CN215266477U - 动力电池及其顶盖 - Google Patents

Abstract

一种动力电池顶盖，包括开设有极柱孔的顶盖本体、位于所述顶盖本体下侧的绝缘本体、穿越所述绝缘本体与所述极柱孔的极柱及将所述极柱固持于所述极柱孔内的成型体，所述动力电池顶盖还包括固定于所述极柱顶部的套环，所述成型体结合于所述套环及顶盖表面以将极柱固定，所述极柱与所述套环采用冲压或锻压工艺成型。本申请可有效降低制造成本。

Description

动力电池及其顶盖

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，特别是涉及一种动力电池及其顶盖。

背景技术

动力电池被广泛应用于电池车领域，其具备高功率、大电流等特点，对电池的安全性及成本提出了更高的要求。中华人民共和国201710809549.9号专利揭示了一种动力电池顶盖，包括顶盖本体、导电连接板及导电柱，所述顶盖本体的内侧表面覆盖有第一绝缘层，所述导电连接板置于所述顶盖本体的上表面上，所述顶盖本体与所述导电连接板的相应位置处分别设有安装孔与开孔，所述导电柱包括基体部及自所述基体部向上延伸形成的延伸部，所述基体部抵持于所述顶盖本体内侧的第一绝缘层上，所述延伸部延伸入所述导电连接板的开孔内，所述延伸部与所述导电连接板之间通过搅拌摩擦焊的方式焊接为一体。该方案中，所述导电柱采用车削加工而成，加工成本较高，且采用搅拌摩擦焊同样有较高的成本，而所述导电连接板外周覆盖于所述顶盖本体上表面，之间需要绝缘层绝缘，且占用面积较大，不利于顶盖设计，而其密封性仅依靠内部的密封圈，密封性能有限。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种动力电池及其顶盖，增强密封性以及降低制造成本。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种动力电池顶盖，包括开设有极柱孔的顶盖本体、位于所述顶盖本体下侧的绝缘本体、穿越所述绝缘本体与所述极柱孔的极柱及将所述极柱固持于所述极柱孔内的成型体，所述动力电池顶盖还包括固定于所述极柱顶部的套环，所述成型体结合于所述套环及顶盖表面以将极柱固定，所述极柱与所述套环采用冲压或锻压工艺成型。

优选地，所述极柱包括抵持于所述绝缘本体下侧以与所述顶盖本体绝缘的第一柱体、自所述第一柱体向上延伸并位于所述极柱孔内的第二柱体及自所述第二柱体向上延伸并至少部分露出于所述顶盖上表面的第三柱体，所述第一柱体的外径大于所述第二柱体的外径，所述第二柱体的外径大于所述第三柱体的外径。

优选地，所述套环套设于所述第三柱体外并支撑于所述第二柱体上侧，所述套环包括供所述第三柱体穿越的套孔，所述套孔上侧的内径大于所述套孔下侧的内径并在所述套孔内壁面上形成有朝上的支撑台阶。

优选地，所述套环套设于所述第三主体外后，通过向下挤压所述第三柱体使所述第三柱体向外膨胀形成卡扣于所述支撑台阶上的外凸部，所述第三柱体的顶面与所述套环顶面平齐。

优选地，所述顶盖本体包括本体部，所述极柱孔贯穿所述本体部形成，所述极柱孔上下两侧外周分别形成有上凹陷部与下凹陷部，所述上凹陷部的内径小于所述下凹陷部的内径，所述上凹陷部外周还形成有若干间隔设置的卡口与盲孔。

优选地，所述绝缘本体包括有供所述极柱穿过的贯通孔，所述贯通孔上侧外周形成有卡入所述下凹陷部内的卡环，所述贯通孔下侧外周形成有***述第一柱体的下凹口，所述第二柱体外周套设有密封圈，所述密封圈被夹持于所述第一柱体表面与所述下凹陷部的顶面之间，所述第二柱体与所述极柱孔内壁之间存在隔离间隙。

优选地，所述套环包括支撑于所述第二柱体表面上的第一环体及位于所述第一环体上侧的第二环体，所述第二环体的外径大于所述第一环体的外径，所述第二环体下方与所述第一环体外周形成有被填充部，所述第二环体外周自下向上依次设有外径逐渐减小的被包裹端部与外露端部。

优选地，所述成型体包括使所述第三极柱顶部与所述套环33上表面暴露于外界的露出孔、填充所述第二柱体与所述极柱孔外周之间间隙的间隙填充部、填充至所述第二柱体上表面的被填充部的填充部、覆盖所述被包裹端部上侧的包裹部及覆盖于所述极柱孔外周的顶板覆盖部。

优选地，所述顶板覆盖部填充满所述上凹陷部及其外周的卡口与盲孔以增强与所述顶盖本体的结合力。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种动力电池，包括前述顶盖、被所述顶盖封闭开口端的电池箱壳体及置于所述电池箱壳体内的若干电池单体，若干所述电池单体均连接于所述顶盖的极柱上。

本申请动力电池及其顶盖通过将传统一体式极柱独立成极柱与套环，如此可以实现所述极柱与所述套环采用冲压或锻压方式制造，改变了一体式结构复杂需要采用机加工方式加工的问题，大大降低了制造成本。

附图说明

图1为本申请动力电池的立体图；

图2为本申请动力电池顶盖的立体图；

图3为本申请动力电池顶盖的立体分解图；

图4为3所述分解图的局部结构的剖视图；

图5为沿图1所示A-A虚线的剖视图及其局部放大图。

附图中各标号的含义为：

顶盖本体-10；本体部-11；极柱孔-12；上凹陷部-121；卡口-122；盲孔-123；下凹陷部-124；注液孔-13；绝缘本体-20；主体部-21；贯通孔-22；凸出卡环-23；下凹口-24；连接组件-30；极柱-31；铜板层-31a；铝板层-31b；第一柱体-311；第二柱体-312；第三柱体-313；外凸部-314；铆接孔-315；密封圈-32；套环-33；第一环体-331；第二环体-332；支撑台阶-333；被填充部-334；被包裹端部-335；外露端部-336；套孔-337；成型体-34；露出孔-341；间隙填充部-342；顶板覆盖部-343；填充部-344；包裹部-345；防爆组件-40；防爆膜-41；保护片-42；汇流片-50；接合槽-51。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。当一个元件被认为是“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本申请以图1所示X方向为左右方向(横向方向)，以Y方向为前后方向(纵向方向)，以Z方向为垂直方向的上方。

请参阅图1所示，本申请动力电池包括电池箱壳体B、置于所述电池箱壳体B内的若干电池单体及覆盖于所述电池箱壳体B开口的动力电池顶盖A，若干所述电池单体均通过一定方式连接于所述动力电池顶盖A上。

请继续参阅图2至图5所示，所述动力电池顶盖A包括顶盖本体10、设于所述顶盖本体10底侧表面上的绝缘本体20、穿越所述绝缘本体20与所述顶盖本体10并暴露于所述顶盖本体10上表面的连接组件30、套设于所述连接组件30外与所述顶盖本体10夹持密封的密封圈32及连接于所述连接组件30下侧的汇流片50。

所述顶盖本体10包括本体部11、上下贯穿所述本体部11的极柱孔12、注液孔13及防爆口。所述注液孔13用于注入电解液等，所述防爆口安装有防爆组件40，所述防爆组件40包括设于所述防爆口底侧的防爆膜41及设于所述防爆口上侧的保护片42，所述保护片42覆盖所述防爆膜41以保护所述防爆膜41不被损坏或脏污。

所述极柱孔12上下两侧的周缘分别设有上凹陷部121、下凹陷部124、所述上凹陷部121外周还设有连通所述上凹陷部121的卡口122及不与所述上凹陷部121连通的盲孔123。所述卡口122与所述盲孔123间隔独立设置。所述卡口122与所述盲孔123的设置均是位于了增加与注塑件的结合力，其可以是其他异形结构都可以。所述下凹陷部124的内径大于所述上凹陷部121的内径，所述上凹陷部121的内径大于所述极柱孔12的内径。

所述绝缘本体20包括贴于所述本体部11下表面上的主体部21、上下贯穿所述主体部21并与所述极柱孔12对应的贯通孔22、自所述贯通孔22上侧外缘行商凸出形成的凸出卡环23及自所述贯通孔22底侧外周向上凹陷形成的下凹口24。所述绝缘本体20采用注塑成型或卡扣于所述本体部11下表面，所述凸出卡环23卡入所述本体部11的下凹陷部124内。

所述连接组件30包括向上穿越所述贯通孔22与所述极柱孔12的极柱31、套设于所述极柱31外的密封圈32、在所述顶盖本体10上侧与所述极柱31固定的套环33及注塑成型将所述套环33、极柱31与所述本体部21固持为一体的成型体34。

所述极柱31包括抵持于所述绝缘本体20底侧的第一柱体311、自所述第一柱体311向上凸出延伸形成的第二柱体312及自所述第二柱体312向上延伸形成的第三柱体313。所述第一柱体311的外径大于所述第二柱体312的外径，所述第二柱体312的外径大于所述第三柱体313的外径。所述第一柱体311的底面与所述汇流片50固定连接，具体地，所述汇流片50上表面对应所述第一柱体311形成有接合槽51，所述第一柱体311压入所述接合槽51内再通过焊接等方式固定。所述，密封圈32套设于所述第二柱体312外周。

所述极柱31套设有所述密封圈32后向上***所述贯通孔22与所述极柱孔12内，所述第一柱体311置入所述绝缘本体20的下凹口24内，所述下凹口24位于所述本体部11下方，即所述第一柱体311承受所述顶盖本体10的本体部11的抵持力。所述第二柱体312位于所述贯通孔22与所述极柱孔12内，所述第三柱体313至少部分超出所述顶盖本体10的上表面。所述第二柱体312与所述极柱孔12周缘不产生接触且二者之间存在一定隔离间隙。所述密封圈32被夹持于所述第一柱体311上表面与所述下凹陷部124的上表面之间实现密封，所述密封圈32被二者压缩一定的压缩量，所述绝缘本体20的凸出卡环23位于所述密封圈32外周，具体地，先将所述密封圈32套设于所述第二柱体312外周的第一柱体311上侧，再将套设有密封圈32的极柱31穿设于所述贯通孔22内，通过极柱31的第一柱体311将所述绝缘本体20固定于所述本体部11底侧表面。

在一实施例中，所述极柱31作为正极时，所述极柱31采用铝材质一体冲压成型；所述极柱31作为阴极时，所述极柱31的第一柱体311为铜铝复合材质，即所述第一极柱311与所述汇流片50接触部位为铜板层31a，所述铜板层31a上方再覆盖铝板层31b采用冷镦工艺成型。

所述极柱31置入所述极柱孔12内后，将所述套环34套设于所述第三柱体313外。所述套环33包括支撑于所述第二柱体312上表面的第一环体331、自所述第一环体331向上延伸形成的第二环体332及贯通所述第一环体331与所述第二环体332的套孔337。所述第一环体331的外径小于所述第二环体332的外径，所述套孔337位于所述第一环体331处的内径小于所述套孔337位于所述第二环体332位置处的内径，由此在所述套孔337侧壁上形成有朝上的支撑台阶333。所述第二环体332下侧位于所述第一环体331外周形成有被填充部334。所述第二环体332外周向上依次形成有外径逐步减小的被包裹端部335及外露端部336。

所述套环33套入所述第三柱体313后进行铆接，具体地，通过向下挤压所述第三柱体313，使第三柱体313沿径向外周延展形成卡扣于所述支撑台阶333上的外凸部314，并同时在所述第三极柱313顶部形成铆接孔315。所述铆接工艺可以替换为焊接或铆接与焊接结合的工艺。所述第二环体332的外径不大于所述第二柱体312的外径。铆接所述套环33与所述极柱31可以是在组装至所述极柱孔12内后或者在组装之前即完成。

随后，注塑成型所述成型体34，所述成型体34将所述套环33固持于所述本体部11的上表面之上。所述成型体34包括使所述第三极柱313顶部与所述套环33上表面暴露于外界的露出孔341、填充所述第二柱体312与所述极柱孔12外周之间间隙的间隙填充部342、填充至所述第二柱体312上表面的被填充部334的填充部344、覆盖所述被包裹端部335上侧的包裹部345及覆盖于所述极柱孔12外周的顶板覆盖部343。所述顶板覆盖部343填充满所述上凹陷部121及其外周的卡口122与盲孔123以增强与所述顶盖本体10的结合力。

本申请动力电池及其顶盖通过将传统一体式极柱独立成极柱31与套环33，如此可以实现所述极柱31与所述套环33采用冲压或锻压方式制造，改变了一体式结构复杂需要采用机加工方式加工的问题，大大降低了制造成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动力电池顶盖，包括开设有极柱孔的顶盖本体、位于所述顶盖本体下侧的绝缘本体、穿越所述绝缘本体与所述极柱孔的极柱及将所述极柱固持于所述极柱孔内的成型体，其特征在于，所述动力电池顶盖还包括固定于所述极柱顶部的套环，所述成型体结合于所述套环及顶盖表面以将极柱固定，所述极柱与所述套环采用冲压或锻压工艺成型。

2.如权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述极柱包括抵持于所述绝缘本体下侧以与所述顶盖本体绝缘的第一柱体、自所述第一柱体向上延伸并位于所述极柱孔内的第二柱体及自所述第二柱体向上延伸并至少部分露出于所述顶盖上表面的第三柱体，所述第一柱体的外径大于所述第二柱体的外径，所述第二柱体的外径大于所述第三柱体的外径。

3.如权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述套环套设于所述第三柱体外并支撑于所述第二柱体上侧，所述套环包括供所述第三柱体穿越的套孔，所述套孔上侧的内径大于所述套孔下侧的内径并在所述套孔内壁面上形成有朝上的支撑台阶。

4.如权利要求3所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述套环套设于所述第三主体外后，通过向下挤压所述第三柱体使所述第三柱体向外膨胀形成卡扣于所述支撑台阶上的外凸部，所述第三柱体的顶面与所述套环顶面平齐。

5.如权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖本体包括本体部，所述极柱孔贯穿所述本体部形成，所述极柱孔上下两侧外周分别形成有上凹陷部与下凹陷部，所述上凹陷部的内径小于所述下凹陷部的内径，所述上凹陷部外周还形成有若干间隔设置的卡口与盲孔。

6.如权利要求5所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘本体包括有供所述极柱穿过的贯通孔，所述贯通孔上侧外周形成有卡入所述下凹陷部内的卡环，所述贯通孔下侧外周形成有***述第一柱体的下凹口，所述第二柱体外周套设有密封圈，所述密封圈被夹持于所述第一柱体表面与所述下凹陷部的顶面之间，所述第二柱体与所述极柱孔内壁之间存在隔离间隙。

7.如权利要求6所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述套环包括支撑于所述第二柱体表面上的第一环体及位于所述第一环体上侧的第二环体，所述第二环体的外径大于所述第一环体的外径，所述第二环体下方与所述第一环体外周形成有被填充部，所述第二环体外周自下向上依次设有外径逐渐减小的被包裹端部与外露端部。

8.如权利要求7所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述成型体包括使所述第三极柱顶部与所述套环上表面暴露于外界的露出孔、填充所述第二柱体与所述极柱孔外周之间间隙的间隙填充部、填充至所述第二柱体上表面的被填充部的填充部、覆盖所述被包裹端部上侧的包裹部及覆盖于所述极柱孔外周的顶板覆盖部。

9.如权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶板覆盖部填充满所述上凹陷部及其外周的卡口与盲孔以增强与所述顶盖本体的结合力。

10.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的顶盖、被所述顶盖封闭开口端的电池箱壳体及置于所述电池箱壳体内的若干电池单体，若干所述电池单体均连接于所述顶盖的极柱上。

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