一种顶盖组件及其二次电池的制作方法

1.本实用新型本技术涉及动力电池的领域，尤其涉及一种顶盖组件及其二次电池。


背景技术：

2.目前动力电池的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，如将极柱与顶盖片绝缘的上塑胶件、置于极柱安装孔中进行电绝缘及密封的密封件、及将连接片与顶盖片进行电绝缘的下塑胶件，这些组件在进行顶盖片与极柱件的安装时，为了严格控制其气密性，其安装的精度要求很高，既要对密封件进行预压，又要严格控制各部件之间的间隙，因而成本高且良品率低。目前一般使用的极柱包括铆接式极柱和注塑式顶盖组件。
3.对于铆接式极柱，需要经过压铆以及激光焊接两种工艺，即先压铆，后进行激光焊接；使之在较窄的顶盖组件上也能保证良好的结构机械强度，但其部件多，工序复杂，生产成本高；因此目前仅在宽度33mm及以下较窄的顶盖组件上使用。
4.对于注塑式顶盖组件，适用于较宽的顶盖组件。但注塑式极柱的塑料件作为整个顶盖组件最主要的承重部件，在使用过程中会长期受到冲击、震荡，以及塑料本身会随时间老化，对整体结构的刚性都会产生不利影响；相比于金属件结构强度及稳定性都差许多，且注塑式顶盖组件不能在较窄的尺寸上应用，局限性大。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种顶盖组件及其二次电池，整体结构采用机械式固定，不需要压铆，工序简单，成本低，而且还能保证顶盖组件的结构强度。
6.本实用新型是这样实现的，一种顶盖组件，包括：
7.包括两个电极组件、一块顶盖板和一个下塑胶；
8.所述顶盖板与所述下塑胶上分别开设有供所述电极组件穿过的第一极柱过孔和第二极柱过孔；
9.所述电极组件包括极柱，所述极柱底端沿径向方向设置有多个间隔布置且向外凸出的凸齿；
10.所述第一极柱过孔和所述第二极柱过孔的周缘上分别设有与所述凸齿相对应的第一通孔和第二通孔；
11.所述下塑胶背向所述顶盖板的一侧在相邻两个所述第二通孔之间设有用于容纳所述凸齿的第二凹槽，所述电极组件穿设于所述第一极柱过孔和所述第二极柱过孔中，且所述凸齿卡接至所述第二凹槽内。
12.进一步地，所述顶盖板上设置有多个与所述下塑胶卡接的第一凹槽，所述第一通孔与第一凹槽相互交替设置；所述下塑胶面向所述顶盖板的一侧设有与所述第一凹槽卡接配合的第一凸起，所述第二凹槽对应所述第一凸起的位置设置。
13.进一步地，所述电极组件还包括位于所述极柱上方的上塑胶和下方的密封圈，所
述下塑胶背离所述顶盖板的一侧设置有连接片。
14.进一步地，所述极柱包括极柱头部、极柱中间部和与连接片相连的极柱底部，所述极柱底部设置有多个间隔布置且向外凸出的凸齿。
15.进一步地，所述连接片和极柱底部之间的连接方式为激光焊接。
16.进一步地，所述凸齿个数为3～5个，每个所述凸齿在垂直于所述极柱轴向方向上的截面形状以及截面面积均相同，且多个所述凸齿等距排布。
17.进一步地，所述凸齿、第一通孔和第二通孔的形状均为弧形或方形。
18.进一步地，所述顶盖板的材料为光铝板。
19.进一步地，所述第一凹槽位于所述顶盖板面向所述下塑胶的一面，且所述第一凹槽位于相邻两个所述第一通孔之间，所述第一凹槽沿所述顶盖板的厚度方向部分贯穿所述顶盖板，所述第一凸起嵌设于所述第一凹槽内。
20.另一方面，本实用新型还提供一种二次电池，包括上面所述顶盖组件。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
22.1、本实用新型通过向外凸出的凸齿和第二凹槽通过卡紧方式结合，同时绝缘的下塑胶可以将极柱和顶盖板隔开；
23.2、本实用新型通过胶水填充极柱避让槽，形成密闭，防止密封圈直接接触电解液；
24.3、本实用新型通过凹凸配合的机械结构再加上胶水固定在一起，增强结构的防扭，防推拉，保证结构强度。
附图说明
25.图1、本实用新型顶盖组件的爆炸示意图；
26.图2、本实用新型沿第一凸起方向的纵剖图；
27.图3、本实用新型沿第一通孔方向的纵剖图；
28.图4、本实用新型极柱立体示意图；
29.图5、本实用新型顶盖组件的俯视图；
30.图6、本实用新型顶盖板的局部放大图；
31.图7、本实用新型下塑胶的局部放大图。
32.图中：1、上塑胶；2、极柱；21、极柱头部；22、极柱中间部、23、极柱底部；231、凸齿；3、密封圈；4、顶盖板；41、第一凹槽；42、第一通孔；43、第一极柱过孔；5、下塑胶；51、第二通孔；52、第二凹槽；53、第一凸起；54、第二极柱过孔；6、连接片；7、防溢槽；8、防爆阀贴片；9、防爆片。
具体实施方式
33.为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
34.请参阅图1～7所示，本实用新型公开了一种顶盖组件，包括两个电极组件、一块顶盖板4和一个下塑胶5。
35.所述顶盖板4与所述下塑胶5上分别开设有供所述电极组件穿过的第一极柱过孔43和第二极柱过孔54。所述电极组件包括极柱2，所述极柱2底端沿径向方向设置有多个间
隔布置且向外凸出的凸齿231。所述第一极柱过孔43和所述第二极柱过孔54的周缘上分别设有与所述凸齿231相对应的第一通孔42和第二通孔51。所述下塑胶5背向所述顶盖板4的一侧在相邻两个所述第二通孔51之间设有用于容纳所述凸齿231的第二凹槽52，所述电极组件穿设于所述第一极柱过孔43和所述第二极柱过孔54中，且所述凸齿231卡接至所述第二凹槽52内。
36.本实用新型通过向外凸出的凸齿231、第一通孔42和和第二通孔51与第二凹槽52相互之间的配合，最后通过卡紧的方式固定住凸齿231，同时绝缘的下塑胶5可以将极柱2和顶盖板4隔开。
37.如图1所示，所述电极组件包括从上到下依次设置的上塑胶1、极柱2、密封圈3、顶盖板4、下塑胶5和连接片6，所述下塑胶5中间设有防爆阀贴片8和防爆片9。本实施例中，所述上塑胶1用于密封密封圈3，防止密封圈直接与空气接触。
38.本实施例中，所述顶盖板4的材料为光铝板。
39.如图2和3所示，可以清楚从第一凸起53和第一通孔51的方向看到电极组件的局部纵剖图，第一凹槽41位于所述顶盖板4面向所述下塑胶5的一面，且所述第一凹槽41位于相邻两个所述第一通孔42之间，所述第一凹槽41沿所述顶盖板4的厚度方向部分贯穿所述顶盖板4，所述第一凸起53嵌设于所述第一凹槽41内。可以限制下塑胶5进一步往上移动。
40.如图4所示，所述极柱2包括极柱头部21、极柱中间部22和与连接片6相连的极柱底部23，所述极柱底部23设置沿径向方向设置有多个间隔布置且向外凸出的凸齿231。
41.所述密封圈3可压缩地套设在极柱中间部22。所述密封圈3的材料为橡胶，利用其可压缩的性能，将极柱2与顶盖板4隔离开来。
42.如图5所示，在将极柱2的四个凸齿从第一通孔42和第二通孔51再旋转进入对应的第二凹槽52。此时，下塑胶5沿连接片6连接处的外围形成的环形的凹槽空间，其构成防溢槽7，往防溢槽7、第二通孔51内和各个连接件之间的缝隙里充满用于密封和连接的胶水。通过胶水，一是可以通过胶水填充第一通孔42和第二通孔51，形成密闭，防止密封圈3直接接触电解液；二是胶水可以将极柱2、下塑胶5和顶盖板4固定在一起，增强结构的防扭，防推拉，保证结构强度；三是连接片6激光焊接后滴胶，可将焊点包裹住，防止焊渣掉入电芯内部。
43.如图6所示，所述顶盖板4中间设置有供极柱2下部通过的第一极柱过孔43，与所述第一极柱过孔43相通的供凸齿231穿过的第一通孔42和与所述第一通孔42相互交替间隔布置的第一凹槽41。
44.本实施例中，所述凸齿231的个数为4个，相互之间的夹角均为90
°
。所述凸齿231的个数可取3～5之间的任意数值，相互之间的夹角相同。每个所述凸齿231在垂直于所述极柱2轴向方向上的截面形状以及截面面积均相同，且多个所述凸齿231等距排布，增加了整体的稳定性。
45.如图7所示，所述下塑胶5上设置有与第一通孔42对应的贯穿下塑胶5的第二通孔51，所述下塑胶5上还设置有面向所述顶盖板4的一侧设有与所述第一凹槽41卡接配合的第一凸起53，所述下塑胶5背向所述顶盖板4的一侧在对应所述第一凸起53的位置设有用于容纳所述凸齿231的第二凹槽52。本实用新型通过凸齿和第二凹槽通过卡紧方式结合，同时绝缘的下塑胶可以将极柱和顶盖板隔开。
46.本实施例中，所述凸齿231、第一通孔42和第二通孔51的形状均为弧形或方形。
47.本实施例中，所述第一凸起53和第一凹槽41的形状均为弧形，但也可以采用方形的形式。
48.本实施例还提供一种二次电池，其包括所述顶盖组件。
49.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。