一种顶盖组件及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。


背景技术：

2.锂离子电池因其长寿命、高能量密度、较好的安全性能及低成本投入而广泛应用于3c消费类、新能源汽车及储能领域。依据其封装方式分类，锂离子电池主要可分为软包、圆柱及硬壳三大类。而方形铝壳(硬壳)因其封装可靠度高、相对重量轻，能量密度较高、结构较为简单，扩容相对方便及成组效率高等优势在市场上接受度很高。但相较于软包和圆柱电芯，方形铝壳电芯的密封性设计难度大，因此导致顶盖设计复杂，生产效率低且成本高。当前方形铝壳的顶盖上集成了极柱、密封结构、绝缘结构、注液口及防爆阀等结构，其中极柱处的密封和绝缘设计是一个难点。
3.现有技术中，极柱处的密封设计均需要引入密封圈，该结构在气液密封过程中对密封圈的相对位置及封装过程中形变控制有很高要求；当前的极柱顶盖密封设计涉及焊接和一体化注塑工艺，密封结构的强度很高，需要预留防爆阀来缓解电芯内部气压过大时的爆裂风险，增加顶盖设计制造的复杂性；现有的技术方案电极端子与顶盖的绝缘设计复杂，对电极端子、焊接件及顶盖之间的相对位置精度要求高，避免相互之间有密接。
4.所以，亟需一种顶盖组件及电池，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种顶盖组件及电池，工艺简单，可靠性高，有利于简化顶盖组件的结构。
6.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种顶盖组件，包括：
8.顶盖本体，其上设置有相互贯通的第一安装孔、第一安装面和第二安装孔；
9.极柱，包括安装凸台和下极柱体，所述安装凸台靠近所述下极柱体的一侧设有第二安装面，所述安装凸台能置于所述第一安装孔内，所述下极柱体能置于所述第二安装孔内，所述第一安装面和所述第二安装面通过熔融层热熔连接；
10.上塑件和下塑件，所述上塑件设置于所述安装凸台与所述第一安装孔的内壁之间，所述下塑件设置于所述下极柱体和所述第二安装孔的内壁之间。
11.作为一种顶盖组件的优选方案，所述熔融层包括上有机高分子层和下有机高分子层，所述上有机高分子层设置于所述第二安装面，所述下有机高分子层设置于所述第一安装面，所述上有机高分子层和所述下有机高分子层通过热压形成所述熔融层。
12.作为一种顶盖组件的优选方案，所述上有机高分子层与所述第二安装面通过粘合剂粘接，和/或所述下有机高分子层与所述第一安装面通过粘合剂粘接。
13.作为一种顶盖组件的优选方案，所述下塑件与所述第二安装面之间设置有溢胶区。
14.作为一种顶盖组件的优选方案，所述上有机高分子层和所述下有机高分子层的内径均与所述第二安装孔的内径相同。
15.作为一种顶盖组件的优选方案，所述第一安装面的外径大于所述第一安装孔的直径。
16.作为一种顶盖组件的优选方案，所述安装凸台的直径小于所述第一安装孔的直径，所述上塑件通过注塑形成。
17.作为一种顶盖组件的优选方案，所述极柱还包括上极柱体，所述上极柱体设置于所述安装凸台远离所述下极柱体的一端，所述上极柱体凸设于所述顶盖本体。
18.作为一种顶盖组件的优选方案，所述下极柱体远离所述安装凸台的一端凸设于所述顶盖本体。
19.一种电池，包括以上任一方案所述的顶盖组件。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型通过在顶盖本体上设置第一安装面，在极柱的安装凸台上设置第二安装面，并通过熔融层将第一安装面和第二安装面热熔连接，通过熔融层热熔连接的极柱和顶盖本体之间具有较好的密封性和绝缘性，能保证顶盖组件的正常使用，同时取消了现有技术中密封圈的设置，有利于简化顶盖组件的工艺和结构，并提高顶盖组件的可靠性；另外，由于熔融层热熔连接后的电池在热失效或内部高压下会冲破熔融层，起到现有技术中防爆阀的作用，进而可以取代防爆阀，进一步简化了顶盖组件的结构。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型具体实施方式提供的顶盖组件的爆炸示意图；
24.图2是本实用新型具体实施方式提供的顶盖组件的示意图。
25.图中：
26.1、顶盖本体；11、第一安装孔；12、第一安装面；13、第二安装孔；
27.2、极柱；21、安装凸台；211、第二安装面；22、下极柱体；23、上极柱体；
28.3、熔融层；31、上有机高分子层；32、下有机高分子层；
29.41、上塑件；411、溢胶区；42、下塑件。
具体实施方式
30.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
31.如图1和图2所示，本实施方式提供一种用于电池的顶盖组件，该顶盖组件包括顶
盖本体1、极柱2、上塑件41和下塑件42，顶盖本体1上设置有相互贯通的第一安装孔11、第一安装面12和第二安装孔13；极柱2包括安装凸台 21和下极柱体22，安装凸台21靠近下极柱体22的一侧设有第二安装面211，安装凸台21能置于第一安装孔11内，下极柱体22能置于第二安装孔13内，第一安装面12和第二安装面211通过熔融层3热熔连接；上塑件41设置于安装凸台21与第一安装孔11的内壁之间，下塑件42设置于下极柱体22和第二安装孔13的内壁之间。
32.通过在顶盖本体1上设置第一安装面12，在极柱2的安装凸台21上设置第二安装面211，并通过熔融层3将第一安装面12和第二安装面211热熔连接，通过熔融层3热熔连接的极柱2和顶盖本体1之间具有较好的密封性和绝缘性，能保证顶盖组件的正常使用，同时取消了现有技术中密封圈的设置，有利于简化顶盖组件的工艺和结构，并提高顶盖组件的可靠性；另外，由于熔融层3热熔连接后的电池在热失效或内部高压下会冲破熔融层3，起到现有技术中防爆阀的作用，进而可以取代防爆阀，进一步简化了顶盖组件的结构。
33.值得说明的是，通过改变熔融层3的复合强度可以改变熔融层3作为防爆作用时的临界压力，进而适应不同电芯以及不同的使用环境。另外，顶盖本体 1由铝板制成。
34.具体地，熔融层3包括上有机高分子层31和下有机高分子层32，上有机高分子层31设置于第二安装面211，下有机高分子层32设置于第一安装面12，上有机高分子层31和下有机高分子层32通过热压形成熔融层3。热压后形成的熔融层3，起到了固定、密封和绝缘的作用，还能起到防爆阀的作用，简化了顶盖组件的工艺和结构。
35.可选地，上有机高分子层31与第二安装面211通过粘合剂粘接，和/或下有机高分子层32与第一安装面12通过粘合剂粘接，粘合剂粘接牢固可靠，粘接完成后便于下一步的组装和热压。
36.作为顶盖组件的一种可选方案，下塑件42与第二安装面211之间设置有溢胶区411，便于在热压过程中形成熔融层3，同时避免过多高分子外溢，影响熔融层3的密封和绝缘效果。
37.本实施例中，上有机高分子层31和下有机高分子层32的内径均与第二安装孔13的内径相同，且第一安装孔11的直径大于第二安装孔13的直径，由于下塑件42的存在，通过将上有机高分子层31和下有机高分子层32的内径均设置为与第二安装孔13的内径相同，使得上有机高分子层31和下有机高分子层32与下极柱体22之间存在间隙，该间隙可作为热压时的溢胶空间使用。
38.于其他实施例中，还可以将上有机高分子层31和下有机高分子层32的内径均与下极柱体22的外径相同，同时，下塑件42的高度设置为小于第二安装孔13的深度，同样可以为热压溢胶留出空间。
39.进一步地，第一安装面12的外径大于第一安装孔11的直径，用于在上有机高分子层31和下有机高分子层32的外侧流出热压时的溢胶空间，以保证熔融层3的密封和绝缘效果。
40.作为顶盖组件的一种可选方案，安装凸台21的直径小于第一安装孔11的直径，用于为热压后的注塑提供空间，以形成上塑件41。通过注塑形成的上塑件41能更好得保证极柱2与顶盖本体1之间的连接强度，以及极柱2与顶盖本体1之间的密封和绝缘效果。
41.上述顶盖组件的组装过程如下：分别在第一安装面12上复合下有机高分子层32，
以及第二安装面211上复合上有机高分子层31；将下塑件42装配至第二安装孔13内，用于对极柱2定位；将极柱2穿设于顶盖本体1，使上有机高分子层31和下有机高分子层32相互贴合，并将其热压形成熔融层3，实现固定、密封和绝缘；在安装凸台21和第一安装孔11之间进行注塑工艺，形成上塑件41，进一步实现极柱2与顶盖本体1的绝缘。
42.具体地，极柱2还包括上极柱体23，上极柱体23设置于安装凸台21远离下极柱体22的一端，上极柱体23凸设于顶盖本体1，便于顶盖组件与外部的导体连接。
43.进一步地，下极柱体22远离安装凸台21的一端凸设于顶盖本体1，便于与电芯导通。
44.可以理解的是，顶盖本体1上设置有两个极柱2，分别为正极柱和负极柱，相应地，顶盖本体1上设置有两个与正极柱和负极柱一一对应的相互贯通的第一安装孔11、第一安装面12和第二安装孔13。
45.本实施方式还公开一种电池，包括如上任一方案所述的顶盖组件，采用该顶盖组件的电池，结构更加简化，工艺更加简单且可靠。
46.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
47.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。
48.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，或一体地连接；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。