一种电池顶盖的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池顶盖。


背景技术：

2.现有电池中，电池顶盖的注液孔密封一般采用密封钉与注液孔配合实现密封。现有的密封钉通常会在表面进行一种凹槽设计，以在密封钉与注液孔焊接时进行应力(废气)释放，从而达到焊接不开裂的效果。但是，密封钉在表面进行凹槽设计会增加一道工序，在增加工时的情况下还增加了成本，而如果密封钉不在表面进行凹槽设计，密封钉与注液孔焊接过程中应力会无法释放，进而会导致焊接位置出现大概率开裂现象。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电池顶盖，用于解决现有电池顶盖的注液孔采用密封钉与注液孔配合进行密封，密封过程中如果应力无法释放会导致焊接位置出现大概率开裂现象的问题。
4.本技术提供一种电池顶盖，包括：
5.顶盖本体，
6.注液孔，开设于所述顶盖本体；所述注液孔具有第一侧面；
7.密封钉，收容于所述注液孔；所述密封钉具有第二侧面；
8.所述第一侧面与所述第二侧面平行，且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有配合间隙；
9.焊接部，连接所述密封钉和所述顶盖本体，所述焊接部将至少部分的所述配合间隙填充。
10.本方案中，在顶盖本体上开设注液孔用于电解液的注入。密封钉收容于注液孔，用于对注液孔进行密封，使电芯与外界环境隔绝，保证电池工作所需的化学环境，且能够防止电解液泄漏。注液孔的第一侧面与密封钉的第二侧面之间具有配合间隙，焊接部连接密封钉和顶盖本体，将至少部分的配合间隙填充，配合间隙能够使焊接过程中应力得到释放，不用在密封钉表面进行凹槽设计，降低了密封钉的加工成本。将注液孔的第一侧面与密封钉的第二侧面设计成平行，保证配合间隙上下表面间距相同，这样焊接前后的骤冷骤热过程中焊接处在其上下表面承受的应力相同，从而大幅度降低了焊接位置底部或顶部开裂风险。
11.在一种可能的设计中，所述焊接部具有熔池底端，所述熔池底端与所述配合间隙的底部之间具有设定的距离。
12.本方案中，焊接过程中，高温焊液进入配合间隙使临近的密封钉和注液孔熔化，熔化的密封钉和注液孔结构与焊液一起形成焊接部，熔池底端与配合间隙的底部之间具有设定的距离，能够使应力得到更好地释放，从而大幅度降低了焊接位置底部或顶部开裂风险。
13.在一种可能的设计中，所述注液孔包括连通的第一注液孔和第二注液孔；所述第
一注液孔具有所述第一侧面；
14.所述密封钉收容于所述第一注液孔；
15.所述电池顶盖还包括密封柱，所述密封柱收容于所述第二注液孔。
16.本方案中，注液孔包括连通的第一注液孔和第二注液孔，密封钉安装时，先将密封柱收容于第二注液孔中，再将密封钉收容于第一注液孔中，可以有效地避免焊接前密封钉3脱出或者移位。
17.在一种可能的设计中，所述第一注液孔的顶部直径为2-50mm。
18.本方案中，通过对第一注液孔的顶部直径的限定，能够更加方便电解液的注入，也与密封钉的设计尺寸相匹配，以实现更有效地应力释放。
19.在一种可能的设计中，所述第一注液孔的顶部直径为7-10mm。
20.在一种可能的设计中，所述第一注液孔的底部直径为2-50mm。
21.本方案中，通过对第一注液孔的底部直径的限定，能够更加方便电解液的注入，也与密封钉的设计尺寸相匹配，以实现更有效地应力释放。
22.在一种可能的设计中，所述第一注液孔的底部直径为7-10mm。
23.在一种可能的设计中，所述配合间隙的宽度小于或等于0.5mm。
24.在一种可能的设计中，所述配合间隙的宽度为0.2mm。
25.本方案中，通过对配合间隙宽度的尺寸限定，能够使焊接过程中应力得到更加充分地释放。
26.在一种可能的设计中，所述第一注液孔具有第一底面，所述密封钉具有第二底面；所述第一侧面与所述第一底面的夹角和所述第二侧面与所述第二底面的夹角之间满足：
27.m＝n+k；
28.其中，m为所述第一侧面与所述第一底面的夹角；n为所述第二侧面与所述第二底面的夹角；
29.k的角度范围是-10
°‑
10
°
。
30.本方案中，对第一侧面与第一底面的夹角和第二侧面与第二底面的夹角关系进行限定，有利于密封钉和顶盖本体的焊接。
31.在一种可能的设计中，所述第一注液孔的深度和所述密封钉的厚度之间满足：
32.a＝b+c；
33.其中，a为所述第一注液孔的深度；b为所述密封钉的厚度；
34.c的尺寸范围是0-1mm。
35.在一种可能的设计中，c的尺寸为0.05mm。
36.本方案中，对第一注液孔的深度和密封钉的厚度的相对尺寸进行限定，使第一注液孔的深度大于等于密封钉，能使密封钉能够更加顺畅地、更加稳定地收容于第一注液孔内。
37.在一种可能的设计中，焊接后，所述密封钉超出所述第一注液孔1
±
0.05mm。
38.本方案中，焊接后，密封钉会超出第一注液孔一定高度，如果高度太低会影响贴片的贴顶，高度太高会使贴顶后的贴片外观不良。
39.在一种可能的设计中，所述第一侧面与所述第二侧面均为倾斜面。
40.本方案中，将第一注液孔的第一侧面与密封钉的第二侧面设计成倾斜面，安装时，
密封钉能够更加顺畅地收容于第一注液孔内，且倾斜面的设计能延长配合间隙的长度，焊接过程中，焊液能更多地填充于配合间隙，使注液孔和密封钉的结合更加牢固。
41.在一种可能的设计中，所述顶盖本体具有顶盖顶面，所述第一侧面与所述顶盖顶面的夹角α大于等于90
°
，小于180
°
。
42.本方案中，对第一侧面与顶盖本体的顶盖顶面的夹角α进行限定，使第一侧面保持合适的倾斜角度，使密封钉安装更加顺畅，使配合间隙维持更合适的长度，保证焊接的紧密性。
43.本技术还提供一种二次电池，包括：
44.壳体，具有开口；
45.电极组件，容纳在所述壳体中，所述电极组件包括负极极片、正极极片以及设置在所述负极极片和所述正极极片之间的隔离膜；和
46.上述的电池顶盖，覆盖所述壳体的开口，以将所述电极组件封闭在所述壳体中。
47.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，并不能限制本技术。
附图说明
48.图1为本技术所提供电池顶盖在一种具体实施例中的俯视图；
49.图2为本技术所提供电池顶盖在一种具体实施例中的剖视图；
50.图3为本技术注液孔的结构示意图；
51.图4为图1中i处的放大图；
52.图5为图4中ii处在焊接前的结构示意图；
53.图6为图4中ii处在焊接后的结构示意图。
54.附图标记：
55.1-顶盖本体；
56.11-顶盖顶面；
57.2-注液孔；
58.21-第一注液孔；
59.210-配合间隙；
60.211-第一侧面；
61.212-第一底面；
62.22-第二注液孔；
63.3-密封钉；
64.31-第二侧面；
65.32-密封钉顶面；
66.33-第二底面；
67.4-焊接部；
68.41-熔池底端；
69.5-密封柱；
70.6-电极端子。
71.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
72.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
73.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
74.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
75.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
76.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
77.本技术实施例提供了一种二次电池，包括壳体、电极组件和电池顶盖。
78.其中，壳体可为六面体形，也可为其他形状，且该壳体内部形成容纳腔，用于容纳电极组件和电解液，壳体的一端开口，使得电极组件可通过该开口放置于壳体的容纳腔，且容纳腔内可设置有多个电极组件，多个电极组件相互堆叠。其中，壳体可包括金属材料，例如铝或铝合金等，也可包括绝缘材料，例如塑胶等。
79.电极组件包括电极单元和极耳，其中，电极单元包括负极极片、正极极片和隔离膜，其中，隔离膜位于相邻负极极片与正极极片之间，用于隔开负极极片与正极极片。
80.在一种可能的设计中，负极极片、隔离膜与正极极片三者顺序堆叠并卷绕，形成电极组件的电极单元，即该电极单元为卷绕式结构，在另一种可能的设计中，负极极片、隔离膜与正极极片三者顺序堆叠，形成电极组件的电极单元，该电极单元为叠片式结构。同时，电极单元形成后具有缝隙，电解液能够通过缝隙进入电极单元内，浸润负极极片与正极极片。
81.其中，负极极片包括负极集流体(例如铜箔)和涂覆在负极集流体表面的负极活性物质层(例如碳或硅)，正极极片包括正极集流体(例如铝箔)和涂覆在正极集流体表面的正极活性物质层(例如三元材料、磷酸铁锂或钴酸锂)。负极极耳与负极极片相连，并从电极单元中伸出，且负极极耳可直接由负极集流体裁切而成；正极极耳与正极极片相连，并从电极单元中伸出，且正极极耳可直接由正极集流体裁切形成。
82.本技术实施例还提供一种电池顶盖，如图1至图4所示，电池顶盖包括顶盖本体1、注液孔2、密封钉3和焊接部4，顶盖本体1固定于壳体的开口，从而将电极组件和电解液封闭于壳体的容纳腔，电极端子6设置于顶盖本体1，并包括负极电极端子和正极电极端子，两电
极端子6与对应的极耳之间通过转接片电连接。注液孔2开设于顶盖本体1，用于电解液的注入。密封钉3收容于注液孔2，用于对注液孔2进行密封，使电芯与外界环境隔绝，保证电池工作所需的化学环境，且能够防止电解液泄漏。
83.具体地，如图3和图5所示，注液孔2具有第一侧面211。参照图5，密封钉3具有第二侧面31。第一侧面211与第二侧面31平行，且第一侧面211与第二侧面31之间具有配合间隙210。焊接部4连接密封钉3和顶盖本体1，将至少部分的配合间隙210填充。
84.本实施例中，注液孔2的第一侧面211与密封钉3的第二侧面31之间具有配合间隙210，焊接部4连接密封钉3和顶盖本体1，将至少部分的配合间隙210填充，配合间隙210能够使焊接过程中应力得到释放，不用在密封钉3表面进行凹槽设计，降低了密封钉的加工成本。将注液孔2的第一侧面211与密封钉3的第二侧面31设计成平行，保证配合间隙210上下表面间距相同，这样焊接前后的骤冷骤热过程中焊接处在其上下表面承受的应力相同，从而大幅度降低了焊接位置底部或顶部开裂风险。
85.在另一个具体实施例中，如图6所示，焊接部4具有熔池底端41，熔池底端41与配合间隙210的底部之间具有设定的距离。
86.本实施例中，焊接过程中，高温焊液进入配合间隙210使临近的密封钉3和注液孔2熔化，熔化的密封钉3和注液孔2结构与焊液一起形成焊接部4，熔池底端41与配合间隙210的底部之间具有设定的距离，能够使应力得到更好地释放，从而大幅度降低了焊接位置底部或顶部开裂风险。
87.在一个具体实施例中，参照图3，注液孔2包括连通的第一注液孔21和第二注液孔22。第一注液孔21具有第一侧面211。
88.参照图4，密封钉3收容于第一注液孔21；电池顶盖还包括密封柱5，密封柱5收容于第二注液孔22。
89.本实施例中，注液孔2包括连通的第一注液孔21和第二注液孔22，密封钉3安装时，先将密封柱5收容于第二注液孔22中，再将密封钉3收容于第一注液孔21中，可以有效地避免焊接前密封钉3脱出或者移位。
90.在另一个具体实施例中，第一注液孔21的顶部直径可以为2-50mm。
91.本实施例中，通过对第一注液孔21的顶部直径的限定，能够更加方便电解液的注入，也与密封钉3的设计尺寸相匹配，以实现更有效地应力释放。当第一注液孔21的顶部直径小于2mm，第一注液孔21过小，使得电解液的注入困难，当第一注液孔21的顶部直径大于50mm，第一注液孔21过大，会对顶盖本体1的强度造成一定影响，也不利于应力的释放。
92.具体地，第一注液孔21的顶部直径可以为7-10mm，更具体地可以为7.92mm。
93.在一个具体实施例中，第一注液孔21的底部直径可以为2-50mm。
94.本实施例中，通过对第一注液孔21的底部直径的限定，能够更加方便电解液的注入，也与密封钉3的设计尺寸相匹配，以实现更有效地应力释放。当第一注液孔21的底部直径小于2mm，注液通道过小，使得电解液的注入困难，当第一注液孔21的底部直径大于50mm，会对顶盖本体1的强度造成一定影响，也不利于应力的释放。
95.具体地，第一注液孔21的底部直径可以为7-10mm，更具体地可以为7.24mm。
96.在另一个具体实施例中，配合间隙210的宽度小于或等于0.5mm。优选地，配合间隙210的宽度为0.2mm。
97.本实施例中，通过对配合间隙210宽度的尺寸限定，能够使焊接过程中应力得到更加充分地释放。
98.在一个具体实施例中，如图5所示，第一注液孔21具有第一底面212，密封钉3具有第二底面33。第一侧面211与第一底面212的夹角和第二侧面31与第二底面33的夹角之间满足：m＝n+k。
99.其中，m为第一侧面211与第一底面212的夹角。n为第二侧面31与第二底面33的夹角。k的角度范围是-10
°‑
10
°
。
100.本实施例中，对第一侧面211与第一底面212的夹角和第二侧面31与第二底面33的夹角关系进行限定，有利于密封钉3和顶盖本体1的焊接。
101.在另一个具体实施例中，第一注液孔21的深度和密封钉3的厚度之间满足：a＝b+c。其中，a为第一注液孔21的深度。b为密封钉3的厚度。c的尺寸范围是0-1mm。优选地，c的尺寸为0.05mm。
102.本实施例中，对第一注液孔21的深度和密封钉3的厚度的相对尺寸进行限定，使第一注液孔21的深度大于等于密封钉3，能使密封钉3能够更加顺畅地、更加稳定地收容于第一注液孔21内。
103.在一个具体实施例中，焊接后，密封钉3超出第一注液孔21 1
±
0.05mm。
104.本实施例中，焊接后，密封钉3会超出第一注液孔21一定高度，如果高度太低会影响贴片的贴顶，高度太高会使贴顶后的贴片外观不良。
105.在另一个具体实施例中，第一侧面211与第二侧面31均可以为倾斜面。
106.本实施例中，将第一注液孔21的第一侧面211与密封钉3的第二侧面31设计成倾斜面，安装时，密封钉3能够更加顺畅地收容于第一注液孔21内，且倾斜面的设计能延长配合间隙210的长度，焊接过程中，焊液能更多地填充于配合间隙210，使注液孔2和密封钉3的结合更加牢固。
107.在一个具体实施例中，如图3所示，顶盖本体1具有顶盖顶面11，第一侧面211与顶盖顶面11的夹角α大于等于90
°
，小于180
°
。
108.本实施例中，对第一侧面211与顶盖本体1的顶盖顶面11的夹角α进行限定，使第一侧面211保持合适的倾斜角度，使密封钉3安装更加顺畅，使配合间隙210维持更合适的长度，保证焊接的紧密性。
109.在另一个具体实施例中，参照图4，密封钉3具有密封钉顶面32，焊接后，密封钉顶面32与顶盖顶面11平齐。
110.本实施例中，将密封钉3的密封钉顶面32与顶盖顶面11平齐，能保证整个电池顶盖的表面平整度，以使电池顶盖在装配后，不会占据过多空间，提高了二次电池的能量密度。
111.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。