CN115320007A - 注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构 - Google Patents
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Abstract
本发明所公开的注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构,其利用冲压成型极柱装配体,然后极柱装配体内装配极柱和密封体,将装配有极柱和密封体的极柱装配体定位于注塑成型设备中作注塑成型处理,从而形成注塑极柱,此时将注塑极柱至少部分穿设于极柱安装孔内,并与顶盖片焊接固定;利用注塑极柱成型方法得到注塑极柱时,无需过多考虑顶盖片的材料性能,简化电池顶盖设计及制造过程,以提升电池顶盖制造的效率,也相应的降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车用的电池配件制造技术领域,具体涉及注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构。
背景技术
动力电池是新能源车的重要组成部件,现有的新能源电池多采用锂离子电池作为其动力电池。对于动力锂电池而言,除电芯、BMS等关键部件外,电池壳体结构也是其安全性的一个重要因素。其中,极柱是电池模组的组成部分,极柱传统的装配方式是先将极柱装配至极柱孔内,然后通过焊接、铆接或注塑等方式在极柱与顶盖片之间形成较为复杂的连接结构,以使极柱固接于顶盖片上,但是连接结构形成工艺相对复杂,并且还需考虑顶盖片材料性能,使得电池顶盖设计及制造过程繁琐,因此存在电池顶盖制造成型的效率低下,生产成本较高的问题。
发明内容
为解决上述至少一个技术缺陷,本发明提供了如下技术方案:
本申请文件所设计的注塑极柱成型方法,包括具体步骤如下:
步骤S1、对金属毛坯料作坯料成型处理,以成型片形坯料,并进入步骤S2;
步骤S2、将片形坯料作成型处理,以成型极柱装配体,极柱装配体包括片形体、凸设于片形体表面的挡环、形成于片形体中心位置的中心孔以及形成于挡环上的缩口部,并进入步骤S3;
步骤S3、将预制的极柱和密封体装配至由挡环围设形成的极柱装配腔内,且密封体位于极柱与极柱装配腔下方的台阶部之间,以使极柱与片形体绝缘地设置,并进入步骤S4;
步骤S4、对挡环的缩口部作二次缩口的冲压处理,使缩口部再次向内折弯而在挡环内壁形成环形限位体,且环形限位体的内孔孔径小于极柱的极柱固定部外径,极柱的极柱部至少部分露出于外界,环形限位体的内孔壁和极柱装配腔的内壁分别与极柱之间形成注塑间隙,并进入步骤S5;
步骤S5、对挡环和注塑间隙作注塑处理,以成型注塑件;冷却后,注塑件使极柱固接于极柱装配体上,且注塑件对挡环和环形限位体包裹,注塑间隙被填充,进而得到注塑极柱。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,在步骤S2中,
步骤S21、将片形坯料作初步冲压而成型装配坯料,装配坯料包括厚片部、以及位于厚片部表面的厚环形部和位于片形体中心位置的预成型孔;
步骤S22、将装配坯料的厚环形部作冲压处理,以成型薄环形部,且薄环形部的壁厚小于厚环形部的壁厚,薄环形部的高度大于厚环形部的高度;
步骤S23、将装配坯料的薄环形部、厚片部和预成型孔同时作冲压处理,以成型挡环、片形体和扩形孔,且挡环的壁厚小于薄环形部的壁厚,片形体的厚度小于厚片部的厚度,扩形孔的内径大于预成型孔的内径;
步骤S24、将装配坯料的挡环端部和扩形孔同时作冲压处理,以成型中心孔、以及挡环端部的缩口部,且中心孔内径大于扩形孔内径,缩口部呈向内收缩状态,进而形成极柱装配体。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,在步骤S23中,挡环被冲压成型的同时,挡环的外壁成型有若干个定位凹部。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,在步骤S5中,注塑件在挡环上被注塑成型的同时,注塑件上成型有与挡环和环形限位体配合的嵌设腔,且嵌设腔的外侧内壁成型有若干个定位凸部,定位凸部与定位凹部对应配合,以使注塑件与极柱装配件之间径向限位。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,极柱的极柱固定部形成有第一凹陷和第一凸起;在步骤S5中,极柱的极柱固定部形成有第一凹陷和第一凸起;在步骤S5中,注塑件包括位于注塑间隙内的注塑连接部,注塑连接部上朝向极柱的一侧壁成型有与第一凹陷配合的第二凸起、以及与第一凸起配合的第二凹陷。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,片形体的外径大于挡环的外径,以在挡环的下端外边缘形成连接部,连接部和极柱装配腔下方的台阶部均呈环形设置,且环形设置的台阶部厚度大于或小于或等于环形设置的连接部厚度。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,在步骤S5中,对极柱施加压力以使密封体受压压缩的情况下注塑成型注塑件,并保持压力直至注塑件冷却。
根据以上所述的注塑极柱成型方法,密封体包括环状密封片、以及形成于环状密封片下侧面的环形圈,注塑连接部的下侧面与极柱固定部的下侧面拼合形成密封面,环状密封片设于台阶部与密封面之间,极柱固定部下侧面形成有限制部,环状密封片的内壁与限制部抵触;环形圈外壁与中心孔的内壁贴合。
作为另一方面,动力电池顶盖结构,包括顶盖片、以及设置于顶盖片上的正极极柱组件和负极极柱组件,正极极柱组件或负极极柱组件包括利用以上所述的注塑极柱成型方法进行制造得到的注塑极柱;所述正极极柱组件与负极极柱组件设置于同一顶盖片上以形成一体式动力电池顶盖结构,或分别设于不同的顶盖片上以形成分体式动力电池顶盖结构。
根据以上所述的动力电池顶盖结构,顶盖片上形成有极柱安装孔、以及形成于极柱安装孔下口沿处的连接槽,注塑极柱至少部分穿设于极柱安装孔内;注塑极柱的连接部陷入连接槽后,其两者焊接固定。
与现有技术相比,本发明所设计的注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构,有益效果如下:
1、利用注塑极柱成型方法得到注塑极柱时,无需过多考虑顶盖片的材料性能(如延展性),简化电池顶盖设计及制造过程,以提升电池顶盖制造的效率,也相应的降低了制造成本。
2、定位凹部与定位凸部配合的设置、以及凹陷与凸起配合的设置,使得注塑件包胶后,增加抗扭性能,以防止转动,同时满足产品的性能要求。
3、对极柱进行持续施压的情况下注塑件被注塑成型,以使得极柱固接于极柱装配体上后密封体能达到30%的压缩量,进而满足气密性要求。
4、环形限位体的成型,防止装配至极柱装配腔内的极柱发生脱落。
5、环状密封片的内壁与限制部抵触的设置,可使得极柱初步装配至极柱装配腔内时,极柱可得到位置定位,从而防止在注塑前极柱偏位的情况发生。
6、利用注塑极柱成型方法得到的注塑极柱仅用焊接方式即可在顶盖片上固接有极柱,使得电池顶盖的成型可实现模块化组装,以提升电池顶盖制造的效率。
附图说明
图1是极柱装配体冲压成型的成型方法排样示意图(一);
图2是极柱装配体结构示意图;
图3是极柱装配体冲压成型的成型方法排样示意图(二);
图4是极柱和密封体装配至极柱装配体内的结构示意图;
图5是将装配有极柱和密封体的极柱装配体进行注塑后成型注塑极柱的结构示意图;
图6是装配完成的注塑极柱的结构示意图;
图7是注塑极柱的爆炸示意图(一);
图8是注塑极柱的爆炸示意图(二);
图9是动力电池顶盖结构的整体结构示意图;
图10是动力电池顶盖结构的剖视图;
图11是动力电池顶盖结构的底部结构示意图;
图12是分体式电池顶盖结构的示意图;
图13是正极顶盖片结构剖视图;
图14是负极顶盖片结构剖视图;
图15是分体式电池顶盖的底面结构示意图。
图中:第一成型工位1、片形坯料10;
第二成型工位2、装配坯料20、厚片部21、厚环形部22、预成型孔23;
第三成型工位3、薄环形部30;
第四成型工位4、片形体41、连接部411、挡环42、扩形孔43、缩口部44、中心孔45、定位凹部46、环形限位体47、注塑间隙48、台阶部49;
第五成型工位5、极柱装配体50;
密封体6、环状密封片61、环形圈62;
极柱7、极柱部71、极柱固定部72、第一凹陷721、第一凸起722、限制部73;
注塑件8、嵌设腔81、注塑连接部82、定位凸部83、第二凹陷84、第二凸起85、密封面86;
顶盖片9、极柱安装孔91、连接槽911、注液口92、防爆阀孔93;
正极极柱组件100、负极极柱组件200、注塑极柱101、下塑胶300、通孔301、注液孔302、防爆阀片303、通气孔304、金属毛坯料400。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1-图8所示,本实施例所描述的注塑极柱成型方法,其采用了冲压设备和注塑成型设备,而且冲压设备包括用于片形坯料10成型的第一成型工位1,用于装配坯料20成型的第二成型工位2,用于薄环形部30成型的第三成型工位3,用于挡环42、片形体41和扩形孔43成型的第四成型工位4,用于中心孔45、挡环42端部的缩口部44成型的第五成型工位5;其中,冲压设备还可采用冷冲压设备(即冷镦机),所以冲压设备和注塑成型设备相互配合工作下,成型注塑极柱101,具体步骤如下:
步骤S1、对金属毛坯料400作坯料成型处理,以冲裁成型片形坯料10,并进入步骤S2;其中,金属毛坯料400为铝线材或铝棒料,因此将铝线材或铝棒料放入冲压设备中后,其端部被冲裁,进而形成了片形坯料10。
步骤S2、将片形坯料10作冲压成型处理,并经以下所述的步骤S21-步骤S24而成型极柱装配体50,极柱装配体50包括片形体41、凸设于片形体41表面的挡环42、形成于片形体41中心位置的中心孔45、以及形成于挡环42上的缩口部44,并进入步骤S3;其中,该处缩口部44仅为初始缩口,一般通过冲压设备中的仿形模具进行冲压,此时缩口部44的截面呈向内倾斜状态。
具体地,步骤S21、将片形坯料10作初步冲压而成型装配坯料20,装配坯料20包括厚片部21、以及位于厚片部21表面的厚环形部22和位于片形体41中心位置的预成型孔23;其中,冲压设备中第二成型工位2的仿形模具对片形坯料10进行冲压,进而形成厚片部21和厚环形部22,并且该处成型步骤为后期的挡环42和片形体41成型作预先准备,且厚片部21和厚环形部22使得挡环42成型后的厚度和高度均可满足要求。
步骤S22、将装配坯料20的厚环形部22作冲压处理,以成型薄环形部30,且薄环形部30的壁厚小于厚环形部22的壁厚,薄环形部30的高度大于厚环形部22的高度;其中,冲压设备中第三成型工位3的仿形模具对片形坯料10进行冲压,进而使得薄环形部30成型,并且该处的薄环形部30成型使得挡环42的高度和厚度得到初步成型,为厚度和高度满足要求的挡环42做预先准备,使得成型后的挡环42结构更加稳定可靠。
步骤S23、将装配坯料20的薄环形部30、厚片部21和预成型孔23同时作冲压处理,以成型挡环42、片形体41和扩形孔43,且挡环42的壁厚小于薄环形部30的壁厚,片形体41的厚度小于厚片部21的厚度,扩形孔43的内径大于预成型孔23的内径;其中,厚片部21、薄环形部30和预成型孔23受到冲压设备中第四成型工位4的仿形模具挤压而使得厚片部21、薄环形部30变薄,薄环形部30高度也相应增加而形成挡环42,由于厚片部21变薄后外径变大而形成薄片体,此时利用仿形模具中可冲裁片形体41形状和扩形孔43形状的冲裁模,对薄片体上多余的余料进行冲裁去除,以形成片形体41和扩形孔43。
本实施例中,挡环42被冲压成型的同时,挡环42的外壁成型有若干个定位凹部46,定位凹部46由第四成型工位4的仿形模具挤压成型。
步骤S24、将装配坯料20的挡环42端部和扩形孔43同时作冲压处理,以成型中心孔45、以及挡环42端部的缩口部44,且中心孔45内径大于扩形孔43内径,缩口部44呈向内收缩状态,进而形成极柱装配体50;其中,可采用冲压设备中第五成型工位5的仿形模具对扩形孔43内壁与薄环形部30之间的部位作局部冲裁,使得扩形孔43内壁与薄环形部30之间的部位得到局部去除,进而扩大了扩形孔43,同时此处的仿形模具挡环42端部进行冲压,以形成挡环42端部的缩口部44,缩口部44位于挡环42的端口位置处。
步骤S3、将预制的极柱7和密封体6装配至由挡环42围设形成的极柱装配腔内,且密封体6位于极柱7与极柱装配腔下方的台阶部49之间,以使极柱7与片形体41绝缘地设置,并进入步骤S4;其中,该步骤可在线下进行装配极柱7和密封体6,可采用人工装配。
步骤S4、对挡环42的缩口部44作二次缩口的冲压处理,使缩口部44再次向内折弯而在挡环42内壁形成环形限位体47,且环形限位体47的内孔孔径小于极柱7的极柱固定部72外径,极柱7的极柱部71至少部分露出于外界,环形限位体47的内孔壁和极柱装配腔的内壁分别与极柱7之间形成注塑间隙48,并进入步骤S5;该步骤主要对装配有密封体6和极柱7的极柱装配体50作预压处理,且预压处理可以是装配有密封体6和极柱7的极柱装配体50定位至冲压设备上,然后对缩口部44进行预压,以形成环形限位体47,且环形限位体47截面呈水平状态,并且片形体41的外径大于挡环42的外径,以在挡环42的下端外边缘形成连接部411,连接部411和极柱装配腔下方的台阶部49均呈环形设置,连接部411作为与顶盖片9焊接固定而设置,环形设置的台阶部49厚度大于或小于或等于环形设置的连接部411厚度,因此环形限位体47位于连接部411上方,从而避免装配有密封体6和极柱7的极柱装配体50在送入注塑成型设备过程中,极柱7从极柱装配腔内掉出。
步骤S5、将装配有密封体6和极柱7的极柱装配体50定位至注塑成型设备的注塑模具中,然后对挡环42和注塑间隙48作注塑处理,以成型注塑件8;冷却后,注塑件8使极柱7固接于极柱装配体50上,且注塑件8对挡环42和环形限位体47包裹,注塑间隙48被填充,进而得到注塑极柱101,而且注塑件8还对注塑间隙48作了填充;注塑过程中,对极柱7施加压力以使密封体6受压压缩的情况下注塑成型注塑件8,并保持压力直至注塑件8冷却,以使得极柱7固接于极柱装配体50上后密封体6能达到30%的压缩量,进而满足气密性要求。其中,注塑极柱101优选采用圆形结构的注塑极柱101,当然也可采用方形结构,注塑件8由PPS材质制成。
在一些较佳的实施例中,注塑件8在挡环42上被注塑成型的同时,注塑件8上成型有与挡环42和环形限位体47配合的嵌设腔81,且嵌设腔81的外侧内壁成型有若干个定位凸部83,定位凸部83与定位凹部46对应配合,以使注塑件8与极柱7装配件之间径向限位,以提升注塑件8与极柱7之间的抗扭性能,定位凸部83和定位凹模均可设置为四个,嵌设腔81的截面呈L形状。
本实施例中,极柱7的极柱固定部72形成有第一凹陷721和第一凸起722;在步骤S5中,注塑件8包括位于注塑间隙48内的注塑连接部82,注塑连接部82上朝向极柱7的一侧壁成型有与第一凹陷721配合的第二凸起85、以及与第一凸起722配合的第二凹陷84,其中,第一凸起722在第二凹陷84内固定,第二凸起85在第一凹陷721内固定,使得注塑件8与极柱7装配件之间更进一步的得到径向限位,以增强抗扭性能。
本实施例中,密封体6包括环状密封片61、以及形成于环状密封片61下侧面的环形圈62,注塑连接部82的下侧面与极柱固定部72的下侧面拼合形成密封面86,环状密封片61设于台阶部49与密封面86之间,极柱固定部72下侧面形成有限制部73,环状密封片61的内壁与限制部73抵触;环形圈62外壁与中心孔45的内壁贴合,环形圈62与环状密封片61相结合为一体式结构的密封体6,密封体6由氟橡胶材质制成,其设置可得到较为可靠的密封效果。
实施例二:
如图9-图11所示,本实施例所描述的动力电池顶盖结构,包括顶盖片9、以及设置于顶盖片9上的正极极柱组件100和负极极柱组件200,正极极柱组件100或负极极柱组件200包括利用实施例一所述的注塑极柱成型方法进行制造得到的注塑极柱101;所述正极极柱组件100与负极极柱组件200设置于同一顶盖片9上以形成一体式动力电池顶盖结构,其中,顶盖片9上形成有极柱安装孔91、以及形成于极柱安装孔91下口沿处的连接槽911,注塑极柱101至少部分穿设于极柱安装孔91内;注塑极柱101的连接部411陷入连接槽911后,其两者焊接固定;连接槽911亦为环形设置,与环形设置的连接部411匹配。
本实施例中,注塑极柱101中的极柱7为铝材质制成,注塑极柱101中的极柱7可为铜铝合金材质制成,因此,正极极柱组件100中的极柱7为铝质极柱7,负极极柱组件200中的极柱7为铜铝合金极柱7。
本实施例中,顶盖片9上形成有防爆阀孔93和注液口92,防爆阀孔93内设置有防爆阀片303,防爆阀片303位于防爆阀孔93内,且防爆阀片303与顶盖片9的防爆阀孔93焊接固定,或者防爆阀片303与顶盖片9为一体式结构。
本实施例中,顶盖片9下侧面通过热熔等方式固定有下塑胶300,下塑胶300上形成有与极柱安装孔91位置对应的通孔301、与注液口92位置对应的注液孔302、以及与防爆阀孔93位置对应通气孔304。
实施例三:
如图12-图15所示,所示,本实施例所描述的动力电池顶盖结构,其大致结构与实施例二相同,但区别在于,顶盖片9是分体式结构,即包括正极顶盖片和负极顶盖片,正、负极极柱组件分别设置于正、负极顶盖片上,所述注液口92设置于正极顶盖片上,防爆阀孔93则设置于负极顶盖片上,以形成分体式动力电池顶盖结构。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种注塑极柱成型方法,其特征在于,包括具体步骤如下:
步骤S1、对金属毛坯料(400)作坯料成型处理,以成型片形坯料(10),并进入步骤S2;
步骤S2、将片形坯料(10)作成型处理,以成型极柱装配体(50),极柱装配体(50)包括片形体(41)、凸设于片形体(41)表面的挡环(42)、形成于片形体(41)中心位置的中心孔(45)、以及形成于挡环(42)上的缩口部(44),并进入步骤S3;
步骤S3、将预制的极柱(7)和密封体(6)装配至由挡环(42)围设形成的极柱装配腔内,且密封体(6)位于极柱(7)与极柱装配腔下方的台阶部(49)之间,以使极柱(7)与片形体(41)绝缘地设置,并进入步骤S4;
步骤S4、对挡环(42)的缩口部(44)作二次缩口的冲压处理,使缩口部(44)再次向内折弯而在挡环(42)内壁形成环形限位体(47),且环形限位体(47)的内孔孔径小于极柱(7)的极柱固定部(72)外径,极柱(7)的极柱部(71)至少部分露出于外界,环形限位体(47)的内孔壁和极柱装配腔的内壁分别与极柱(7)之间形成注塑间隙(48),并进入步骤S5;
步骤S5、对挡环(42)和注塑间隙(48)作注塑处理,以成型注塑件(8);冷却后,注塑件(8)使极柱(7)固接于极柱装配体(50)上,且注塑件(8)对挡环(42)和环形限位体(47)包裹,注塑间隙(48)被填充,进而得到注塑极柱(101)。
2.根据权利要求1所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,在步骤S2中,
步骤S21、将片形坯料(10)作初步冲压而成型装配坯料(20),装配坯料(20)包括厚片部(21)、以及位于厚片部(21)表面的厚环形部(22)和位于片形体(41)中心位置的预成型孔(23);
步骤S22、将装配坯料(20)的厚环形部(22)作冲压处理,以成型薄环形部(30),且薄环形部(30)的壁厚小于厚环形部(22)的壁厚,薄环形部(30)的高度大于厚环形部(22)的高度;
步骤S23、将装配坯料(20)的薄环形部(30)、厚片部(21)和预成型孔(23)同时作冲压处理,以成型挡环(42)、片形体(41)和扩形孔(43),且挡环(42)的壁厚小于薄环形部(30)的壁厚,片形体(41)的厚度小于厚片部(21)的厚度,扩形孔(43)的内径大于预成型孔(23)的内径;
步骤S24、将装配坯料(20)的挡环(42)端部和扩形孔(43)同时作冲压处理,以成型中心孔(45)、以及挡环(42)端部的缩口部(44),且中心孔(45)内径大于扩形孔(43)内径,缩口部(44)呈向内收缩状态,进而形成极柱装配体(50)。
3.根据权利要求2所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,在步骤S23中,挡环(42)被冲压成型的同时,挡环(42)的外壁成型有若干个定位凹部(46)。
4.根据权利要求3所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,在步骤S5中,注塑件(8)在挡环(42)上被注塑成型的同时,注塑件(8)上成型有与挡环(42)和环形限位体(47)配合的嵌设腔(81),且嵌设腔(81)的外侧内壁成型有若干个定位凸部(83),定位凸部(83)与定位凹部(46)对应配合,以使注塑件(8)与极柱(7)装配件之间径向限位。
5.根据权利要求4所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,极柱(7)的极柱固定部(72)形成有第一凹陷(721)和第一凸起(722);在步骤S5中,注塑件(8)包括位于注塑间隙(48)内的注塑连接部(82),注塑连接部(82)上朝向极柱(7)的一侧壁成型有与第一凹陷(721)配合的第二凸起(85)、以及与第一凸起(722)配合的第二凹陷(84)。
6.根据权利要求5所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,片形体(41)的外径大于挡环(42)的外径,以在挡环(42)的下端外边缘形成连接部(411),连接部(411)和极柱装配腔下方的台阶部(49)均呈环形设置,且环形设置的台阶部(49)厚度大于或小于或等于环形设置的连接部(411)厚度。
7.根据权利要求1所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,在步骤S5中,对极柱(7)施加压力以使密封体(6)受压压缩的情况下注塑成型注塑件(8),并保持压力直至注塑件(8)冷却。
8.根据权利要求6所述的注塑极柱成型方法,其特征在于,密封体(6)包括环状密封片(61)、以及形成于环状密封片(61)下侧面的环形圈(62),注塑连接部(82)的下侧面与极柱固定部(72)的下侧面拼合形成密封面(86),环状密封片(61)设于台阶部(49)与密封面(86)之间,极柱固定部(72)下侧面形成有限制部(73),环状密封片(61)的内壁与限制部(73)抵触;环形圈(62)外壁与中心孔(45)的内壁贴合。
9.一种动力电池顶盖结构,包括顶盖片(9)、以及设置于顶盖片(9)上的正极极柱组件(100)和负极极柱组件(200),其特征在于,正极极柱组件(100)或负极极柱组件(200)包括利用权利要求1-8任一项所述的注塑极柱成型方法进行制造得到的注塑极柱(101);
所述正极极柱组件(100)与负极极柱组件(200)设置于同一顶盖片(9)上以形成一体式动力电池顶盖结构,或分别设于不同的顶盖片(9)上以形成分体式动力电池顶盖结构。
10.根据权利要求9所述的动力电池顶盖结构,其特征在于,顶盖片(9)上形成有极柱安装孔(91)、以及形成于极柱安装孔(91)下口沿处的连接槽(911),注塑极柱(101)至少部分穿设于极柱安装孔(91)内;注塑极柱(101)的连接部(411)陷入连接槽(911)后,其两者焊接固定。
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HU2300165A HUP2300165A1 (hu) | 2022-10-13 | 2023-05-16 | Teljesítményakkumulátor felsõ fedélszerkezete |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118024492A (zh) * | 2024-04-12 | 2024-05-14 | 珠海格力精密模具有限公司 | 一种电池顶盖组件加工装置、方法及电池顶盖组件 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180294447A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Cap assembly for a secondary battery and secondary battery |
CN212342703U (zh) * | 2020-06-18 | 2021-01-12 | 江西百思利新能源科技有限公司 | 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 |
CN112736339A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 武汉富航精密工业有限公司 | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 |
CN214043811U (zh) * | 2020-12-30 | 2021-08-24 | 武汉富航精密工业有限公司 | 二次电池的顶盖组件 |
CN214625197U (zh) * | 2021-01-22 | 2021-11-05 | 荣盛盟固利新能源科技有限公司 | 电池盖板及动力电池 |
CN215731932U (zh) * | 2021-07-28 | 2022-02-01 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种动力电池注塑顶盖结构及动力电池 |
CN216980717U (zh) * | 2021-11-23 | 2022-07-15 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 动力电池顶盖结构及其动力电池极柱 |
WO2022156090A1 (zh) * | 2021-01-20 | 2022-07-28 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种动力电池顶盖结构及动力电池 |
CN114865179A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一体式极柱、顶盖组件、电池及电池模组 |
CN115051089A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-13 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 分体式电池顶盖组件 |
CN217468605U (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-20 | 宜宾长盈精密技术有限公司 | 一种动力电池的安全顶盖 |
CN217507499U (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-27 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 分体式电池顶盖组件 |
-
2022
- 2022-10-13 CN CN202211250505.4A patent/CN115320007B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180294447A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Cap assembly for a secondary battery and secondary battery |
CN212342703U (zh) * | 2020-06-18 | 2021-01-12 | 江西百思利新能源科技有限公司 | 二次电池极柱组件及其二次电池顶盖 |
CN112736339A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 武汉富航精密工业有限公司 | 二次电池顶盖组件的注塑装配方法及顶盖组件 |
CN214043811U (zh) * | 2020-12-30 | 2021-08-24 | 武汉富航精密工业有限公司 | 二次电池的顶盖组件 |
WO2022156090A1 (zh) * | 2021-01-20 | 2022-07-28 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种动力电池顶盖结构及动力电池 |
CN214625197U (zh) * | 2021-01-22 | 2021-11-05 | 荣盛盟固利新能源科技有限公司 | 电池盖板及动力电池 |
CN215731932U (zh) * | 2021-07-28 | 2022-02-01 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种动力电池注塑顶盖结构及动力电池 |
CN216980717U (zh) * | 2021-11-23 | 2022-07-15 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 动力电池顶盖结构及其动力电池极柱 |
CN114865179A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一体式极柱、顶盖组件、电池及电池模组 |
CN115051089A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-13 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 分体式电池顶盖组件 |
CN217507499U (zh) * | 2022-06-13 | 2022-09-27 | 宁波震裕汽车部件有限公司 | 分体式电池顶盖组件 |
CN217468605U (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-20 | 宜宾长盈精密技术有限公司 | 一种动力电池的安全顶盖 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118024492A (zh) * | 2024-04-12 | 2024-05-14 | 珠海格力精密模具有限公司 | 一种电池顶盖组件加工装置、方法及电池顶盖组件 |
CN118024492B (zh) * | 2024-04-12 | 2024-08-13 | 珠海格力精密模具有限公司 | 一种电池顶盖组件加工装置、方法及电池顶盖组件 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
CN115320007B (zh) | 2023-02-10 |
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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