动力电池顶盖的制作方法

本发明涉及动力电池领域，更具体地说，本发明设计涉及一种动力电池顶盖。

背景技术：

自动普兰特发明铅酸电池以来，动力电池已经历160年发展历程。世界上第一辆机动车就是以铅酸电池为动力的电动车，但因其能量密度低、续航里程短、很快被内燃机汽车替代，由于全球石油资源减少、环境压力加剧，发展绿色环保的新能源汽车成为汽车工业技术变革的热点。锂电池因其具有能量密度高、携带轻便，已成功应用于手机和笔记本电脑等消费电子产品，随着新能源汽车、可再生能源和智能电网等新兴产业发展，高安全、长寿命、高容量和低成本的动力锂电池研发成为研究前沿。

动力电池顶盖是锂离子电池的重要组成部分，目前的动力电池通常在顶盖片和电池极柱之间添加导电塑胶或者陶瓷，来增加铝壳和正极之间的导通电阻，然而，导电塑胶在电池滥用的时候会被熔化，导致二次安全隐患，虽然陶瓷不会熔化，但是其电阻变化大，一致性很难控制，而且成本又高，装配也困难，为了解决这一问题，中国专利cn105470417b公开了一种动力电池顶盖，包括顶盖片、正极极柱、负极极柱和设置于正极极柱和顶盖片之间的ptc热敏电阻，顶盖片上开设有两个极柱穿孔，正极极柱从顶盖片的极柱穿孔中穿出，正极极柱和顶盖片彼此隔离，并通过ptc热敏电阻实现电连接。但是该方案利用压块、注塑件或者卡簧及螺纹结构限制其纵向位移，利用压块或者注塑件的固定方式无疑会增加电池的重量不利于轻量化设计，而且还会增加电池的整体高度，利用卡簧或者螺纹结构固定的话，需要在极柱周壁开设卡槽或者凿上螺纹结构，不仅操作困难，且由于极柱本身的高度限制，在极柱上的螺纹圈数有限，当电池滥用或者受到剧烈振动时，同样会出现松动甚至脱落的危险。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的一系列问题，本发明提供一种动力电池顶盖，动力电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、两个极柱、下绝缘件、电阻构件、绝缘构件、弹性密封圈和固定环套；所述顶盖片包括第一极柱穿孔、第二极柱穿孔、注液孔并装配有防爆阀结构，所述下绝缘件装配在所述顶盖片的下方，所述极柱分别穿过第一极柱穿孔和第二极柱穿孔，所述电阻构件套设于一个所述极柱上，使所述极柱与所述顶盖片实现电连接，所述绝缘构件套设于另一个所述极柱上，使所述极柱与所述顶盖片绝缘装配，所述弹性密封圈套设于所述极柱底部，使所述顶盖片与极柱进一步隔离，且加强其密封性，所述固定环套固定在所述两个极柱上。

进一步的，所述下绝缘件还包括与所述第一极柱穿孔和第二极柱穿孔一一对应的第一通孔和第二通孔；

进一步的，所述电阻构件可以是环形结构，也可以包括向上或向下的侧沿，或者是上下两个环形片状的组合，其剖面呈“工”形；

进一步的，所述电阻构件的厚度为0.1~5mm，阻值为0.01~50000ohm；

进一步的，所述绝缘构件可以是环形结构，也可以包括向上或向下的侧沿，或者是上下两个环形片状的组合，其剖面呈“工”形；

进一步的，所述绝缘构件的厚度为0.1~5mm；

进一步的，所述极柱包括底座和向上延伸的柱形结构，所述底座面大于所述下绝缘件通孔和所述极柱穿孔，限制所述极柱完全穿过；

作为本发明的进一步改进，所述向上延伸的柱体结构可以是粗细均匀的柱体结构也可以是具有多层台阶的柱体结构，其直径小于所述极柱穿孔的直径，使所述第一极柱、第二极柱能够从极柱穿孔中穿出，并保持与所述顶盖片彼此隔离。

进一步的，所述固定环套与所述极柱为过盈套设，再利用焊接或者铆接工艺固定；

作为本发明的进一步改进，所述固定环套内壁上或所述极柱与所述固定环套接触壁的任意一个上还可以设有坡口，用于容纳所述固定环套与所述极柱焊接时产生的凸起；

作为本发明的进一步改进，所述固定环套为强度高的材料，可以是一种材料也可以是多种材料的复合材料；

作为本发明的进一步改进，所述固定环套的厚度为0.1~10mm，且所述固定环套大于所述电阻构件及所述极柱穿孔，使固定环套无法从所述电阻构件及所述极柱穿孔中完全穿出；

作为本发明的进一步改进，所述弹性密封圈的弹性压缩量为5%~70%；所述弹性密封圈用于隔离所述顶盖片和所述极柱，并且加强其密封性。

作为本发明的进一步改进，所述密封圈的上表面设有向上突出的间隔环，间隔环隔在所述极柱的周壁与所述顶盖片的极柱穿孔壁之间，进一步隔离所述极柱与所述顶盖片；

作为本发明的进一步改进，所述密封圈、极柱穿孔、电阻构件、绝缘构件、固定套环可以为360°全封闭的圆形、矩形、方形、椭圆形结构，也可是非360°的开放式的圆形、矩形、方形、椭圆形等类环形结构。

有益效果

1、电阻构件、绝缘构件的厚度小于5mm，固定环套的厚度小于10mm，远远低于现有技术中的压块或者注塑件的厚度，从而降低了电池的高度，减轻了重量，增大了电池模组成组的利用空间，提高能量密度。

2、先用高强度的固定环套固定，再利用焊接或者铆接工艺固定，相较于现有技术，加强了其连接强度和稳定性。

附图说明

图1为本发明动力电池顶盖的第一种实施例结构示意图

图2为本发明动力电池顶盖的第一种实施例极柱装配的剖面图

图3为本发明动力电池顶盖的第二种实施例结构示意图

图4为本发明动力电池顶盖的第二种实施例极柱装配剖面图

图5为本发明动力电池顶盖的第三种实施例结构示意图

其中，附图中的标记的含义为:

1顶盖片

11第一极柱穿孔

12第二极柱穿孔

13注液孔

14防爆阀结构

2极柱

21第一极柱

22第二极柱

2a底座

2b柱形结构

3下绝缘件

4电阻构件

5绝缘构件

6固定环套

7密封圈

71间隔环

a坡口。

具体实施方式

参照图1到图5显示了本发明较佳的实施例的具体结构，以下详细说明本发明各元器件的结构特点，而如果有描述到方向，如上下左右前后内外时，是以各个实施例所示的结构图为参考描述的，不是固定不变的，但是本发明的实际使用方向并不局限于此。

实施例1

结合附图1和图2所示的一种动力电池顶盖，包括顶盖片1、极柱2、下绝缘件3、电阻构件4、绝缘构件5和固定环套6；所述顶盖片1包括第一极柱穿孔11、第二极柱穿孔11、注液孔13并装配有防爆阀结构14，所述下绝缘件3紧贴所述顶盖片1下表面装配在所述顶盖片1的下表面，所述两个极柱分为第一极柱21和第二极柱22，所述极柱2分别穿过第一极柱穿孔11和第二极柱穿孔12，并与所述顶盖片1保持隔离，所述电阻构件4套设于所述第一极柱21上，使所述第一极柱2与所述顶盖片1实现电连接，所述绝缘构件5套设于所述第二极柱22上，使所述第二极柱22与所述顶盖片1绝缘装配，所述弹性密封圈7套设于所述极柱底部，使顶盖片1与极柱进一步隔离，且加强其密封性，所述固定环套6固定在所述第一极柱和第二极柱上；

进一步的，所述下绝缘件3还包括与所述第一极柱穿孔11和第二极柱穿孔12一一对应的第一通孔31和第二通孔32；

进一步的，所述电阻构件4可以是环形结构，也可以包括向上或向下的侧沿，或者是上下两个环形片状的组合，其剖面呈“工”形；在本实施例中为环形的片状结构，其厚度为0.1~5mm，阻值为0.01~50000ohm；

进一步的，所述绝缘构件5可以是环形结构，也可以包括向上或向下的侧沿，或者是上下两个环形片状的组合，其剖面呈“工”形；在本实施例中为环形的片状结构，其厚度为0.1~5mm；

进一步的，在本实施例中，第一极柱21从下往上依次穿过第一通孔31、第一极柱穿孔11、电阻构件通孔41，正极极柱21的直径小于第一极柱穿孔11的直径，因此正极极柱21能够从第一极柱穿孔11中穿出，并保持与顶盖片1彼此隔离，第一极柱21通过电阻构件4实现与顶盖片1的电连接；

在本实施例中，第二极柱22从下往上依次穿过第二通孔32、第二极柱穿孔12、绝缘构件通孔51；第二极柱22的直径小于第二极柱穿孔12的直径，因此第二极柱22能够从第二极柱穿孔12中穿出，并保持与顶盖片1彼此隔离，通过绝缘构件5与顶盖片1绝缘装配；

进一步的，所述极柱2包括底座2a和向上延伸的柱体结构2b，所述底座2a大于所述下绝缘件5和所述极柱穿孔，限制所述极柱2完全穿过；

作为本发明的进一步改进，所述向上延伸的柱体结构2b可以是粗细均匀的柱体结构也可以是具有多层台阶的柱体结构，在本实施例中为四层台阶结构，从底座2a到向上延伸结构2b定义为第一级、第二级、第三级和第四级，所述固定环套6与极柱2接触的内壁上还设有一三角形坡口a，固定环套6过盈套设在第三级台阶上，与第三级台阶壁紧密贴合，再利用铆接工艺固定连接，限制其纵向位移，在焊接时，会产生凸起，这时所述三角形坡口a就正好能够容纳凸起。

在本实施例中，所述固定环套6为强度高的一种材料，其厚度为0.1~10mm，且所述固定环套6大于所述电阻构件4及所述极柱穿孔，使固定环套6无法从所述电阻构件4及所述极柱穿孔中完全穿出。

进一步的，所述弹性密封圈的弹性压缩量为5%~70%；

进一步的，所述密封圈7的上表面设有向上突出的间隔环71，间隔环71隔在所述极柱2的周壁与所述顶盖片1的极柱穿孔壁之间，进一步隔离所述极柱2与所述顶盖片1；

进一步的，所述密封圈7、极柱穿孔、电阻构件4、绝缘构件5、固定套环6可以为360°全封闭的圆形、矩形、方形、椭圆形结构，也可是非360°的开放式的圆形、矩形、方形、椭圆形等类环形结构，在本实施例中为全封闭的圆环结构。

进一步的，所述各个极柱2可以为一种金属材料，也可以是多种金属材料的复合材料，在本实施例中为一种金属材料，所述第一极柱21为铝材，所述第二极柱22为铜材。

实施例2

结合附图3和图4所示的本发明动力电池顶盖的第二种实施方式，包括顶盖片1、极柱2、装配于所述顶盖片1下方的下绝缘件3、装配于所述片1上方的电阻构件4和绝缘构件5、用于固定所述所极柱2的固定环套6，用于隔离密封的密封圈7，其中所述顶盖片1、下绝缘件3、电阻构件4、绝缘构件5、密封圈7的结构、装配位置和方式与实施例1完成相同，所述极柱2和所述固定环套6的结构也与实施例1完全相同，不同的是在本实施例2中，所述正极极柱21从上向下依次穿过所述电阻构件通孔41、所述第一极柱穿孔11和所述下绝缘构件第一通孔31，所述负极极柱22从上向下依次穿过所述绝缘构件通孔51、所述第二极柱穿孔12和所述下绝缘构件第二通孔32，也就是说与实施例1相比，不同的是，实施例1的极柱2是从顶盖片1的下表面向上表面穿出，极柱底座2a固定在顶盖片1下表面，固定环套6套设在极柱向上延伸的结构24上，而本实施例2中，极柱2是从顶盖片1的上表面向下表面穿出，极柱底座2a固定在顶盖片1上表面，固定环套6过盈套设在第三级2a3台阶上，与第三级台阶壁紧密贴合，再利用铆接工艺固定连接，限制其纵向位移，同样可以与内部的裸电芯和外部的busbar的电连接。

实施例3

结合附图5所示的本发明动力电池顶盖的第三种实施方式，包括顶盖片1、极柱2、装配于所述顶盖片1下方的下绝缘件3、装配于所述片1上方的电阻构件4和绝缘构件5、用于固定所述所极柱2的固定环套6，用于隔离密封的密封圈7，其中所述顶盖片1、极柱2、下绝缘件3、电阻构件4、绝缘构件5、固定环套6、密封圈7的装配位置和方式与实施例1完成相同，与实施例1不同的是，极柱穿孔（11、12）、下绝缘件通孔（31、32）、电阻构件通孔41、绝缘构件通孔51、密封圈7为360°全封闭的类矩形环结构，而所述固定环套6为不足360°的开放式类矩形环结构。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以作出不同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本专利要求所限定的范围内。