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CN105870375B - 动力电池顶盖及动力电池 - Google Patents

动力电池顶盖及动力电池 Download PDF

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CN105870375B CN201610399651.1A CN201610399651A CN105870375B CN 105870375 B CN105870375 B CN 105870375B CN 201610399651 A CN201610399651 A CN 201610399651A CN 105870375 B CN105870375 B CN 105870375B
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Abstract

本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。动力电池顶盖包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，第一电极单元包括绝缘件、导电片、翻转片以及密封件，顶盖片上设置有翻转片连接孔以及固定孔，翻转片密封翻转片连接孔，绝缘件上设置有顶盖片连接部以及导电片连接部，绝缘件通过顶盖片连接部与固定孔的配合固定在顶盖片的下方，导电片通过导电片连接部与所述顶盖片绝缘固定，导电片与翻转片电连接，密封件密封由固定孔经绝缘件与顶盖片之间的间隙至动力电池内部的路径。动力电池包括动力电池顶盖。本申请所提供的动力电池有效避免了固定孔处漏气的问题。

Description

动力电池顶盖及动力电池
技术领域
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。
背景技术
对于EV硬壳电池，为了解决过充问题，业界普遍采用的方案是，在电芯失效之前切断电池主回路，防止电池继续充电以保证电池安全。
目前，对于方形的硬壳电池，有的采用CID(电流切断结构)。即，在正极主回路有一个气压翻转片及集成CID于一体的导电片。导电片四周与裸电芯极耳通过焊接连接，导电片的CID部分与翻转片通过焊接连接于一体，翻转片与顶盖片通过焊接相连把电流导向正极端子。
导电片通过绝缘件固定于顶盖片上，同时把集成CID于一体的导电片与顶盖片绝缘开。但是，在使用过程中发现在固定孔处可能存在漏气问题。
发明内容
本申请提供了一种动力电池顶盖及动力电池，能够解决上述问题。
本申请的第一方面提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，
第一电极单元包括绝缘件、导电片、翻转片以及密封件，
所述顶盖片上设置有翻转片连接孔以及固定孔，所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述绝缘件上设置有顶盖片连接部以及导电片连接部，所述绝缘件通过所述顶盖片连接部与所述固定孔的配合固定在所述顶盖片的下方，所述导电片通过所述导电片连接部与顶盖片绝缘固定，所述导电片与所述翻转片电连接，
所述密封件密封由所述固定孔经所述绝缘件与所述顶盖片之间的间隙至动力电池内部的路径。
优选地，所述固定孔为上大下小的阶梯孔，
所述密封件由所述固定孔的上方塞入，并密封所述固定孔。
优选地，所述密封件的上表面与所述顶盖片的上表面齐平。
优选地，所述密封件的外周面由上至下均匀内倾，所述固定孔与所述密封件的外周面相匹配。
优选地，所述固定孔至少包括三节阶梯结构，所述密封件位于最上方的一节所述阶梯结构内。
优选地，所述顶盖片连接部的顶部与所述密封件相抵。
优选地，所述顶盖片连接部的顶面为平面，所述密封件的底面也为平面，所述顶盖片连接部的顶面与所述密封件的底面相贴合。
优选地，所述密封件围绕所述顶盖片连接部设置，并与所述顶盖片的下表面挤压密封。
优选地，所述绝缘件上设置有密封件容纳槽，所述密封件容纳槽围绕所述顶盖片连接部设置，所述密封件设置在所述密封件容纳槽内。
优选地，所述密封件为圆环形。
优选地，所述绝缘件为一体设置，所述密封件凸出于所述绝缘件的上表面。
优选地，所述密封件为环形凸缘。
优选地，所述顶盖片连接部为卡扣件，与所述固定孔卡接。
优选地，所述顶盖片连接部为固定柱，所述固定柱伸入所述固定孔并热熔固定。
优选地，所述顶盖片连接部与所述绝缘件一体设置或分体设置。
本申请的第二方面提供了一种动力电池，包括所述的动力电池顶盖。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的动力电池通过设置密封件进行密封，有效避免了动力电池在使用过程中由固定孔处漏气的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的动力电池顶盖的整体侧剖面图；
图2为本申请实施例所提供的密封件直接密封固定孔的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大示意图；
图3为图2中B部分的局部放大示意图；
图4为本申请实施例所提供的密封件密封绝缘件与顶盖片之间间隙的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大示意图。
附图标记：
10-顶盖片；
100-翻转片连接孔；
102-固定孔；
20-第一电极单元；
200-绝缘件；
200a-顶盖片连接部；
200b-导电片连接部；
200c-密封件容纳槽；
202-导电片；
204-翻转片；
206-密封件；
208-连接板；
30-第二电极单元。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的动力电池顶盖及动力电池的放置状态为参照。
如图1所示，本申请实施例提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片10、第一电极单元20以及第二电极单元30。其中，第二电极单元30与顶盖片10之间电绝缘。如图2所示，第一电极单元20包括绝缘件200、导电片202、翻转片204以及密封件206。在本实施例中，顶盖片10上设置有翻转片连接孔100以及固定孔102，翻转片204固定在翻转片连接孔100内，并且要能够密封该翻转片连接孔100，绝缘件200位于顶盖片10的下方，导电片202集成有CID，并与翻转片204电连接，电连接的方式是将翻转片204的中部与导电片202上的CID通过焊接或其它方式固定连接在一起。
翻转片204能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并脱离与导电片202的电连接状态。
翻转片204密封在翻转片连接孔100内，可以为翻转片204边缘焊接在翻转片连接孔100的顶部或底部(如图1所示)，只要能够密封该翻转片连接孔100即可。当然，翻转片204也可与顶盖片10一体成型，即顶盖片在翻转片连接孔处冲压出翻转片，反转片可置于翻转片连接孔100的顶部或底部。
为了使导电片202能够牢固地固定，防止导电片202在正常组装及使用过程中发生断裂、失效或者形变，在本实施例中的绝缘件200上设置有顶盖片连接部200a以及导电片连接部200b。顶盖片连接部200a则与固定孔102配合连接，以固定绝缘件200，导电片202则通过导电片连接部200b被固定。
固定孔102与顶盖片连接部200a的配合的方式有很多种，例如将固定孔102为上大下小的阶梯孔，顶盖片连接部200a设置为卡扣件，将卡扣件卡接在固定孔102内。或者也可以将顶盖片连接部200a设置为固定柱，将固定柱伸入到固定孔102后通过热熔改变固定柱的顶端形状，使其卡在固定孔102内。由于绝缘件200一般采用塑胶材料制成，本身便具有较好的弹性以及热熔性能，因此顶盖片连接部200a可以与绝缘件200的其它部分一体设置。当然，在顶盖片连接部200a与绝缘件200也可以采用分体的结构，例如通过铆钉将顶盖片10将绝缘件200铆在一起。
为了防止固定孔102处漏气，需要密封件206密封由固定孔102经绝缘件200与顶盖片10之间的间隙至动力电池内部的路径。也就是说，只要密封件206能够密封这一路径中的任一位置，便可以阻挡气体由固定孔102处漏出或外界气体从固定孔102进入电池内部。
在本实施例中提供了多种设计。如图2和图3所示，在固定孔102采用上大下小的阶梯孔的情况下，可以在顶盖片连接部200a与固定孔102完成装配连接后，将密封件206直接由上方塞入固定孔102，并使固定孔102密封。
由于顶盖片10的上表面一般会与其它部件进行连接，因此便于连接，顶盖片10的上表面最好保持平整。故而密封件206在塞入固定孔102之后，密封件206的上表面最好保持与顶盖片10的上表面齐平。为了更加便于连接，本实施例的第一电极单元20还包括连接板208，连接板208被设置在顶盖片10的上表面，并覆盖固定孔102。由于密封件206与顶盖片10的上表面齐平，因此连接板208能够与顶盖片10以及密封件206进行紧密贴合，一方面提高了连接强度，另一方面，也能够起到封堵固定孔102的作用，进一步降低漏气的概率。
如图3所示，为了进一步提高密封件206与固定孔102之间的密封性能，可以将密封件206的外周面设计为由上至下均匀内倾的倾斜面，同时将固定孔102与密封件206的外周面相匹配。这样，借助倾斜面便可使密封件206与固定孔102之间的配合更为紧密。
由于固定孔102内同时设置了顶盖片连接部200a以及密封件206，因此为了防止这两个部件发生干涉，请继续参见图3，本实施例中的固定孔102至少包括三节阶梯结构，密封件206位于最上方的一节阶梯结构内，而不会向下掉落。而下方的其余阶梯结构则可以留给顶盖片连接部200a使用。通过这种方式能够合理分配固定孔102内部的空间。
这种结构中，密封件206仅边缘位置被阶梯结构所支撑，而中间大部分区域均可能处于悬空状态，不利于密封件206的结构稳固。因此，本实施例可以通过合理的尺寸设计，使顶盖片连接部200a的顶部与密封件206相抵，进而为密封件206的中部提供支撑。在这种情况下，为了提高支撑面积，最好将顶盖片连接部200a的顶面设计为平面，同时将密封件206的底面也设计为平面，通过这两个平面相贴合的方式来提高支撑面积。
在本实施例中，密封件206可以采用铝、或者镍、或者不锈钢等材质，通过焊接方式密封固定在固定孔102内。密封件206的截面形状可以是圆形、方形、椭圆形或其它异形，只要保证密封件206与固定孔102能够相匹配均可。
如图4所示，密封件206也可以围绕顶盖片连接部200a设置，并与顶盖片10的下表面通过挤压实现密封。由于密封件206将顶盖片连接部200a的周围密封，因此动力电池内的气体便无法通过密封件206进入到固定孔102内，进而也无法由固定孔102逃逸至动力电池的外部。
如图4所示，在本实施例中，可以在绝缘件200上设置密封件容纳槽200c来容纳密封件206。密封件容纳槽200c围绕顶盖片连接部200a设置，密封件206设置在密封件容纳槽200c内。为了使密封件206与顶盖片10之间产生更大的压紧力来压紧密封件206，密封件容纳槽200c的深度最好小于密封件206的高度，这样密封件206塞入密封件容纳槽200c之后便能够凸出一部分，之后顶盖片连接部200a与固定孔102配合连接后便能够将凸出的这部分向密封件容纳槽200c的底部挤压，从而使密封件206同时与密封件容纳槽200c以及顶盖片10压紧密封。
在本实施例中，密封件206可以设计为圆环形的密封圈。其材质最好采用氟橡胶、PFA、PE等对动力电池的电解液耐受性较好的材料。
由于密封件206与顶盖片10之间的压紧力主要依靠顶盖片连接部200a与固定孔102的配合来提供，而绝缘件200一般又基本采用具有弹性的塑胶制成，因此密封件206距离顶盖片连接部200a越远，受到的绝缘件200以及顶盖片10的作用力就越小，因此密封效果越差。因此，本实施例中最好将密封件容纳槽200c紧挨顶盖片连接部200a设置，以使密封件206能够获得更大的压紧力，提升密封效果。并且，顶盖片连接部200a与固定孔102之间的作用力大小也对密封效果有着较大影响，本实施例中顶盖片连接部200a最好采用卡扣件，这种结构在装配过程中只需要提供瞬时的力量将卡扣件推入固定孔，之后便能够长时间与固定孔102紧密地卡接在一起。
此外，也可以考虑将密封件206直接与绝缘件200一体成型构成一体式结构，例如直接在绝缘件200的上表面设置凸出于上表面的环状凸缘形式的密封件206，由于密封件206凸出于绝缘件的上表面，因此能够与顶盖片10的下表面挤压并密封。
本实施例还提供了一种动力电池，通过采用本实施例所提供的动力电池顶盖能够有效防止漏气情况的发生。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种动力电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，
第一电极单元包括绝缘件、导电片、翻转片以及密封件，
所述顶盖片上设置有翻转片连接孔以及固定孔，所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述绝缘件上设置有顶盖片连接部以及导电片连接部，所述绝缘件通过所述顶盖片连接部与所述固定孔的配合固定在所述顶盖片的下方，所述导电片通过所述导电片连接部与顶盖片绝缘固定，所述导电片与所述翻转片电连接，
所述密封件密封由所述固定孔经所述绝缘件与所述顶盖片之间的间隙至动力电池内部的路径。
2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔为上大下小的阶梯孔，
所述密封件由所述固定孔的上方塞入，并密封所述固定孔。
3.根据权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件的上表面与所述顶盖片的上表面齐平。
4.根据权利要求2至3任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件的外周面由上至下均匀内倾，所述固定孔与所述密封件的外周面相匹配。
5.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔至少包括三节阶梯结构，所述密封件位于最上方的一节所述阶梯结构内。
6.根据权利要求5所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部的顶部与所述密封件相抵。
7.根据权利要求6所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部的顶面为平面，所述密封件的底面也为平面，所述顶盖片连接部的顶面与所述密封件的底面相贴合。
8.根据权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件围绕所述顶盖片连接部设置，并与所述顶盖片的下表面挤压密封。
9.根据权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件上设置有密封件容纳槽，所述密封件容纳槽围绕所述顶盖片连接部设置，所述密封件设置在所述密封件容纳槽内。
10.根据权利要求8至9任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件为圆环形。
11.根据权利要求8至9任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件为一体设置，所述密封件凸出于所述绝缘件的上表面。
12.根据权利要求11所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述密封件为环形凸缘。
13.根据权利要求1至3、5至9任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部为卡扣件，与所述固定孔卡接。
14.根据权利要求1至3、5至9任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部为固定柱，所述固定柱伸入所述固定孔并热熔固定。
15.根据权利要求1至3、5至9任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部与所述绝缘件一体设置或分体设置。
16.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至15任一项所述的动力电池顶盖。
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