CN208298879U - 二次电池顶盖及其二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池顶盖，包括：顶盖片，顶盖片设有防爆孔；防爆阀，防爆阀设于防爆孔，顶盖片与防爆阀为一体成型结构，顶盖片围绕防爆孔向远离防爆阀的方向延伸出凸台，在竖直方向上，顶盖片与防爆阀的长度比为2.5～7，凸台在水平方向的长度与顶盖片在竖直方向的长度比为1～10。通过顶盖片和防爆阀一体成型，可免去两者之间的装配、焊接工序，因而工序简单且气密性好，同时凸台的设置不仅可以解决多余的顶盖片物料的去除问题，同时其还可以加强防爆孔周围乃至顶盖片的整体强度。同时，本专利申请人经过创造性的构思，对顶盖片、防爆阀和凸台的尺寸也作了进一步的设计，可以攻克顶盖片上一体成型出较薄的具有防爆功能的防爆阀的技术难题。

Description

二次电池顶盖及其二次电池

技术领域

本实用新型涉及储能器械领域，尤其涉及一种二次电池顶盖及其二次电池。

背景技术

现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中。这些电池除了具有高容量外还应当具有良好的安全性才能达到使用的标准和满足人们的需求。

现有技术中，当电池的内部压力过大时，为了防止电池***，需要将电池的壳体内的压力外泄，现时防爆方法是在电池的顶盖上设置防爆阀，当电池的内部压力过大时，通过防爆阀***外泄压力。目前常见的电池产品都是将防爆阀与顶盖片单独制造，然后将防爆阀焊接于顶盖片上，但是这样会导致制造成本高，工序复杂。

目前也有研究者提出对顶盖片进行冲压而加工出与顶盖片一体化的防爆阀，以省去焊接工序，但是一体化成型时需要将加工出防爆阀而产生的多余顶盖片废料去除，这就大大增加了冲压工艺的难度，且顶盖片厚度一般较厚(>2mm)，通过冲压一体成型出较薄的具有防爆功能的防爆阀，难度很大，因此，此种一体化的顶盖结构产品目前并未得到产业化，仍然是困扰业界的一技术难题。

因此，急需提供一种新的顶盖结构以解决上述的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种二次电池顶盖及其二次电池，其能大大简化工序，还能提高顶盖的整体机械强度。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种二次电池顶盖，包括：

顶盖片，所述顶盖片设有防爆孔；

防爆阀，所述防爆阀设于所述防爆孔，

所述顶盖片与所述防爆阀为一体成型结构，所述顶盖片围绕所述防爆孔向远离所述防爆阀的方向延伸出凸台，在竖直方向上，所述顶盖片与所述防爆阀的长度比为2.5～7，所述凸台在水平方向的长度与所述顶盖片在竖直方向的长度比为1～10。

作为一种实施例，所述顶盖片在竖直方向上的长度为0.5mm～1.2mm，所述凸台在竖直方向上的长度小于所述顶盖片在竖直方向上的长度。竖直方向上的长度较小的顶盖片更容易冲压出防爆阀和凸台，而凸台在竖直方向上的长度小于顶盖片在竖直方向上的长度，也就是说凸台在水平方向的尺寸较大，垂直方向的尺寸较小，因而可以进一步缩短竖直方向上冲压防爆阀所需的时间，降低顶盖片在冲压时发生破裂的几率。

作为一种实施例，所述防爆阀设于所述防爆孔的底部，此时更容易进行一体成型加工，且更靠近电芯，能更迅速的对于内部压力过大作出反应而防止电池***。

凸台的位置，作为一种实施例，所述凸台设于所述防爆孔的上部，凸台除了加强顶盖片的整体强度，还可以防止电解液注液时，电解液渗入到防爆孔内而影响防爆阀的***。作为另一种实施例，所述凸台设于所述防爆孔的底部，且所述凸台围绕所述防爆阀而设置，凸台围绕所述防爆阀可形成一个包围防爆阀的空腔，可将电池内的气压汇聚到空腔中，从而使防爆阀更及时的作出***反应而防止电池***。作为又一种实施例，所述凸台具有第一凸台和第二凸台，所述第一凸台设于所述防爆孔的上部，所述第二凸台设于所述防爆孔的底部，且所述第二凸台围绕所述防爆阀而设置，因而第一凸台和第二凸台可以兼顾前述的两种效果。

凸台的形状，作为一种实施例，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状为矩形。作为另一种实施例，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状具有斜线，优选凸台的截面形状为三角形或梯形。作为又一种实施例，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状具有曲线。凸台的形状优选为截面形状具有斜线，在凸台设于防爆孔的底部时，凸台围绕防爆阀形成的空腔因为具有坡度可更好的将电池内的气压汇聚到空腔中。

本实用新型还提供了一种二次电池，包括电芯、容纳电芯的壳体和上述的二次电池顶盖。

本实用新型的顶盖片和防爆阀一体成型，可免去两者之间的装配、焊接工序，因而工序简单且气密性好，同时在顶盖片和防爆阀一体成型时，可将多余的顶盖片物料在防爆孔周围形成凸台，凸台的设置不仅可以解决多余的顶盖片物料的去除问题，同时其还可以加强防爆孔周围乃至顶盖片的整体强度。同时，本专利申请人经过创造性的构思，对顶盖片、防爆阀和凸台的尺寸也作了进一步的设计，在竖直方向上，顶盖片与防爆阀的长度比为2.5～7，凸台在水平方向的长度与顶盖片在竖直方向的长度比为1～10。在竖直方向上，顶盖片与防爆阀的长度比为2.5～7，也就是顶盖片的厚度远大于防爆阀，因而会在顶盖片与防爆阀的交界处形成薄弱点，在电池内部压力过大时，防爆阀可有效的进行***而外泄压力；而凸台在水平方向的长度与顶盖片在竖直方向的长度比为1～10，也就是说，凸台的水平尺寸较大，因而可缩短顶盖片在竖直方向上一体成型出防爆阀时所需的时间，降低顶盖片在一体成型(尤其是冲压时)发生破裂的几率。通过顶盖片、防爆阀和凸台的尺寸设计因而可以攻克顶盖片上一体成型出较薄的具有防爆功能的防爆阀的技术难题。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池的剖视图。

图2为本实用新型的二次电池顶盖的剖视图。

图3为顶盖片一实施例的仰视图。

图4为顶盖片一实施例的俯视图。

图5为图4沿A-A方向的剖视图。

图6为图5中凸台的另一变化图。

图7为图5中凸台的又一变化图。

图8为图6中圆圈部分的放大图。

图9为图8中凸台形状的另一变化图。

图10为图8中凸台形状的又一变化图。

图11为图8中凸台形状的再一变化图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本实用新型的二次电池顶盖及其二次电池。

参照图1～4，二次电池包括二次电池顶盖1、电芯2和容纳电芯的壳体3，壳体内注有浸润电芯的二次电池电解液(图中未示出)。二次电池顶盖1包括顶盖片13，以及设置在顶盖片13上的第一电极单元11、第二电极单元12、翻转片14、注液孔132和防爆阀137。顶盖片13上设有翻转片固定孔134、第一安装孔131、第二安装孔135和防爆孔133，第一电极单元11绝缘密封安装于第一安装孔131内，第二电极单元12绝缘密封安装于第二安装孔135内，防爆阀137设于防爆孔133，防爆阀137的上方设有防爆阀保护片19。

第一电极单元11通常为正极，第二电极单元12通常为负极。如图2所示，第一电极单元11包括铝铆接块111、电阻112和第一极柱113。第一极柱113和铝铆接块111可为分体式结构也为一体式结构。准确的来说，当第一极柱113为带有凸台的极柱时，第一极柱113和铝铆接块111为分体式结构，当第一极柱113为圆柱体极柱时，第一极柱113和铝铆接块111可为分体式结构或为一体式结构。电阻112具有安装孔(图中未示出)，电阻112通过安装孔套设于第一极柱113上，从而实现第一极柱113与顶盖片13的电连接。第一极柱113穿设于第一安装孔131内，密封圈16套设在第一极柱113上并收容于第一安装孔131内，从而使第一极柱113与顶盖片13进行绝缘装配。第一极柱113与顶盖片13的下端之间设有第二绝缘件17，第一极柱113与电芯2的正极片进行电连接。

如图2所示，第二电极单元12包括第二极柱122、与第二极柱122电连接的导电片121和第二极柱凸台123。第二极柱122、导电片121和第二极柱凸台123可都为分体式结构也可相连的两者为一体式结构而另一个为分体式结构。准确的来说，当导电片121采用分体式结构即与第二极柱122为分体结构时，第二极柱122和第二极柱凸台123可为一体式结构或分体式结构，当导电片121与第二极柱122为一体结构时，第二极柱122和第二极柱凸台123为分体式结构。第二极柱121穿设于第二安装孔135内，密封圈16套设在第二极柱122上并收容于第二安装孔135内，从而使第二极柱122与顶盖片13进行绝缘装配。第二极柱凸台123与顶盖片13之间设有第二绝缘件17，第二极柱凸台123与电芯2的负极片进行电连接。导电片121与顶盖片13之间设有第一绝缘件15，导电片121位于翻转片14的上方，翻转片14与顶盖片13电连接且设置于翻转片固定孔131，翻转片14具有连接部141，连接部141连接翻转片固定孔131。第一绝缘件15设有翻转片容纳孔15c，二次电池的内部气压超过预设值时，翻转片14进行翻转并伸入翻转片容纳孔15c与导电片121接触，也就是说翻转片14与第二极柱122电连接，因为第一极柱113通过电阻112与顶盖片13电连接，所以可以在第一电极单元11、顶盖片13和第二电极单元12之间形成外电流，停止过充，通过外电流电阻慢慢过流散热将二次电池内部的能量释放出来，从而不会发生过充、起火、***等危险，从而提高二次电池的安全性能。

如图3所示，顶盖片13围绕防爆孔133设有凸台136，进一步如图5～7所示，顶盖片13与防爆阀137为一体成型结构，防爆阀137设于防爆孔133的底部，顶盖片13围绕防爆孔133向远离防爆阀137的方向延伸出凸台136，通过对顶盖片13的冲压可一体成型出超薄的板材即可形成防爆阀137，当然冲压时形成的孔构成了防爆孔133，冲压形成的多余的顶盖片物料在防爆孔133周围可形成凸台136，也就是说凸台136与顶盖片13也是一体成型，凸台136的设置不仅可以解决多余的顶盖片物料的去除问题，同时其还可以加强防爆孔133周围乃至顶盖片13的整体强度。进一步需要说明是，为了能在顶盖片13上一体成型出防爆阀137和凸台136，需要严格控顶盖片13、防爆阀137和凸台136之间的尺寸，在竖直方向上，顶盖片13与防爆阀137的长度比为2.5～7，凸台136在水平方向的长度与顶盖片13在竖直方向的长度比为1～10。顶盖片13与防爆阀137在竖直方向上的长度即是通常理解的厚度，需要说明的是，本申请中所指顶盖片13的尺寸并非包括凸台136的尺寸，而是指正常不含凸台136时对应的长、宽、高。凸台136在水平方向的长度也就是通常说的宽度。进一步的，优选顶盖片13在竖直方向上的长度为0.5mm～1.2mm，凸台136在竖直方向上的长度小于顶盖片13在竖直方向上的长度，凸台136在水平方向的尺寸较大，垂直方向的尺寸较小，因而可以进一步缩短顶盖片13竖直方向上冲压防爆阀137所需的时间，降低顶盖片13在冲压时发生破裂的几率。

因为防爆阀137一般是在顶盖片13的水平方向设置，远离防爆阀137的方向可以是在竖直方向上往上或往下，因而顶盖片13围绕防爆孔133向远离防爆阀137的方向延伸出的凸台136的位置可以有多种方式，如图5所示，凸台136设于防爆孔133的底部，且凸台135围绕防爆阀137而设置，凸台135围绕防爆阀137可形成一个包围防爆阀137的空腔，可将电池内的气压汇聚到空腔中，从而使防爆阀137更及时的作出***反应而防止电池***。作为另一种实施例，如图6所示，凸台136设于防爆孔133的上部，凸台136除了加强顶盖片13的整体强度，还可以防止电解液注液时，电解液渗入到防爆孔133内而影响防爆阀137的***。作为又一种实施例，如图7所示，凸台136具有第一凸台136a和第二凸台136b，第一凸台136a设于防爆孔133的上部，第二凸台136b设于所述防爆孔133的底部，且第二凸台136b围绕防爆阀137而设置，因而第一凸台136a和第二凸台136b可以兼顾前述的两种效果。

凸台136的形状可以有多种方式，如图8所示，以包含防爆孔133的轴线的平面对凸台136进行截面，所述凸台136的截面形状为矩形。其形成的凸台136的立体结构如图3所示。作为另一种实施例，如图9和图10所示，以包含防爆孔133的轴线的平面对凸台136进行截面，凸台136的截面形状具有斜线，优选凸台的截面形状为三角形(如图10所示)或梯形(如图9所示)。作为又一种实施例，如图11所示，以包含防爆孔133的轴线的平面对凸台136进行截面，凸台136的截面形状具有曲线，具体为上部为部分圆形下部为矩形而构成的结构。凸台136的形状优选为截面形状具有斜线，在凸台136设于防爆孔133的底部时，凸台135围绕防爆阀137形成的空腔因为具有坡度可更好的将电池内的气压汇聚到空腔中。因而，凸台的形状可以规则也可为非规则形，而凸台136在水平方向的长度，也就是通常说的宽度，是指凸台136在水平方向投影的长度。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池顶盖，包括：

顶盖片，所述顶盖片设有防爆孔；

防爆阀，所述防爆阀设于所述防爆孔，

其特征在于，所述顶盖片与所述防爆阀为一体成型结构，所述顶盖片围绕所述防爆孔向远离所述防爆阀的方向延伸出凸台，在竖直方向上，所述顶盖片与所述防爆阀的长度比为2.5～7，所述凸台在水平方向的长度与所述顶盖片在竖直方向的长度比为1～10。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片在竖直方向上的长度为0.5mm～1.2mm，所述凸台在竖直方向上的长度小于所述顶盖片在竖直方向上的长度。

3.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀设于所述防爆孔的底部，所述凸台设于所述防爆孔的上部。

4.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀设于所述防爆孔的底部，所述凸台设于所述防爆孔的底部，且所述凸台围绕所述防爆阀而设置。

5.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀设于所述防爆孔的底部，所述凸台具有第一凸台和第二凸台，所述第一凸台设于所述防爆孔的上部，所述第二凸台设于所述防爆孔的底部，且所述第二凸台围绕所述防爆阀而设置。

6.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状为矩形。

7.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状具有斜线。

8.根据权利要求7所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述凸台的截面形状为三角形或梯形。

9.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，以包含所述防爆孔的轴线的平面对所述凸台进行截面，所述凸台的截面形状具有曲线。

10.一种二次电池，包括顶盖、电芯和容纳电芯的壳体，其特征在于，所述顶盖为权利要求1～9任一所述的二次电池顶盖。