CN217788570U - 一种密封件、电池顶盖及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种密封件、电池顶盖及动力电池。该实用新型的密封件包括密封部和引导部，其中密封部与注液孔过盈配合，密封部自由端的端面为内凹或者外凸结构。引导部与密封部远离自由端的端部连接，引导部的直径小于注液孔的直径。内凹或者外凸结构，能够消除当密封件压入注液孔中时受压变形时产生的材料堆积现象，从而保证注液孔的良好密封效果。该电池顶盖通过应用上述的密封件，能够使得当密封件将注液孔的小端孔密封时端部不会产生材料堆积而影响密封板的密封效果，从而使得注液孔密封质量好。该动力电池通过应用上述的电池顶盖，能够保证注液孔的密封质量好，不会漏液，从而保证电池的安全性。

Description

一种密封件、电池顶盖及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种密封件、电池顶盖及动力电池。

背景技术

随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以锂电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等，这为锂电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，电动工具和电动汽车等所使用的锂电池一般称之为动力电池。

动力电池一般包括电芯、用于容纳电芯的电池壳体、密封安装在电池壳体上的电池顶盖，以及灌注于电池壳体内的电解液。电芯顶部设有正极耳和负极耳，电池顶盖上设有正极柱、负极柱和注液孔。装配时，先将正极耳和负极耳分别与正极柱和负极柱焊接连接，然后将电芯置于电池壳体内，并将电池顶盖与壳体焊接密封，组装成半成品电池，再将电解液通过注液孔注入、化成和容量等一系列工序即得到动力电池。

实际生产中，当电池注液通过注液孔注入完成后电池壳体会略微鼓胀，动力电池需要通过平压管控厚度以提高电芯模组的装配效率，这会导致动力电池内部电解液从注液孔流出，导致动力电池内部电解液的流失，进而导致电池导电率降低，电解液循环后电池内阻增大快，加速电池局部电解液的分解或挥发，使电池循环性能的降低速率度逐渐变大。且从注液孔流出的电解液会对防爆膜也造成一定程度的污染，影响电池的安全性能。

一般的注液孔为了便于电解液的注入，包括相连通的大孔和小孔，其中大孔与外界连通，小孔与电池壳体连通。为了解决上述问题，现有技术提供了一种密封组件，该密封组件包括能够塞入小孔中，将小孔堵住的密封件，以及至于大孔内将大孔密封的密封片。该密封件一端直径大另一端直径小，直径小的端部能够直接穿过注液孔以引导直径大的一端进入小孔，直径大的一端与注液孔过盈配合，以保证密封的可靠性。但是，采用这种方式的密封由于密封件直径大的一端的端面为平面，当密封件过盈配合装入注液孔中时会在直径大的端面产生材料堆积的现象从而会占用上方的空间，以影响密封片的装配精度，造成注液孔密封不良的现象的出现。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种密封良好且不会在端面产生材料堆积的密封件。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种密封件，包括：

密封部，与注液孔过盈配合，密封部自由端的端面为内凹或者外凸结构；

引导部，与密封部远离自由端的端部连接，引导部的宽度小于注液孔的直径。

作为优选地，密封部的高度与注液孔的深度的比值为大于等于0.2至小于等于2。

作为优选地，密封部的直径与注液孔的直径之间的比值为大于1至小于等于3。

作为优选地，密封件的高度与注液孔的深度的比值为大于1至小于等于10。

作为优选地，密封件由塑料材质或者橡胶材质制成。

本实用新型的第二个目的在于提供一种注液孔密封质量好的电池顶盖。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池顶盖，包括：

顶盖板，顶盖板上开设有注液孔；

电池顶盖还包括如上述的密封件，密封件与注液孔过盈配合。

作为优选地，注液孔为阶梯孔，阶梯孔包括大端孔和小端孔，密封件与小端孔过盈配合。

作为优选地，大端孔的侧壁向外倾斜设置。

作为优选地，电池顶盖还包括：

密封板，位于大端孔内，密封板被配置为将大端孔密封。

本实用新型的第三个目的在于提供一种注液孔密封质量好不会漏液的动力电池。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池，包括：

电芯；

电池壳体，电芯容纳与电池壳体中，电池壳体上端设置有开口；

动力电池还包括：

如上述的电池顶盖，电池顶盖与电芯的输出极连接，并安装于开口中，以将电池壳体密封。

有益效果：本实用新型的密封件通过将密封部的自由端的端面设置成内凹或者外凸结构，给密封件端面形变流出一定的容纳空间，能够消除当密封件压入注液孔中时受压变形时产生的材料堆积现象，从而保证注液孔的良好密封效果。本实用新型的电池顶盖通过应用上述的密封件，能够使得当密封件将注液孔的小端孔密封时端部不会产生材料堆积而影响密封板的密封效果，从而使得注液孔密封质量好。本实用新型的动力电池通过应用上述的电池顶盖，能够保证注液孔的密封质量好，不会漏液，从而保证电池的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池顶盖的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的顶盖板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的密封件的结构示意图一；

图4是本实用新型实施例提供的密封件的结构示意图二。

图中：

100、密封件；110、密封部；111、自由端；120、引导部；

200、顶盖板；210、注液孔；211、小端孔；212、大端孔；

300、密封板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种电池顶盖，该电池顶盖用于对电池壳体的密封，使得电池壳体内的电芯与电解液与外界隔绝，不受外界的影响而丧失功能。

具体而言，如图1和图2所示，该电池顶盖包括顶盖板200和密封件100，其中顶盖板200上设有正极柱、负极柱和注液孔210。密封件100与注液孔210配合以将注液孔210封堵，避免注液孔210漏液，保证电池的安全性。

进一步地，如图1和图2所示，注液孔210为阶梯孔，阶梯孔包括大端孔212和小端孔211，密封件100与小端孔211过盈配合。当电解液溢出小端孔211时，电解液首先流至大端孔212中，被大端孔212的侧壁挡住，有效防止电解液流至顶盖板200的其他位置。

进一步地，如图1所示，大端孔212的侧壁向外倾斜设置，有利于大端孔212内的电解液回流至电池内部。

为了进一步加强密封效果，如图1所示，电池顶盖还包括密封板300，密封板300置于大端孔212内，用于密封大端孔212。进一步地，密封板300可以通过焊接的形式固定于大端孔212内以密封大端孔212，也可以通过其他方式固定于大端孔212内以密封大端孔212，在此不再做具体的限定。在本实施例中，密封板300和密封件100双重密封注液孔210，能更加有效地保证注液孔210的密封性。进一步地，密封板300的材质可以为铝金属材质，铝金属的质量比较轻，有利于减重。当然，也可以是其他材质的，在此不做具体的限定。

当密封件100压入小端孔211中时，由于密封件100受挤压所以会在端面产生材料堆积的现象从而会占用上方的空间，影响密封板300的装配精度，造成注液孔210密封不良的现象的出现。

为了解决上述问题，如图1～图4所示，本实施例的密封件100最上端的端面为内凹或者外凸结构，能够为端面的形变提供容纳空间，从而可以消除密封件100在受压变形时产生的材料堆积现象，保证密封件100压入小端孔211时的端面平整，不会影响密封板300的安装精度。从而保证注液孔210良好的密封效果。

具体而言，如图3和图4所示，密封件100包括密封部110，密封部110与小端孔211过盈配合，密封部110自由端111的端面为内凹或者外凸结构，以消除密封件100在受压变形时产生的材料堆积现象。结构简单，制造方便。进一步地，如图3和图4所示，当自由端111的端面为内凹的结构时，由于密封件100被压入小端孔211时密封件100的周向受到孔壁的挤压使得自由端111的端面中央产生材料堆积而向外凸出，内凹结构能够给于材料凸出的容纳空间，使得当密封件100压入小端孔211后自由端111端面平整，不会影响密封件100的安装，从而保证良好的密封效果。当自由端111的端面为外凸结构时，由于密封件100在压入小端孔211时自由端111受到沿轴向向下的力时会造成自由端111周侧的材料堆积而向外凸出的现象，此时中间凸而周侧凹的结构能够消除上述现象，保证密封件100在安装时端面111的平整性。为了保证密封件100在压入小端孔211内后不会在自由端111端面的中央产生材料堆积而影响密封板300的装配精度，自由端111为外凸结构时的密封件100在压入小端孔211时自由端111要与小端孔211的端面留有一定距离以补偿材料堆积而造成的外凸的现象，保证密封板300的装配精度，从而保证良好的密封效果。

由于密封部110与小端孔211为过盈配合，所以当密封件100压入小端孔211时不能精准的将密封件100与小端孔211的中心轴线对齐，导致密封件100安装困难。

为了解决上述问题，如如图3和图4所示，密封件100还包括引导部120，引导部120与密封部110远离自由端的端部连接，引导部120的直径小于注液孔210的直径。当密封件100压入小端孔211时引导部120能够穿过小端孔211为密封部110起到定位作用，从而使得密封部110能够与小端孔211的轴线对齐，进而便于密封部110压入小端孔211内。结构简单，操作方便。

由于密封性能取决于密封件100与注液孔210之间的接触压力，当密封件100周围的液体压力差超过接触所提供的的摩擦力时，密封件100则会从注液孔210弹出。

为了解决上述问题，密封部110的高度与注液孔210的深度的比值为大于等于0.2至小于等于2，使得密封件100能够与注液孔210充分的接触，从而增大密封件100与注液孔210之间的摩擦力，进而使得密封件100不会轻易被弹出。可选地，密封部110的高度与注液孔210的深度的比值为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2。

为了获得更好的密封效果，密封部110的直径与注液孔210的直径之间的比值为大于1至小于等于3，从而使得密封部110与注液孔210能够过盈配合，密封件100与注液孔210之间存在压力，避免密封件100与注液孔210脱离。可选地，密封部110的直径与注液孔210的直径之间的比值为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3。

进一步地，密封件100的高度与注液孔210的深度的比值为大于1至小于等于10，在此区间范围导向部具有较好的定位导向能力，装配简单高效。可选地，密封件100的高度与注液孔210的深度的比值为2、3、4、5、6、7、8、9、10。

进一步地，密封件100由塑料材质或者橡胶材质制成。使得密封件100压入小端口时不会产生金属碎屑，从而避免了金属碎屑进入电池内部对电池安全性能造成影响。

本实施例还提供一种动力电池，该动力电池包括电芯、电池壳体和上述的电池顶盖，其中电芯容纳于电池壳体中，电池壳体上端设置有开口，电池顶盖上的极耳与电芯上对应的输出极连接，电池顶盖安装于开口中，以将电池壳体密封。由于电池顶盖具有注液孔210密封良好的效果，从而能够保证该动力电池的注液孔210的密封质量好，不会漏液，从而保证电池的安全性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封件，其特征在于，包括：

密封部(110)，与注液孔(210)过盈配合，所述密封部(110)的自由端(111)的端面为内凹或者外凸结构；

引导部(120)，与所述密封部(110)远离所述自由端的端部连接，所述引导部(120)的宽度小于所述注液孔(210)的直径。

2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述密封部(110)的高度与所述注液孔(210)的深度的比值为大于等于0.2至小于等于2。

3.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述密封部(110)的直径与所述注液孔(210)的直径之间的比值为大于1至小于等于3。

4.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述密封件的高度与所述注液孔(210)的深度的比值为大于1至小于等于10。

5.根据权利要求1～4任一项所述的密封件，其特征在于，所述密封件由塑料材质或者橡胶材质制成。

6.一种电池顶盖，包括：

顶盖板(200)，顶盖板(200)上开设有注液孔(210)；

其特征在于，所述电池顶盖还包括如权利要求1～5任一项所述的密封件，所述密封件与所述注液孔(210)过盈配合。

7.根据权利要求6所述的电池顶盖，其特征在于，所述注液孔(210)为阶梯孔，所述阶梯孔包括大端孔(212)和小端孔(211)，所述密封件与所述小端孔(211)过盈配合。

8.根据权利要求7所述的电池顶盖，其特征在于，所述大端孔(212)的侧壁向外倾斜设置。

9.根据权利要求7～8任一项所述的电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖还包括：

密封板(300)，位于所述大端孔(212)内，所述密封板(300)被配置为将所述大端孔(212)密封。

10.一种动力电池，包括：

电芯；

电池壳体，所述电芯容纳与所述电池壳体中，所述电池壳体上端设置有开口；

其特征在于，所述动力电池还包括：

如权利要求6～9任一项所述的电池顶盖，电池顶盖与所述电芯的输出极连接，并安装于所述开口中，以将所述电池壳体密封。

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