一种铆钉、电池盖板组件和电池模组的制作方法

本发明涉及新能源电池的，具体地说，涉及一种铆钉、电池盖板组件和电池模组。

背景技术：

1、锂电池的高能量密度、无记忆效应、单节循环周期长、高效清洁无污染等特点，使其得到了广泛应用。电池的安全性一直是行业关注的重中之重。同时安全性好的电池更能获得市场的青睐，各大电池厂和主机厂也竞相设计高安全性的电池产品，通过严苛的热失控测试试验来验证电池的安全性。

2、而电芯作为电池的储电元件，电池在使用时，会因为充电器等因素，以及随着电池内部化学反应，壳体内部会产生异常气体，导致电池的壳体内部压力过大，如果壳体的内部压力持续增大，则会导致电池的内部压力过大，从而发生电池爆炸事故。电池发生爆炸，轻则损坏电子产品，重则伤及用户，并且，对于大电池而言，如新能源汽车领域、大巴车以及储能电站等，电池爆炸则直接威胁到人的生命财产安全。

3、为此，当电池的内部压力过大时，为了防止电池爆炸，需要将电池的壳体内的压力外泄，现时防爆方法是在电池的盖板上设置爆破片，当电池的内部压力过大时，通过爆破片爆破外泄压力。但是在电池成组连接形成模组后，当一个电池电流过大时，引起的气体膨胀可以通过防爆阀缓解，但是该电池的电流热量仍然会通过连接排传递到相邻的电池上，从而使得整个电池模组发生热失控，进而带来较大的安全风险。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有技术中，仅设置防爆阀外泄电池压力，无法阻挡模组中电池间热量传递，带来安全风险的问题，本发明提供一种铆钉，能够阻断热量通过连接排传递到临近的电池上，从而有效缓解热传递和热失控现象的发生，保障电池模组的安全性能。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种铆钉，包括头部和杆部，所述杆部具有与头部连接的中空连接段，和位于自由端的实心冲压段，所述头部上开设有进气孔，所述中空连接段内部具有与进气孔连通的通气腔，所述中空连接段的周壁上具有环状的薄弱部。

6、进一步地，所述连接段的外径大于冲压段的外径，连接段包裹冲压段的部分外周面。

7、进一步地，所述连接段的内径大于冲压段的外径，连接段与冲压段的连接处具有阶梯段，阶梯段连通内腔开设有环绕冲压段的环形凹槽，以形成所述薄弱部。

8、进一步地，在所述杆部的轴向方向上，所述环形凹槽位于所述冲压段外周面和连接段内周面之间。

9、进一步地，所述通气腔连通进气孔形成柱状内腔结构，所述连接段周壁的厚度小于所述头部的厚度和冲压段的轴向厚度。

10、一种电池盖板组件，包括设置有通孔的盖板组件，盖板组件一侧设置有端子组件，端子组件上设置有与所述通孔对应的安装孔，所述盖板组件另一侧设置有上述的铆钉中的头部，所述杆部穿过通孔和安装孔，以连接盖板组件和端子组件。

11、进一步地，所述端子组件包括相互扣合连接的压板和绝缘板，所述绝缘板上开设安装孔的直径大于压板上的安装孔，所述连接段穿过绝缘板上的安装孔与压板抵接，所述冲压段穿过压板上的安装孔。

12、进一步地，所述盖板组件包括相互组合连接的基板和止动架，所述基板和止动架上开设通孔，所述基板面向绝缘板一侧开设有卡槽，所述绝缘板上设置有与卡槽卡接的卡凸。

13、进一步地，所述止动架面向头部一侧开设有沉槽，所述铆钉头部安装在沉槽中。

14、进一步地，所述止动架上开设的通孔直径小于基板上的通孔，以形成避让空间，所述连接段上套设有密封圈，密封圈包括填充避让空间的基部，和被夹持在通孔、安装孔内侧壁和连接段外周面之间的环状延伸段。

15、一种电池模组，包括若干个依次电连接的电池，电池应用上述的电池盖板组件，所述相邻电池的端子组件通过连接排连接。

16、3、有益效果

17、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

18、(1)本发明提供的铆钉，将铆钉的杆部分为实心的冲压段和空心的连接段，并在连接段的周壁上设置环状的薄弱部，可以在电池内部气压过大时，连接段上的环状薄弱部优先爆开，从而使得连接段与冲压段分离，从而断开电池端子之间的电流传递，保护相邻的电池不被热传递和电流传导，从而有效控制电芯失效引发的热失控风险。

19、(2)本发明提供的铆钉，连接段的外径大于冲压段的外径，可以加强铆钉的结构强度，连接段的内径也大于冲压段的外径，从而在阶梯段上连通内腔开设环形凹槽，从而形成薄弱部，可以在环状的薄弱部爆开之后，使得铆钉的连接段和冲压段完全断开，从而保证在电池内部气压过大时，可以使得电芯的正负极完全断开。

20、(3)本发明提供的电池盖板组件，采用上述经过结构改造的铆钉，可以在电池内部压力过大时，通过爆开薄弱部，使得连接段和冲压段分离，从而断开电池正负极之间的电流，保护相邻的电池不被热传递和电流传导，从而有效控制电芯失效引发的热失控风险。

21、(4)本发明提供的电池盖板组件，连接段穿过绝缘板上的安装孔与压板抵接，可以起到定位作用，在安装时确定压板、塑料件和密封钉等结构件的位置，简化安装工艺，且提升盖板结构件组装的精度，并且在薄弱部爆开后，也可以保证正负极端子组件可以和盖板组件分离。

22、(5)本发明提供的电池盖板组件，头部安装在沉槽中，可以在安装铆钉时起到定位的作用，并提升盖板组件的结构紧凑度，在连接段上套设密封圈，密封圈中的基部和环状延伸部，可以更好地起到密封的作用，也可以使得盖板组件各结构连接更加紧凑。

23、(6)本发明提供的电池模组，通过连接排连接相邻电池的端子组件，可以在薄弱部爆开，正负极端子组件和盖板组件分离后，通过连接排连接断开的压板和绝缘板，从而避免在开阀后，散落的零件造成其他安装隐患，同时阻断了热量通过连接排传递到相邻的电池上，有效缓解热传递和热失控现象的发生。

技术特征：

1.一种铆钉，包括头部(1)和杆部(2)，其特征在于，所述杆部(2)具有与头部(1)连接的中空连接段(201)，和位于自由端的实心冲压段(202)，所述头部(1)上开设有进气孔(101)，所述中空连接段(201)内部具有与进气孔(101)连通的通气腔(203)，所述中空连接段(201)的周壁上具有环状的薄弱部(204)。

2.根据权利要求1所述的铆钉，其特征在于，所述连接段(201)的外径大于冲压段(202)的外径，连接段(201)包裹冲压段(202)的部分外周面。

3.根据权利要求2所述的铆钉，其特征在于，所述连接段(201)的内径大于冲压段(202)的外径，连接段(201)与冲压段(202)的连接处具有阶梯段，阶梯段连通内腔开设有环绕冲压段(202)的环形凹槽(205)，以形成所述薄弱部(204)。

4.根据权利要求3所述的铆钉，其特征在于，在所述杆部(2)的轴向方向上，所述环形凹槽(205)位于所述冲压段(202)外周面和连接段(201)内周面之间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的铆钉，其特征在于，所述通气腔(203)连通进气孔(101)形成柱状内腔结构，所述连接段(201)周壁的厚度小于所述头部(1)的厚度和冲压段(202)的轴向厚度。

6.一种电池盖板组件，包括设置有通孔(301)的盖板组件(3)，盖板组件(3)一侧设置有端子组件(4)，端子组件(4)上设置有与所述通孔(301)对应的安装孔(401)，其特征在于，所述盖板组件(3)另一侧设置有权利要求2-5任一项所述的铆钉中的头部(1)，所述杆部(2)穿过通孔(301)和安装孔(401)，以连接盖板组件(3)和端子组件(4)。

7.根据权利要求6所述的电池盖板组件，其特征在于，所述端子组件(4)包括相互扣合连接的压板(402)和绝缘板(403)，所述绝缘板(403)上开设安装孔(401)的直径大于压板(402)上的安装孔(401)，所述连接段(201)穿过绝缘板(403)上的安装孔(401)与压板(402)抵接，所述冲压段(202)穿过压板(402)上的安装孔(401)。

8.根据权利要求7所述的电池盖板组件，其特征在于，所述盖板组件(3)包括相互组合连接的基板(302)和止动架(303)，所述基板(302)和止动架(303)上开设通孔(301)，所述基板(302)面向绝缘板(403)一侧开设有卡槽(3021)，所述绝缘板(403)上设置有与卡槽(3021)卡接的卡凸(4031)。

9.根据权利要求8所述的电池盖板组件，其特征在于，所述止动架(303)上开设的通孔(301)直径小于基板(302)上的通孔(301)，以形成避让空间(304)，所述连接段(201)上套设有密封圈(5)，密封圈(5)包括填充避让空间(304)的基部(501)，和被夹持在通孔(301)、安装孔(401)内侧壁和连接段(201)外周面之间的环状延伸段(502)。

10.一种电池模组，包括若干个依次电连接的电池(6)，其特征在于，电池(6)应用权利要求6-9任一项所述的电池盖板组件，所述相邻电池(6)的端子组件(4)通过连接排(7)连接。

技术总结
本发明涉及一种铆钉、电池盖板组件和电池模组，属于新能源电池的技术领域，其包括头部和杆部，所述杆部具有与头部连接的中空连接段，和位于自由端的实心冲压段，所述头部上开设有进气孔，所述中空连接段内部具有与进气孔连通的通气腔，所述中空连接段的周壁上具有环状的薄弱部。本发明提供的铆钉，将铆钉的杆部分为实心的冲压段和空心的连接段，并在连接段的周壁上设置环状的薄弱部，可以在电池内部气压过大时，连接段上的环状薄弱部优先爆开，从而使得连接段与冲压段分离，从而断开电池端子之间的电流传递，保护相邻的电池不被热传递和电流传导，从而有效控制电芯失效引发的热失控风险。

技术研发人员：查文兵,曹勇,贺文文,凌生斌,何帆
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15