CN223079216U - 顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。顶盖组件包括顶盖片、极柱及加强件，极柱自顶盖片的内侧经极柱孔穿设至顶盖片外侧，加强件设置顶盖片外侧且围设于极柱的周侧，极柱和加强件彼此相邻区域的顶面处于同一平面，以形成焊接平台，极柱和加强件于焊接平台处焊接连接，有助于提高极柱与加强件的连接效果，提高极柱连接的结构稳定性及可靠性；通过在焊接平台处对极柱与加强件进行焊接，有助于提高焊接效果，进而进一步提高极柱连接的结构稳定性及可靠性。电池通过应用上述顶盖组件，能够保证较好的电池质量和较长的使用寿命。

Description

顶盖组件及电池

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及电池。

背景技术

锂电池因其比能量高、使用寿命长、无记忆效应、自放电率低和环境友好等特性而被广泛地应用于储能基站、电动汽车和消费电子等产品中。

电池包括电芯、壳体和顶盖组件，壳体的一端呈敞口设置，顶盖组件设置在壳体的敞口端，顶盖组件与壳体共同形成容置空间，电芯容纳在容置空间内。顶盖组件作为动力电池的重要构成部件，在电池中起到密封、集成注液口、集成防爆阀口、输送传导电流等作用。顶盖组件包括极柱，极柱作为顶盖组件中输送传导电流的部件，其结构设计对电池的容量、能量密度、电热、安全等性能方面有重要影响。

现有技术中，将极柱铆压在金属环上，铆压成型为接触连接，不是固定连接，极柱铆压连接的结构紧密性和可靠性较差。

因此，亟待需要一种顶盖组件及电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶盖组件及电池，能够提高极柱连接的结构稳定性及可靠性，提高电池使用寿命。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

顶盖组件，包括：

顶盖片，所述顶盖片开设有极柱孔；

极柱，所述极柱自所述顶盖片的内侧经所述极柱孔穿设至所述顶盖片外侧；

加强件，所述加强件设置在所述顶盖片外侧且围设于所述极柱的周侧，所述极柱和所述加强件彼此相邻区域的顶面处于同一平面，以形成焊接平台，所述极柱和所述加强件于所述焊接平台处焊接连接。

作为可选方案，所述顶盖组件还包括：

上塑胶件，所述上塑胶件套设于所述加强件，且至少部分夹设于所述顶盖片与所述加强件之间。

作为可选方案，所述加强件的外周面包括圆弧部和防转平面，所述上塑胶件的内壁面与所述加强件的外周面贴合。

作为可选方案，所述顶盖片围绕极柱的周边设置有止挡环，所述止挡环为多边环形，多边环形的侧边能够止挡加强件的顶角，其中所述圆弧部和所述防转平面的连接处形成所述顶角。

作为可选方案，所述顶盖组件还包括止扭结构，所述止扭结构包括止扭凸起以及止扭凹槽，所述顶盖片以及所述上塑胶件朝向彼此的表面中，其中一个设置有所述止扭凸起，另一个设置有止扭凹槽，所述止扭凸起与所述止扭凹槽插接配合。

作为可选方案，所述止扭凸起环设于所述加强件设置，且为非圆形。

作为可选方案，所述极柱包括相连接的抵接部与竖直部，所述顶盖片上开设有容置槽，所述抵接部设置在所述容置槽内。

作为可选方案，所述顶盖组件还包括密封件，所述密封件设置在所述极柱的外周，且位于所述顶盖片与所述极柱之间。

作为可选方案，所述密封件的截面呈L型。

电池，包括壳体、电芯以及上述的顶盖组件，所述电芯容置在所述壳体内，所述壳体的一端呈敞口设置，所述顶盖组件设置在所述壳体的敞口端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的顶盖组件，包括顶盖片、极柱及加强件，极柱自顶盖片的内侧经极柱孔穿设至顶盖片外侧，加强件设置顶盖片外侧且围设于极柱的周侧，极柱和加强件彼此相邻区域的顶面处于同一平面，以形成焊接平台，极柱和加强件于焊接平台处焊接连接。通过将极柱与加强件通过焊接连接，有助于提高极柱与加强件的连接效果，提高极柱连接的结构稳定性及可靠性；通过将极柱的至少部分与加强件的顶面处于同一平面，形成焊接平台，在焊接平台处对极柱与加强件进行焊接，有助于提高焊接效果，进而进一步提高极柱连接的结构稳定性及可靠性。

本实用新型提供的电池，通过应用上述顶盖组件，能够保证较好的电池质量和较长的使用寿命。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的顶盖组件的结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为图2中B处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的顶盖组件的部分结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的顶盖片及止挡环的结构示意图。

附图标记：

100、顶盖组件；

10、顶盖片；11、止扭凸起；12、防爆孔；13、极柱孔；14、止挡环；

20、极柱；21、抵接部；22、竖直部；

30、加强件；31、防转平面；32、圆弧部；

40、焊接平台；

50、上塑胶件；

60、密封件；61、第一部；62、第二部。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义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。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实施例提供了一种电池，该电池包括壳体、顶盖组件100及电芯，其中，电芯容置在壳体内，壳体实现对电芯较好的支撑和保护的作用，壳体的顶端呈敞口设置，顶盖组件100设置在壳体的敞口端，顶盖组件100与壳体形成密闭空间，起到封装电芯的作用。

如图1-图3所示，顶盖组件100包括顶盖片10及极柱20，顶盖片10开设有极柱孔13，极柱20自顶盖片10的内侧经极柱孔13穿设至顶盖片10外侧。极柱20的数量为两个，两个极柱20中的一个为正极柱，另一个为负极柱，电芯的正极与正极柱连接，电芯的负极与负极柱连接，极柱20顶面与用电机构连接，实现电芯对用电机构的供电功能。

顶盖组件100还包括下塑胶件(图中未示出)，下塑胶件设置在顶盖片10的下方，下塑胶件用于绝缘顶盖片10与电芯，避免电芯与顶盖片10短接。

顶盖组件100还包括防爆片(图中未示出)，顶盖片10上开设有防爆孔12，防爆片焊接于防爆孔12内，在使用时，当壳体内产生气体，使壳体内的气压达到防爆片的防爆阈值后，防爆片破裂，气体从防爆孔12内排出，释放电池内部压力，进而能够避免壳体炸裂。

顶盖组件100还包括保护片(图中未示出)，保护片设置在防爆孔12内且位于防爆片的上方，保护片用于对防爆片进行保护，避免防爆片受到电池外部压力导致破裂失效。保护片上设置有薄弱部，当防爆片破裂时，保护片能从薄弱部爆开，用于释放气体。

现有技术中，将极柱20铆压在金属环上，铆压成型为接触连接，不是固定连接，极柱20铆压连接的结构紧密性和可靠性较差。

为了解决上述问题，如图1-图3所示，本实施例提供的顶盖组件100还包括加强件30，加强件30设置在顶盖片10外侧且围设于极柱20的周侧，极柱20和加强件30彼此相邻区域的顶面处于同一平面，以形成焊接平台40，极柱20和加强件30于焊接平台40处焊接连接，有助于提高极柱20与加强件30的连接效果，提高极柱20连接的结构稳定性及可靠性；通过将极柱20和加强件30彼此相邻区域的顶面处于同一平面，形成焊接平台40，在焊接平台40处对极柱20与加强件30进行焊接，有助于防止极柱20与加强件30彼此相邻区域的顶面不处于同一水平面造成的焊接错位的问题，提高焊接效果，进而进一步提高极柱20连接的结构稳定性及可靠性。

顶盖组件100还包括密封件60，密封件60设置在极柱20的外周，且位于顶盖片10与极柱20之间，密封件60的至少部分位于极柱孔13内，以提高极柱20处的密封性，防止电池壳体内部的电解液泄漏至电池的外部。具体地，密封件60可以是氟橡胶密封圈或橡胶密封圈等，具有密封效果好，耐久性佳的优点。

可选地，如图3所示，密封件60包括第一部61与第二部62，第一部61设置在极柱孔13内，且位于极柱20与顶盖片10之间；第二部62设置在顶盖片10的内侧，且位于顶盖片10与极柱20之间，密封件60的截面大致呈L型，一方面提高密封性能；另一方面防止顶盖片10与极柱20在加工时形成的毛刺而造成的短路。

如图1-图3所示，极柱20包括相连接的抵接部21与竖直部22，抵接部21的直径大于极柱孔13的直径，通过抵接部21增加极柱20与顶盖片10的抵接面积，提高极柱20与顶盖片10连接的稳定性。

可选地，顶盖片10上开设有容置槽，抵接部21设置在容置槽内，通过将抵接部21设置在容置槽内可以在竖直方向减小极柱20的高度，进而减小电池的高度，提高电池的能量密度。

可选地，顶盖组件100还包括上塑胶件50，上塑胶件50套设于加强件30，且至少部分夹设于顶盖片10与加强件30之间，加强件30通过上塑胶件50与顶盖片10绝缘连接。

可选地，上塑胶件50的上表面与加强件30的上表面处于同一平面，使得上塑胶件50与加强件30的结构紧凑。

装配时，预注塑上塑胶件50，将密封件60套设在极柱20后，再将极柱20从顶盖片10下方插入极柱孔13加强件30套设在极柱20上，对极柱20和加强件30进行铆压，使密封件60压缩30％-50％，加强件30的上表面与极柱20的上表面齐平，以形成焊接平台40，对在焊接平台40处对加强件30和极柱20进行焊接，极柱20与加强件30经焊接紧密连接在一起。可选地，将极柱20进行预冲压后，使其组装后，加强件30的上表面与极柱20的上表面齐平，形成焊接平台40，省去铆压工序。

如图1和图4所示，加强件30的外周面包括圆弧部32和防转平面31，上塑胶件50的内壁面与加强件30的外周面贴合，以实现对加强件30的限位，避免加强件30相对顶盖片10转动。

可选地，如图3-图5所示，顶盖片10围绕极柱20的周边设置有止挡环14，止挡环14为多边环形，多边环形的侧边能够止挡加强件30的顶角，其中圆弧部32和防转平面31的连接处形成顶角，进一步避免加强件30相对顶盖片10转动。

可选地，顶盖组件100还包括止扭结构，止扭结构包括止扭凸起11以及止扭凹槽，顶盖片10朝向上塑胶件50的表面设置有止扭凸起11，上塑胶件50朝向顶盖片10的表面开设有止扭凹槽，止扭凸起11与止扭凹槽插接配合，以防止上塑胶件50相对顶盖片10转动，从而进一步实现极柱20的防扭转；其中，止扭凸起11还能够阻挡电解液由外向内渗透，如果电解液在正极由外向内渗透，会降低极柱20与壳体之间的内阻，如果电解液在负极由外向内渗透，可能发生短路风险。在其他实施例中，可以在上塑胶件50朝向顶盖片10的表面设置止扭凸起11，在顶盖片10朝向上塑胶件50的表面设置止扭凹槽。

可选地，止扭凸起11环设于加强件30设置，且为非圆形，进一步提高止扭凸起11对上塑胶件50的限位作用，进一步防止上塑胶件50相对顶盖片10转动。

需要说明的是，顶盖片10采用3系铝合金制成，3系铝合金具备良好的硬度以及可焊接性。极柱20采用1系铝合金制成，1系铝合金具备良好的导电性。加强件30采用3系或者7系等铝合金或其他金属材料制成，一方面保证较高的硬度，一方面具有与极柱20良好的焊接可靠性。上塑胶件50采用改性PPS(Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)制成，具有良好的绝缘性能。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指接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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖片(10)，所述顶盖片(10)开设有极柱孔(13)；

极柱(20)，所述极柱(20)自所述顶盖片(10)的内侧经所述极柱孔(13)穿设至所述顶盖片(10)外侧；

加强件(30)，所述加强件(30)设置在所述顶盖片(10)外侧且围设于所述极柱(20)的周侧，所述极柱(20)和所述加强件(30)彼此相邻区域的顶面处于同一平面，以形成焊接平台(40)，所述极柱(20)和所述加强件(30)于所述焊接平台(40)处焊接连接。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括：

上塑胶件(50)，所述上塑胶件(50)套设于所述加强件(30)，且至少部分夹设于所述顶盖片(10)与所述加强件(30)之间。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述加强件(30)的外周面包括圆弧部(32)和防转平面(31)，所述上塑胶件(50)的内壁面与所述加强件(30)的外周面贴合。

4.根据权利要求3所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片(10)围绕极柱(20)的周边设置有止挡环(14)，所述止挡环(14)为多边环形，多边环形的侧边能够止挡加强件(30)的顶角，其中所述圆弧部(32)和所述防转平面(31)的连接处形成所述顶角。

5.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括止扭结构，所述止扭结构包括止扭凸起(11)以及止扭凹槽，所述顶盖片(10)以及所述上塑胶件(50)朝向彼此的表面中，其中一个设置有所述止扭凸起(11)，另一个设置有止扭凹槽，所述止扭凸起(11)与所述止扭凹槽插接配合。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述止扭凸起(11)环设于所述加强件(30)设置，且为非圆形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱(20)包括相连接的抵接部(21)与竖直部(22)，所述顶盖片(10)上开设有容置槽，所述抵接部(21)设置在所述容置槽内。

8.根据权利要求1-6任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括密封件(60)，所述密封件(60)设置在所述极柱(20)的外周，且位于所述顶盖片(10)与所述极柱(20)之间。

9.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封件(60)包括第一部(61)与第二部(62)，所述第一部(61)设置在所述极柱孔(13)内，且位于所述极柱(20)与所述顶盖片(10)之间；所述第二部(62)设置在所述顶盖片(10)的内侧，且位于所述顶盖片(10)与所述极柱(20)之间。

10.电池，其特征在于，包括壳体、电芯以及如权利要求1-9任一项所述的顶盖组件，所述电芯容置在所述壳体内，所述壳体的一端呈敞口设置，所述顶盖组件设置在所述壳体的敞口端。