二次电池的顶盖组件的制作方法

本实用新型涉及二次电池领域，尤其涉及一种二次电池的顶盖组件。

背景技术：

新能源汽车在国内乃至世界都在广泛推广，但是要完全替代燃油汽车，还有很多需要改进之处。例如，汽车的行驶里程少，电池包成本高，电池包的可靠性等问题还需要进一步解决。基于上述的问题，对电动车的核心零件动力电池提出了更高的要求，例如需要动力电池达到更高的能量密度、更低的成本等。

目前，动力电池普遍采用的是方形硬壳结构，动力电池外壳包括壳体和顶盖组件，动力电池外壳提供一个密闭的空间容纳电极组件及电解液，电极组件的电能通过顶盖组件的极柱从密闭空间内引出到密闭空间外。

在现有的顶盖组件中，顶盖板为金属板并且开设通孔，极柱分为基体部和延伸部，并且基体部的横截面积大于通孔的孔径。装配时，基体部位于顶盖板的下方(即壳体内部)，待延伸部穿过通孔后利用卡簧或者采用铆接方式固定延伸部，通过此方式将极柱固定于顶盖板上。由于基体部位于壳体内部，因此会使壳体内部的空间利用率降低，从而降低动力电池的能量密度。

由于极柱本身结构以及装配工序复杂，不但会影响二次电池的装配效率，在将极柱固定于顶盖板上后，往往会由于固定力度不够，而出现极柱与顶盖板脱离连接的现象，从而降低了二次电池的使用可靠性。

因此，亟需一种新的二次电池的顶盖组件。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种二次电池的顶盖组件，不但提高了第一电极端子与第二电极端子装配在顶盖板上之后的密封性，增加了结构之间的结合稳定性，增大固定力度，提升产品性能，提高产品使用可靠性；而且，由于简化了装配结构，有利于简化装配工序，提高装配效率，降低生产成本。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种二次电池的顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖板，在该顶盖板上形成有数个顶盖板注塑过孔；

第一密封件与第二密封件，均设置于顶盖板底面上，在该第一密封件与第二密封件上分别形成有与顶盖板注塑过孔相对应的数个密封件注塑过孔；

第一电极端子与第二电极端子，均设置于顶盖板底面上，该第一电极端子与第二电极端子结构相同，分别包括上端子板、连接于上端子板的下端子板、及一体连接于下端子板一侧的连接片；该第一密封件套设于第一电极端子的上端子板外围，并与下端子板上表面贴合；该第二密封件套设于第二电极端子的上端子板外围，并与下端子板上表面贴合；在该第一电极端子的下端子板上与第二电极端子的下端子板上分别形成有与密封件注塑过孔相对应的数个端子注塑过孔；

防爆阀，其设置于顶盖板底面上；

下部绝缘支架，其设置于顶盖板下方；

第一固定件，其设置于顶盖板上，在该第一固定件上成型的数个第一胶体由上至下依次贯穿顶盖板的顶盖板注塑过孔、第一密封件的密封件注塑过孔与第一电极端子的端子注塑过孔，并与下部绝缘支架连接于一体；

第二固定件，其设置于顶盖板上，在该第二固定件上成型的数个第二胶体由上至下依次贯穿顶盖板的顶盖板注塑过孔、第二密封件的密封件注塑过孔与第二电极端子的端子注塑过孔，并与下部绝缘支架连接于一体，形成一体式密封结构。

作为本实用新型的进一步改进，在所述顶盖板上形成有分别供第一电极端子与第二电极端子安装的两个安装位，在该两个安装位上分别形成有供上端子板引出的一端子引出孔，在该端子引出孔外围且位于顶盖板下表面分别向上凹设有供第一密封件与第二密封件两种中的任意一者嵌入的一顶盖板安装槽，所述数个顶盖板注塑过孔均匀分布于顶盖板安装槽上。

作为本实用新型的进一步改进，在所述第一密封件与第二密封件外围分别形成有数个密封件异形凹槽，在所述第一电极端子与第二电极端子的下端子板外围分别形成有与数个密封件异形凹槽一一对应的数个端子异形凹槽；在该顶盖板安装槽内壁上形成有卡入密封件异形凹槽与端子异形凹槽的数个顶盖板异形凸块。

作为本实用新型的进一步改进，在所述下部绝缘支架上形成有与端子引出孔一一对应的两个绝缘支架通孔，在该绝缘支架通孔外围形成有数个绝缘支架异形凹槽；在所述第一固定件与第二固定件下部外侧分别形成有卡入绝缘支架异形凹槽内的数个固定件异形凸块；所述数个第一胶体与第一固定件上的数个固定件异形凸块对应连接，所述数个第二胶体与第二固定件上的数个固定件异形凸块对应连接。

作为本实用新型的进一步改进，在所述下部绝缘支架上设置有数个定位凸柱，在所述顶盖板底部形成有供定位凸柱卡入的数个定位凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，在所述顶盖板上形成有一防爆阀安装孔，在该顶盖板下端面形成有位于防爆阀安装孔外围的一环形安装槽，所述防爆阀设置于环形安装槽内；在所述防爆阀内侧形成有与防爆阀安装孔相对应的一爆破区，在所述下部绝缘支架上形成有一贯穿孔。

作为本实用新型的进一步改进，在所述下部绝缘支架底面上设置有一防爆阀保护罩，在该下部绝缘支架上形成有数个卡孔，在该防爆阀保护罩上形成有勾入卡孔内的数个弹性卡钩；在所述防爆阀保护罩上表面环设有数个小凸台，且在该防爆阀保护罩上表面形成有位于数个小凸台内侧的数个保护罩穿孔。

作为本实用新型的进一步改进，在所述防爆阀安装孔上设置有一保护膜。

本实用新型的有益效果为：通过采用在第一固定件与第二固定件上成型的数个胶体分别将第一电极端子与第二电极端子固定连接于顶盖板上，形成一体式密封结构。由此，不但提高了第一电极端子与第二电极端子装配在顶盖板上之后的密封性，增加了结构之间的结合稳定性，增大固定力度，提升产品性能，提高产品使用可靠性；而且，由于简化了装配结构，有利于简化装配工序，提高装配效率，降低生产成本。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型中顶盖组件的爆炸图；

图2为本实用新型中顶盖板的底面结构示意图；

图3为本实用新型中第二电极端子的分解图；

图4为本实用新型中第二电极端子与顶盖板组装后的剖面图；

图5为本实用新型中防爆阀与顶盖板组装后的剖面图；

图6为本实用新型中二次电池的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

参照图1至图5，本实用新型实施例提供了一种二次电池的顶盖组件100，包括：

顶盖板1，在该顶盖板1上形成有数个顶盖板注塑过孔10；

第一密封件8与第二密封件9，均设置于顶盖板1底面上，在该第一密封件8与第二密封件9上分别形成有与顶盖板注塑过孔10相对应的数个密封件注塑过孔(80,90)；

第一电极端子2与第二电极端子3，均设置于顶盖板1底面上，该第一电极端子2与第二电极端子3结构相同，分别包括上端子板(21,31)、连接于上端子板(21,31)的下端子板(22,32)、及一体连接于下端子板(22,32)一侧的连接片(23,33)；该第一密封件8套设于第一电极端子2的上端子板21外围，并与下端子板22上表面贴合；该第二密封件9套设于第二电极端子3的上端子板31外围，并与下端子板32上表面贴合；在该第一电极端子2的下端子板22上与第二电极端子3的下端子板32上分别形成有与密封件注塑过孔(80,90)相对应的数个端子注塑过孔(20,30)；

防爆阀4，其设置于顶盖板1底面上；

下部绝缘支架5，其设置于顶盖板1下方；

第一固定件6，其设置于顶盖板1上，在该第一固定件6上成型的数个第一胶体60由上至下依次贯穿顶盖板1的顶盖板注塑过孔10、第一密封件8的密封件注塑过孔80与第一电极端子2的端子注塑过孔20，并与下部绝缘支架5连接于一体；

第二固定件7，其设置于顶盖板1上，在该第二固定件7上成型的数个第二胶体70由上至下依次贯穿顶盖板1的顶盖板注塑过孔10、第二密封件90的密封件注塑过孔90与第二电极端子3的端子注塑过孔30，并与下部绝缘支架5连接于一体，形成一体式密封结构。

本实施例第一密封件8与第二密封件9不但起到密封作用，还起到将第一电极端子2与顶盖板1之间、第二电极端子3与顶盖板1之间隔开绝缘的作用。

本实施例第一电极端子2的数个端子注塑过孔20、第一密封件8的数个密封件注塑过孔80、与顶盖板1的数个顶盖板注塑过孔10在竖直方向上一一对应设置，以便于第一固定件6上成型的数个第一胶体60能够由上至下依次贯穿，将第一电极端子2紧密稳固的装配于顶盖板1上。同理，第二电极端子3的数个端子注塑过孔30、第二密封件9的数个密封件注塑过孔90、与顶盖板1的数个顶盖板注塑过孔10在竖直方向上一一对应设置，以便于第二固定件7上成型的数个第二胶体70能够由上至下依次贯穿，将第二电极端子3紧密稳固的装配于顶盖板1上。

通过采用在第一固定件6上成型的数个第一胶体60、及在第二固定件7上成型的第二胶体70分别将第一电极端子2与第二电极端子3固定连接于顶盖板1上，形成一体式密封结构。由此，不但提高了第一电极端子2与第二电极端子3装配在顶盖板1上之后的密封性，增加了结构之间的结合稳定性，增大固定力度，提升产品性能，提高产品使用可靠性；而且，由于简化了装配结构，有利于简化装配工序，提高装配效率，降低生产成本。

在本实施例中，第一电极端子2为正极极柱，第二电极端子3为负极极柱。第一电极端子2与第二电极端子3的下端子板(22,32)、上端子板(21,31)与连接片(23,33)的形状可以为圆形、方形、多边形、椭圆形、异形等，但不限制于这些形状。

在本实施例中，所述第二电极端子3的上端子板31由铜铝复合材料制成，具体为对铜铝复合材料进行冲压而成。具体的，第二电极端子3的上端子板31头部材质为铝，底部1-2mm高度材质为铜。相对于传统采用摩擦焊方式将做好的铝块与铜块结合的方式，采用铜铝复合材料直接冲压而成，可提高生产效率，降低设备成本，减少结合不良的情况，提升产品良率。

同时，所述第二电极端子3的下端子板32、及与下端子板32一体连接的连接片33均由铜材料制成。

在本实施例中，第一电极端子2的上端子板21与下端子板22材质均为铝材料。

本实施例第一电极端子2的上端子板21与下端子板22采用拼接的方式结合在一起，有利于下端子板22与其一侧连接的连接片23能够形成一体式结构，下端子板22与连接片23底面平齐，采用冲压工艺制成，生产成本低，品质稳定。由于下端子板22与连接片23为一体式结构，利于将第一电极端子2更稳定的装配在顶盖板1底面上。第二电极端子3的上端子板31与下端子板32采用拼接的方式结合在一起，有利于下端子板32与其一侧连接的连接片33能够形成一体式结构，下端子板32与连接片33底面平齐，采用冲压工艺制成，生产成本低，品质稳定。由于下端子板32与连接片33为一体式结构，利于将第二电极端子3更稳定的装配在顶盖板1底面上。

在本实施例中，如图1与图2所示，在所述顶盖板1上形成有分别供第一电极端子2与第二电极端子3安装的两个安装位11，在该两个安装位11上分别形成有供上端子板引出的一端子引出孔12，在该端子引出孔12外围且位于顶盖板1下表面分别向上凹设有供第一密封件8与第二密封件9两种中的任意一者嵌入的一顶盖板安装槽14，所述数个顶盖板注塑过孔10均匀分布于顶盖板安装槽14上。

在所述第一密封件8与第二密封件9外围分别形成有数个密封件异形凹槽(81,91)，在所述第一电极端子2与第二电极端子3的下端子板31外围分别形成有与数个密封件异形凹槽(81,91)一一对应的数个端子异形凹槽(24,34)；在该顶盖板安装槽14内壁上形成有卡入密封件异形凹槽(81,91)与端子异形凹槽(24,34)的数个顶盖板异形凸块15。

在将套设有第一密封件8的第一电极端子2装配至顶盖板安装槽14内时，顶盖板安装槽14内壁上的数个顶盖板异形凸块15卡入密封件异形凹槽81与端子异形凹槽23配合定位，以防止第一密封件8、第一电极端子2与顶盖板1三者之间发生转动，实现三者的紧密结合，提高两者结合稳定性。同理，在将套设有第二密封件9的第二电极端子3装配至顶盖板安装槽14内时，顶盖板安装槽14内壁上的数个顶盖板异形凸块15卡入密封件异形凹槽91与端子异形凹槽33配合定位，以防止第二密封件9、第二电极端子3与顶盖板1三者之间发生转动，实现三者的紧密结合，提高两者结合稳定性。

在本实施例中，密封件异形凹槽(81,91)、端子异形凹槽(24,34)与顶盖板异形凸块15的形状可以为圆形、方形、多边形、椭圆形、异形等，但不限于这些形状。

在本实施例中，在所述下部绝缘支架5上形成有与端子引出孔12一一对应的两个绝缘支架通孔51，在该绝缘支架通孔51外围形成有数个绝缘支架异形凹槽52；在所述第一固定件6与第二固定件7下部外侧分别形成有卡入绝缘支架异形凹槽52内的数个固定件异形凸块(61，71)；所述数个第一胶体60与第一固定件6上的数个固定件异形凸块61对应连接，所述数个第二胶体70与第二固定件7上的数个固定件异形凸块71对应连接。在注塑成型第一固定件6时，第一胶体60与固定件异形凸块61一体成型，且固定件异形凸块61成型于绝缘支架异形凹槽52内，由此，由固定件异形凸块61与绝缘支架异形凹槽52的配合连接，实现通过第一固定件6将下部绝缘支架5连接在顶盖板1底面上。同理，在注塑成型第二固定件7时，第二胶体70与固定件异形凸块71一体成型，且固定件异形凸块71成型于绝缘支架异形凹槽52内，由此，由固定件异形凸块71与绝缘支架异形凹槽52的配合连接，实现通过第二固定件7将下部绝缘支架5连接在顶盖板1底面上。

为了提高下部绝缘支架5与顶盖板1结合的稳定性，本实施例在所述下部绝缘支架5上设置有数个定位凸柱53，在所述顶盖板1底部形成有供定位凸柱53卡入的数个定位凹槽。由定位凸柱53与定位凹槽相结合，实现下部绝缘支架5更稳定的限位于顶盖板1底面上。

在本实施例中，在所述顶盖板1上形成有一防爆阀安装孔17，在该顶盖板1下端面形成有位于防爆阀安装孔17外围的一环形安装槽18，所述防爆阀4设置于环形安装槽18内；在所述防爆阀4内侧形成有与防爆阀安装孔17相对应的一爆破区411，在所述下部绝缘支架5上形成有一贯穿孔54。贯穿孔54、爆破区411与防爆阀安装孔17纵向一一对应设置。当电池内压力达到防爆阀4启爆压力值时，能够通过贯穿孔54、爆破区411与防爆阀安装孔17直接与外部直通，快速泄气，预防电池箱内高压发生爆炸。

在本实施例中，在所述下部绝缘支架5底面上设置有一防爆阀保护罩45，在该下部绝缘支架5上形成有数个卡孔56，在该防爆阀保护罩45上形成有勾入卡孔56内的数个弹性卡钩451。由弹性卡钩451勾入卡孔56内，实现防爆阀保护罩45与下部绝缘支架5的稳定连接。

同时，在所述防爆阀保护罩45上表面环设有数个小凸台452，且在该防爆阀保护罩45上表面形成有位于数个小凸台452内侧的数个保护罩穿孔453，在电池内压力达到防爆阀4启爆压力值时，内部高压气体可从保护罩穿孔453进入贯穿孔54、爆破区411与防爆阀安装孔17直接与外部直通，快速泄气，预防电池箱内高压发生爆炸。

在本实施例中，小凸台452与保护罩穿孔453的形状可以为圆形、方形、多边形、椭圆形、异形等，但不限于这些形状。

同时，在所述防爆阀安装孔17上设置有一保护膜46，由保护膜46对防爆阀4进行保护。

同时，在所述顶盖板1上形成有至少一上注液孔19，在所述下部绝缘支架5上形成有与上注液孔19相对应的至少一下注液孔57。

在本实施例中，第一固定件6、第二固定件7、下部绝缘支架5与防爆阀保护罩45均为pps、psu、或纳米材料等材料一体成型结构，但材料不限于这些材料。

本实用新型实施例还提供了上述二次电池的顶盖组件100的注塑装配方法，包括以下步骤：

(1)将防爆阀4装配于顶盖板1底面的环形安装槽18面上平齐贴合，然后点焊连接固定；

(2)将下部绝缘支架5装配于顶盖板1底面上；

(3)将第一密封件8套设于第一电极端子2的上端子板21外围，并与下端子板22上表面贴合，接着，将装配有第一密封件8的第一电极端子2从顶盖板1下方装配到顶盖板1底面上；与此同时，将第二密封件9套设于第二电极端子3的上端子板31外围，并与下端子板32上表面贴合，接着，将装配有第二密封件9的第二电极端子3从顶盖板1下方装配到顶盖板1底面上；

(4)装配好后整体放到模具中，然后进行注塑工艺，在顶盖板1上且对应第一电极端子2位置成型一第一固定件6，且在该第一固定件6上成型的第一胶体60由上至下依次贯穿顶盖板1、第一密封件8与第一电极端子2，并与下部绝缘支架5连接于一体；在顶盖板1上且对应第二电极端子3位置成型一第二固定件7，在该第二固定件7上成型的第二胶体70由上至下依次贯穿顶盖板1、第二密封件9与第二电极端子3，并与下部绝缘支架5连接于一体，形成一体式密封结构；

其中，步骤(1)、(2)、(3)无先后顺序。

本实施例通过先将各部件装配在一起，最后通过注塑工艺，进行一次注塑成型，成型的第一固定件6与第二固定件7分别将第一电极端子2与第二电极端子3分别紧密的固定在顶盖板1上，形成一体式密封结构。由此，不但大幅简化了装配工序，提高装配效率，降低生产成本；而且提高了第一电极端子2与第二电极端子3装配在顶盖板1上之后的密封性，增加了结构之间的结合稳定性，增大固定力度，提升产品性能，提高产品使用可靠性。

本实用新型实施例还提供了一种二次电池，如图6所示，包括：

一壳体200，其上端具有一开口2001；

一电极组件，其容纳于壳体200内；

上述顶盖组件100，该顶盖组件100覆盖于壳体200的开口2001上，以将电极组件封闭于壳体200中。

在此需要说明的是，本实施例提及的所有部件的形状，都不限于附图中显示的形状，可以根据具体需要改变部件形状。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。