，如图14所示，盖板组件还包括焊缝部111，在焊接时，第一折弯部11与盖板2的通孔的内侧壁采用包边焊接方式形成焊缝部111，即焊缝部111与第一折弯部11相连，从而实现密封盖与盖板2的连接，焊缝部111距离第二折弯部13的最短水平方向直线距离为N3，且N3≥L。在优选情况下，焊缝部111与第二折弯部13相对的边缘的最短距离N3＝L，能够刚好包住整个第一折弯部11。相比现有技术采用的对接焊缝方式，这种包边焊接有更宽的熔宽余量，使得焊缝直接接触空气，更好散热，焊缝处应力集中风险较小，不易产生焊缝收缩裂纹、炸火、焊洞缺陷，可以增大焊接密封的可靠性，能够提高动力电池的封口焊的氦检良率。

进一步地，如图4和图14所示，为防止其焊接过程中熔宽热量灼烧避让部14而影响其密封性，焊缝部111与第二折弯部13相对的边缘的最短距离N3＝(h-t)*tan(γ/2)+L+(v-t)*tan(β)≥0.5t，其中，h为第一折弯部11的高度，t为密封盖的厚度，γ为第一折弯部11的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角，v为避让部14上表面至搭接部12外底面的距离，L为搭接部12沿密封盖径向方向上的宽度，β为第二折弯部13的折弯角度。

在一些实施例中，第一折弯部11的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角为γ，0°≤γ≤90°。

更进一步地，如图4和图14所示，为防止其焊接过程中熔深热量灼烧密封钉3影响焊接制程能力及其结构密封性，焊缝部111到注液通道22对应侧的内侧壁的最小距离为N1，N1≥0.5mm。焊缝部111底部到搭接部12外底面的距离为N2，密封盖厚度为t，N2和t满足0.5t≤N2≤t。

在焊接时，图14示出了密封盖与盖板2之间的焊缝的示意图，其中，焊缝为简单示意图，焊缝熔宽T为最大焊缝之间距离，为了保证该焊缝的密封性能，其熔宽T取值为t≤T≤4t，从焊缝表面到焊缝的最深处的深度为熔深W，为了保证该焊缝的密封性能，其熔深W取值为0.5t≤W≤2t。

在一些实施例中，避让部14朝向通孔的投影与通孔至少部分重叠，也就是说，避让部14正对通孔，避让部14朝向通孔的投影面积大于通孔的面积，或者，避让部14朝向通孔的投影面积与通孔的面积相等。

具体地，避让部14上表面至搭接部12外底面的距离为v，密封盖的厚度为t，v-t表示避让空间的尺寸，避让空间深度的取值为0≤v-t≤4mm。

进一步地，如图3所示，为了在高度方向上留有足够的避让空间，避免焊接影响密封钉3。避让部14朝向通孔的一侧距离搭接部12朝向通孔的一侧的距离不小于0.5mm且不大于4mm，即避让部14的第二表面142下方的避让空间深度不小于0.5mm且不大于4mm，也即避让部14上表面至搭接部12外底面的距离v与密封盖的厚度t的差值的取值为0.5≤v-t≤4mm。

作为密封盖的一种具体实施例，在图8的实施例中，v＝t，表示避让空间的尺寸为0。在图9的实施例中，0°＜β＜90°，且t＜v＜h，此时，避让部14的第一表面141低于盖板2的上表面；或者，0°＜β＜90°，且t＜v＝h，此时，避让部14的第一表面141与盖板2的上表面齐平。在图10的实施例中，0°＜β＜90°，且h＜v，避让部14的第一表面141突出于盖板2的上表面。

作为密封盖的另一种具体实施例，如图11至图13所示，β＝90°，即避让部14的折弯位置为直角。其中，在图11的实施例中，t＜v＜h，此时，避让部14的第一表面141低于盖板2的上表面；在图12的实施例中，h＜v，避让部14的第一表面141突出于盖板2的上表面；在图12的实施例中，v＝h，避让部14的第一表面141与盖板2的上表面齐平。

在一些实施例中，如图7所示，密封盖具有长边a和短边b，当a＝b时，密封盖可以为圆形结构，长边a和短边b的取值，可以根据设计进行选取。当a＞b时，密封盖可以为椭圆结构，长边a取值范围1mm≤a≤20mm，短边b的取值范围1mm≤b≤20mm，并且1≤a/b≤2。

如图3和图14所示，通过将第一折弯部11、搭接部12和第二折弯部13依次相连形成凹槽，并且搭接部12沿密封盖径向方向上的宽度L不小于0.5mm且不大于1.5mm，能够保证焊接区域距离密封盖中心距离，形成应力缓冲区域，避免焊缝处应力集中。而且，密封盖通过第一折弯部11与盖板2的通孔的内侧壁横向弹性配合，在密封盖超出来料尺寸的公差上限时，密封盖两端的凹槽区域可以提供弹性形变的容错尺寸空间，保证尺寸配合，降低废料生产成本。密封盖两端的凹槽能够允许采用包边焊接的方式将第一折弯部11与盖板2的通孔的内侧壁进行连接，在焊接过程中，焊缝部111可以直接接触空气，更好散热，可以使焊缝处应力集中风险较小，不易产生焊缝收缩裂纹、炸火、焊洞缺陷；相比现有技术的对接焊缝方式，这种包边焊接有更宽的熔宽余量可以增大焊接密封的可靠性，最后提高动力电池的封口焊的氦检良率。

本实用新型实施例还提供了一种电池，包括上述各个实施例中任一项所述的用于电池的盖板组件、电池壳体以及电芯，盖板组件是电池的重要部件，盖板组件盖设在电池壳体上，对电池壳体进行封口，从而形成密封容腔，电芯安装在密封容腔内。

本实用新型实施例还提供了一种用电装置，包括上述实施例所述的电池。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (19)

1.一种用于电池的盖板组件，其特征在于，包括：

盖板(2)，所述盖板(2)上形成有通孔；

密封盖，所述密封盖设在所述盖板(2)上，以封堵所述通孔；所述密封盖具有第一折弯部(11)、搭接部(12)和第二折弯部(13)，所述第一折弯部(11)与所述盖板(2)连接；

所述搭接部(12)位于所述第一折弯部(11)与第二折弯部(13)之间，所述第一折弯部(11)、搭接部(12)和第二折弯部(13)依次相连形成凹槽，所述搭接部(12)的宽度L不小于0.5mm，且不大于1.5mm。

2.根据权利要求1所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述通孔包括依次连接的安装槽(21)和注液通道(22)，所述密封盖安装于所述安装槽(21)内。

3.根据权利要求2所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述盖板组件还包括焊缝部(111)，所述焊缝部(111)与第一折弯部(11)相连以连接所述密封盖与所述盖板(2)，所述焊缝部(111)与所述第二折弯部(13)相对的边缘的最短距离为N3，且N3≥L。

4.根据权利要求3所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述焊缝部(111)底部到所述搭接部(12)外底面的距离为N2，所述密封盖厚度为t，所述N2和t满足0.5t≤N2≤t。

5.根据权利要求3所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述焊缝部(111)到所述注液通道(22)对应侧的内侧壁的最小距离为N1，N1≥0.5mm。

6.根据权利要求3所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，N3＝(h-t)*tan(γ/2)+L+(v-t)*tan(β)≥0.5t，其中，h为所述第一折弯部的高度，t为所述密封盖的厚度，γ为所述第一折弯部的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角，v为避让部上表面至所述搭接部外底面的距离，β为所述第二折弯部的折弯角度。

7.根据权利要求2所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述注液通道(22)内密封安装有密封钉(3)。

8.根据权利要求2所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述注液通道(22)的外侧设置有台阶结构(23)，所述台阶结构(23)与所述盖板(2)的表面之间设置有过渡斜面(24)。

9.根据权利要求2所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述安装槽(21)和注液通道(22)之间通过圆角过渡连接。

10.根据权利要求1所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述第二折弯部(13)为圆弧形，其内轮廓曲面的半径R2为其外轮廓曲面的半径R1的2倍。

11.根据权利要求1所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述密封盖还包括朝向背离所述通孔的方向凸出的避让部(14)，所述第二折弯部(13)围绕所述避让部(14)布置。

12.根据权利要求11所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述避让部(14)朝向所述通孔的投影与所述通孔至少部分重叠。

13.根据权利要求11所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述避让部(14)朝向所述通孔的一侧与所述搭接部朝向所述通孔的一侧的距离不小于0.5mm且不大于4mm。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述第一折弯部(11)的相对两端的外侧面之间的倾斜夹角为γ，0°≤γ≤90°。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述第一折弯部(11)朝向所述通孔的内侧壁倾斜布置。

16.根据权利要求1至13中任一项所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述第二折弯部(13)朝向背离所述第一折弯部(11)的方向倾斜布置。

17.根据权利要求1至13中任一项所述的用于电池的盖板组件，其特征在于，所述搭接部(12)的外底面与所述盖板(2)相连。

18.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至17中任一项所述的用于电池的盖板组件、电池壳体以及电芯，所述盖板组件盖设在所述电池壳体以形成密封容腔，所述电芯位于所述密封容腔内。

19.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求18所述的电池。