本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖结构及动力电池。
背景技术：
目前，由于锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。
随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车和混合动力车离人们的日常生活越来越近，存在着巨大的商机，同时电动汽车对为其提供能量的锂离子电池的容量和安全性能提出了更高的要求。在电芯内部尽可能的提升有效空间，同时又需有效保证正、负极之间的绝缘功能，防止电芯内部出现短路的风险。
相关技术中，通过下绝缘件对电芯和顶盖片进行绝缘。当下绝缘件在自然状态下通过卡扣配合的方式固定在顶盖片的下方时，这种卡扣配合固定方式受限于自身卡接结构限制，卡扣件和卡接件装配后会在顶盖片的厚度方向上留有一定的装配间隙，无法避免下绝缘件在小幅度范围内的位移，尤其是纵向位移，从而可能导致动力电池在震动时下绝缘件发生脱离，使得电芯和顶盖片直接接触造成短路。
技术实现要素：
本申请提供了一种动力电池顶盖结构及动力电池，能够解决上述问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种动力电池顶盖结构，包括第一电极组件、第二电极组件、下绝缘件、顶盖片以及抵接件，三维直角坐标系内包括相互垂直的x轴、y轴以及z轴，所述顶盖片以及所述下绝缘件的长度方向为x轴，宽度方向为y轴，厚度方向为z轴，
所述第一电极组件以及所述第二电极组件均固定在所述顶盖片上，
所述下绝缘件能够通过卡扣配合的方式固定在所述顶盖片的下方，且所述下绝缘件沿所述x轴包括位于两端的扣合部以及位于两个所述扣合部之间的连接部，
当所述下绝缘件在自然状态下通过卡扣配合的方式固定在所述顶盖片的下方时，所述连接部与所述顶盖片之间在所述z轴上的最小间距为g1，
所述抵接件沿所述y轴延伸，且抵接在所述连接部与所述顶盖片之间在该状态下，所述连接部与所述顶盖片之间在所述z轴上的最小间距为g3，g3>g1。
优选地，所述抵接件在所述z轴上的自然尺寸为g2，0.5mm<g2<30mm。
优选地，所述连接部的中部设有第一防爆通孔，所述抵接件形成沿所述x轴通向所述第一防爆通孔的防爆通道。
优选地，还包括辅助抵接件，所述辅助抵接件围绕所述第一防爆通孔设置，且抵接在所述连接部与所述顶盖片之间，所述辅助抵接件上留有第一通气缺口。
优选地，所述辅助抵接件集成在所述顶盖片和/或所述下绝缘件上。
优选地，所述抵接件抵接在所述连接部与所述顶盖片之间时，所述下绝缘件呈沿所述z轴向远离所述顶盖片的方向拱起的拱形结构。
优选地，所述抵接件集成在所述顶盖片和/或所述下绝缘件上。
优选地，所述第一电极组件包括第一极柱以及第一极柱密封圈，所述第二电极组件包括第二极柱以及第二极柱密封圈，
所述第一极柱以及所述第二极柱均沿所述z轴穿过所述顶盖片，所述第一极柱通过所述第一极柱密封圈与所述顶盖片密封绝缘固定，所述第二极柱通过所述第二极柱密封圈与所述顶盖片密封绝缘固定，
两个所述扣合部中，其中一个所述扣合部与所述第一极柱密封圈卡扣配合，另一个所述扣合部与所述第二极柱密封圈卡扣配合。
优选地，还包括第一转接片、第二转接片以及绝缘端板，
所述绝缘端板固定于所述下绝缘件的下方，所述第一转接片以及所述第二转接片均置于所述绝缘端板与所述下绝缘件之间，每个所述扣合部上均设置有避让孔，
所述第一极柱由一个所述避让孔穿过所述下绝缘件与所述第一转接片连接，所述第二极柱由另一个所述避让孔穿过所述下绝缘件与所述第二转接片连接。
优选地，所述绝缘端板沿x轴的两端分别设有第一容纳腔以及第二容纳腔，所述绝缘端板沿x轴的侧部设置有极耳避让槽，
所述第一容纳腔以及所述第二容纳腔均顶部敞口，且均与所述极耳避让槽相通，所述避让孔与所述第一容纳腔以及所述第二容纳腔相对设置，且沿x轴方向，所述避让孔与所述极耳避让槽相互错开，
所述第一转接片置于所述第一容纳腔内，所述第二转接片置于所述第二容纳腔内。
优选地，还包括极耳阻挡部，所述绝缘端板的中部设有第二防爆通孔，所述第一容纳腔以及所述第二容纳腔朝向所述第二防爆通孔的一侧均为敞口结构，
所述极耳阻挡部设置于所述下绝缘件与所述绝缘端板之间，且围绕所述第二防爆孔。
优选地，所述极耳阻挡部上留有第二通气缺口。
优选地，所述极耳阻挡部与所述绝缘端板集成设置。
本申请实施例的第二方面提供了一种动力电池，包括所述的动力电池顶盖结构。
本申请实施例提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请实施例所提供的动力电池的动力电池顶盖结构能够撑大连接部与顶盖片之间的间距，从而使下绝缘件的卡扣配合更为紧密，有效防止下绝缘件发生小幅度纵向位移。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的动力电池的爆炸结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的绝缘端板的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的集成有抵接件的下绝缘件的俯视角结构示意图；
图4为包含图3所示下绝缘件的动力电池顶盖结构的侧剖结构示意图；
图5为本申请实施例所提供的集成有抵接件的顶盖片的仰视角结构示意图；
图6为包含图5所示顶盖片的动力电池顶盖结构的侧剖结构示意图；
图7为本申请实施例中下绝缘件在自然状态下通过扣配合固定在顶盖片下方时连接部与顶盖片的局部配合关系图；
图8为本申请实施例中抵接件抵接在连接部与顶盖片之间时连接部与顶盖片的局部配合关系图。
附图标记：
1-外壳；
2-裸电芯；
2a-正极极耳；
2b-负极极耳；
10-第一极柱；
11-第一极柱密封圈；
12-第一转接片；
20-第二极柱；
21-第二极柱密封圈；
22-第二转接片；
30-下绝缘件；
30a-第一扣合部；
30b-第二扣合部；
30c-连接部；
30d-第一避让孔；
30e-第二避让孔；
30f-第一防爆通孔；
40-顶盖片；
40a-防爆阀；
50-抵接件；
50a-防爆通道；
60-绝缘端板；
60a-第一容纳腔；
60b-第二容纳腔；
60c-极耳避让槽；
60d-第二防爆通孔；
70-辅助抵接件；
70a-第一通气缺口；
80-极耳阻挡部；
80a-第二通气缺口。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的动力电池顶盖结构为参照。
如图1所示，首先本申请实施例在三维直角坐标系内定义相互垂直的x轴、y轴以及z轴，本申请实施例提供了一种动力电池，包括外壳1、裸电芯2以及动力电池顶盖结构，动力电池顶盖结构包括第一电极组件以及第二电极组件，其中，第一电极组件含有第一极柱10、第一极柱密封圈11以及第一转接片12等部件，第二电极组件则含有第二极柱20、第二极柱密封圈21以及第二转接片22等部件，与此同时，动力电池顶盖结构还包括下绝缘件30、顶盖片40、抵接件50以及绝缘端板60。顶盖片40以及下绝缘件30的长度方向即为x轴，宽度方向即为y轴，厚度方向即为z轴。
第一极柱10以及第二极柱20均沿z轴穿过顶盖片40，第一极柱10通过第一极柱密封圈11与顶盖片40密封绝缘固定，第二极柱20通过第二极柱密封圈21与顶盖片40密封绝缘固定。
第一转接片12以及第二转接片22分别用于连接裸电芯2的正极极耳2a以及负极极耳2b，图1中以第一转接片12连接正极极耳2a、第二转接片22连接负极极耳2b为例，当然，第一转接片12也可以与负极极耳2b连接。
如图2所示，在绝缘端板60沿x轴的两端各设置有第一容纳腔60a以及第二容纳腔60b，第一容纳腔60a以及第二容纳腔60b均顶部敞口，第一转接片12置于这第一容纳腔60a内，第二转接片22则置于第二容纳腔60b内。同时，绝缘端板60沿x轴的侧部设置有极耳避让槽60c，这些极耳避让槽60c当中的一部分与第一容纳腔60a相通，另一部分与第二容纳腔60b相通，用于供极耳穿过，极耳弯折后与第一转接片12以及第二转接片22背离绝缘端板60的一侧表面焊接。
下绝缘件30由第一转接片12以及第二转接片22背离绝缘端板60的一侧与绝缘端板60通过扣合等方式在一起，从而将第一转接片12和第二转接片22封闭在下绝缘件30以及绝缘端板60之间，以保护第一转接片12以及第二转接片22，并防止第一转接片12以及第二转接片22与裸电芯2之间发生短路。
如图3所示，下绝缘件30沿x轴包括位于两端的第一扣合部30a、第二扣合部30b，以及位于第一扣合部30a以及第二扣合部30b之间的连接部30c，第一扣合部30a上设有第一避让孔30d，第二扣合部30b上设有第二避让孔30e，当下绝缘件30与绝缘端板60扣合在一起时，第一避让孔20d与第一容纳腔60a相对，第二避让孔30e与第二容纳腔60b相对，同时，第一避让孔30d、第二避让孔30e与极耳避让槽60c需要沿x轴方向相互错开。第一避让孔30d用于供第一极柱10穿过，第二避让孔30e用于供第二极柱20穿过，第一转接片12与第一极柱10的下表面电连接，第二转接片22与第二极柱20的下表面电连接。
连接完成后，由于第一极柱10穿过第一扣合部30a并超出第一扣合部30a的下表面，第二极柱20穿过第二扣合部30b并超出第二扣合部30b的下表面，因此第一转接片12以及第二转接片22的上表面与下绝缘件30的下表面之间通常会留有一定的间隙。此时，正极极耳2a以及负极极耳2b与第一连接块12以及第二连接块22的连接部位便会分别位于该间隙内，可以最大限度的利用这部分空间，从而提升能量密度。
下绝缘件30可以直接通过卡扣配合的方式与顶盖片40固定连接，同时也可以单独或辅以第一扣合部30a与第一极柱密封圈11卡扣配合、第二扣合部30b与第二极柱密封圈21卡扣配合的方式进行固定。
卡扣配合方式主要通过设置在不同部件上的卡扣件与卡接件的配合来实现，其中，卡扣件可以采用卡爪、卡钩等结构，卡接件可以采用卡孔、卡槽等结构。需要注意的是，卡扣件与卡接件二者的设置位置是可以相互调换的。例如，在下绝缘件30的第一扣合部30a和第二扣合部30b设置卡槽或卡孔，而在第一极柱密封圈11和第二极柱密封圈21设置对应的卡钩或卡抓。还可以是，在下绝缘件30的第一扣合部30a和第二扣合部30b上设置卡钩或卡抓，而在第一极柱密封圈11和第二极柱密封圈21上设置对应的卡槽或卡孔。
如图4至6所示，在顶盖片40的中部设有防爆阀40a，同时在下绝缘件30以及绝缘端板60上对应防爆阀40a的位置分别开设有第一防爆通孔30f、第二防爆通孔60d。
如图7所示，当下绝缘件自然状态下(即连接部30c与顶盖片40之间未设置抵接件50)通过卡扣配合固定在顶盖片40的下方时，连接部30c与顶盖片40之间在z轴上的最小间距为g1，g1一般不会很大，为了节约动力电池内部空间，g1最好为0(图7所示)，也就是连接部30c与顶盖片40直接贴在一起。
然而，由于绝缘材料一般都具备一定的弹性，因此即使连接部30c与顶盖片40贴在一起，第一扣合部30a以及第二扣合部30b仍有可能通过弹性形变向靠近顶盖片40的方向移动，从而使卡扣配合出现松动，形成在顶盖片的厚度方向上的装配间隙，使下绝缘件30具备一定的纵向位移。
为了避免这种情况，便需要抵接件50，抵接件50需要沿y轴延伸，并且抵接件50在z轴上的自然尺寸为g2。如图8所示，将抵接件50抵接在连接部30c与顶盖片40之间时，抵接件50会被连接部30c以及顶盖片40夹紧，同时，抵接件50也会对连接部30c产生强大的支撑力，将其推离顶盖片40，在该状态下，连接部30c与顶盖片40之间在z轴上的最小间距为g3，此时顶盖片40与连接部30c之间的间距g3>g1。由于这个支撑力的持续存在，下绝缘件30自身很难再向靠近顶盖片40的方向移动，甚至，下绝缘件30会在支撑力的作用下沿z轴向远离顶盖片40的方向拱起，形成一个拱形结构，从而固定下绝缘件30的结构，防止其通过弹性形变使第一扣合部30a以及第二扣合部30b向靠近顶盖片40的方向移动。这样，卡扣连接结构便会始终处于拉紧状态，不会发生松动，有效防止脱离情况的发生。
考虑到动力电池内部的空间以及下绝缘件30自身的弹性形变量，g2的尺寸一般维持在0.5mm～30mm范围内较为适合。
抵接件50可以是独立的部件，但在装配时，这种独立部件在姿态、位置的调整上存在诸多困难，装配效率很低，不推荐采用。抵接件50最好采用集成的方式进行设置，具体可以集成在下绝缘件30上(参见图3和图4)，也可以集成在顶盖片40上(参见图5和图6)，甚至还可以交错设置或对称设置等方式同时集成在顶盖片40以及下绝缘件30上。集成后的抵接件50可以随顶盖片40以及下绝缘件30的装配同步完成装配，无需其它辅助工序，装配效率高。
顶盖片40一般为金属件，因此可以采用冲压成型的方式一同形成带有抵接件50的顶盖片40，而下绝缘件30一般为塑料件，可以采用注塑成型方式进行成型。这两种成型方式都是较为普遍的成型方式，工艺简便、成本低廉，非常适合大规模工业生产。
在受力时，支撑力以及下绝缘件30的弹性形变是沿着x轴变化的，而在y轴则基本是一致的。如果抵接件50沿着x轴设置，则抵接件50的各个部分所承受的作用力以及弹性形变量均相同，也就是说，实际上位于两端的位置所承受的作用力是最大的，而越靠近中间位置，形变量越大，作用力就越小。因此，如果抵接件50沿着x轴设置，会存在严重的受力不均问题，甚至造成抵接件50的损坏，而如果沿y轴则会很好的避免这个问题。
抵接件50相对于连接部30c沿x轴的中部，也就是第一防爆通孔30f对称排布，这样能够使第一防爆通孔30f两侧的抵接件50对下绝缘件30所施加的支撑力大致相同，使抵接件50产生的支撑力合力基本指向远离顶盖片40的方向，防止下绝缘件30发生沿x轴的偏移。此外，抵接件50相对于连接部30c沿y轴的中部最好也对称设置，从而防止因在y轴方向受力不均而导致下绝缘件30发生偏转。
在防爆阀40a开启时，动力电池内部的气体大部分会通过第一防爆通孔30f进入防爆阀40a，然而，当顶盖片40与连接部30c之间存在间隙时，一部分气体也会由顶盖片40与连接部30c之间的间隙进入防爆阀40a。而沿y轴延伸的抵接件50可能对沿x轴流动的气体进行阻碍，如果抵接件50沿y轴由连接部30c的一侧一直延伸至另一侧，则会完全阻断沿x轴流动的气体进入防爆阀40a的途径，这对快速排气会造成不利影响。
为了避免上述问题，抵接件50最好能够形成沿x轴通向防爆通孔30f的防爆通道50a。抵接件50可以采用抵接块或者抵接条的形式，相邻两个抵接块或抵接条在y轴方向上间隔一定距离(参见图3和图5)，从而形成防爆通道50a。
此外，由于第一防爆通孔30f的存在，连接部30c在第一防爆通孔30f附近的强度较低，尤其是受到下方的诸如转接片、极耳等的挤压后就更加容易变形上凸，造成下绝缘件30损坏，或者使连接部30c在第一防爆通孔30f附近的区域与顶盖片40贴在一起，导致第一防爆通道50a完全丧失沿x、y轴方向排气的功能。
因此，本实施例还增加了辅助抵接件70，辅助抵接件70围绕第一防爆通孔30f设置，且抵接在连接部30c与顶盖片40之间，辅助抵接件70上留有第一通气缺口70a。通过辅助抵接件70能够对第一防爆通孔30f附近的区域进行支撑，防止其发生过大形变或者直接与顶盖片40贴在一起。同时，通过第一通气缺口70a能够保证气体沿x、y轴方向进入第一防爆通道50a中。第一通气缺口70a可以朝向x轴设置，也可以朝向y轴设置。并且，与抵接件50一样，辅助抵接件70也可以集成在顶盖片40或者下绝缘件30上，以简化装配工艺。考虑到顶盖片40上还需要设置防爆孔40a，再集成辅助抵接件70存在困难，因此最好将辅助抵接件70集成在下绝缘件30上。
在本实施例中，为了便于装配，第一容纳腔60a以及第二容纳腔60b在x轴方向并不是全封闭的，而是设计成朝向第二防爆通孔60d一侧为敞口结构，然而如此一来，正极极耳2a和负极极耳2b便有可能由第一防爆通孔30f的下方进入到第一防爆通孔30f内，导致第一防爆通孔30f堵塞，更严重的情况中，正极极耳2a和负极极耳2b还可能直接由第一防爆通孔30f于防爆阀40a接触，导致动力电池内部短路。
因此，如图2所示，本实施例中还增加了极耳阻挡部80，极耳阻挡部80设置于下绝缘件30与绝缘端板60之间，且围绕第二防爆孔60d。通过极耳阻挡部80的阻挡，便可有效防止正极极耳2a以及负极极耳2b进入到第一防爆通孔30f的下方。当然，考虑到排气需要，同样也可以效仿辅助抵接件70，在极耳阻挡部上留出第二通气缺口80a。第二通气缺口80a可以朝向x轴设置，也可以朝向y轴设置。极耳阻挡部80可以集成在下绝缘件30或者绝缘端板60上。并且，集成在绝缘端板60上的效果更佳。
本申请实施例所提供的动力电池顶盖结构能够有效防止下绝缘件发生小幅度纵向位移。此外还具有工艺简便、装配容易、成本低廉等优点。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化，基于本申请所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。