一种动力电池顶盖及二次电池的制作方法

本发明涉及动力电池储能技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及二次电池。

背景技术：

传统的动力电池顶盖大多是由由正、负极极柱贯穿顶盖片，再与导电组件或绝缘组件通过铆接块固定或者陶瓷卡簧注塑固定，现有技术的电池顶盖至少存在以下技术缺陷：

1)顶盖结构复杂；

2)大部分顶盖片是下表面设有凹槽、上表面向上凸包的结构形式，再通过铆接块铆接固定，显然，该结构形式的顶盖片的总体厚度较厚，高度空间利用率较低；

3)铆接块上还包括防扭陶瓷粒用于防止正负极旋转，众所周知陶瓷质地较脆，在制作过程中易碎，从而造成材料浪费，同时，装配工序繁琐，影响效率，变相增加成本。

基于以上技术问题，本发明提供一种较为轻薄的动力电池顶盖，主要是在正负极极柱的结构形式和组装方式上做了进一步优化，不仅优化了顶盖片的结构形式，还减少了零部件的数量，而且不影响电芯的内部高度的前提下降低了电芯的整体高度，有利于提高电芯的能量密度。

技术实现要素：

本发明提供一种动力电池顶盖，包括顶盖片、安装于顶盖片上的防爆阀结构、注液孔结构和下塑胶件，与所述顶盖片电连接的正极柱组件和与所述顶盖片绝缘连接的负极柱组件，其特征在于，还包括极柱通孔、设于极柱通孔外围一圈的向上突出的环形凸台，及设于所述顶盖片下表面的凹槽，所述负极柱组件包括贯穿所述极柱通孔的负极柱、套设于所述负极柱的密封圈以及绝缘基板。

进一步的，所述极柱通孔小于所述凹槽的轮廓。

进一步的，所述极柱通孔的上边缘部分还设有一圈的倒角结构。

进一步的，所述负极柱包括底座、贯通部和倒扣部，所述底座分布于所述负极柱底部，且所述底座恰好嵌入到所述凹槽内，所述贯通部底端与所述底座连接，顶端与所述倒扣部连接，所述倒扣部倒扣在所述绝缘基板边缘。

进一步的，所述负极柱依次贯穿所述下塑胶件、顶盖片及绝缘基板，所述绝缘基板恰好与所述环形凸台互盈卡扣，再通过灌胶固定连接。

进一步的，所述凹槽的纵向深度为0.2～5mm。

进一步的，所述正极柱组件包括正极柱、密封圈、导电基板和铆接块，所述密封圈套设于所述正极柱、再依次贯穿所述下塑胶件、顶盖片、导电基板，再与所述铆接块板铆接或焊接固定。

进一步的，所述正极柱组件包括与所述顶盖片一体成型的向上或向下突出的凸包、与凸包相对应的正极柱凹槽以及导电基板，所述导电基板包括本体部和向下延伸的延伸部，所述延伸部恰好嵌入到所述凹槽内，再通过焊接或铆接工艺固定，或者通过导电胶粘剂固定连接。

进一步的，所述正极柱凹槽内或者一侧还设有至少一个定位孔，且所述导电基板上设置嵌入角与之对应。

进一步的，所述正极柱组件还可以采用与上述负极柱组件相类似的结构，相应的，所述顶盖片的结构也与上述结构相同，不同的是上述的绝缘基板为导电基板。

本发明还提供一种二次电池，包括电池壳体、容纳于所述电池壳体内的裸电芯，灌注于所述电池壳体内的电解液，以及密封安装于所述壳体上端的动力电池顶盖，其特征在于，所述电池顶盖包括上述特征的电池顶盖。

本发明提供的一种动力电池顶盖，具有以下优点：

1、所述顶盖片上设有凹槽和环形凸台，且整个负极柱组件只包括负极柱、密封圈和绝缘基板，采用灌胶的方式固定，相对于现有技术而言，省略了凸包结构，减少了铆接块及防扭柱的使用，从而减少了配件数量，降低了电池顶盖的厚度，结构得以优化，从而在一定程度上降低了电池的高度；

2、所述极柱通孔还设有倒角结构，起到一定的抗剪作用，而且能够加强密封性能，更有效的防止电解液渗出；

3、所述底座恰好嵌入到所述凹槽，所述环形凸台与所述绝缘基板互盈卡扣，所述极柱顶端设置倒扣部，倒扣在所述绝缘基板边缘，不仅加强了连接结构，还具有较好的防扭效果。

附图说明

图1为本实用新型的负极柱的结构示意图；

图2为本实用新型的负极柱通孔的放大图；

图3为本实用新型的第一种实施例的结构示意图；

图4为本实用新型第一种实施例的负极柱的剖面图；

图5为本实用新型的第二种实施例的结构示意图；

图6为本实用新型的第二种实施例的负极柱结构的剖面图；

图7为本实用新型的第二种实施例的正极柱结构的剖面图。

图中各标记的含义为：1顶盖片，11正极柱凹槽，11a凸包，11b定位孔，12极柱通孔，121倒角结构，13环形凸台，14下凹槽，131凹槽边缘，2负极柱，21底座，22贯通部，23倒扣部，3导电基板，31延伸部，32嵌入部，4防爆阀结构，5注液孔结构，6密封圈，7绝缘基板，8下塑胶件，9正极柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性的说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方式或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者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。

本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非本领域明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体的连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图6对本实用新型实施例的电池顶盖进行详细描述。

实施例1

如图3和图4所示的一种动力电池顶盖，包括顶盖片1、安装于顶盖片1上的防爆阀结构4、注液孔结构5和下塑胶件8，还包括与所述顶盖片1电连接的正极柱组件和与所述顶盖片绝缘连接的负极柱组件。

如图2和图4所示，所述顶盖片还包括极柱通孔12、设于所述顶盖片上表面的环形凸台13和设于所述顶盖片1下表面的凹槽14，所述极柱通孔12贯穿所述凹槽14的中心，所述环形凸台为设于极柱通孔12外围一圈的向上突出的凸台结构，所述极柱通孔12的小于所述凹槽14的轮廓。

如图2所示，所述极柱通孔12的上边缘部分还设有一圈倒角结构121。

进一步的，所述负极柱组件包括贯穿所述顶盖片的负极柱2、套设于所述负极柱2上的密封圈6以及绝缘基板7。

如图1所示，所述负极柱2包括底座21、贯通部22和倒扣部23，所述底座21分布于所述负极柱2底部，且所述底座21恰好嵌入到所述凹槽14内，所述贯通部22底端与所述底座21连接，顶端与所述倒扣部23连接，所述倒扣部23倒扣在所述绝缘基板7边缘，用于加强极柱连接的可靠性；当负极柱依次贯穿所述下塑胶件8、顶盖片1和绝缘基板7后，所述绝缘基板7与所述环形凸台13互盈卡扣，所述极柱的倒扣部23恰好倒扣在所述绝缘基板7边缘，再通过灌胶固定连接，采用这种结构形式，能够加强连接的可靠性和密封性。

在本实施例1中，所述正极柱组件采用与上述负极柱组件相类似的结构，相应的，所述顶盖片1的结构也与上述结构相同，不同的是上述的绝缘基板7为导电基板3，也就是说，所述正极柱9的结构形式与所述负极柱2的结构形式相同，所述顶盖片1上安装正极柱9的位置也设有相应的环形凸台、凹槽和通孔结构，组装时，所述正极极柱9套设所述密封圈6后依次贯穿所述下塑胶件8、顶盖片1和导电基板3，所述极柱的倒扣部23恰好倒扣在所述导电基板3边缘，再通过灌胶固定连接。

进一步的，所述下凹槽14可以为方形、圆形、多边形或其他不规则形状，优选为方形结构；进一步的，所述环形凸台13、下凹槽14的纵向深度为0.2～5mm，在本实施例中，所述环形凸台13、下凹槽14的纵向深度分别为2mm和3mm。

进一步，所述绝缘基板的材料为pps、pa、pp、ptfa等高分子绝缘材料，在本实施例中优选为pps，相较于其他材料而言，其强度更高、耐电解性、耐候性更强。

进一步的，所述极柱的贯通部22可以为圆柱形、腰圆柱形、椭圆柱形、立体柱形或者其他结构形式，在本实施例中优选为圆柱形结构。

进一步的，所述密封圈6为弹性密封圈，其厚度方向的压缩量为5％～70％，为了使得所述密封圈6能够发挥最好的密封效果，其厚度方向的压缩量优选为15％～45％，而在本实施例1中，优选为40％。

实施例2

如图5和图6所示的一种动力电池顶盖，包括顶盖片1、安装于顶盖片1上的防爆阀结构4、注液孔结构5和下塑胶件8，还包括与所述顶盖片1电连接的正极柱组件和与所述顶盖片绝缘连接的负极柱组件。

如图2和图6所示，所述顶盖片还包括极柱通孔12、设于所述顶盖片上表面的环形凸台13和设于所述顶盖片1下表面的凹槽14，所述极柱通孔12贯穿所述凹槽14的中心，所述环形凸台为设于极柱通孔12外围一圈的向上突出的凸台结构，所述极柱通孔12的小于所述凹槽14的轮廓。

如图2所示，所述极柱通孔12的上边缘部分还设有一圈倒角结构121；

进一步的，所述负极柱组件包括贯穿所述顶盖片的负极柱2、套设于所述负极柱2上的密封圈6以及绝缘基板7。

如图1所示，所述负极柱2包括底座21、贯通部22和倒扣部23，所述底座21分布于所述负极柱2底部，且所述底座21恰好嵌入到所述凹槽14内，所述贯通部22底端与所述底座21连接，顶端与所述倒扣部23连接，所述倒扣部23倒扣在所述绝缘基板7边缘，用于加强极柱连接的可靠性；当负极柱依次贯穿所述下塑胶件8、顶盖片1和绝缘基板7后，所述绝缘基板7与所述环形凸台13互盈卡扣，所述极柱的倒扣部23恰好倒扣在所述绝缘基板7边缘，再通过灌胶固定连接，采用这种结构形式，能够加强连接的可靠性和密封性。

在本实施例2中，如图7所示，所述正极柱组件包括与所述顶盖片1一体成型的向下突出的凸包11a、与凸包相对应的正极柱凹槽11以及导电基板3，所述导电基板3嵌入所述凹槽11内，再通过焊接或铆接固定,所述正极柱凹槽11内还设有两个定位孔11b，所述到电极板3设有向下的延伸部31以及两个嵌入角32，装配时恰好嵌入到所述正极柱凹槽11和所述嵌入角32内，所述延伸部嵌入到所述正极柱凹槽11内，加强连接的可靠性，所述嵌入角32嵌入到所述定位孔11b内，不仅加强了连接的可靠性还具有一定的防扭作用,而且所述正极柱凹槽11的存在还可以容纳所述导电基板3与顶盖片1焊接的凸起。

进一步的，所述定位孔11b还可以是一个或者多个，所述定位孔11b还可以设置在所述正极柱凹槽11的外侧。

进一步的，所述凹槽14可以为方形、圆形、多边形或其他不规则形状，优选为方形结构；进一步的，所述凹槽14、正极柱凹槽11的纵向深度为0.2～5mm，在本实施例中，所述凹槽14、正极柱凹槽11的纵向深度分别为2mm和2mm。

进一步，所述绝缘基板的材料为pps、pa、pp、ptfa等高分子绝缘材料，在本实施例中优选为pps，相较于其他材料而言，其强度更高、耐电解性、耐候性更强。

进一步的，所述极柱的贯通部22可以为圆柱形、腰圆柱形、椭圆柱形、立体柱形或者其他结构形式，在本实施例中优选为圆柱形结构。

进一步的，所述密封圈6为弹性密封圈，其厚度方向的压缩量为5％～70％，为了使得所述密封圈6能够发挥最好的密封效果，其厚度方向的压缩量优选为15％～45％，而在本实施例中，优选为40％。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。