动力电池及其顶盖组件的制作方法

本实用新型涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种动力电池的顶盖组件及包括该顶盖组件的动力电池。

背景技术：

顶盖组件是动力电池的重要组成部分之一。参见图1，动力电池的顶盖组件中，通常在顶盖板01上开设有注液孔011，并在注液孔011处装配有密封钉，注液孔011用于注入电解液，密封钉则用于保证注液孔011处的密封。密封钉包括第一密封钉02和位于第一密封钉02下方的第二密封钉03，第二密封钉03通过螺纹连接的方式与注液孔011密封配合，第一密封钉02则通过焊接的方式与注液孔011密封配合。第一密封钉02的下表面上形成有凹槽，使得密封钉与注液孔011密封配合后，第一密封钉02与顶盖板01之间具有一密闭空间04。

为提高焊接效率，第一密封钉02的焊接采用高速焊接，但高速焊接时产生的废气无法及时排出，导致废气大量积压在第一密封钉与顶盖板01之间的密闭空间04内，气压变大后会影响焊接，造成焊缝虚焊。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够避免废气对焊接造成影响的动力电池的顶盖组件及一种包括该顶盖组件的动力电池，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种动力电池的顶盖组件，包括：顶盖板，顶盖板上开设有上下贯通的注液孔，注液孔包括从上至下依次相连的第一孔段、第二孔段和第三孔段；第一密封钉，第一密封钉与第一孔段密封配合；第二密封钉，第二密封钉与第三孔段密封配合；第一密封钉、第二密封钉和第二孔段共同形成一密闭空间。

优选地，第二孔段的最小孔径不小于第三孔段的最大孔径。

更优地，第二孔段为锥形孔或柱形孔。

优选地，第二孔段的深度为0.5mm-1.5mm。

优选地，第一孔段为锥形孔，第一孔段的最小孔径大于第二孔段的最大孔径。

更优地，第一孔段与第二孔段之间形成有台阶面，第一密封钉的下表面与台阶面之间具有间隙。

优选地，第一密封钉的下表面上形成有凹槽。

更优地，凹槽的轴线与注液孔的轴线相重合。

优选地，顶盖板上设有凸台，凸台设于顶盖板的下表面且向下凸起，注液孔贯通顶盖板和凸台。

一种动力电池，包括壳体、容纳于壳体中的电芯以及装配于壳体上的顶盖组件，顶盖组件为如上所述的动力电池的顶盖组件。

与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：

本实用新型的动力电池的顶盖组件及包括该顶盖组件的动力电池，通过在注液孔的中部增设第二孔段，增加了第一密封钉与顶盖板之间的密闭空间，在第一密封钉和第二密封钉分别与注液孔的第一孔段和第三孔段密封配合后，第二孔段可作为第一密封钉焊接时产生的废气的容纳空间，从而减小第一密封钉与顶盖板之间密闭空间内的气压，避免废气对焊接造成影响，防止产生焊缝虚焊。

附图说明

图1是现有技术中顶盖板上的注液孔与密封钉密封配合的示意图。

图2是本实用新型实施例的动力电池的立体示意图。

图3是本实用新型实施例的动力电池的剖视示意图。

图4是本实用新型实施例的顶盖组件的剖视示意图。

图5是图4中A部的放大示意图。

图6是本实用新型实施例的顶盖组件中注液孔的第二孔段为锥形孔时的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

01、顶盖板 011、注液孔

02、第一密封钉 03、第二密封钉

04、密闭空间 1、壳体

2、电芯 3、顶盖组件

31、顶盖板 31a、顶盖板的下表面

31b、顶盖板的上表面 311、注液孔

3111、第一孔段 3112、第二孔段

3113、第三孔段 311a、台阶面

H、间隙 312、凸台

32、第一密封钉 32a、第一密封钉的下表面

32b、第一密封钉的上表面 321、凹槽

33、第二密封钉 34、密闭空间

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2至图6所示，本实用新型的动力电池的一种实施例。如图2和图3所示，本实施例的动力电池包括壳体1、电芯2和顶盖组件3，壳体1内部形成一顶部开口的空腔，电芯2容纳于壳体1的空腔内，顶盖组件3装配在壳体1顶部。

如图4至图6所示，为所述动力电池的顶盖组件3的一种实施例。

参见图4和图5，本实施例的顶盖组件3包括顶盖板31、第一密封钉32和第二密封钉33，顶盖板31上开设有上下贯通的注液孔311，注液孔311用于向动力电池的电解液容纳腔内注入电解液。本文中，将顶盖板31面向电解液容纳腔的一面定义为顶盖板31的下表面31a，顶盖板31与该下表面31a相对的一面则为其上表面31b，上下贯通的注液孔311即为该注液孔311贯通顶盖板31的上表面31b和下表面31a。注液孔311包括从上至下依次相连的第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113，第一孔段3111的上端贯通顶盖板31的上表面31b，第三孔段3113的下端贯通顶盖板31的下表面31a。

本实施例的顶盖组件3中，第一密封钉32与注液孔311的第一孔段3111密封配合，第二密封钉33与注液孔311的第三孔段3113密封配合，第一密封钉32、第二密封钉33和第二孔段3112共同形成一密闭空间34，亦即第一密封钉32与第二密封钉33及顶盖板31之间构成密闭空间34。通过在注液孔311的中部增加第二孔段3112，增加了第一密封钉32与顶盖板31之间的密闭空间34的体积，在第一密封钉32和第二密封钉33分别与注液孔311的第一孔段3111和第三孔段3113密封配合后，位于第一孔段3111和第三孔段3113之间的第二孔段3112可作为第一密封钉32焊接时产生的废气的容纳空间，从而减小第一密封钉32与顶盖板31之间密闭空间34内的气压，避免废气对焊接造成影响，防止产生焊缝虚焊。

本实施例中，优选地，第二孔段3112的最小孔径不小于第三孔段3113的最大孔径，以使第二孔段3112具有较大的体积，即增大密闭空间34的体积，同时保证第二密封钉33与第三孔段3113之间的装配，使第二密封钉33能够经过第二孔段3112插入第三孔段3113中。

在一种实施方式中，参见图5，注液孔311的第二孔段3112可以设置为柱形孔，此时，第二孔段3112的最大孔径和最小孔径相等，二者即为呈柱形孔的第二孔段3112的孔径。优选地，该柱形孔的孔径大于第三孔段113的最大孔径，以增大第二孔段3112的体积。相较其它孔形，将第二孔段3112设置为柱形孔，能够获得具有较大体积的第二孔段3112，从而增大密闭空间34的体积。

在另一种实施方式中，参见图6，注液孔311的第二孔段3112也可以设置为锥形孔。优选地，第二孔段3112呈孔径从上至下逐渐变小的锥形孔，即第二孔段3112的上端为较大端且与第一孔段3111的下端相连接，第二孔段3112的下端为较小端且与第三孔段3113的上端相连接。此时，第二孔段3112的最小孔径不小于第三孔段3113的最大孔径。当第二孔段3112的最小孔径大于第三孔段3113的最大孔径时，在第二孔段3112的下端与第三孔段3113的上端之间形成有一个台阶面；当第二孔段3112的最小孔径等于第三孔段3113的最大孔径时，第二孔段3112的下端与第三孔段3113的上端之间则没有台阶面。将第二孔段3112设置为孔径均匀缩小的锥形孔，有利于第二密封钉33与第三孔段3113之间的装配，并且，在注入电解液时可减小电解液对顶盖板31的冲击力。

当然，本实用新型中注液孔311的第二孔段3112的形状并不局限于本实施例中所列举的柱形孔和锥形孔，也可以为其它形状的等截面孔或变截面孔。

本实施例中，第二孔段3112的深度并不局限，但考虑到若第二孔段3112的深度太小，将导致密闭空间34的体积过小，不能很好地容纳第一密封钉32焊接时产生的废气，若第二孔段3112的深度太大，则会导致第三孔段3113的深度相应缩小，从而影响第二密封钉33与第三孔段3113的装配和密封效果，因此，将第二孔段3112的深度设置在0.5mm-1.5mm范围内，优选地，第二孔段3112的深度设为1mm。

本实施例中，优选地，注液孔311的第三孔段3113可以设置为柱形孔，以便于第二密封钉33通过螺纹连接等方式与第三孔段3113密封配合，则第三孔段113的最大孔径和最小孔径相等，二者即为呈柱形孔的第三孔段3113的孔径。

本实施例中，优选地，注液孔311的第一孔段3111可以设置为锥形孔，以增加第一孔段3111与第一密封钉32之间的密封配合面积，确保密封性。为方便第一密封钉32的装配，第一孔段3111呈孔径从上至下逐渐变小的锥形孔，即第一孔段3111的上端为较大端且位于顶盖板31的上表面31b，第一孔段3111的下端为较小端且与第二孔段3112的上端相连接。第一孔段3111的最小孔径大于第二孔段3112的最大孔径，以保证第二密封钉33与第三孔段3113之间的装配，使第二密封钉33能够经过第一孔段3111和第二孔段3112插入第三孔段3113中。则本实施例中，由第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113依次相连构成的注液孔311呈上下贯通的阶梯形通孔，可以为注入电解液的操作提供较大的空间，便于注液操作的实施。并且，在第一孔段3111与第二孔段3112之间形成有台阶面311a，优选地，第一密封钉32的下表面32a与该台阶面311a之间具有间隙H，以使第一密封钉32焊接时产生的废气经该间隙H进入到密闭空间34内。本文中，将第一密封钉32装配在第一孔段3111中后面向电解液容纳腔的一面定义为第一密封钉32的下表面32a，第一密封钉32与该下表面32a相对的一面则为其上表面32b。优选地，在第一密封钉32装配在第一孔段3111中后，第一密封钉32的上表面32b与顶盖板31的上表面31b相平齐，以防止第一密封钉32与外部零件碰撞而发生损坏。

进一步，本实施例中，在第一密封钉32的下表面32a上形成有凹槽321，则在第一密封钉32和第二密封钉33分别与注液孔311的第一孔段3111和第三孔段3113密封配合后，该凹槽321可与注液孔311的第二孔段3112共同作为第一密封钉32焊接时产生的废气的容纳空间，即二者共同构成第一密封钉32与第二密封钉33及顶盖板31之间的密闭空间34，从而进一步增大密闭空间34的体积。凹槽321形成在第一密封钉32下表面32a的中心位置，优选地，第一密封钉32下表面32a上的凹槽321的轴线与注液孔311的轴线相重合，以使密闭空间34的体积最大化，并且保证进入密闭空间34内的废气对第一密封钉32抵顶力的均匀性。

本实施例中，优选地，在顶盖板31上设有凸台312，注液孔311贯通顶盖板31和凸台312。该凸台312可以增加注液孔311的孔深，从而有利于增大第二孔段3112深度，即增大密闭空间34的体积，同时保证第一密封钉32和第二密封钉33与注液孔311之间的密封配合面积，确保密封性。凸台312设于顶盖板31的下表面31a且向下凸起，可以避免凸台312与外部零件碰撞而发生损坏。此时，可以将注液孔311的第一孔段3111和第二孔段3112均开设于顶盖板31上，由于顶盖板31的自身尺寸较大，因此在顶盖板31上开设孔径较大的第一孔段3111和第二孔段3112不会对顶盖板31的结构强度产生负面影响。而注液孔311的第三孔段3113孔径较小，凸台312的尺寸也不需要设置得过大，因此可以将第三孔段3113开设在凸台312上，或者将第三孔段3113开设在顶盖板31的一部分和整个凸台312上。

本实施例中，第一密封钉32和第二密封钉33为相互独立的分体式结构。优选地，第一密封钉32可以采用盘状结构，且第一密封钉32的外周轮廓与注液孔311第一孔段3111的内周轮廓相匹配，二者通过焊接(如激光焊接)实现密封配合。第二密封钉33则可以采用柱状结构，第二密封钉33与注液孔311的第三孔段3113可以通过螺纹连接实现密封配合。当然，本实用新型中的注液孔311也适用于第一密封钉32和第二密封钉33装配成一体式结构的情况。

需要说明的是，本文中的“孔径”是指注液孔311的第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113在各自横截面上的尺寸，当第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113分别为等截面孔时，所述最小孔径和最大孔径即为第一孔段3111、第二孔段3112或第三孔段3113的横截面尺寸；当第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113分别为变截面孔时，则应根据第一孔段3111、第二孔段3112和第三孔段3113的具体形状确定其最小孔径和最大孔径。

综上所述，本实施例的动力电池的顶盖组件3及包括该顶盖组件3的动力电池，通过在注液孔311的中部增设第二孔段3112，增加了第一密封钉32与顶盖板31之间的密闭空间34的体积，在第一密封钉32和第二密封钉33分别与注液孔311的第一孔段3111和第三孔段3113密封配合后，第二孔段3112可作为第一密封钉32焊接时产生的废气的容纳空间，从而减小第一密封钉32与顶盖板31之间密闭空间34内的气压，避免废气对焊接造成影响，防止产生焊缝虚焊。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。