顶盖板、电池及用电设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖板、电池及用电设备。


背景技术：

2.钠离子电池的性能受到水分的影响较大，水分进入电芯内部会与电解液反应产生气体，导致电池壳体鼓胀，同时会导致电池容量下降、内阻升高、自放电高以及循环性能变差等不良后果，影响电池的使用。目前在电池生产过程中，为了隔绝水分进入，会在注液孔内插入胶钉进行密封，后续进行注液等操作时需要重复插钉和拔钉动作，需要将胶钉与注液孔配套安装。并且，在注液前后，不可避免会打开注液孔，导致电芯内部与外界环境直接接触，因此对注液过程的环境湿度控制极为严格，一般要求注液时的环境相对湿度达到0.1％以下。这就要求注液车间必须具备良好的密封性能以及足够多的除湿设备，来保证注液车间的环境湿度满足注液需求，由此将带来巨大的环境控制成本。
3.因此，现有技术中的电池在注液时具有以下缺陷和不足：
4.1.注液工序环境湿度要求高；
5.2.要求车间保证良好的密封性，并具备足够的除湿设备，环境控制成本高昂。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种顶盖板，能够降低电池注液时的环境湿度要求，防止注液时环境中的水分进入电池内部，提高生产质量并降低生产成本。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.该顶盖板包括盖板本体和密封组件，上述盖板本体上开设有注液孔；上述密封组件与上述盖板本体的下壁面弹性连接，上述密封组件能够密封上述注液孔，上述密封组件受到预设值的下压力时能够远离上述注液孔并解除与上述注液孔的密封连接。
9.可选地，上述密封组件包括弹性件和能够密封上述注液孔的密封件，上述弹性件一端连接于上述盖板本体的下壁面，另一端连接于上述密封件，上述密封件能够与上述注液孔配合安装。
10.可选地，上述弹性件为弹性胶条，上述弹性件的一端设置有与上述盖板本体卡接的固定卡扣。
11.可选地，上述密封件、上述弹性件与上述固定卡扣一体成型。
12.可选地，上述密封件、上述弹性件与上述固定卡扣均由三元乙丙橡胶或氯丁橡胶制成。
13.可选地，上述密封组件还包括加强卡扣，上述加强卡扣与上述盖板本体卡接，上述弹性件穿设于上述盖板本体下壁面与上述加强卡扣之间，上述密封件受到预设值的下压力时上述弹性件能够抵接于上述加强卡扣。
14.可选地，上述注液孔为上窄下宽的锥形结构，上述密封件为与上述注液孔相配合安装的锥形结构。
15.可选地，上述注液孔内壁与上述密封件外壁中的任一个上安装有密封圈。
16.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，该电池包括如上述任一方案所述的顶盖板。
17.本实用新型的又一个目的在于提供一种用电设备，该用电设备包括如上述方案所述的电池。
18.有益效果：
19.在本实用新型中，密封组件能够对盖板本体上的注液孔进行密封，当需要注液时，注液的下压力压迫密封组件，当下压力达到预设值时即可使密封组件远离注液孔，解除密封组件与注液孔的密封连接，从而开始注液工序；当注液完成后，注液的下压力消失，密封组件又重新与注液孔接触，对注液孔进行密封。该顶盖板能够实现对盖板本体上的注液孔的自密封，无需人工插拔胶钉对注液孔密封，保证了注液时电解液不会与外界环境接触，因此无需严格的、低湿度的环境要求，也就无需设置高密封性能的注液车间和足够除湿需求的除湿设备，降低了生产制造成本，提高了电池的产品质量。
附图说明
20.图1是本实用新型具体实施方式提供的顶盖板的局部结构的示意图；
21.图2是本实用新型具体实施方式提供的密封组件的示意图；
22.图3是本实用新型具体实施方式提供的注液孔的示意图。
23.图中：
24.100、盖板本体；110、注液孔；111、限位凸台；
25.200、密封组件；210、弹性件；211、固定卡扣；220、密封件；230、加强卡扣。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.请参考图1，在本实施例中，该顶盖板包括盖板本体100和密封组件200，上述盖板本体100上开设有注液孔110；上述密封组件200与上述盖板本体100的下壁面弹性连接，上述密封组件200能够密封上述注液孔110，上述密封组件200受到预设值的下压力时能够远离上述注液孔110并解除与上述注液孔110的密封连接。
31.本实施例中所述的下压力，是指的将顶盖板安装于电池外壳上，对电池进行注液时，注液嘴抵接于注液孔110外周从而保证电池内部与外界环境隔绝，电解液注入时对密封组件200所施加的压力，该预设值的压力能够将注液孔110打开从而开始注液工序。该电池可以为锂离子电池、钠离子电池等，此处不作具体限制，只需具有注液工序即可。
32.本实施例中的顶盖板，密封组件200能够对盖板本体100上的注液孔110进行密封，当需要注液时，注液的下压力压迫密封组件200，当下压力达到预设值时即可使密封组件200远离注液孔110，解除密封组件200与注液孔110的密封连接，从而开始注液工序；当注液完成后，注液的下压力消失，密封组件200又重新与注液孔110接触，对注液孔110进行密封。该顶盖板能够实现对盖板本体100上的注液孔110的自密封，无需人工插拔胶钉对注液孔110密封，保证了注液时电解液不会与外界环境接触，提高了电池的产品质量，还无需严格的、低湿度的环境要求，也就无需设置高密封性能的注液车间和足够除湿需求的除湿设备，降低了生产制造成本。
33.请继续参考图2，在本实施例中，上述密封组件200包括弹性件210和能够密封上述注液孔110的密封件220，上述弹性件210一端连接于上述盖板本体100的下壁面，另一端连接于上述密封件220，上述密封件220能够与上述注液孔110配合安装。这样设置的密封组件200结构简单，密封件220只需与注液孔110配合安装即可，降低了顶盖板的生产和组装难度。
34.进一步地，上述弹性件210为弹性胶条，上述弹性件210的一端设置有与上述盖板本体100卡接的固定卡扣211。这样设置的密封组件200，其本身与盖板本体100的下壁面形成一个杠杆结构，弹性件210的固定卡扣211与盖板本体100卡接，密封件220受到来自于弹性件210向上的支撑力，防止出现密封件220由于被误触而导致的脱落的现象，卡扣连接不仅牢固可靠，还降低了安装难度。
35.作为优选的实施例，上述密封件220、上述弹性件210与上述固定卡扣211一体成型。一体成型的密封件220、弹性件210与固定卡扣211，不仅整体结构强度得到了提升，还大大降低了制造难度，降低了生产成本。
36.本实施例中的上述密封件220、上述弹性件210与上述固定卡扣211均由三元乙丙橡胶或氯丁橡胶制成。当然也可选取为硅胶、塑料等材料，只要具备良好的耐电解液腐蚀性能并具备一定的弹性即可。本实施例中选取为三元乙丙橡胶，其具备良好的耐腐蚀、耐热、耐氧化性能，并且具备一定的弹性，能够为密封件220提供一定的支撑力。
37.可选地，上述密封组件200还包括加强卡扣230，上述加强卡扣230与上述盖板本体100卡接，上述弹性件210穿设于上述盖板本体100下壁面与上述加强卡扣230之间，上述密封件220受到预设值的下压力时上述弹性件210能够抵接于上述加强卡扣230。加强卡扣230进一步为弹性件210和密封件220提供支撑力，保证了密封件220与注液孔110之间的密封效
果。
38.请参考图2和图3，进一步地，上述注液孔110为上窄下宽的锥形结构，上述密封件220为与上述注液孔110相配合安装的锥形结构。这样设置的注液孔110与密封件220，两者间通过锥形结构的凸台与孔的连接，可使得密封件220受力挤压注液孔110时，两者可过盈连接，保证密封件220与注液孔110之间不会出现缝隙与漏孔，保证了密封件220与注液孔110之间的密封贴合与密封效果。
39.注液孔110外周还向下凸设有限位凸台111，使得顶盖板无需制作太厚，即可保证密封件220完全伸入并密封注液孔110，降低生产成本。
40.作为优选地，上述注液孔110内壁与上述密封件220外壁中的任一个上安装有密封圈(图中未示出)。为了保证密封效果，可在注液孔110内壁与密封件220外壁上涂覆有弹性涂层，如橡胶涂层，或者安装弹性密封圈，利用弹性涂层或弹性密封圈的受力变形特性，进一步保证注液孔110与密封件220之间不会出现缝隙，提升密封效果。
41.本实施例还提供了一种电池，该电池包括如上述任一方案所述的顶盖板。使用本实施例中顶盖板的电池，其生产成本大大降低，还能保证注液时电池与外部环境的隔绝，提高了电池的生产质量和使用寿命。
42.本实施例又提供了一种用电设备，该用电设备包括如上述方案所述的电池。该用电设备使用上述电池，能够降低生产成本，还能提高电池使用寿命，提升用户使用体验。
43.下面详细介绍本实施例中该顶盖板安装于电池外壳后的注液过程：
44.在本实施例中，注液孔110上部孔径为2mm至10mm，下部孔径为5mm至20mm，注液孔110垂直高度为2mm至10mm，该注液孔110对应的密封件220的尺寸满足与上部密封贴合即可。进一步地，本实施例中选取的顶盖板，其注液孔110上部孔径3mm，下部孔径为6mm，注液孔110垂直高度为5mm；对应地，密封件220的上部外径为3mm，下部外径为6mm，高度为6mm；压紧弹性件210的加强卡扣230由pp材料制成，宽度为4mm。
45.在电池生产过程中，极片在模切后经过烘烤除去水分，装配端保持湿度控制，避免极片吸水。将顶盖板焊接于电池外壳上后，通过密封组件200即可实现电池内部环境与外界隔绝，防止水分进入；注液时可在注液嘴上设置有顶针从而将密封件220顶开，开启注液孔110，再将注液嘴压在注液孔110外周壁面上来实现电池与外界的隔绝密封，随后开始注液。此使用本顶盖板的注液方法可确保注液过程中电池内部与外界环境隔绝，避免水分进入，同时可大幅降低对注液环境湿度要求。
46.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，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。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。