一种密封电池盖板的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种密封电池盖板和单体电池。


背景技术：

2.锂离子电池具有功率密度大、可快速充放电以及使用寿命长的特点，目前已经成为电池能源市场的主流，并被广泛应用于汽车动力装置、储能装置、电动工具、电子电器、紧急设备和军事领域等。随着设备的发展，人们对锂离子电池的性能，尤其是对锂离子电池的可靠性、安全性及使用性价比提出了更高的要求。
3.现有的锂离子电池的电池盖板板中，极柱通常采用机械加工(如摩擦焊接、数控铣床、车床等)制造而成，工序繁多，制造复杂；且盖板组合件的零件多，结构复杂，制造费用高，据统计单是电池盖板铝壳结构件费用目前占据单体电池费用的10％～40％之间，致使锂离子电池模组成本费用高昂，不利于行业的发展。
4.基于此，亟需一种密封电池盖板来解决锂离子电池如上提到的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种密封电池盖板板，在密封组件装配过程中形成两道二次密封，保证了盖板与极柱之间的密封可靠性；简化了极柱的制作工艺，简化了盖板结构，节省了成本。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种密封电池盖板，包括：
8.盖板，所述盖板的第一侧面一体设置有凹台阶，所述凹台阶上开设有安装孔，所述安装孔上设有容纳区；所述第一侧面的背面为第二侧面，所述第二侧面上设置的有容纳区；
9.极柱，所述极柱设置有周侧凸出的限位部，所述限位部是由板材变薄拉伸成型中空壳体后底部厚度料区直接冷镦而成，所述的极柱包含正极柱和负极柱；所述正极柱是单种材料，所述负极柱有单种或铜铝两材种材质符合而成，再经连续冲压一次成型，简化了结构，节省了成本。
10.绝缘密封体，所述绝缘密封体设置在盖板和极柱之间或环形固定体与极柱之间，绝缘体设置有内中空的容纳区，注塑成型；在密封组件中受压起二次密封和绝缘，确保了密封组件密封可靠性。
11.密封件，所述密封件是耐温耐腐蚀的低硬度材料；所述密封件设置在盖板与极柱凸缘之间；或设置在极柱下大端面与密封件环形压板之间，封堵电池内部电解液外漏。
12.环形压板，所述环形压板上设置有中心孔，中心孔上设置极柱周侧凸出限位部的容纳区，固定极柱；或所述环形压板设置在盖板第二侧面的容纳区内并侧周边缝焊，
13.绝缘支架，所述绝缘支架由绝缘塑料注塑成型，所述绝缘支架上设置有安装孔，所述绝缘支架设置在盖板与极柱或盖板与极耳连接片之间，避免极耳连接片或极耳与盖板导通。
14.固定体，所述固定体上设置有中心孔，固定体由厚度板材锻压压薄提高支撑强度硬度。
15.优选地，所述密封件包括第一注塑体，所述第一注塑体朝向所述盖板所述第一侧面、设置在所述极柱侧周凸出与盖板第一侧面的容纳区内，或设置在压板、极柱与盖板三者间组成容纳区内。
16.优选地，所述密封件包括极柱，所述极柱的周侧凸出设有限位部，所述极柱是同种材质板材和/或者是铜铝两种材质复合板材，极柱由板材冲压拉伸成型，所述极柱在拉伸成型后在底部凸包料厚区域再镦出极柱周侧凸出的限位部；所述极柱凸缘直接由板材拉伸成型，简化制造工艺，简化了结构，节省了成本。
17.优选地，所述注塑体还包括第二注塑件即绝缘支架，安装在所述盖板的第二侧面，将盖板与极柱、极耳连接片绝缘，同时在电池内部对电芯起支撑作用。
18.优选地，所述密封件还括绝缘密封体，所述第绝缘密封体是设置有内部容纳区的中空薄壁环套。设置在盖板凸包与极柱之间，起绝缘密封和支撑作用，装配后压后对密封件二次密封，提高密封件的可靠性。
19.优选地，所述电池盖板还包括金属固定体，所述固定体是设置有内部中空的凸包冲压拉伸环件或扁平冲压环件，设置在盖板的第一侧面或者第二侧面，固定并压紧绝缘密封体和密封件；或者固定极柱并压紧第一注塑体薄片。
20.优选地，所述盖板还包括极耳连接体，经冲压拉伸成型，设置为扁平状或内部中空的凸包状，焊接在极柱下大端面上。
21.优选地，所述电池盖板还包括注液孔，所述注液孔封堵有注液密封件。
22.优选地，所述电池盖板还包括防爆阀，所述防爆阀设置在所述盖板上。
23.本发明的有益效果：
24.密封组件设置有极柱，是同种材质和/或者是铜铝两种复合材质板料，极柱周侧凸出设有限位部，由板材冲压拉伸成型，在拉伸成型后在底部料厚区域再镦出极柱周侧凸出的限位部，极柱凸缘直接由板材变薄拉伸成型，在极柱变薄拉伸、冷镦周侧限位部、镦压台阶的过程中，由连续冲压模具一次性完成，省去了现有极柱由机械加工制作的工艺，减少了制作工序和人工费用，简化了结构，节省了成本。
25.密封组件上设置有内部容纳区的中空环形绝缘密封体，单独注塑成型后，将极柱穿插在绝缘密封体的容纳区内，再将极柱与绝缘密封体的组件固定在盖板中空凸包内或固定体内，除密封件对密封组件密封外，绝缘密封体对密封件进行二次密封提高了产品密封的可靠性；同时因绝缘密封体是单独注塑成型而非常规的将盖板埋件于模具中注塑，降低加工难度，提高的生产效率，降低了制造成本。
26.密封组件盖板上设置有中空凸包，凸包上设置用于安装极柱的安装孔，极柱的周侧凸台处设置为限位部，极柱穿插在环形密封体后的组件，安装在盖板中空凸包的容纳区，或环形固定体内。凸包与盖板一体设置也可以减少盖板的部件数量和组装工序，降低加工难度，同时可以快速并准确地安装极柱，降低了时间成本，简化了结构，节省了成本。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例一提供的电池盖板的剖视图；
28.图2是本实用新型实施例二提供的电池盖板的剖视图
29.图3是图1中a处的局部放大图；
30.图4是图2中b处的局部放大图；
31.图5是本实用新型实施例三提供的电池盖板的剖视图；
32.图6是本实用新型实施例四提供的电池盖板的剖视图；
33.图7是本实用新型实施例一/二提供的极柱正反面3d视图；
34.图8是本实用新型实施例三/四提供的绝缘密封体正反面3d视图。
35.1－极柱，2－绝缘固定体，3－密封件，4－盖板，5－绝缘支架，6－极耳连接片，7－限位部，8－中心凹锥点，9－凹台阶，10－极柱凸缘，11－金属固定体压板，12－绝缘体，13－绝缘密封体，14－环形压板，15－固定体
具体实施方式
36.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型中，绝缘体、绝缘固定体、绝缘密封体都是绝缘体，不同实施例中所置位置不同，作用也会不同，但本质上都有绝缘和固定作用；密封件本身也是绝缘材料；其它未注绝缘的组件零件一般是铝料、铜料等金属材料。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
41.实施例一
42.1.一种密封电池盖板，包括：盖板4，所述盖板4的第一侧面一体设置有凹台阶9，所述凹台阶9上开设有安装孔，所述安装孔上设有容纳区；极柱1和绝缘固定体2设置于盖板4的容纳区内；密封件3设置在盖板4下面与极柱凸缘10上；绝缘支架5设置在盖板4和极柱1的极柱凸缘10之间，极耳连接片6焊接在极柱凸缘10下大端面或极柱端面的正背面。
43.极柱1，所述极柱1的周侧凸出设置有限位部7，所述极柱1是同种材质铝板材和/或者是铜铝两种材质的复合板材，极柱1由板材冲压变薄拉伸成型，极柱端面即凸包平面料
厚，周侧料薄，极柱1在拉伸成型后在极柱端面即凸包平面料厚区域再镦出极柱周侧凸出的限位部7；极柱凸缘10直接由板材拉伸成型，整个极柱1由模具一次性冲压成型，简化了结构，节省了成本。
44.极柱1的平面形状可设置为圆形、方形、腰形，多边形等。
45.所述盖板组件，包括极柱1、绝缘固定体2、密封件3、盖板4、绝缘支架5和连接片6；盖板4第一侧面与绝缘支架5上面贴合，绝缘支架上设置的有容纳区；极柱1和密封件3设置在盖板4和绝缘支架5的容纳区内，且密封件3两面分别与盖板4及极柱凸缘10贴合，压紧后，再埋件注塑成型绝缘固定体2，最后将极耳连接片焊接在极柱凸缘10另一下侧面。
46.实施例二
47.一种密封电池盖板，包括：盖板4，所述盖板4上开设有安装孔，所述极柱1上端面设置有模组铝排焊接起定位作用的中心凹锥点8和绝缘体12 设置于盖板4安装孔内；所述金属固定体压板11中间设置有安装孔，安装孔上设置有容纳区，容纳极柱周测凸出限位部7；密封件3设置在盖板4下面与极柱凸缘10面上之间且在绝缘支架5的安装孔内；绝缘支架5设置在盖板4下面和极柱1的极柱凸缘10之间，极耳连接片6焊接在极柱凸缘10 下面。
48.极柱1，所述极柱1的周侧凸出设有限位部7，上端面设置有模组铝排焊接起定位作用的中心凹锥点8，所述极柱1是同种材质铝和/或者是铜铝两种材质的复合板料，极柱1由板材冲压变薄拉伸成型，极柱端面即凸包平面料厚，周侧料薄，极柱1在冲压拉伸成型后在极柱端面即凸包平面料厚区域再镦出极柱周测凸出的限位部7；极柱凸缘10直接由板材拉伸成型，整个极柱1由模具一次性冲压成型，简化了结构，节省了成本。
49.极柱1的平面形状可设置为圆形、方形、腰形，多边形等。
50.密封电池盖板，包括金属固定体压板11、极柱1、绝缘体12、密封件 3、盖板4、绝缘支架5和连接片6；密封组件各零件先分别由金属板材冲压 /塑胶注塑成型好。金属固定体压板11是冲压而成，设置在绝缘体块12上面并与之贴合；盖板4第一侧面与绝缘体块12下面贴合，第二侧面与绝缘支架5和密封件3上面同时贴合；极柱1和密封件3设置在盖板4和绝缘支架5的容纳区内，且密封件3两面分别与盖板4第二侧面及极柱凸缘10贴合，压紧后，再将极柱1周侧凸出限位部7冷镦与金属固定体压板11铆压或再焊接成为整体。
51.实施例三
52.一种密封电池盖板，包括：盖板4，所述盖板4第一侧面上开设有凸包，凸包上设置有安装孔，安装孔处设置有容纳区；第一侧面背面即第二侧面设置有环形压板14的容纳区，极柱1冲压而成；绝缘密封体13设置有内中空的容纳区，单独注塑成型；绝缘密封体13和极柱1设置于盖板4的容纳区内；密封件3设置在极柱1的下大端面，并与环形压板14上面贴合，将环形压板14置于与盖板4第二侧面容纳区内并压紧，再将环形压板14与盖板4相结合缝隙处焊接成为整体；绝缘支架5上设置有安装孔，将绝缘支架5与盖板4第二侧面贴合，将极耳连接片6安装于绝缘支架5的安装孔内，将极耳连接片6凸包外上端面与极柱1下大端面贴合压紧后焊接成为整体，完全导通。
53.所述密封组件，所述极柱1、绝缘密封体13、盖板4、环形压板14、密封件3、绝缘支架5、极耳连接片6各组件事先制作好，再按：盖板4容纳区内装入绝缘密封体13，绝缘密封体13容纳区内装入极柱1，极柱1下大端面安装密封件3，再将环形压板14安装在盖板4第二侧面容纳区内，最后将盖板4和环形压板14压紧贴合后侧周缝焊焊接，绝缘密封体13和密封件 3
受极柱1下大端面和环形压板14两面挤压形成两道二次密封，确保了密封的可靠性。
54.绝缘密封体13的平面形状可设置为圆形、方形、腰形，多边形等。
55.实施例四
56.一种密封电池盖板，包括：盖板4，所述盖板4第一侧面上开设有安装孔，安装孔处设置有容纳区；极柱1冲压而成；绝缘密封体13设置有内中空的容纳区，单独注塑成型；固定体15设置有内中空的容纳区，单独冲压拉伸成型；绝缘密封体13和极柱1穿插安装于固定体15的容纳区内；密封件3设置在极柱1的下大端面，并与盖板4上容纳区面贴合；绝缘支架5上设置有安装孔，置于与盖板4第二侧面与极耳连接片6凸缘之间；极耳连接片6上设置有凸台，冲压成型，将极耳连接片6凸台装入绝缘支架5的安装孔内且极耳连接片6凸台上端面与极柱1下大端面贴合压紧后焊接，使极柱 1与极耳连接片6成为整体，完全导通。
57.所述密封组件，所述极柱1、绝缘密封体13、盖板4、固定体15、密封件3、绝缘支架5、极耳连接片6各组件事先制作好，再按：绝缘密封体13 容纳区内装入极柱1，将极柱1与绝缘密封体13的组合件装入固定体15的容纳区内；盖板4容纳区内装入密封件3，再将极柱1、绝缘密封体13、固定体15的组合件安装在盖板4第一侧面容纳区内，且极柱1下大端面与密封件3贴合，最后将盖板4与极柱1、绝缘密封体13、和固定体15的组合件压紧贴合后固定体15凸缘周侧缝焊焊接且固定体凸缘下平面与盖板4容纳区上平面贴合；绝缘密封体13和密封件3受极柱1下大端面和盖板4容纳区面挤压形成两道二次密封，确保了密封的可靠性。
58.绝缘密封体13的平面形状可设置为圆形、方形、腰形，多边形等。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。