一种电池盖板组件及电池的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池盖板组件及电池。


背景技术：

2.目前，盖板组件一般均包括顶盖板、正极柱、负极柱、连接片等多个相互独立的零部件，多个独立的零部件经过插接、压装、焊接等多个工序后才能形成盖板组件。但是，盖板组件的零部件多存在很多缺点，例如不仅导致结构复杂，生产工序多、效率较低，且导致成本较高，据统计，盖板组件的费用能够占到单体电池费用的10％-40％，成本过高不利于电池的发展。
3.因此，如何提出一种零部件少、结构简单、组装效率高和成本低的电池盖板组件是现在亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一个目的在于提供一种电池盖板组件，该电池盖板组件的零部件少，结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种电池盖板组件，包括：顶盖板，所述顶盖板上设置有安装孔；端子和压板，所述端子包括一体成型的极柱部和连接片部，所述极柱部穿设在所述安装孔中，并与位于所述顶盖板一侧的所述压板连接，所述连接片部位于所述顶盖板的另一侧，并用于与电池电芯的极耳电性连接。
7.作为优选，所述端子包括正极端子和负极端子，所述压板包括正极压板和负极压板，所述安装孔包括正极安装孔和负极安装孔，所述正极安装孔和所述负极安装孔在所述顶盖板上间隔设置；所述正极端子包括一体成型的正极柱部和正连接片部，所述正极柱部穿设在所述正极安装孔中，并与位于所述顶盖板一侧的所述正极压板连接，所述正连接片部位于所述顶盖板的另一侧，并用于与电池电芯的正极耳电性连接；所述负极端子包括一体成型的负极柱部和负连接片部，所述负极柱部穿设在所述负极安装孔中，并与位于所述顶盖板一侧的所述负极压板连接，所述负连接片部位于所述顶盖板的另一侧，并用于与所述电池电芯的负极耳电性连接。
8.作为优选，所述正极端子和所述负极端子均包括第一横板和凸包结构，所述凸包结构垂直设置在所述第一横板上，所述凸包结构为所述正极柱部或者所述负极柱部，所述第一横板为所述正连接片部或者所述负连接片部。
9.作为优选，所述凸包结构包括环形侧板和第二横板，所述第二横板连接在所述环形侧板的顶部开口处，所述第一横板上设置有环形开口，所述环形侧板的底部开口的环形边线与所述环形开口的环形边线连接，所述第二横板与所述第一横板平行设置。
10.作为优选，所述第二横板的厚度大于所述环形侧板的厚度。
11.作为优选，所述第二横板的厚度等于所述环形侧板的厚度。
12.作为优选，所述凸包结构为柱状块。
13.作为优选，所述电池盖板组件还包括正极绝缘体和负极绝缘体，所述正极绝缘体包括由下至上依次连接且呈阶梯状分布的第一绝缘环、第二绝缘环和第三绝缘环，所述第一绝缘环插入所述正极安装孔的上部，所述正极柱部穿设在所述第一绝缘环的内环面围设形成的第一腔室内，所述正极压板设置在所述第二绝缘环的顶面和所述第三绝缘环的内环面围设形成的第二腔室内，且所述第二绝缘环的顶面和底面分别与所述正极压板和所述顶盖板抵接；和/或所述负极绝缘体包括由下至上依次连接且呈阶梯状分布的第四绝缘环、第五绝缘环和第六绝缘环，所述第四绝缘环插入所述负极安装孔的上部，所述负极柱部穿设在所述第四绝缘环的内环面围设形成的第三腔室内，所述负极压板设置在所述第五绝缘环的顶面和所述第六绝缘环的内环面围设形成的第四腔室内，且所述第五绝缘环的顶面和底面分别与所述负极压板和所述顶盖板抵接。
14.作为优选，所述电池盖板组件还包括正极密封圈和负极密封圈，所述正极密封圈包括垂直连接的第一密封环和第二密封环，所述第一密封环插入所述正极安装孔的下部，并与所述第一绝缘环抵接，所述第二密封环设置在所述顶盖板和所述正极端子的所述第一横板之间，并分别与所述顶盖板的底面和所述第一横板的顶面抵接；和/或所述负极密封圈包括垂直连接的第三密封环和第四密封环，所述第三密封环插入所述负极安装孔的下部，并与所述第四绝缘环抵接，所述第四密封环设置在所述顶盖板和所述负极端子的所述第一横板之间，并分别与所述顶盖板的底面和所述第一横板的顶面抵接。
15.作为优选，所述第二绝缘环和所述顶盖板两者中的一个上设置有第一定位柱，另一个上设置有第一定位槽，所述第一定位柱插入所述第一定位槽内；和/或所述第四绝缘环和所述顶盖板两者中的一个上设置有第二定位柱，另一个上设置有第二定位槽，所述第二定位柱插入所述第二定位槽内。
16.作为优选，所述顶盖板上设置有第一容置槽，所述第一容置槽环绕所述正极安装孔设置，并与所述正极安装孔连通，所述第二绝缘环置于所述第一容置槽内；和/或所述顶盖板上设置有第二容置槽，所述第二容置槽环绕所述负极安装孔设置，并与所述负极安装孔连通，所述第四绝缘环置于所述第二容置槽内。
17.作为优选，所述电池盖板组件还包括绝缘支架，所述绝缘支架设置在所述顶盖板的下方，所述绝缘支架包括夹设在所述第一横板和所述顶盖板之间的绝缘板，所述绝缘板上正对所述第二密封环处设置有第一避让孔，所述绝缘板上正对所述第四密封环处设置有第二避让孔。
18.本实用新型的第二个目的在于提供一种电池，该电池的零部件少，结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.一种电池，包括电池壳体、电池电芯和上述的电池盖板组件，所述电池壳体具有安装腔，所述电池电芯置于所述安装腔内，所述电池盖板组件盖设在所述安装腔的开口处。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供了一种电池盖板组件，该电池盖板组件包括顶盖板、端子和压板，顶盖板上设置有安装孔，端子包括一体成型的极柱部和连接片部，极柱部穿设在安装孔中，并与位于顶盖板一侧的压板连接，连接片部位于顶盖板的另一侧，并用于与电池电芯的极
耳电性连接。该电池盖板组件通过采用一体成型的端子，提高了集成度，减少了所需的零部件数量，从而使该电池盖板组件结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
附图说明
23.图1是本实用新型所提供的第一种电池盖板组件的俯视图；
24.图2是本实用新型所提供的第二种电池盖板组件的俯视图；
25.图3是本实用新型实施例一所提供的第一种电池盖板组件沿a-a方向的剖视图；
26.图4是图3中b部分的放大图；
27.图5是本实用新型实施例二所提供的第一种电池盖板组件沿a-a方向的剖视图；
28.图6是图5中c部分的放大图。
29.图中：
30.100、顶盖板；
31.200、正极组件；201、正极端子；2011、凸包结构；20111、环形侧板；20112、第二横板；2012、第一横板；202、正极压板；203、正极绝缘体；2031、第一绝缘环；2032、第二绝缘环；2033、第三绝缘环；204、正极密封圈；2041、第一密封环；2042、第二密封环；
32.300、负极组件；301、负极端子；302、负极压板；303、负极绝缘体；304、负极密封圈；
33.400、防爆片；500、保护片；600、绝缘支架；601、绝缘板。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.实施例一：
38.本实施例提供了一种电池盖板组件，该电池盖板组件能够用于电池中，且与位于电池壳体的安装腔内的电池电芯电性连接，并封堵安装腔的顶部开口。该电池盖板组件包括顶盖板100、端子和压板，顶盖板100上设置有安装孔，端子包括一体成型的极柱部和连接片部，极柱部穿设在安装孔中，并与位于顶盖板100一侧的压板连接，连接片部位于顶盖板
100的另一侧，并用于与电池电芯的极耳电性连接。该电池盖板组件通过采用一体成型的端子，提高了集成度，减少了所需的零部件，从而使该电池盖板组件结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
39.具体地，如图1至图4所示，该电池盖板组件包括顶盖板100、正极组件200和负极组件300，正极组件200包括正极端子201和正极压板202，负极组件300包括负极端子301和负极压板302。在本实施例中，上述端子指的是正极端子201和负极端子301，压板指的是正极压板202和负极压板302。
40.如图1和图2所示，顶盖板100为矩形板状结构，其采用扁平片料冲压成型。可选地，顶盖板100的边角处设置有圆角，以避免划伤电池组装人员以及划伤电池电芯。在本实施例中，安装孔的数量为两个，两个安装孔分别为间隔设置在顶盖板100上的正极安装孔和负极安装孔。在本实施例中，正极安装孔和负极安装孔的形状相同，且均为圆孔。当然在其他实施例中，正极安装孔和负极安装孔根据需求也可以设置为其他形状。
41.如图3和图4所示，正极压板202设置在顶盖板100的上方，并位于正极安装孔的上方。正极压板202的中心处设置有第一穿设孔，第一穿设孔与正极安装孔形状相同，并与正极安装孔正对连通。负极压板302设置在顶盖板100的上方，并位于负极安装孔的上方。负极压板302的中心处设置有第二穿设孔，第二穿设孔与负极安装孔形状相同，并与负极安装孔正对连通。可选地，正极压板202的俯视形状和负极压板302的俯视形状可以如图1所示为八边形，也可以为如图2所示为矩形，当然根据需求正极压板202的俯视形状和负极压板302的俯视形状也可以设置为其他形状，在此不做一一列举。
42.继续参照图3和图4所示，正极端子201采用铝料制成，其包括一体成型的正极柱部和正连接片部。正极柱部穿设在正极安装孔中，并与正极压板202连接，具体连接在第一穿设孔内。可选地，正极柱部在穿过第一穿设孔设置与正极压板202之间采用激光焊接，从而使连接强度更好，尺寸更准确。正连接片部位于顶盖板100的另一侧，并与电池电芯的正极耳电性连接。此处的电性连接可以为焊接或者采用导电胶粘接，在本实施例中选择焊接，以保证连接稳定性。负极端子301为上铝下铜复合材料，其包括一体成型的负极柱部和负连接片部。负极柱部穿设在负极安装孔中，并与负极压板302连接，具体连接在第二穿设孔内。可选地，负极柱部穿过第二穿设孔设置后两者之间采用激光焊接，从而使连接强度更好，尺寸更准确。负连接片部位于顶盖板100的另一侧，并用于与电池电芯的负极耳电性连接。
43.在本实施例中，正极端子201和负极端子301均包括第一横板2012和凸包结构2011。具体地，凸包结构2011垂直设置在第一横板2012上，凸包结构2011即为上文所述的正极柱部或者负极柱部，第一横板2012即为上文所述的正连接片部或者负连接片部。
44.在一些具体实施例中，如图4所示，正极端子201和负极端子301可以采用厚料局部挤压拉伸成型，即采用较厚的材料，通过局部挤压的形式使材料的边缘处拉伸变薄。在此过程中，材料的中部不发生变形，仍然为柱状块，厚度较大的部分为凸包结构2011用于与外部进行连接的部分，从而保证与外部进行连接时不会被焊穿，材料的边缘处形成被挤压形成薄板结构，薄板结构环绕凸包结构2011的周向设置且厚度较薄，该薄板结构即为上述第一横板2012。
45.通过该方式制成的正极端子201和负极端子301在与电池壳体组装时，由于第一横板2012和凸包结构2011一体成型，因此省略了连接件，减少了对电池壳体内部空间的占用，
从而使电池壳体内部容置电池电芯的空间变大，有利于提高电芯能量密度。此外，通过该种方式制成的正极端子201和负极端子301可单独制作好后再一次装配铆接，无需包胶注塑，设计简单，优率高，重量相对较轻。且相较于现有电池盖板组件中独立设置的极柱和连接片，本实施例所提供的电池盖板组件不仅减少了一个零部件的使用，从而使得电池盖板组件所采用的零部件数量减少，且省略了连接片和极柱焊接的工序，从而使组装工序简单，成本降低。此外，焊接工序的减少还利于降低产生小颗粒异物风险，从而降低了小颗粒异物进入电池电芯导致的短路风险，提升了产品良率，以及在极大程度降低了极柱部被熔穿的风险。
46.进一步地，继续参照图3所示，电池盖板组件还包括正极绝缘体203和负极绝缘体303。继续参照图4所示，正极绝缘体203为阶梯环，其具体包括由下至上依次连接且呈阶梯状分布的第一绝缘环2031、第二绝缘环2032和第三绝缘环2033，其中，第一绝缘环2031和第三绝缘环2033为同轴设置的圆筒状，第二绝缘环2032为圆环，第一绝缘环2031垂直连接在第二绝缘环2032的内环面处，第三绝缘环2033垂直连接在第二绝缘环2032的外环面处。第一绝缘环2031的外径和正极安装孔的直径相同，第一绝缘环2031的高度小于正极安装孔的深度，第一绝缘环2031插入正极安装孔的上部，正极柱部穿设在第一绝缘环2031的内环面围设形成的第一腔室内。正极压板202设置在第二绝缘环2032的顶面和第三绝缘环2033的内环面围设形成的第二腔室内，且第二绝缘环2032的顶面和底面分别与正极压板202和顶盖板100抵接。
47.继续参照图3所示，负极绝缘体303为阶梯环，其具体包括由下至上依次连接且呈阶梯状分布的第四绝缘环、第五绝缘环和第六绝缘环。其中，第四绝缘环和第六绝缘环为同轴设置的圆筒状，第五绝缘环为圆环，第四绝缘环垂直连接在第五绝缘环的内环面处，第六绝缘环垂直连接在第五绝缘环的外环面处。第四绝缘环的外径和负极安装孔的直径相同，第四绝缘环的高度小于负极安装孔的深度，第四绝缘环插入负极安装孔的上部，负极柱部穿设在第四绝缘环的内环面围设形成的第三腔室内。负极压板302设置在第五绝缘环的顶面和第六绝缘环的内环面围设形成的第四腔室内，且第五绝缘环的顶面和底面分别与负极压板302和顶盖板100抵接。
48.可选地，正极绝缘体203和负极绝缘体303为采用注塑工艺制成的成型件，其能够对正极端子201和顶盖板100、负极端子301和顶盖板100之间起到绝缘保护作用。进一步地，为了提高组装精度，在第二绝缘环2032和顶盖板100两者中的一个上设置有第一定位柱，另一个上设置有第一定位槽，第一定位柱插入第一定位槽内，从而实现第二绝缘环2032和顶盖板100的周向定位，避免第二绝缘环2032发生旋转。进一步可选地，在第四绝缘环和顶盖板100两者中的一个上设置有第二定位柱，另一个上设置有第二定位槽，第二定位柱插入第二定位槽内，从而实现第四绝缘环和顶盖板100的周向定位，避免第四绝缘环发生旋转。
49.进一步地，为了提高该电池盖板组件的结构紧凑性，降低其整体高度，在顶盖板100上设置有第一容置槽，第一容置槽环绕正极安装孔设置，并与正极安装孔连通，第二绝缘环2032置于第一容置槽内。在顶盖板100上设置有第二容置槽，第二容置槽环绕负极安装孔设置，并与负极安装孔连通，第四绝缘环置于第二容置槽内。第一容置槽的形状根据第二绝缘环2032的形状设定，第二容置槽的形状根据第四绝缘环的形状设定。
50.进一步地，继续参照图3所示，电池盖板组件还包括正极密封圈204和负极密封圈
304。继续参照图4所示，正极密封圈204包括垂直连接的第一密封环2041和第二密封环2042。其中，第一密封环2041为圆筒状，第二密封环2042为圆环，第一密封环2041垂直连接在第二密封环2042的内环面处。第一密封环2041的外径与正极安装孔的直径相等，且第一密封环2041的高度等于正极安装孔的深度值与第一绝缘环2031的高度值之差，从而在将第一密封环2041插入正极安装孔的下部时，第一密封环2041能够与第一绝缘环2031抵接。第二密封环2042设置在顶盖板100的底面和正极端子201的第一横板2012之间，并分别与顶盖板100的底面和第一横板2012的顶面抵接。
51.继续参照图3所示，负极密封圈304包括垂直连接的第三密封环和第四密封环。其中，第三密封环为圆筒状，第四密封环为圆环，第三密封环垂直连接在第四密封环的内环面处。第三密封环的外径与负极安装孔的直径相等，且第三密封环的高度等于负极安装孔的深度值与第三绝缘环2033的高度值之差，从而在将第三密封环插入负极安装孔的下部时，第三密封环能够与第四绝缘环抵接。第四密封环设置在顶盖板100的底面和负极端子301的第三横板之间，并分别与顶盖板100的底面和第三横板的顶面抵接。
52.可选地，正极密封圈204和负极密封圈304由耐酸碱耐高温的弹性体材料制成，具体材料在此不做限定，根据需求进行选择。正极密封圈204和负极密封圈304在电池盖板组件的组装过程中被压缩，从而起到密封作用。
53.进一步地，继续参照图3和图4所示，电池盖板组件还包括绝缘支架600，绝缘支架600设置在顶盖板100的下方。绝缘支架600包括夹设在第一横板2012和顶盖板100之间的绝缘板601，绝缘板601上正对第二密封环2042处设置有第一避让孔，绝缘板601上正对第四密封环处设置有第二避让孔。并且，该绝缘支架600还包括设置在绝缘板601边缘处的凸环，凸环向远离顶盖板100的一侧凸出以起到支撑作用。
54.进一步地，继续参照图3所示，在顶盖板100上海设置有防爆孔和注液孔，防爆孔和注液孔设置在正极安装孔和负极安装孔之间，且防爆孔靠近负极安装孔设置，注液孔靠近正极安装孔设置。在防爆孔内设置有防爆片400，在防爆孔的顶部开口处盖设有保护片500，保护片500能够起到保护防爆片400的作用。此外，在防爆孔的下方还设置有保护体，保护体可与绝缘板601一体成型，在注液孔的下方还可设置分流片，分流片可与绝缘板601一体成型。
55.本实施例还提供了一种电池，该电池包括电池壳体、电池电芯和上述的电池盖板组件。电池壳体具有安装腔，电池电芯置于安装腔内，电池盖板组件盖设在安装腔的开口处，且电池电芯的正极耳与正极端子201的正连接片部焊接，负极耳与负极端子301的负连接片部焊接。通过使用上述的电池盖板组件，本实施例所提供的电池零部件少，结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
56.实施例二：
57.本实施例提供了一种电池盖板组件，本实施例的电池盖板组件与实施例一种的电池盖板组件基本相同，区别仅在于正极端子201和负极端子301。
58.在本实施例中，如图5和图6所示，正极端子201和负极端子301可以采用厚度均匀的板件挤压拉伸成型。即，利用挤压设备挤压板件的中部，使板件的中部向其一侧变形凸起，从而形成凸包结构2011，此过程中，板件的边缘处不发生变形，板件的边缘处即为第一横板2012。该种通过采用挤压厚度均匀的板件制作正极端子201和负极端子301的拉伸成型
方法操作起来更加简单，有利于提高制作效率。
59.继续参照图6所示，使用上述方法制成的凸包结构2011具体包括环形侧板20111和第二横板20112。其中，第二横板20112连接在环形侧板20111的顶部开口处，第一横板2012上设置有环形开口，环形侧板20111的底部开口的环形边线与环形开口的环形边线连接，第二横板20112与第一横板2012平行设置。可选地，在一些更具体的实施例中，第二横板20112的厚度大于环形侧板20111的厚度，从而增加了第二横板20112上与外部进行连接焊接位置的厚度，降低了被焊穿的风险。当然，在另一些更具体的实施例中，第二横板20112的厚度也可以等于环形侧板20111的厚度，从而有利于降低制作过程中一体弯折成型的难度，使正极端子201和负极端子301更容易被制造。
60.通过该方式制成的正极端子201和负极端子301在与电池壳体组装时，不仅能够实现减重省料，且占用电池壳体内部的空间较少，从而使电池壳体内部容置电池电芯的空间变大，有利于提高电芯能量密度。此外，通过该种方式制成的正极端子201和负极端子301可单独制作好后再一次装配铆接，无需包胶注塑，设计简单，优率高，重量相对较轻。且相较于现有电池盖板组件中独立设置的极柱和连接片，本实施例所提供的电池盖板组件不仅减少了一个零部件的使用，从而使得电池盖板组件所采用的零部件数量减少，且省略了连接片和极柱焊接的工序，从而使组装工序简单，成本降低。此外，焊接工序的减少还利于降低产生小颗粒异物风险，从而降低了小颗粒异物进入电池电芯导致的短路风险，提升了产品良率，以及在极大程度降低了极柱部被熔穿的风险。
61.本实施例还提供了一种电池，该电池包括电池壳体、电池电芯和上述的电池盖板组件。电池壳体具有安装腔，电池电芯置于安装腔内，电池盖板组件盖设在安装腔的开口处，且电池电芯的正极耳与正极端子201的正连接片部焊接，负极耳与负极端子301的负连接片部焊接。通过使用上述的电池盖板组件，本实施例所提供的电池零部件少，结构简单，组装工序少，组装效率高，制造成本低。
62.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。