二次电池顶盖的制作方法

本实用新型涉及储能器械领域，尤其涉及一种二次电池顶盖。

背景技术：

现代社会，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电动工具及新能源交通工具中。这些电池除了具有高容量外还应当具有良好的安全性才能达到使用的标准和满足人们的需求。

一般的二次电池，为了满足极柱与顶盖片及壳体的电绝缘，因而会设置众多的绝缘组件，如将伸出极柱孔的部分极柱与顶盖片绝缘的上绝缘件、置于极柱安装孔中将极柱与顶盖片进行密封和绝缘的橡胶密封圈、及将电芯与顶盖片进行绝缘的下绝缘件。为了严格控制顶盖的气密性达到二次电池安全气密性要求，其安装的精度要求很高，既要对密封圈进行预压，又要严格控制各部件之间的间隙，因而成本高且良品率低。因而，目前有研究去掉密封圈，用上塑胶取代橡胶密封圈，其不仅可以使二次电池顶盖更加轻薄简单，而且可以减少密封圈的预压工序。仅采用上塑胶进行绝缘时，为了提高密封效果，通常会设置许多小孔进行注塑成型，但是小孔成型难度比较大，要求较高，若未成型其气密封较差，气体容易通过二次电池顶盖的各部件之间的间隙流通。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足而提供一种二次电池顶盖，其不仅可去掉密封圈，而且可形成密封性更强的注塑结构，避免小孔注塑成型难度大、气密性差的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种二次电池顶盖，用于密封容纳电芯的壳体，包括：顶盖片和设置于所述顶盖片上的正极柱和负极柱，所述顶盖片设有负极柱安装孔，所述负极柱围设有负极上绝缘件，所述负极柱通过所述负极上绝缘件绝缘安装于所述负极柱安装孔，所述顶盖片的下部围绕所述负极柱安装孔设有开口面向所述电芯的凹槽，部分所述负极上绝缘件嵌入所述凹槽。

本实用新型的二次电池顶盖直接采用负极上绝缘件进行负极柱安装孔中负极柱与顶盖片的密封和绝缘，因而取消了密封圈部件，可使二次电池顶盖更加轻薄简单，而且减少密封圈的预压工序。顶盖片的下部围绕负极柱安装孔设有开口面向电芯的凹槽，部分负极上绝缘件嵌入凹槽，即负极上绝缘件嵌入顶盖片下部的凹槽中，凹槽的设置可使负极上绝缘件注塑时有效的进行填充从而增加两者之间连接的牢靠性。同时，当二次电池内部产生气体时，位于凹槽内的负极上绝缘件可起阻挡作用，有效防止气体通过顶盖片下方进入到负极柱安装孔乃至二次电池顶盖外部，从而大大提高二次电池顶盖的密封性。

进一步的，所述负极柱的侧壁内凹形成环形槽，部分所述负极上绝缘件嵌入所述环形槽。环形槽的设置不仅可使得负极上绝缘件与负极柱连接更牢靠，而且嵌入的部分负极上绝缘件可阻挡气体从负极柱和负极上绝缘件之间的间隙通过。

进一步的，所述顶盖片向远离所述电芯的方向内凹形成第一凸台，所述第一凸台上设有所述负极柱安装孔，所述第一凸台的下表面围绕所述负极柱安装孔内凹形成所述凹槽，凸台的设置可便于负极柱的安装，且安装后牢靠性更强。

进一步的，所述凹槽为围绕所述负极柱安装孔的半圆型、方型、v字型、z字型、w字型、m字型槽，即凹槽于竖直方向的截面形状为半圆型、方型、v字型、z字型、w字型、m字型，优选为v字型、z字型、w字型、m字型，即具有折边结构可使得负极上绝缘件于注塑成型时更容易进行填充，且可使得负极上绝缘件对气体的阻挡效果更佳。

进一步的，所述负极上绝缘件具有依次相连的外露部、中间部和内嵌部，所述外露部围设于所述负极柱并置于所述第一凸台的上部，所述中间部容纳于所述负极柱安装孔，且围设于所述负极柱并将所述负极柱和所述顶盖片隔离，所述内嵌部位于所述第一凸台的下部且部分嵌入所述凹槽。

进一步的，所述第一凸台的上表面设有若干个连通所述负极柱安装孔的槽口，所述中间部具有嵌入所述槽口的凸起部，可使中间部与顶盖片连接更佳牢靠。

进一步的，所述第一凸台的上表面于所述槽口远离所述负极柱安装孔的一侧设有若干个盲孔，所述外露部向下延伸形成若干个嵌入所述盲孔的延伸部，其不仅可使得外露部与顶盖片连接更加牢靠，还可以起到防转动的目的，以避免二次电池于组装或者性能检测时对负极柱施压而产生相对移动。

进一步的，所述顶盖片的下方设有将所述顶盖片与所述电芯进行隔离的负极下绝缘件，所述负极下绝缘件具有卡接部，所述卡接部伸入所述第一凸台的下方并卡设于所述负极柱。

进一步的，所述卡接部固定于所述内嵌部，更进一步的，所述内嵌部具有嵌入所述凹槽的嵌入部和位于所述第一凸台下方的本体，所述本体具有斜面，所述斜面、所述本体和所述嵌入部围设成容纳腔，所述卡接部卡设于所述容纳腔。通过形成的具有复杂结构的容纳腔，可使得负极上绝缘件和负极下绝缘件嵌合更加牢固。

进一步的，所述顶盖片还设有正极柱安装孔，所述正极柱围设有正极上绝缘件，所述正极柱安装于所述正极柱安装孔，所述顶盖片的下部围绕所述正极柱安装孔设有开口面向所述电芯的凹槽，部分所述正极上绝缘件嵌入所述凹槽，即顶盖片的正极端和负极端呈对称结构。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的主视图。

图2为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的俯视图。

图3为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的仰视图。

图4为本实用新型的二次电池顶盖于第一方向上的爆炸图。

图5为本实用新型的二次电池顶盖于第二方向上的爆炸图。

图6为图2于a-a方向的剖视图。

图7为图2于b-b方向的剖视图。

图8为图6中圆圈部分的放大图。

图9为图4中顶盖片的放大图。

图10为图5中顶盖片的放大图。

图11为图4中负极上绝缘件的放大图。

图12为图5中负极上绝缘件的放大图。

图13为图11于c-c方向的剖视图。

图14为图13的一变化图。图15为图13的又一变化图。

图16为图13的再一变化图。

元件说明

100-二次电池顶盖；10-顶盖片；110-负极柱安装孔；120-正极柱安装孔；130-第一凸台；1310-槽口；1330-盲孔；1350/1350`-凹槽；140-防爆阀安装孔；20-正极柱；30-负极柱；310-上端子部；3110-环形槽；330-下端子部；40-防爆阀组件；410-防爆阀；430-防爆阀保护片；50-注液孔；60-负极上绝缘件；610-外露部；6110-延伸部；6130-卡合部；630-中间部；6310-凸起部；650-内嵌部；6510-本体；6530-嵌入部；60`-正极上绝缘件；70-负极下绝缘件；710-卡接部；70`-正极下绝缘件；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，通常二次电池为竖直放置，二次电池顶盖的极柱伸出与外界连接的一侧为上方，另一侧为下方，两个极柱之间的方向定义为长度方向，上、下方向定义为厚度/高度方向。

本实用新型的二次电池顶盖可用于密封壳体而制备二次电池，二次电池顶盖可与壳体进行焊接而密封。参照图1～10，二次电池顶盖100包括顶盖片10，以及设置在顶盖片10上的正极柱20和负极柱30，顶盖片10设有防爆阀组件40和注液孔50，顶盖片1下方设有正极下绝缘件70`和负极下绝缘件70以用于将顶盖片10与壳体(图中未示出)中的电芯电绝缘。防爆阀组件40包括设于顶盖片10上的防爆阀410和设于防爆阀410上方的防爆阀保护片430。顶盖片10上分别设有正极柱安装孔120、负极柱安装孔110和防爆阀安装孔140，防爆阀410固定于防爆阀安装孔140，正极柱20和负极柱30分别安装于正极柱安装孔120和负极柱安装孔110。正极柱20和负极柱30可相同也可不同，两者可皆与顶盖片10电绝缘，也可负极柱30与顶盖片10电绝缘，而正极柱20与顶盖片10电连接。下面将针对正极端和负极端分别进行更详细的描述。

首先说明二次电池顶盖100于负极端的结构，参照图4～13，负极柱30围设有负极上绝缘件60，负极柱30通过负极上绝缘件60绝缘安装于负极柱安装孔110，顶盖片10的下部围绕负极柱安装孔110设有开口面向电芯的凹槽1350，部分负极上绝缘件60嵌入凹槽1350。凹槽1350为围绕负极柱安装孔110的v型槽，设置为v型槽可使得负极上绝缘件60于注塑成型时更容易进行填充，且v型槽可使得负极上绝缘件60对气体的阻挡效果更佳。当然，凹槽1350也可为图14所示的w字型、图15所示的方型、图16所示的多个半圆形，且其不仅限于图13～16所示结构，也可以为其他结构，如z字型或m字型等。负极柱30的侧壁内凹形成环形槽3110，部分的负极上绝缘件60嵌入环形槽3110。环形槽3110的设置不仅可使得负极上绝缘件60与负极柱30连接更牢靠，而且嵌入的部分的负极上绝缘件60可阻挡气体从负极柱30和负极上绝缘件60之间的间隙通过。

继续如图9～10所示，顶盖片10向远离电芯的方向内凹形成第一凸台130，第一凸台130上设有负极柱安装孔110，第一凸台150的下表面围绕负极柱安装孔110内凹形成凹槽1350，凸台150的设置可便于负极柱30的安装，且安装后牢靠性更强。第一凸台130的上表面设有若干个连通负极柱安装孔110的槽口1310，第一凸台130的上表面于槽口1310远离负极柱安装孔110的一侧设有若干个盲孔1330，槽口1310和盲孔1330的设置可使于顶盖片10与负极上绝缘件60的连接更牢靠。

如图11～13所示，负极上绝缘件60具有依次相连的外露部610、中间部630和内嵌部650，外露部610围设于负极柱30并置于第一凸台130的上部，中间部630容纳于负极柱安装孔110，且围设于负极柱30并将负极柱30和顶盖片10隔离，内嵌部650位于第一凸台130的下部且部分嵌入凹槽1350。中间部630具有嵌入第一凸台130的槽口1310的凸起部6310，凸起部6310的设置可使中间部630与顶盖片10连接更佳牢靠。外露部610向下延伸形成若干个延伸部6110，若干个延伸部6110嵌入第一凸台130的盲孔1330中，盲孔1330的设置不仅可使得外露部610与顶盖片10连接更加牢靠，还可以起到防转动的目的，以避免二次电池于组装或者性能检测时对负极柱30施压而产生相对移动。外露部610还设有卡合部6130，卡合部6130嵌入负极柱30的环形槽3110中而使得负极上绝缘件60与负极柱30连接更牢靠。

进一步说明的是，如图6～8所示，负极下绝缘件70具有卡接部710，卡接部710伸入第一凸台130的下方并卡设于负极柱30。负极上绝缘件60的内嵌部650具有位于第一凸台130下方的本体6510和嵌入凹槽1350的嵌入部6530，嵌入部6530的截面为三角形以与v型的凹槽1350匹配。本体6510具有斜面，斜面、本体6510和嵌入部6530围设成容纳腔，卡接部710卡设于容纳腔。通过形成的具有复杂结构的容纳腔，可使得负极上绝缘件60和负极下绝缘件70嵌合更加牢固。

其次，对二次电池顶盖于正极端的结构进行详细描述，参照图1～6，正极端和负极端可为同样的结构，同样的，正极柱20围设有正极上绝缘件60`，正极柱20通过正极上绝缘件60`绝缘安装于正极柱安装孔120，顶盖片10的下部围绕正极柱安装孔120设有开口面向电芯的凹槽1350`，部分正极上绝缘件60`嵌入凹槽1350`，其余相同的部分不再赘述。但是，在二次电池的使用过程中，为了解决二次电池的过充及穿刺问题，通常会使正极柱20与顶盖片10电导通而形成外短路，因而在注塑正极端时，可将注塑材料中加入导电颗粒，如导电碳或导电金属，而使正极柱20与顶盖片10电导通。当然，正极端与负极端的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对局部的正极端的结构进行调整而使两者并非为完全对称也是可以的。同时，若将顶盖片10于正极端形成的凸台高度延长，直接将于正极端形成的凸台作为正极柱20使用也是可以的，此时还可省略正极上绝缘件60`。

本实用新型的二次电池顶盖100直接采用负极上绝缘件60进行负极柱安装孔110中负极柱30与顶盖片10的密封和绝缘，因而取消了密封圈部件，可使二次电池顶盖100更加轻薄简单，而且减少密封圈的预压工序。顶盖片10的下部围绕负极柱安装孔110设有开口面向电芯的凹槽1350，部分负极上绝缘件60嵌入凹槽1350，即负极上绝缘件60嵌入顶盖片10下部的凹槽1350中，凹槽1350的设置可使负极上绝缘件60注塑时有效的进行填充从而增加两者之间连接的牢靠性。同时，当二次电池内部产生气体时，位于凹槽1350内的负极上绝缘件60可起阻挡作用，有效防止气体通过顶盖片10下方进入到负极柱安装孔110乃至二次电池顶盖外部，从而大大提高二次电池顶盖100的密封性。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。