CN218548597U - 一种电池盖板组件及圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种电池盖板组件及圆柱电池，盖板组件包括顶盖、极柱、下塑件及连接片；其中，下塑件上设置有第一安装孔；顶盖设置在下塑件一侧，顶盖上具有与第一安装孔相对应的第二安装孔；极柱包括底座及固定设置在底座一侧的柱体；底座位于下塑件远离顶盖的一面，柱体穿过第一安装孔，并与第二安装孔密封连接；下塑件远离所述顶盖的一面设置有与第一安装孔相对应的安装槽，底座设置于安装槽中；安装槽远离顶盖的一端设置有定位部，连接片水平设置在定位部内并与底座相连接。本实用新型能够实现电池盖板组件与壳体装配时同轴，方便实现顶盖与壳体装配焊接。

Description

一种电池盖板组件及圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池盖板组件及圆柱电池。

背景技术

随着锂离子电池技术的迅速发展，如今的锂电池都具有高容量、高安全性的特点，被广泛运用在汽车、航空航天和消费类电子产品等领域。

传统圆柱形电池包括壳体、盖板组件及卷芯。其中，盖板组件包括顶盖、极柱、集流盘、下塑件及密封件，诸如专利CN217158384U公开了一种电池盖板组件及圆柱电池，其中，在进行圆柱电池制作过程中，首先是将极柱通过下塑件及密封件铆接顶盖上，然后将集流盘上引出的连接片与下塑件上的极柱底面进行焊接，由此形成盖板组件，再将集流盘与卷芯上的揉平的极耳进行焊接，最后将卷芯***到壳体内，对连接片进行折弯，使折弯后的连接片容纳于壳体内，最后将盖板与壳体缺口处进行焊接。

上述专利是通过集流盘引出的连接片与下塑件上的极柱进行焊接，但并没有揭示连接片与极柱的焊接时如何定位，由于集流盘上引出的连接片为长方形状，而极柱底端结构为圆盘状，在连接片与极柱底端焊接时，无法准确的保证连接片与极柱焊接的区域处于极柱底端中心，容易出现连接片与极柱焊接位置发生偏移，这会导致盖板组件与卷芯焊接完成后，当卷芯入壳后，由于连接片和极柱焊接位置有偏移，则会出现盖板组件和壳体不同轴，从而导致顶盖与壳体入口产生错位，无法进行装配焊接。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种电池盖板组件及圆柱电池，来解决现有的电池盖板组件中的集流盘和极柱在焊接时缺乏有效定位，容易出现集流盘与极柱焊接位置偏移，导致卷芯入壳后，电池盖板组件与壳体装配时不同轴，无法实现电池顶盖与壳体装配焊接的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种电池盖板组件，所述盖板组件包括顶盖、极柱、下塑件及连接片；其中，

所述下塑件上设置有第一安装孔；

所述顶盖设置在所述下塑件一侧，所述顶盖上具有与第一安装孔相对应的第二安装孔；

所述极柱包括底座及固定设置在底座一侧的柱体，所述柱体穿过所述第一安装孔，并与所述第二安装孔密封连接；

所述下塑件远离所述顶盖的一面设置有与所述第一安装孔相对应的安装槽，所述底座设置于所述安装槽中；

所述安装槽上设置有定位部，所述连接片水平设置在所述定位部内并与所述底座相连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述安装槽内腔为非圆形结构，所述底座与所述安装槽形状相适配。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述连接片包括第一连接部及沿所述第一连接部一侧中心向处延迟形成的第二连接部，所述第一连接部用于和电芯极耳相连接，所述第二连接部和所述底座远离所述柱体的一面相连接。

进一步，优选的，所述定位部为沿安装槽端面设置的环形凸台，所述环形凸台为方形结构，所述环形凸台水平方向一端具有缺口，所述第二连接部远离所述第一连接部的一端水平位于所述环形凸台内，且所述第二连接部的宽度和所述缺口的宽度相适配。

更进一步，优选的，所述底座的厚度不小于所述安装槽的深度。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述下塑件与所述顶盖相接触的一面设置有至少两个凸起部，所述顶盖与所述下塑件相接触的一面设置与所述凸起部相配合的凹陷部。

进一步，优选的，所述盖板组件还包括套设在所述柱体上的密封件，所述密封件包括相互连接的第一密封部和第二密封部，所述第一密封部设置于所述第二安装孔中，并抵紧于所述第二安装孔的内壁与所述柱体之间；所述第二安装孔靠近所述下塑件的一端外侧设置有环形槽，所述第二密封部容纳于所述环形槽中。

进一步，优选的，所述盖板组件还包括上塑件，所述上塑件套设于所述柱体外并设于所述顶盖远离下塑件的一侧，所述上塑件上设置有***所述柱体及第一安装孔之间的凸壁，所述凸壁朝第一密封部方向延伸，所述上塑件与所述柱体及所述顶盖分别抵紧。

更进一步，优选的，所述盖板组件还包括压紧件，所述压紧件固接于所述柱体的端部，并与所述上塑件相抵紧，所述压紧件设有限位槽，所述柱体远离所述底座的一端具有与所述限位槽相配合的限位部。

另一方面，本实用新型提供了一种圆柱电池，包括壳体、电芯及上述盖板组件，所述电芯设置于所述壳体中，并与所述盖板组件相连接，所述盖板组件设置于所述壳体端部开口处用于将所述电芯密封在壳体内。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的电池盖板组件，通过在下塑件远离顶盖的一面设置安装槽，用来将极柱的底座与安装槽配合，方便极柱与顶盖进行装配，同时在安装槽的端面延伸形成定位部，使得连接片在与定位部配合后，连接片与底座焊接的部分刚好位于安装槽内，实现连接片与底座焊接的区域处于极柱的底座中心，保证连接片与极柱具有精确的位置定位，由此一来，连接片与极柱焊接后，对连接片进行折叠，使连接片折叠后位于下塑件中心处，从而实现折叠后的连接片和极柱保持同轴，进而实现顶盖与连接片同轴，在连接片与卷芯焊接入壳后，盖板组件与壳体同轴，方便顶盖与壳体装配焊接；

(2)通过使安装槽设置为非圆形结构，可以避免极柱与顶盖铆接后，顶盖相对于下塑件旋转，造成极柱带动连接片和卷芯旋转；

(3)通过定位部设置为沿安装槽端面设置的环形凸台，环形凸台为方形结构，同时在环形凸台水平方向一端设置缺口，缺口的宽度与安装槽的宽度一致，由此，可以方便连接片通过缺口水平***到环形凸台内，实现连接片与极柱位置精定位；

(4)通过使底座的厚度不小于安装槽的深度，在连接片***到环形凸台内后，可以使连接片能够与底座有效接触，提高焊接质量；

(5)通过下塑件与顶盖之间设置相互配合的凸起部和凹陷部，可以限制下塑件与顶盖相互转动，从而在配合安装槽内腔为非圆形结构的基础上，有效避免极柱相对于顶盖及下塑件旋转。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的盖板组件的第一视角立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的盖板组件的第二视角立体结构示意图；

图3为本实用新型公开的盖板组件的第一视角的***图；

图4为本实用新型公开的盖板组件的第二视角的***图；

图5为本实用新型公开的盖板组件的平面剖视图；

图6为本实用新型公开的圆柱电池的平面剖视图；

附图标记：

1、盖板组件；10、顶盖；20、极柱；30、下塑件；40、集流盘；201、底座；202、柱体；301、安装槽；302、第一安装孔；101、第二安装孔；401、汇流盘；402、连接片；303、环形凸台；3031、缺口；304、凸起部；102、凹陷部；50、密封件；501、第一密封部；502、第二密封部；103、环形槽；60、上塑件；601、凸壁；70、压紧件；701、限位槽；2021、限位部；2、壳体；3、卷芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-5，本实用新型提供了一种电池盖板组件，盖板组件1包括顶盖10、极柱20、下塑件30及连接片40。

极柱20包括底座201及固定设置在底座201一侧的柱体202，底座201用于和连接片40焊接，柱体202用来作为圆柱电池的电极端，在本实施例中，底座201和柱体202的材质可以为一种材质，例如铝或铜，也可以材质不同，例如，柱体202为铜材质，底座201为铝材质，柱体202和底座201复合铆接形成极柱20。

下塑件30，作为将连接片40与顶盖10进行电性隔离的部件，其为绝缘材质制成，下塑件30为盘状结构，其直径和圆柱电池壳体2内径相适配，下塑件30具有相对设置的第一面和第二面，第一面的中心处设置有安装槽301，第二面的中心处设置有贯通安装槽301的第一安装孔302，第一安装孔302和所述安装槽301同轴，为了方便连接片40与极柱20进行焊接，柱体202穿过第一安装孔302，底座201设置于安装槽301中。

顶盖10，作为密封壳体2的部件，其水平位于下塑件30远离安装槽301的一面，顶盖10上具有与第一安装孔302相对应的第二安装孔101，在极柱20与顶盖10装配时，柱体202依次穿过第一安装孔302及第二安装孔101，使底座201与安装槽301相配合，然后实现柱体202与第二安装孔101密封连接。

为了方便连接片40与极柱20进行焊接，连接片40包括第一连接部401及沿第一连接部401一侧中心向处延迟形成的第二连接部402，第二连接部402和底座201远离所述柱体202的一面相连接，第一连接部401与卷芯3上的揉平的极耳进行焊接，在本实施例中，第一连接部401为圆片状，方便与呈柱形结构的电芯极耳焊接。

由于第一连接部401上引出的第二连接部402为长方形状，在第二连接部402与极柱20的底座201焊接时，无法准确的保证第二连接部402与极柱20焊接的区域处于极柱20底座201中心，容易出现第二连接部402与极柱20焊接位置发生偏移，这会导致盖板组件1与卷芯3焊接完成后，当卷芯3入壳后，由于第二连接部402和极柱20焊接位置有偏移，则会出现盖板组件1和壳体2不同轴，从而导致顶盖与壳体2入口产生错位，无法进行装配焊接。

为此，本实施例在安装槽301远离所述顶盖10的设置有定位部，使得第一连接部401上的第二连接部402在与定位部配合后，第二连接部402与底座201焊接的部分刚好位于安装槽301内，实现第二连接部402与底座201焊接的区域处于极柱20的底座201中心，保证第二连接部402与极柱20具有精确的位置定位，由此一来，第二连接部402与极柱20焊接后，在进行向第一连接部401上折弯后，极柱20和第一连接部401能够保持同轴，进而实现顶盖10与连接片40同轴，在连接片40与卷芯3焊接入壳后，盖板组件1与壳体2同轴，方便顶盖10与壳体2装配焊接。

传统的极柱20上的底座201均设置为圆盘型结构，在极柱20与顶盖10装配后，极柱20存在与顶盖10发生旋转的可能，从而出现极柱20相对于下塑件30旋转，在极柱20与第二连接部402焊接后，极柱20旋转会通过第二连接部402、第一连接部401带动卷芯3旋转，从而造成圆柱电池结构不稳定。

为此，本实施例使安装槽301内腔为非圆形结构，底座201与安装槽301形状相适配。具体的，安装槽301的结构包括但不限定于椭圆形、方形、三角形或多边形中的任意一种。由此设置，可以避免极柱20与顶盖10装配后，顶盖10相对于下塑件30旋转，造成极柱20带动连接片40和卷芯3旋转。

为了实现第二连接部402与极柱20焊准确的焊接位置定位，本实施例示出了一种定位部一种较佳实施方式，具体的，定位部为沿安装槽301端面设置的环形凸台303，环形凸台303为方形结构，环形凸台303水平方向一端具有缺口3031，第二连接部402的宽度和缺口3031的宽度相适配，第二连接部402远离第一连接部401的一端水平位于环形凸台303内。由此设置，在进行第二连接部402与极柱20焊接时，将长方形结构的第二连接部402一端沿缺口3031水平***到环形凸台303中，环形凸台303远离缺口3031的一端内壁会对第二连接部402进行位置限位，同时缺口3031的宽度和第二连接部402宽度适配，从而使第二连接部402水平***到环形凸台303内后，第二连接部402刚好处于安装槽301中心处，从而实现第二连接部402与极柱20位置精定位。

作为一些较佳实施方式，底座201的厚度不小于安装槽301的深度。由此设置，在第二连接部402***到环形凸台303内后，可以使第二连接部402能够与底座201有效接触，提高焊接质量。

值得注意的是：安装槽301的深度不包括环形凸台303的深度，在本实施例中，作为一些较佳实施方式而言，底座201位于安装槽301中，底座201的底面可以和安装槽301的端面齐平，使第二连接部402放置到环形凸台303内后，可以直接与底座201的底面接触；为了使底座201与第二连接部402之间接触效果更好，避免接触不良，底座201的底面可以高出安装槽301的端面，这样一来，第二连接部402放置到环形凸台303内后，可以和底座201底面进行充分接触，提高焊接质量。

为了避免下塑件30相对于顶盖10旋转，本实施例通过下塑件30与顶盖10之间设置相互配合的凸起部304和凹陷部102，具体的，作为一些实施例而言，为了方便加工，下塑件30与顶盖10相接触的一面设置有至少两个凸起部304，顶盖10与下塑件30相接触的一面设置与所述凸起部304相配合的凹陷部102。由此设置，可以限制下塑件30与顶盖10相互转动，从而在配合安装槽301内腔为非圆形结构的基础上，有效避免极柱20相对于顶盖10及下塑件30旋转。

为了实现极柱20与顶盖10之间的密封，本实施例的盖板组件1还包括套设在柱体202上的密封件50，密封件50包括相互连接的第一密封部501和第二密封部502，第一密封部501设置于第二安装孔101中，并抵紧于第二安装孔101的内壁与柱体202之间；通过第一密封的设置，用于密封顶盖10与柱体202之间的间隙。第二安装孔101靠近下塑件30的一端外侧设置有环形槽103，第二密封部502容纳于环形槽103中。在本实施例中，第二密封部502的底面与下塑件30表面相抵持，可以实现顶盖10与下塑件30之间的密封，同时第二密封部502的设置，形成多重密封结构，具有较好的密封效果。第一密封部501与第二密封部502垂直连接，使得密封件50的纵截面呈L形，通过成L形的密封件50与极柱20相互配合以降低漏液的风险。需要说明的是，本实施例中的密封件50为一体成型结构，以防止密封件50因具有连接处而降低密封效果。

本实施例的盖板组件1还包括上塑件60，上塑件60套设于柱体202外并设于顶盖10远离下塑件30的一侧，上塑件60上设置有***柱体202及第一安装孔302之间的凸壁601，凸壁601朝第一密封部501方向延伸，上塑件60与柱体202及所述顶盖10分别抵紧。通过上塑件60的设置，一方面实现柱体202与顶盖10之间的紧固，另一方面，通过凸壁601的设置，可以进一步实现填充柱体202与顶盖10之间的间隙，从而实现柱体202与顶盖10之间连接的可靠性。

为了实现柱体202与顶盖10在轴向方向上的固定，本实施例盖板组件1还包括压紧件70，压紧件70固接于柱体202的端部，并与上塑件60相抵紧，压紧件70设有限位槽701，柱体202远离所述底座201的一端具有与限位槽701相配合的限位部2021。由此设置，压紧件70通过限位槽701与柱体202顶端的限位部2021配合，实现对柱体202在轴向方向上的限位，同时压紧件70对上塑件60进行挤压，使得下塑件30对柱体202进行挤压，从而实现整个极柱20在顶盖10上连接更加牢固，同时使盖板组件1结构更加紧凑。值得注意的是，压紧件70与柱体202的安装采用铆接工艺实现。

另一方面，本实用新型还公开了圆柱电池，参照附图6所示，包括壳体2、电芯3及所述的盖板组件1，所述电芯3设置于所述壳体2中，并与所述盖板组件1上的第一连接部401相连接，所述盖板组件1设置于所述壳体2端部开口处，并通过所述顶盖10与所述壳体2端部开口处相连接。从而将电芯3密封在壳体2内

在本实施例中，圆柱电池包括两组盖板组件1，分别为正极盖板组件和负极盖板组件，在进行圆柱电池装配时，首先将组装完成的正极盖板组件上的第一连接部401和卷芯3一端的正极极耳端焊接，然后将卷芯3入壳，然后，然后将负极盖板组件上的第一连接部401和卷芯3另一端的负极极耳端焊接，将正极盖板组件、负极盖板组件上第二连接部402分别折弯并伸入到壳体2内，将正极盖板组件和负极盖板组件分别与壳体2装配后，实施壳体2两端的顶盖10焊接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池盖板组件，所述盖板组件(1)包括顶盖(10)、极柱(20)、下塑件(30)及连接片(40)；其中，

所述下塑件(30)上设置有第一安装孔(302)；

所述顶盖(10)设置在所述下塑件(30)一侧，所述顶盖(10)上具有与第一安装孔(302)相对应的第二安装孔(101)；

所述极柱(20)包括底座(201)及固定设置在底座(201)一侧的柱体(202)；所述柱体(202)穿过所述第一安装孔(302)，并与所述第二安装孔(101)密封连接；

其特征在于：所述下塑件(30)远离所述顶盖(10)的一面设置有与所述第一安装孔(302)相对应的安装槽(301)，所述底座(201)设置于所述安装槽(301)中；

所述安装槽(301)上设置有定位部，所述连接片(40)水平设置在所述定位部内并与所述底座(201)相连接。

2.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于：所述安装槽(301)内腔为非圆形结构，所述底座(201)与所述安装槽(301)形状相适配。

3.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于：所述连接片(40)包括第一连接部(401)及沿所述第一连接部(401)一侧中心向处延迟形成的第二连接部(402)，所述第一连接部(401)用于和电芯极耳相连接，所述第二连接部(402)和所述底座(201)远离所述柱体(202)的一面相连接。

4.如权利要求3所述的电池盖板组件，其特征在于：所述定位部为沿安装槽(301)端面设置的环形凸台(303)，所述环形凸台(303)为方形结构，所述环形凸台(303)水平方向一端具有缺口(3031)，所述第二连接部(402)远离所述第一连接部(401)的一端水平位于所述环形凸台(303)内，且所述第二连接部(402)的宽度和所述缺口(3031)的宽度相适配。

5.如权利要求4所述的电池盖板组件，其特征在于：所述底座(201)的厚度不小于所述安装槽(301)的深度。

6.如权利要求2所述的电池盖板组件，其特征在于：所述下塑件(30)与所述顶盖(10)相接触的一面设置有至少两个凸起部(304)，所述顶盖(10)与所述下塑件(30)相接触的一面设置与所述凸起部(304)相配合的凹陷部(102)。

7.如权利要求1所述的电池盖板组件，其特征在于：所述盖板组件(1)还包括套设在所述柱体(202)上的密封件(50)，所述密封件(50)包括相互连接的第一密封部(501)和第二密封部(502)，所述第一密封部(501)设置于所述第二安装孔(101)中，并抵紧于所述第二安装孔(101)的内壁与所述柱体(202)之间；所述第二安装孔(101)靠近所述下塑件(30)的一端外侧设置有环形槽(103)，所述第二密封部(502)容纳于所述环形槽(103)中。

8.如权利要求6所述的电池盖板组件，其特征在于：所述盖板组件(1)还包括上塑件(60)，所述上塑件(60)套设于所述柱体(202)外并设于所述顶盖(10)远离下塑件(30)的一侧，所述上塑件(60)上设置有***所述柱体(202)及第一安装孔(302)之间的凸壁(601)，所述凸壁(601)朝第一密封部(501)方向延伸，所述上塑件(60)与所述柱体(202)及所述顶盖(10)分别抵紧。

9.如权利要求8所述的电池盖板组件，其特征在于：所述盖板组件(1)还包括压紧件(70)，所述压紧件(70)固接于所述柱体(202)的端部，并与所述上塑件(60)相抵紧，所述压紧件(70)设有限位槽(701)，所述柱体(202)远离所述底座(201)的一端具有与所述限位槽(701)相配合的限位部(2021)。

10.一种圆柱电池，其特征在于：包括壳体(2)、电芯(3)及如权利要求1-8任意一种所述的盖板组件(1)，所述电芯(3)设置于所述壳体(2)中，并与所述盖板组件(1)相连接，所述盖板组件(1)设置于所述壳体(2)端部开口处用于将所述电芯(3)密封在壳体(2)内。

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