一种电池顶盖、电池外壳及动力电池的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电池顶盖、电池外壳及动力电池。


背景技术：

2.近年来，随着新能源汽车产业的不断发展，对锂离子动力电池的要求也越来越高。
3.目前，在新能源汽车动力电池的设计上，将电芯的长度加长，同时降低其宽度的尺寸是一个方向，这样设置有助于减少电芯长度方向上无效空间的浪费，从而提高电池的能量密度，增强了汽车的续航能力，另外，通过降低高度的尺寸，使得电池更薄，散热效果得到了大幅的提升。如附图1中所示，展示了一组长条形电池的结构，其中，该类电池的正负极分别设置在电池的两端，然而，上述结构存在一定的缺陷：电池采用传统的回形结构的铝壳1’，而裸电芯2’由于较长且两个电极分布在裸电芯2’的两端，在裸电芯2’入壳的过程中，需将裸电芯2’的一端穿入到铝壳1’的另一端上，装配效率较低，而且裸电芯2’容易受到铝壳1’的磕碰、刮擦等意外，进而造成一定的安全隐患。
4.有鉴于此，有必要针对上述现有技术作进一步改进，以满足实际的生产需要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电池顶盖，有效地解决了传统裸电芯的装配效率低以及在入壳过程中容易受到磕碰、刮擦等问题，大大提高了装配的效率和电池的安全性能。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种电池顶盖，包括盖板以及设置于所述盖板至少一端的端板，所述端板上设置有极柱。
8.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述盖板的长度大于或等于0.5m，且所述端板的高度与所述盖板的长度比值范围为0.2～0.4。本实用新型主要针对长条形结构的电池进行改进，通过改变电池的入壳方式使得电芯的入壳风险大幅降低，而当使用在上述比例长度的电池中，可使得本实用新型达到最佳的效果。
9.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述盖板为矩形或弧形结构。盖板可以设置为矩形或弧形结构，具体可根据电池的形状进行合理适配。
10.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述端板为矩形、圆形和椭圆形结构中的任意一种。与盖板类似，端板同样可以设置为多种形状，也是需要根据电池的具体形状进行合理适配。
11.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述盖板上设置有注液孔和防爆阀。传统长条形结构电池主要从电池的其中一端进行注液，注液效率低下，而且由于电池较长，因此导致了另一端的浸润效果较差；本实用新型通过在盖板上设置注液孔，将注液孔与极柱分离，即采用从电池侧部注液的方式，大大地提升了注液的效率，同时也避免了电池其
中一端的浸润效果不佳的现象。
12.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，每个所述注液孔之间为均匀排布，所述注液孔和所述防爆阀均为至少两个。将防爆阀设置为至少两个，这能有效地提高电池的安全性能。另外，将注液孔均匀排布，可以使得注液均匀，防止电芯局部浸润不够充分。
13.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述端板与所述盖板形成夹角α，所述夹角α的范围为30
°
～90
°
。在本实用新型中，端板可以与盖板形成一定的倾斜角度，以适应不同端部结构的电芯，但是在一般情况下，电芯为方形电芯或圆形电芯，其两端为平整的结构，因此，在本实用新型中，端板通常设置为与盖板垂直，从而形成“l”形、“匚”字形或“u”形结构的电池顶盖，方便了电池顶盖的安装。
14.作为对本实用新型中所述的电池顶盖的改进，所述盖板与所述端板之间为一体成型结构。将端板和盖板设置为一体成型的结构，能够有效地提高电池顶盖的整体结构强度，增强了电池顶盖的使用寿命；其中，于本实用新型中，端板和盖板的加工方式可以有多种，如焊接一体成型、冲压一体成型等，但为了提高加工的效率，可优先采用弯折加工的方式，即先通过裁切出长条，然后将长条的一端或两端进行弯折成型，分别形成盖板和端板，此加工方法操作简单，可以达到节省成本之效果。
15.本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过采用“盖板+端板”的结构，相当于在传统回型电池壳体结构的顶端开设安装通道，因此，在装配电芯入壳的过程中，可与电芯从电池的高度方向进行入壳，与传统的从电池长度方向入壳方式相比，本实用新型大大地缩短了电芯入壳的距离，提高了电芯的入壳效率，同时也降低了电芯受到磕碰、刮擦等风险，提高电池的安全性能。
16.本实用新型还提供了一种电池外壳，包括顶盖和与所述顶盖连接的壳体，所述顶盖为上述任一段中的电池顶盖。将本实用新型中的电池顶盖应用在电池外壳中，通过壳体与电池顶盖进行配合，可大大地减少装配的时间，提高装配的效果，降低电芯被磕碰造成的安全隐患。
17.本实用新型还提供了一种动力电池，包括外壳和容纳于所述外壳的电芯，所述外壳为本实用新型中的电池外壳。通过使用上述逇电池外壳，大大地提高了动力电池的安全性能。
附图说明
18.图1为现有技术中的长条形电池结构示意图；
19.图2为本实用新型中实施例1的结构示意图；
20.图3为本实用新型中实施例2的结构示意图；
21.图4为本实用新型中实施例3的结构示意图；
22.图5为本实用新型中的电池外壳的结构示意图之一；
23.图6为本实用新型中的电池外壳的结构示意图之二；
24.图7为本实用新型中的动力电池的结构示意图；
25.其中，1
’‑
铝壳；2
’‑
裸电芯；1
‑
盖板；2
‑
端板；4
‑
顶盖；5
‑
壳体；6
‑
电芯；11
‑
注液孔；12
‑
防爆阀；21
‑
极柱；l
‑
长度方向；w
‑
宽度方向；h
‑
高度方向。
具体实施方式
26.以下结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
27.实施例1
28.如图2所示，展示了本实用新型的一组具体方式，一种电池顶盖，包括盖板1以及设置于盖板1两端的端板2，每个端板2上均设置有极柱21。在本实用新型中，通过采用“盖板+端板”的结构，相当于在传统回型电池壳体结构的顶端开设安装通道，因此，在装配电芯入壳的过程中，可与电芯从电池的高度方向进行入壳，与传统的从电池长度方向入壳方式相比，本实用新型大大地缩短了电芯入壳的距离，降低了电芯受到磕碰、刮擦等风险，提高电池的安全性能；其中，在本实施例中，盖板1和端板2均设置为矩形结构，从而更适用于方形长条结构的电芯安装。
29.需要注意的是，本实用新型主要针对长条形结构的电池进行改进，通过改变电池的入壳方式使得电芯的入壳风险大幅降低以及提高电芯入壳的效率，因此，该类电池需具备一定的长度，于本实用新型中，当盖板1的长度大于或等于0.5m，且端板2的高度与盖板1的长度比值范围为0.2～0.4时可使本实用新型达到最佳的效果。
30.根据传统的长条形电池的注液结构，在实际操作的过程中需要从电池的其中一端进行注液，注液效率低下，而且由于电池较长，容易导致注液过程中另一端的电芯浸润速度较慢，影响浸润的效果；而在本实用新型提供的电池顶盖结构中，通过将两个以上的注液孔11均匀地设置在盖板1上，使得单位的注液量得到大幅增加，同时，由于从电池侧方进行注液，电解液能够较顺畅地流向两端的电芯，从而改善了电芯的浸润效果；此外，盖板1上还设置有防爆阀12，防爆阀12同样也设置为至少两个，使得较长的盖板1上得到稳定泄压的能力，进一步提高了电池安全性能。
31.优选的，端板2与盖板1形成夹角α，夹角α的范围为30
°
～90
°
。在本实用新型中，端板2可以与盖板1形成一定的倾斜角度，以适应不同端部结构的电芯，但是在一般情况下，由于电芯为方形电芯或圆形电芯，其两端为平整的结构，因此，在本实用新型中，端板2通常设置为与盖板垂直的结构，方便了电池顶盖的安装。
32.优选的，盖板1与端板2之间为一体成型结构。将盖板1和端板2设置为一体成型的结构，能够有效地提高电池顶盖的整体结构强度，增强了电池顶盖的使用寿命；其中，于本实施例中，盖板1与两个端板2之间主要采用弯折加工的方式，即先通过裁切出长条，然后将长条的两端进行弯折成型，分别形成盖板1和两个端板2，此加工方法操作简单，可以达到节省成本之效果。
33.实施例2
34.如图3所示，展示本实用新型的另一组实施例，与实施例1中不同的是，盖板1只有一端设置有端板2，其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。在本实施例中，由于同样采用“端板+盖板”的结构，同样也可以达到将电芯从电池的高度方向进行入壳的效果，提高了电池的安全性能和入壳的效率。
35.实施例3
36.如图4所示，展示本实用新型的另一组实施例，与实施例1中不同的是，盖板1为弧形结构，两个端板2均为圆形结构。因此，本实施例中更适合于安装圆形的长条结构电芯，提
高装配的效率和安全性能。
37.本实用新型还提供了一种电池外壳，包括顶盖4和与顶盖4连接的壳体5，顶盖4为本实用新型中的电池顶盖。将本实用新型中的电池顶盖应用在电池外壳中，通过壳体5与顶盖4进行配合，可大大地减少装配的时间，提高装配的效果，降低电芯被磕碰造成的安全隐患。需要说明的是，顶盖4与壳体5之间为相互配合的结构，因此，在实际的生产过程中，根据顶盖4的结构，壳体5应设置为相应的结构。如图5中所示，若盖板1的两端均设置有端板2，则壳体5的两端需开口设置，类似于“u”形的结构；如图6中所示，若盖板1只有其中一端设置有端板2，则壳体5需在另一端上设置相应的端板2和极柱21，以便于与顶盖4进行配合，实现电芯的安装。
38.如图7所示，本实用新型还提供了一种动力电池，包括外壳和容纳于外壳的电芯6，该外壳为本实用新型中的电池外壳。通过使用上述电池外壳，大大地提高了动力电池的安全性能。