TWI450432B - 電池端蓋組 - Google Patents

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TWI450432B TW100110768A TW100110768A TWI450432B TW I450432 B TWI450432 B TW I450432B TW 100110768 A TW100110768 A TW 100110768A TW 100110768 A TW100110768 A TW 100110768A TW I450432 B TWI450432 B TW I450432B
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Description

電池端蓋組
本發明是有關於一種電池端蓋組(end cover assembly)，且特別是有關於一種能長期維持氣密效果的電池端蓋組。
傳統的二次電池的端蓋組如圖1所示，其中顯示端子基座100、電池端蓋102、設置在端子基座100與電池端蓋102之間的墊片104以及螺絲帽106。此外，在螺絲帽106與電池端蓋102之間具有氣密或絕緣功能之墊片108隔離。最終圖1的電池端蓋組會與二次電池的罐體焊合。然而，上述結構在外部電源線鎖緊於端子基座100時容易因為施力太大而造成端子基座100之底座110與電池端蓋102之間因轉動而漏氣，使得電解液漏出嚴重影響電池性能及安全性。
因此，早已有多篇針對二次電池端蓋組的改良專利，如本國專利公告號555164。在這篇專利中是改良電池端蓋102底面的結構，使其具有與端子基座100之底座110形狀相對應的凹槽，以利用底座與凹槽之間在形狀上的配合來防止電池端蓋102旋開。
然而，這樣的結構改良仍存在許多問題。譬如螺絲帽106在二次電池使用期間容易因外力(如振動)而鬆開漏氣，進而引發漏液等問題。
本發明提供一種電池端蓋組，能解決習知電解液漏出等因無法保持氣密所導致的問題。
本發明提出一種電池端蓋組，至少包括一電池端蓋、一端子基座、一氣密絕緣墊片以及一固定組件。上述電池端蓋具有相對的第一與第二表面和貫穿第一、第二表面的第一開孔。端子基座則位於電池端蓋的第一表面，這個端子基座具有一凸出部、一氣密環與一多邊形固定部，其中凸出部與多邊形固定部通過上述第一開孔貫穿電池端蓋，而氣密環是環繞凸出部並朝向電池端蓋設置。至於氣密絕緣墊片則位於端子基座與電池端蓋之間。上述固定組件位於電池端蓋的第二表面，以便配合端子基座固定上述電池端蓋，並使電池端蓋與端子基座的氣密環夾擠氣密絕緣墊片，而達到氣密效果。
在本發明之一實施例中，上述端子基座的多邊形固定部之面積譬如小於電池端蓋的第一開孔之開孔面積。
在本發明之一實施例中，上述固定組件至少包括具有一多邊形開孔的絕緣片，這個多邊形開孔之開孔面積小於電池端蓋的第一開孔之開孔面積，且多邊形開孔周圍設有一凸緣，俾使絕緣片與電池端蓋以及端子基座組合後，藉由上述凸緣隔絕端子基座的多邊形固定部與電池端蓋。
在本發明之一實施例中，上述氣密絕緣墊片例如多層結構。
在本發明之一實施例中，上述端子基座的氣密環的直徑譬如小於氣密絕緣墊片的直徑。
在本發明之一實施例中，上述電池端蓋例如凹碗型端蓋，且上述第二表面包括凹面。
在本發明之一實施例中，上述端子基座的凸出部表面具有外螺紋。
在本發明之一實施例中，上述固定組件包括一螺絲帽與一絕緣片，其中螺絲帽是用來螺鎖端子基座的凸出部，而絕緣片則位於電池端蓋與螺絲帽之間。
在本發明之一實施例中，上述固定組件包括一螺絲帽、一絕緣片與一不鏽鋼片。上述螺絲帽是用來螺鎖端子基座的凸出部，且螺絲帽包括一圓型底部。絕緣片是位於電池端蓋與螺絲帽之間，且絕緣片包括一多邊形凹槽。至於不鏽鋼片是位於螺絲帽與絕緣片之間，其中不鏽鋼片的輪廓與多邊形凹槽相應為多邊形，且不鏽鋼片還包括與螺絲帽的圓型底部相應的一圓型凹槽。
在本發明之一實施例中，上述螺絲帽與不鏽鋼片之間例如是以焊接結合。
基於上述，本發明的電池端蓋組因為在端子基座上設計一氣密環，所以能藉由氣密環與電池端蓋夾擠氣密絕緣墊片，而達到氣密效果。另外，本發明的電池端蓋組中的固定組件因為各部份零件的形狀能互相配合，所以在完成組裝後還能藉由焊合而將螺絲帽之類的構件完全固定而不會在二次電池使用期間因外力而鬆開。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
下文中請參照圖式，以便更充分地描述本發明之實施例。然而，本發明可以許多不同形式來實踐，且不應將其解釋為限於本文所述之實施例。另外，在圖式中為明確起見可能將各層以及區域的尺寸及其相對尺寸作誇張的描繪，而未按尺寸繪製。
圖2是一實施例之電池端蓋組的立體分解圖。
請參照圖2，電池端蓋組200包括一電池端蓋202、一端子基座204、一氣密絕緣墊片206以及一固定組件208。上述電池端蓋202具有相對的第一表面210與第二表面212和貫穿第一、第二表面210、212的第一開孔214。端子基座204則位於電池端蓋202的第一表面210，這個端子基座204具有一凸出部216、一氣密環218與一多邊形固定部220，其中凸出部216與多邊形固定部220可通過第一開孔214貫穿電池端蓋202，而氣密環218則環繞凸出部216並朝向電池端蓋202設置。至於氣密絕緣墊片206則位於端子基座204與電池端蓋202之間，其中氣密絕緣墊片206例如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等材料製的單層或多層結構。
請繼續參照圖2，固定組件208位於電池端蓋202的第二表面212，以便配合端子基座204固定電池端蓋202，並使電池端蓋202與端子基座204的氣密環218夾擠氣密絕緣墊片206。以圖2為例，當上述端子基座204的凸出部216表面具有外螺紋，則固定組件208包括一螺絲帽222、一絕緣片224與一不鏽鋼片226。上述螺絲帽222是用來螺鎖端子基座204的凸出部216，且螺絲帽222有個圓型底部228。絕緣片224是位於電池端蓋202與螺絲帽222之間，且絕緣片224具有多邊形凹槽230與多邊形開孔232。如圖2所示，多邊形凹槽230是六角形凹槽，而多邊形開孔232配合端子基座204的多邊形固定部220是六角形的。至於不鏽鋼片226是位於螺絲帽222與絕緣片224之間，其中不鏽鋼片226的輪廓234與多邊形凹槽230相應為多邊形，如六角型。不鏽鋼片226還包括與螺絲帽222的圓型底部228相應的一圓型凹槽236。
另外，本實施例中的固定組件208也可省略上述不鏽鋼片226，只需螺鎖凸出部216之螺絲帽222與隔絕電池端蓋202與螺絲帽222的絕緣片224，其中螺絲帽222與絕緣片224的形狀不限於圖2所示，亦可採用一般螺絲帽與絕緣片。
請再次參照圖2，電池端蓋202例如凹碗型端蓋，因此其第二表面212包括凹面238。此外，為避免端子基座204與電池端蓋202之間因接觸而導通，可設計多邊形固定部220之面積小於電池端蓋202的第一開孔214之開孔面積。另外，還可藉由絕緣片224之設計來加強端子基座204與電池端蓋202之間的隔絕，這部份將於下文詳述。而端子基座204的氣密環218的直徑d1譬如小於氣密絕緣墊片206的直徑d2。
以下就圖2的每一個構件作詳細圖式說明。
首先，圖3A與圖3B分別顯示螺絲帽222的立體圖與B-B線段之剖面圖。在圖3A與圖3B中，螺絲帽222具有圓型底部228以及對應凸出部(請見圖2之216)之外螺紋的內螺紋300。
圖4A與圖4B分別顯示不鏽鋼片226的立體圖與B-B線段之剖面圖。在圖4A與圖4B中，不鏽鋼片226的輪廓234為六角型並具有圓型凹槽236。而在不鏽鋼片226的中央具有一第二開孔400對應端子基座的多邊形固定部(請見圖2之220)。
圖5A與圖5B分別顯示絕緣片224的立體正面圖與立體背面圖，圖5C則是圖5A之C-C線段的剖面圖。
在圖5A~圖5C中，絕緣片224具有多邊形凹槽230，並且具有多邊形開孔232，其對應端子基座的多邊形固定部(請見圖2之220)，且多邊形開孔232周圍設有一凸緣500。凸緣500的外周較佳是與圖2的第一開孔214的開孔面積相配。
圖6A與圖6B分別顯示電池端蓋202的立體圖與B-B線段之剖面圖。在圖6B中顯示電池端蓋202呈現凹碗型，所以第二表面212包括凹面238，而第一表面210與氣密絕緣墊片206接觸的部份600較佳是一整個平面。
圖7A與圖7B分別顯示氣密絕緣墊片206的立體圖與B-B線段之剖面圖。在圖7A與圖7B中，氣密絕緣墊片206具有一個第三開孔700，其對應端子基座的多邊形固定部(請見圖2之220)。
圖8A與圖8B分別顯示端子基座204的立體圖與B-B線段之剖面圖。在圖8A與圖8B中，端子基座204的凸出部216表面有外螺紋800，氣密環218的環寬w例如在0.1mm~0.3mm之間、環高h例如在0.2mm~0.4mm之間，但實際上氣密環218的尺寸還可依照二次電池的大小、氣密絕緣墊片的厚度等調變。多邊形固定部220之面積小於電池端蓋的第一開孔(請見圖2之214)的開孔面積，且多邊形固定部220的高度可根據電池端蓋、氣密絕緣墊片以及固定組件組合後的總厚度作改變。
待上述各構件均組裝完畢後會得到圖9所示的電池端蓋剖面圖。
從圖9可觀察到端子基座204的氣密環218與電池端蓋202夾擠氣密絕緣墊片206，因此能達到氣密效果。另外，絕緣片224套於電池端蓋202後，其凸緣500能卡住電池端蓋之第一開孔214，而多邊形固定部220則由電池端蓋202底下套住電池端蓋202後，再卡在絕緣片224之多邊形開孔232中，如此方可止轉並絕緣。而且，電池端蓋組中的固定組件208因為各部份零件(螺絲帽222、絕緣片224、不鏽鋼片226)的形狀能互相配合，所以在完成組裝後還能以焊接結合螺絲帽222與不鏽鋼片226，以避免螺絲帽222在使用期間鬆開。
綜上所述，本發明之電池端蓋組因為在端子基座上有氣密環之設計，故能藉由鎖緊端子基座與電池端蓋，而利用氣密環夾擠氣密絕緣墊片達到氣密效果。此外，本發明的電池端蓋組中之固定組件可藉由各部份零件上下表面的形狀配合，使電池端蓋組完全固定不鬆開，以避免因二次電池使用期間的外力影響而漏氣，使得電解液漏出嚴重影響電池性能及安全性等問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．端子基座
102．．．電池端蓋
104、108．．．墊片
106．．．螺絲帽
110．．．底座
200．．．電池端蓋組
202．．．電池端蓋
204．．．端子基座
206．．．氣密絕緣墊片
208．．．固定組件
210．．．第一表面
212．．．第二表面
214．．．第一開孔
216．．．凸出部
218．．．氣密環
220．．．多邊形固定部
222．．．螺絲帽
224．．．絕緣片
226．．．不鏽鋼片
228．．．圓型底部
230．．．多邊形凹槽
232．．．多邊形開孔
234．．．輪廓
236．．．圓形凹槽
238．．．凹面
300．．．內螺紋
400．．．第二開孔
500．．．凸緣
600．．．部份
700．．．第三開孔
800．．．外螺紋
d1、d2．．．直徑
h．．．環高
w．．．環寬
圖1是習知之一種電池端蓋組的剖面圖。
圖2是一實施例之電池端蓋組的立體分解圖。
圖3A與圖3B分別顯示螺絲帽222的立體圖與B-B線段之剖面圖。
圖4A與圖4B分別顯示不鏽鋼片226的立體圖與B-B線段之剖面圖。
圖5A與圖5B分別顯示絕緣片224的立體正面圖與立體背面圖。
圖5C是圖5A之C-C線段的剖面圖。
圖6A與圖6B分別顯示電池端蓋202的立體圖與B-B線段之剖面圖。
圖7A與圖7B分別顯示氣密絕緣墊片206的立體圖與B-B線段之剖面圖。
圖8A與圖8B分別顯示端子基座204的立體圖與B-B線段之剖面圖。
圖9是電池端蓋組的剖面圖。
200．．．電池端蓋組
202．．．電池端蓋
204．．．端子基座
206．．．氣密絕緣墊片
208．．．固定組件
210．．．第一表面
212．．．第二表面
214．．．第一開孔
216．．．凸出部
218．．．氣密環
220．．．多邊形固定部
222．．．螺絲帽
224．．．絕緣片
226．．．不鏽鋼片
228．．．圓型底部
230．．．多邊形凹槽
232．．．多邊形開孔
234．．．輪廓
236．．．圓形凹槽
238．．．凹面
d1、d2．．．直徑

Claims (11)

  1. 一種電池端蓋組，至少包括：一電池端蓋，具有相對的一第一表面與一第二表面以及貫穿該第一表面與該第二表面的一第一開孔；一端子基座，位於該電池端蓋的該第一表面，該端子基座具有一凸出部、一氣密環與一多邊形固定部，其中該凸出部與該多邊形固定部通過該第一開孔貫穿該電池端蓋，且該氣密環環繞該凸出部並朝向該電池端蓋設置；一氣密絕緣墊片，位於該端子基座與該電池端蓋之間；以及一固定組件，位於該電池端蓋的該第二表面，以便配合該端子基座固定該電池端蓋，並使該電池端蓋與該端子基座的該氣密環夾擠該氣密絕緣墊片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該端子基座的該多邊形固定部之面積小於該電池端蓋的該第一開孔之開孔面積。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該固定組件至少包括一絕緣片，該絕緣片具有一多邊形開孔，該多邊形開孔之開孔面積小於該電池端蓋的該第一開孔之開孔面積，且該多邊形開孔周圍設有一凸緣，俾使該絕緣片與該電池端蓋以及該端子基座組合後，藉由該凸緣隔絕該端子基座的該多邊形固定部與該電池端蓋。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該氣密絕緣墊片為多層結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該端子基座的該氣密環的直徑小於該氣密絕緣墊片的直徑。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該電池端蓋為凹碗型端蓋，且該第二表面具有凹面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電池端蓋組，其中該端子基座的該凸出部表面具有外螺紋。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電池端蓋組，其中該固定組件包括：一螺絲帽，以螺鎖該端子基座的該凸出部；以及一絕緣片，位於該電池端蓋與該螺絲帽之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電池端蓋組，其中該固定組件包括：一螺絲帽，以螺鎖該端子基座的該凸出部，其中該螺絲帽包括一圓型底部；一絕緣片，位於該電池端蓋與該螺絲帽之間，其中該絕緣片包括一多邊形凹槽；以及一不鏽鋼片，位於該螺絲帽與該絕緣片之間，其中該不鏽鋼片的輪廓與該多邊形凹槽相應為多邊形，且該不鏽鋼片包括與該螺絲帽的該圓型底部相應的一圓型凹槽。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之電池端蓋組，其中該絕緣片具有一多邊形開孔，該多邊形開孔之開孔面積小於該電池端蓋的該第一開孔之開孔面積，且該多邊形開孔周圍設有一凸緣，俾使該絕緣片與該電池端蓋以 及該端子基座組合後，藉由該凸緣隔絕該端子基座的該多邊形固定部與該電池端蓋。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電池端蓋組，其中該螺絲帽與該不鏽鋼片之間是以焊接結合。
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