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。动力电池顶盖包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，第一电极单元包括翻转片、绝缘件、导电片以及连接板，顶盖片上设置有装配槽以及翻转片连接孔，装配槽由顶盖片的下表面凹陷形成，翻转片连接孔由顶盖片的上表面延伸至装配槽，连接板覆盖翻转片连接孔，翻转片密封翻转片连接孔，翻转片与连接板电连接，导电片位于翻转片的下方，并与翻转片电连接，绝缘件部分或全部塞入装配槽内并固定，并且，绝缘件固定导电片，第二电极单元设置在顶盖片上。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提高能量密度。
【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，翻转片与正极柱或者顶盖片通过焊接相连把电流导向正极端子。当电池过充，内部气压增大，推动翻转片扯断CID，把翻转片与导电片断开。
[0004]考虑到目前对动力电池的容量密度要求越来越高，对电池内部的空间利用率要求越来越高。
[0005]有鉴于此，我们有必须设计一种结构，尽量少的占用电池内部空间。
【实用新型内容】
[0006]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。
[0007]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，
[0008]所述第一电极单元包括翻转片、绝缘件、导电片以及连接板，
[0009]所述顶盖片上设置有装配槽以及翻转片连接孔，所述装配槽由所述顶盖片的下表面凹陷形成，所述翻转片连接孔由所述顶盖片的上表面延伸至所述装配槽，，所述连接板覆盖所述翻转片连接孔，
[0010]所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述翻转片与所述连接板电连接，所述导电片位于所述翻转片的下方，并与所述翻转片电连接，所述绝缘件部分或全部塞入所述装配槽内并固定，并且，所述绝缘件固定所述导电片，
[0011]述第二电极单元设置在所述顶盖片上，所述翻转片能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并脱离与所述导电片的电连接状态。
[0012]优选地，所述连接板的底部设置有凹槽，所述凹槽与所述翻转片连接孔相对，所述翻转片能够翻转进入所述凹槽中。
[0013]优选地，所述翻转片连接孔在垂直于所述顶盖片厚度方向的投影与所述凹槽在该方向的投影重合或处于其内部。
[0014]优选地，所述翻转片与所述翻转片连接孔的端部边缘密封电连接，所述第二电极单元与所述顶盖片电绝缘。
[0015]优选地，所述翻转片连接孔的端部边缘设置有一圈沉台，所述翻转片的边缘与所述沉台密封连接。
[0016]优选地，所述翻转片包括连接头、翻转部以及环状连接部，
[0017]所述翻转部为片状环面结构，所述连接头位于所述翻转部的中部，所述环状连接部环绕所述翻转部的外边缘，
[0018]所述连接头的下表面与所述导电片的上表面贴合连接，所述环状连接部与所述沉台相连。
[0019]优选地，所述翻转片与所述顶盖片一体设置。
[0020]优选地，所述绝缘件上设置有嵌槽，所述导电片的边缘嵌入所述嵌槽内。
[0021 ]优选地，所述绝缘件与所述顶盖片之间铆接。
[0022]本申请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。
[0023]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0024]本申请所提供的动力电池通过设置装配槽，并将绝缘件的至少一部分塞入开设在顶盖片上的装配槽内，能够减少对电池内部空间的占用。
[0025]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】
[0026]图1为本申请实施例所提供的动力电池顶盖的整体侧剖断面图；
[0027]图2为本申请实施例所提供的采用独立结构的翻转片的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0028]图3为本申请实施例所提供的采用一体式结构的翻转片的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图；
[0029]图4为本申请实施例所提供的装配槽与绝缘件采用铆接结构的动力电池顶盖在图1中A部分的局部放大图。
[0030]附图标记:
[0031]10-顶盖片；
[0032]100-翻转片连接孔；
[0033]102-装配槽；
[0034]104-沉台；
[0035]106-铆接件；
[0036]20-第一电极单元；
[0037]200-绝缘件；
[0038]202-导电片；
[0039]204-翻转片；
[0040]204a-连接头；
[0041]204b-翻转部；
[0042]204c-环状连接部；
[0043]206-连接板；
[0044]208-凹槽；
[0045]30-第二电极单元。
[0046]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】
[0047]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。
[0048]如图1至3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，第一电极单元20包括绝缘件200、导电片202、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以及装配槽102，装配槽102由顶盖片10的下表面凹陷形成，翻转片连接孔100则由顶盖片10的上表面延伸至装配槽102内。
[0049]翻转片204与顶盖片10可以是一体成型(例如采用冲压方式从顶盖片10上直接冲压出翻转片204)，也可以是分体成型。当翻转片204与顶盖片10采用分体成型时，可以采用焊接的方式将翻转片204固定在翻转片连接孔100内，并且要能够密封该翻转片连接孔100。
[0050]如图2和图3所示，为了更加便于第一电极单元20与外部用电设备之间进行电连接，本实施例中的第一电极单元20还包括连接板206，连接板206覆盖翻转片连接孔100。通过连接板206覆盖翻转片连接孔100能够保护翻转片204，防止其被外物刺破。连接板206与顶盖片10之间可以单独成型在再组装在一起，也可以通过冲压等方式一体成型。
[0051]为了保证电流经过翻转片204被顺利传递至连接板206上，同时又不至正负极短路，本实施例中可以将第一电极单元20与第二电极单元30全部与顶盖片10进行绝缘连接。然而，作为一种简化方案，第一电极单元20与第二电极单元30 二者之一与顶盖片10进行绝缘连接即可。例如，可将第二电极单元30与顶盖片10进行电连接，而第一电极单元20中的导电片202、翻转片204以及连接板206则均与顶盖片10绝缘连接，翻转片204与连接板206导电直连。但这种方式需要分散设置多块绝缘结构，因此不建议采用。
[0052]较为优选的方案是第二电极单元30与顶盖片10绝缘连接，翻转片204与顶盖片10直接电连接，同时连接板206也与顶盖片10电连接，从而将电能由翻转片204经顶盖片10传递至连接板206上。
[0053]同时，集成有CID的导电片202位于翻转片204的下方，常态下，导电片202与翻转片204电连接，在动力电池内部压力超过基准压力时，翻转片204能够翻转并脱离与导电片202的电连接状态。在装配时，绝缘件200的一部分或者全部塞入装配槽内，并将绝缘件200与该装配槽102进行固定。
[0054]在本实施例中，绝缘件200与装配槽102之间可以采用多种固定方式，例如粘接、卡接、铆接等。其中，粘接是直接利用粘接剂将绝缘件200与装配槽102的表面粘在一起，这种固定方式可能存在不牢靠的问题。而卡接需要在绝缘件200以及装配槽102上设置对应的卡接件，结构较为复杂。因此相较于前两者，铆接的方式最为简单，并且牢固性也较高。如图4所示，可以在顶盖片10对应装配槽102的位置形成铆接件106，在绝缘件200对应铆接件106的位置形成铆接孔(图中未标号)，装配时，将铆接件106穿过铆接孔，之后将铆接件106铆死，完成固定。导电片202通过绝缘件200进行固定。
[0055]在保持绝缘件200以及导电片202厚度不变的情况下，通过将绝缘件200塞入装配槽102的方式能够有效减小绝缘件200以及导电片202所占用的电池内部空间，有效提高电池的能量密度。
[0056]绝缘件200上可以设置嵌槽200a，导电片202的边缘则嵌入嵌槽200a内，完成与绝缘件200的连接。绝缘件200与导电片202连接固定后，最好能够使绝缘件200与导电片202的下表面齐平，以进一步减少导电片202所占用的空间。
[0057]在导电片202的CID部分设置有薄弱区，例如刻痕，翻转片204翻转的过程中会对CID进行拉扯，从而使薄弱区因承受不住拉扯力而断裂。但连接板206的存在可能会使翻转片204的翻转受到限制，造成无法扯断CID。为了避免这种情况发生，本实施例在连接板206的底部设置有凹槽208，凹槽208与翻转片连接孔100相对，为翻转片204的翻转留出足够的空间，翻转片204在受压翻转后能够进入凹槽208中，而不会被连接板206所阻挡。
[0058]为了保证翻转片204能够顺利翻转，翻转片连接孔100在垂直于顶盖片10厚度方向的投影最好与凹槽208在该方向的投影重合或者处于其内部。
[0059]在本实施例中，为了便于制造和装配，翻转片204可以与翻转片连接孔100的端部边缘进行密封连接，最好是顶部边缘。翻转片204与翻转片连接孔100之间可以通过多种方式密封连接，本实施例重点介绍其中的两种设置方式。
[0060]如图2所示，第一种方式是在翻转片连接孔100的顶部边缘设置有一圈沉台104，翻转片204的边缘与沉台104密封连接。翻转片204具体可以采用如下结构，包括连接头204a、翻转部204b以及环状连接部204c，翻转部204b为片状环面结构，连接头204a位于翻转部204b的中部，环状连接部204c则环绕翻转部204b的外边缘。装配时，连接头204a的下表面与导电片202的CID部分连接，而环状连接部204c则与沉台104相连。
[0061]如图3所示，第二种方式是将翻转片204与顶盖片10直接一体成型，可以通过模压、机加工等成型工艺。
[0062]本实施例还提供了一种动力电池，采用本实施例中的动力电池顶盖，能够提高该动力电池的能量密度。
[0063]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、导电片以及连接板， 所述顶盖片上设置有装配槽以及翻转片连接孔，所述装配槽由所述顶盖片的下表面凹陷形成，所述翻转片连接孔由所述顶盖片的上表面延伸至所述装配槽，所述连接板覆盖所述翻转片连接孔， 所述翻转片密封所述翻转片连接孔，所述翻转片与所述连接板电连接，所述导电片位于所述翻转片的下方，并与所述翻转片电连接，所述绝缘件部分或全部塞入所述装配槽内并固定，并且所述绝缘件固定所述导电片， 所述第二电极单元设置在所述顶盖片上，所述翻转片能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并脱离与所述导电片的电连接状态。2.如权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接板的底部设置有凹槽，所述凹槽与所述翻转片连接孔相对，所述翻转片能够翻转进入所述凹槽中。3.如权利要求2所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片连接孔在垂直于所述顶盖片厚度方向的投影与所述凹槽在该方向的投影重合或处于其内部。4.如权利要求1至3任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片与所述翻转片连接孔的端部边缘密封电连接，所述第二电极单元与所述顶盖片电绝缘。5.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片连接孔的端部边缘设置有一圈沉台，所述翻转片的边缘与所述沉台密封连接。6.根据权利要求5所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片包括连接头、翻转部以及环状连接部， 所述翻转部为片状环面结构，所述连接头位于所述翻转部的中部，所述环状连接部环绕所述翻转部的外边缘， 所述连接头的下表面与所述导电片的上表面贴合电连接，所述环状连接部与所述沉台相连。7.根据权利要求4所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片与所述顶盖片一体设置。8.根据权利要求1至3任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件上设置有嵌槽，所述导电片的边缘嵌入所述嵌槽内。9.根据权利要求1至3任一项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之间铆接。10.—种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的动力电池顶盖。
【文档编号】H01M2/08GK205666265SQ201620548487
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】李全坤, 朱凌波, 郭剑, 王鹏, 邓平华
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司