动力电池顶盖及动力电池的制作方法
【专利摘要】本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。动力电池顶盖包括第一电极单元以及第二电极单元，第二电极单元包括翻转片、绝缘件以及导电片，顶盖片上设置有翻转片连接孔，翻转片密封翻转片连接孔，绝缘件位于顶盖片的下方，绝缘件与顶盖片相连，导电片通过绝缘件与顶盖片绝缘固定并与翻转片电连接。动力电池包括动力电池顶盖。本申请所提供的动力电池能够有效防止导电片在使用过程中发生断裂、失效或者变形。
【专利说明】
动力电池顶盖及动力电池
技术领域
[0001]本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。
【背景技术】
[0002]对于EV硬壳电池，为了解决过充问题，业界普遍采用的方案是，在电芯失效之前切断电池主回路，防止电池继续充电以保证电池安全。
[0003]目前，对于方形的硬壳电池，有的采用CID(电流切断结构)。即，在正极主回路有一个气压翻转片及集成CID于一体的导电片。导电片四周与裸电芯极耳通过焊接连接，导电片的CID部分与翻转片通过焊接连接于一体，翻转片与正极柱通过焊接相连把电流导向正极端子。
[0004]当电池过充，内部气压增大，翻转片翻转从而扯断CID，使翻转片与导电片断开。
[0005]理论上来说，导电片与翻转片或者与翻转片相连的正极柱只要有一定间隙，当CID扯断后就能把主回路断开。但是，前面提到导电片是与CID集成在一体的，然后通过焊接与翻转片固定，导电片底部四周还要焊接裸电芯极耳。
[0006]我们知道，要在一定的气压下推动翻转片扯断CID，翻转片及CID都不能做得太强壮。相对来说比较脆弱。这样集成CID于一体的导电片上连翻转片，下连裸电芯极耳，如果没有其它部件辅助固定，则在正常组装及使用过程中极易断裂失效，或者变形后导电片与翻转片或顶盖片导通。
【发明内容】
[0007]本申请提供了一种动力电池顶盖及动力电池，能够解决上述问题。
[0008]本申请的第一方面提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，
[0009]所述第一电极单元包括翻转片、绝缘件以及导电片，
[0010]所述顶盖片上设置有翻转片连接孔，所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述绝缘件位于所述顶盖片的下方，所述绝缘件与所述顶盖片相连，所述导电片通过所述绝缘件与所述顶盖片绝缘固定并与所述翻转片电连接，
[0011]在动力电池内部压力超过基准压力时所述翻转片翻转并断开与所述导电片的电连接。
[0012]优选地，所述绝缘件与所述顶盖片粘接固定。
[0013]优选地，所述第一电极单元还包括连接件，所述绝缘件上设置有连接件配合部以及导电片连接部，所述连接件与所述顶盖片相连，并与所述连接件配合部配合连接，以固定所述绝缘件，所述导电片通过所述导电片连接部固定。
[0014]优选地，所述连接件包括顶盖片连接部以及绝缘件连接部，所述顶盖片连接部与所述顶盖片相连，所述绝缘件连接部与所述连接件配合部配合连接。
[0015]优选地，所述连接件配合部为插槽，所述插槽沿垂直于所述顶盖片的厚度方向延伸，所述绝缘件连接部为插块，所述插块插入所述插槽内。
[0016]优选地，所述连接件配合部为多个，环绕或对称设置在所述绝缘件的边缘，每个所述插槽至少与一个所述连接件相配合。
[0017]优选地，所述绝缘件连接部设置在所述顶盖片连接部的一侧。
[0018]优选地，所述绝缘件上还设置有装配孔，所述连接件配合部设置在所述装配孔的内壁上，所述连接件设置在所述装配孔内。
[0019]优选地，所述绝缘件连接部设置在所述顶盖片连接部的边缘。
[0020]优选地，所述连接件配合部对称设置在所述装配孔的两侧，所述绝缘件连接部对称设置在所述顶盖片连接部的两侧。
[0021 ]优选地，所述连接件配合部环绕设置在所述装配孔的四周，所述绝缘件连接部环绕设置在所述顶盖片连接部的四周。
[0022]优选地，所述顶盖片连接部的上表面与所述绝缘件的上表面齐平，所述顶盖片连接部与所述顶盖片的下表面焊接。
[0023]优选地，所述顶盖片上设置有固定孔，所述连接件与所述固定孔配合固定连接。
[0024]优选地，所述固定孔为通孔。
[0025]优选地，所述固定孔为上大下小的阶梯孔，所述连接件与所述固定孔卡接配合。
[0026]优选地，所述固定孔为开设在所述顶盖片的下表面的盲孔。
[0027]优选地，所述固定孔与所述连接件焊接固定。
[0028]优选地，所述导电片连接部为卡槽，所述导电片的边缘卡在所述卡槽内。
[0029]本申请的第二方面提供了一种动力电池，包括动力电池，包括所述的动力电池顶至
ΠΠ O
[0030]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0031]本申请所提供的动力电池通过采用绝缘件将导电片牢固地固定于顶盖片，能够有效防止导电片在使用过程中发生断裂、失效或者变形。
[0032]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】
[0033]图1为本申请实施例所提供的动力电池顶盖的整体侧剖面图；
[0034]图2为本申请实施例所提供的绝缘件与顶盖片直接粘接的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0035]图3为本申请实施例所提供的插槽设置在边缘的绝缘件与导电片以及连接件三者的配合关系爆炸图；
[0036]图4为图3的装配结构图；
[0037]图5为采用图4的装配结构的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0038]图6为本申请实施例所提供的顶盖片上设有通孔形式的固定孔的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0039]图7为本申请实施例所提供的顶盖片上设有盲孔形式的固定孔的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0040]图8为本申请实施例所提供的连接件设置在边缘的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0041]图9为本申请实施例所提供的连接件配合部为设置在绝缘件内部的凹槽的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0042]图10为本申请实施例所提供的插槽设置在装配孔对称的两侧的绝缘件与导电片以及连接件三者的配合关系爆炸图；
[0043]图11为图10的装配结构图；
[0044]图12为本申请实施例所提供的插槽设置在装配孔的四周的绝缘件与导电片以及连接件三者的配合关系爆炸图；
[0045]图13为图12的装配结构图；
[0046]图14为采用图11或13的装配结构的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图。
[0047]附图标记:
[0048]10-顶盖片；
[0049]100-翻转片连接孔；
[0050]102-固定孔；
[0051]20-第一电极单元；
[0052]200-绝缘件；
[0053]200a-连接件配合部；
[0054]200b-导电片连接部；
[0055]200c-装配孔；
[0056]202-导电片；
[0057]204-翻转片；
[0058]206-连接件；
[0059]206a-顶盖片连接部；
[0060]206b-绝缘件连接部；
[0061 ] 30-第二电极单元。
[0062]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】
[0063]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及动力电池的放置状态为参照。
[0064]如图1所示，本申请实施例提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片10、第一电极单元20以及第二电极单元30。其中，第二电极单元30与顶盖片10之间电绝缘。第一绝缘单元20包括绝缘件200、导电片202以及翻转片204。在本实施例中，顶盖片10上设置有翻转片连接孔100，翻转片204密封固定翻转片连接孔100绝缘件200位于顶盖片10的下方，导电片202集成有CID，并与翻转片204电连接，电连接的方式是将翻转片204的中部与导电片202上的CID通过焊接或其它方式固定连接在一起。
[0065]翻转片204能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并脱离与导电片202的电连接状态。
[0066]翻转片204密封翻转片连接孔100，可以为翻转片204边缘焊接在翻转片连接孔100的顶部或底部(如图1所示)，只要能够密封该翻转片连接孔100即可。当然，翻转片也可与顶盖片一体成型，即顶盖片在翻转片连接孔处冲压出翻转片，反转片可置于翻转片连接孔100的顶部或底部。
[0067]为了使导电片202能够牢固地固定，防止导电片202在正常组装及使用过程中发生断裂、失效或者形变，本实施例通过绝缘件200来固定导电片202，而绝缘件200则再与顶盖片10进行固定。
[0068]绝缘件200与顶盖片10之间可以采用多种固定方式，例如可以直接将绝缘件200与顶盖片10之间进行粘接进行固定(参见图2)。
[0069]而为了提高绝缘件200与顶盖片10之间的连接强度，如图3至14所示，在本实施例中的绝缘件200上设置有连接件配合部200a以及导电片连接部200b，并设置了连接件206。连接件206与顶盖片10相连，并与连接件配合部200a配合连接，以固定绝缘件200，导电片202则通过导电片连接部200b被固定。
[0070]连接件206自身能够通过卡接或者焊接等方式牢固地固定在顶盖片10上，与此同时，连接件206通过与连接件配合部200a的配合连接进而将绝缘件200牢固固定。最后，导电片202再与绝缘件200进行连接固定，最终实现了导电片202的辅助牢固固定。
[0071 ]在本实施例中，为了便于连接，连接件206可以包括顶盖片连接部206a以及绝缘件连接部206b两部分。顶盖片连接部206a以及绝缘件连接部206b可固定连接或一体成型。其中，顶盖片连接部206a用于与顶盖片10相连。
[0072]如图3至5以及10至14所示，顶盖片连接部206a可以直接与顶盖片10的下表面进行焊接，这样能够避免对顶盖片10进行结构改动。为了提高连接强度，可以将顶盖片连接部206a的上表面设置为平面状，与顶盖片10的下表面贴合在一起，通过提高连接面积的方式来有效提高连接强度。为了使绝缘件200能够与顶盖片10紧密接触，顶盖片连接部206a的上表面最好与绝缘件200的上表面保持齐平。
[0073]在本实施例中，顶盖片10与顶盖片连接部206a之间也可以采用其它方式连接在一起。具体地，可以在顶盖片10上设置固定孔102，将顶盖片连接部206a与固定孔102配合固定连接。为了提高二者的连接强度，最好采用焊接的方式进行固定。
[0074]固定孔102可以采用通孔(参见图6以及图9)，也可以采用开设在顶盖片10的下表面的盲孔(参见图7)。采用通孔的形式可以在顶盖片10的上方进行顶盖片10与顶盖片连接部206a的焊接作业，焊渣以及焊缝不会留在动力电池的内部，因此对动力电池的性能影响较小。并且，可以将通孔设置为上大下小的阶梯孔，顶盖片连接部206a与固定孔102之间进行卡接配合，还能够提高固定孔的密封性能，同时也能够防止顶盖片连接部206a掉落到动力电池的内部。而采用盲孔的方式则可以在进行绝缘件连接部206b与连接件配合部200a进行连接时由顶盖片10对顶盖片连接部206a产生较大的推力，能够使绝缘件连接部206b与连接件配合部200a连接的更为紧密。
[0075]本实施例中的连接件配合部200a只要能够被绝缘件连接部206b拖住，进而阻止绝缘件200下落即可。例如绝缘件连接部206b可以设置在绝缘件200的外围或者对称的两侧(参见图8)。较为优选的方式是采用插槽，插槽沿垂直于顶盖片10的厚度方向延伸，绝缘件连接部206b为插块，插块插入插槽内，从多个方向限制插块的移动，可以提高固定效果。采用插槽这种结构时，可以采用等厚度的片材弯折出不同高度的部分，分别形成顶盖片连接部206a以及绝缘件连接部206b。
[0076]插槽的设置方式有多种，一种是直接开设在绝缘件200的边缘，此时插槽的数量不止一个，采用环绕或对称(参见图3至5)的方式设置在绝缘件200的边缘，每个插槽至少与一个连接件206相配合。这种方式能够通过多个连接件206由绝缘件200的四周将绝缘件200围在中间，利用这些连接件206以及插槽的相互作用能够限制绝缘件200各个方向的移动，提高稳定性。此时连接件206上的绝缘件连接部206b最好设置在顶盖片连接部206a的一侧，绝缘件连接部206b插入插槽后顶盖片连接部206a则正处于外侧位置。
[0077]如图9所示，也可以将插槽直接开设在绝缘件200的内部，绝缘件连接部206可以由插槽的一端插入，并完成固定。
[0078]如图10至14所示，插槽还可采用另一种设置方式。在绝缘件200上设置装配孔200c，插槽设置在装配孔200c的内壁上。这样连接件206将处于装配孔200c内，隐蔽性更好，同时也更加节省动力电池的内部空间。但采用这种方式时要注意导电片连接部200b与装配孔200c不能互通，以防止导电片202通过连接件206与顶盖片10电导通。由于连接件206被设置在装配孔200c内，因此将绝缘件连接部206b设置在顶盖片连接部206a的边缘位置即可插入到插槽内。此时插槽可以仅设置在装配孔200c对称的两侧(参见图10和11)，也可以环绕装配孔200c的四周设置(参见图12和13)，绝缘件连接部206b相对于顶盖片连接部206a的位置与插槽的位置相对应，以插入对应的插槽内。
[0079]同样的，如图6至7所示，在本实施例中，连接件配合部200a也可以采用通孔形式，当顶盖片连接部206a穿过连接件配合部200a之后可以由下方卡住该通孔，防止绝缘件200发生移动。为了减少对动力电池内部空间的占用，连接件配合部200a可以采用上小下大的阶梯孔，这样顶盖片连接部206a用来卡住连接件配合部200a的部分可以处于绝缘件200的内部，而不会凸出绝缘件200而占用动力电池的更多空间。在上述情况下，顶盖片连接部206a可以采用铆钉的形式，将铆钉穿过连接件配合部200a之后通过铆压的方式将铆钉的头部铆平，从而卡住连接件配合部200a。
[0080]在本实施例中，导电片202通过导电片连接部200b与顶盖片10绝缘固定。为了便于连接，可以将导电片连接部200b设置为卡槽，导电片202的边缘可以卡接在卡槽内。这样便能够使导电片202通过绝缘件牢固地固定在顶盖片10上，从而防止导电片202在正常组装以及使用过程中因自身位移而发生断裂失效的问题。
[0081]本实施例还提供了一种动力电池，通过采用本实施例所提供的动力电池顶盖能够有效防止因导电片在使用过程中发生断裂、失效或者变形而引起的故障，同时还可具备较大的内部空间。
[0082]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。凡在本申请的精神和原则之内，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。
【主权项】
1.一种动力电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元， 所述第一电极单元包括翻转片、绝缘件以及导电片， 所述顶盖片上设置有翻转片连接孔，所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述绝缘件位于所述顶盖片的下方，所述绝缘件与所述顶盖片相连，所述导电片通过所述绝缘件与所述顶盖片绝缘固定并与所述翻转片电连接， 在动力电池内部压力超过基准压力时所述翻转片翻转并断开与所述导电片的电连接。2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件与所述顶盖片粘接固定。3.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述第一电极单元还包括连接件， 所述绝缘件上设置有连接件配合部以及导电片连接部，所述连接件与所述顶盖片相连，并与所述连接件配合部配合连接，以固定所述绝缘件，所述导电片通过所述导电片连接部固定。4.根据权利要求3所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件包括顶盖片连接部以及绝缘件连接部， 所述顶盖片连接部与所述顶盖片相连，所述绝缘件连接部与所述连接件配合部配合连接。5.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件配合部为插槽，所述插槽沿垂直于所述顶盖片的厚度方向延伸，所述绝缘件连接部为插块，所述插块插入所述插槽内。6.根据权利要求5所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件配合部为多个，环绕或对称设置在所述绝缘件的边缘，每个所述插槽至少与一个所述连接件相配合。7.根据权利要求6所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件连接部设置在所述顶盖片连接部的一侧。8.根据权利要求5所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件上还设置有装配孔，所述连接件配合部设置在所述装配孔的内壁上，所述连接件设置在所述装配孔内。9.根据权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件连接部设置在所述顶盖片连接部的边缘。10.根据权利要求9所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件配合部对称设置在所述装配孔的两侧，所述绝缘件连接部对称设置在所述顶盖片连接部的两侧。11.根据权利要求9所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件配合部环绕设置在所述装配孔的四周，所述绝缘件连接部环绕设置在所述顶盖片连接部的四周。12.根据权利要求6或8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片连接部的上表面与所述绝缘件的上表面齐平，所述顶盖片连接部与所述顶盖片的下表面焊接。13.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述顶盖片上设置有固定孔，所述连接件与所述固定孔配合固定连接。14.根据权利要求13所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔为通孔。15.根据权利要求14所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔为上大下小的阶梯孔，所述连接件与所述固定孔卡接配合。16.根据权利要求13所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔为开设在所述顶盖片的下表面的盲孔。17.根据权利要求13至16任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述固定孔与所述连接件焊接固定。18.根据权利要求4至11、13至16任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述导电片连接部为卡槽，所述导电片的边缘卡在所述卡槽内。19.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至18任一项所述的动力电池顶盖。
【文档编号】H01M2/04GK105870366SQ201610399622
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】李全坤, 郭剑, 朱凌, 邓平华, 王鹏, 吴凯
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司