盖板及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池制造技术领域，具体涉及一种盖板及电池。


背景技术：

2.目前电池应用领域越来越广，而电池安全却是其中不可忽视的。一般的可充电电池为了保证极柱与顶盖的密封圈与绝缘性，会增加绝缘件、密封件等组件，这些配件的组件会严格要求其气密性；同时通过连接片焊接等方式固定在盖板上，然后将极柱通过连接片固定在盖板上，这样提高了工艺的难度与成本。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的连接片焊接在盖板上造成极柱固定的工艺难度大和成本高的缺陷，从而提供一种盖板及电池。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种盖板包括：极柱，具有凸出部；顶盖，具有第一安装孔、限位部及固定部，限位部具有缺口；其中，极柱放入第一安装孔后，凸出部与缺口配合，固定部与极柱配合，通过极柱的旋转限位部限位凸出部。
5.可选的，盖板还包括密封件，密封件设置在极柱和固定部之间，以密封极柱和顶盖。
6.可选的，盖板还包括绝缘件，绝缘件套设在极柱上且与第一安装孔的孔壁、限位部配合。
7.可选的，绝缘件注塑在极柱和顶盖之间且注塑在限位部的表面上。
8.可选的，限位部上开设有若干注液限位孔，绝缘件具有与注液限位孔配合的限位柱。
9.可选的，限位部位于固定部的上方。
10.可选的，极柱的顶面上设有用于判断极柱旋转到位的位置标示部。
11.可选的，位置标示部为长条槽，极柱旋转到位时，长条槽的延伸方向平行于顶盖的长度方向。
12.可选的，盖板还包括绝缘板，绝缘板设置在顶盖的下表面上，绝缘板具有对应于极柱的通孔及位于通孔的周向外侧的配合面，极柱的下表面与配合面在同一个平面内，或者，极柱的下表面高于配合面。
13.本实用新型还提供了一种电池，包括上述的盖板。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1、安装极柱时，将极柱放入第一安装孔后，凸出部与缺口配合，固定部与极柱配合，然后将极柱旋转一定角度，限位部限位凸出部，将限位部和固定部集成在顶盖上，即限位部和固定部与顶盖一体成型，免去连接片采用焊接等固定方式固定在顶盖上的工序，工艺过程简单，有利于降低成本，并且一体成型的结构牢固可靠，可以保证极柱安装的稳定性，从而保证生产质量。
16.2、盖板还包括密封件，密封件设置在极柱和固定部之间，以密封极柱和顶盖，密封件起到密封作用，防止外部异物进入电池内部或电解液流出，并能防止极柱在安装孔中出现晃动，也可以实现极柱与顶盖之间的绝缘，防止电芯与顶盖短路，保障电池的安全性。
17.3、盖板还包括绝缘件，绝缘件套设在极柱上且与第一安装孔的孔壁、限位部配合。绝缘件的设置可以实现极柱与顶盖之间的电绝缘，防止电芯与顶盖短路，保障电池的安全性；绝缘件包裹极柱的外周面，只保留极柱的上表面与外部线路电连接，防止限位部与外部线路误接而造成顶盖与外部线路短路。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1示出了本实用新型实施例一的盖板的分解示意图；
20.图2示出了图1的盖板的极柱示意图；
21.图3示出了图1的盖板的顶盖和绝缘件的分解示意图；
22.图4示出了图1的盖板装配后的剖视示意图；
23.图5示出了图4的盖板的局部示意图；
24.图6示出了图4的盖板的局部示意图；
25.图7示出了图1的盖板的顶盖、密封件及极柱的分解示意图；
26.图8示出了图6的密封件和极柱放入顶盖的第一安装孔中的局部示意图；
27.图9示出了图7的极柱旋转90度后的示意图；
28.图10示出了图8的极柱和顶盖上注塑完绝缘件的示意图；
29.图11示出了本实用新型实施例二的盖板的剖视示意图；
30.图12示出了图11的盖板的局部示意图；
31.图13示出了图11的盖板的局部示意图；
32.图14示出了本实用新型实施例的电池的立体示意图；
33.图15示出了本实用新型实施例的电池模组的立体示意图；
34.图16示出了本实用新型实施例的电池包的分解示意图。
35.附图标记说明：
36.10、极柱；11、负极柱；111、第一柱体；112、第二柱体；12、正极柱；13、凸出部；14、长条槽；20、顶盖；21、第一安装孔；23、第二安装孔；24、注液孔；25、限位部；251、注液限位孔；26、固定部；30、密封件；31、第一密封件；32、第二密封件；40、防爆结构；41、防爆膜；42、防爆阀；50、绝缘板；51、通孔；52、配合面；80、绝缘件；81、第一绝缘件；82、第二绝缘件；83、限位柱；90、电池；100、电池模组；120、下壳体；130、上壳体。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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
领域普通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。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
41.实施例一
42.如图1至图6所示，本实施例的盖板包括：极柱10和顶盖20，极柱10具有凸出部13；顶盖20具有第一安装孔21、限位部25及固定部26，限位部25具有缺口；其中，极柱10放入第一安装孔21后，凸出部13与缺口配合，固定部26与极柱10配合，通过极柱10的旋转限位部25与凸出部13形成限位。其中，上、下指的是图4中箭头所指的“上、下”的方向。
43.应用本实施例的盖板，安装极柱10时，将极柱10放入第一安装孔21后，凸出部13与缺口配合，固定部26与极柱10配合，然后将极柱10旋转一定角度，限位部25限位凸出部13，将限位部25和固定部26集成在顶盖20上，即限位部25和固定部26与顶盖20一体成型，免去连接片采用焊接等固定方式固定在顶盖20上的工序，工艺过程简单，有利于降低成本，并且一体成型的结构牢固可靠，可以保证极柱安装的稳定性，从而保证生产质量。
44.在本实施例中，盖板还包括密封件30，密封件30设置在极柱10和固定部26之间，以密封极柱10和顶盖20，密封件30起到密封作用，防止外部异物进入电池内部或电解液流出，并能防止极柱10在安装孔中出现晃动，也可以实现极柱10与顶盖20之间的绝缘，防止电芯与顶盖20短路，保障电池的安全性。
45.在本实施例中，盖板还包括绝缘件80，绝缘件80套设在极柱10上且与第一安装孔21的孔壁、限位部25配合。绝缘件80的设置可以实现极柱与顶盖20之间的电绝缘，防止电芯与顶盖20短路，保障电池的安全性；绝缘件80包裹极柱10的外周面，只保留极柱的上表面与外部线路电连接，防止限位部25与外部线路误接而造成顶盖20与外部线路短路。优选地，绝缘件80也包裹在限位部25的外侧，即绝缘件80将限位部25全部包裹进去，保证后续力学性能的可靠性。
46.在本实施例中，绝缘件80注塑在极柱10和顶盖20之间且注塑在限位部25的表面上。绝缘件80采用注塑成型能够较好地包裹住极柱并填充在顶盖与极柱之间的空隙中，绝缘件80也包裹住限位部25，注塑成型技术成熟、加工简单，有利于提高工作效率。可以理解，作为可替换的实施方式，绝缘件80也可以单独注塑成型后再进行装配。
47.在本实施例中，如图3所示，限位部25上开设有若干注液限位孔251，绝缘件80具有
与注液限位孔251配合的限位柱83，注塑绝缘件80时，通过注液限位孔251及极柱10和限位部25之间的间隙向极柱10和顶盖20之间注入注塑液体，注液限位孔251可以方便注塑液体注入，注塑液体凝固后，绝缘件80位于注液限位孔251中的部分形成限位柱，限位柱可以对绝缘件80进行限位，抗扭性能好。注液限位孔251的设置可以保证绝缘件80在注塑时注塑液体能够更好的渗入，注塑液体的流动性好，同时注塑完成后限位柱形成穿插金属材质的限位部的穿插结构，提高整体力学性能。
48.在本实施例中，限位部25位于固定部26的上方，装配时将极柱10和密封件从顶盖20的上方装配，装配方便，提高装配效率。可以理解，作为可替换的实施方式，限位部25位于固定部26的下方，装配时，将顶盖20上下翻转，然后极柱10和密封件装配在顶盖20上。
49.具体地，限位部25包括轴向部和径向部，轴向部沿竖直方向设置且突出顶盖20的上表面，径向部设置在轴向部的上端且由轴向部朝向第一安装孔的中心延伸而成，径向部适于限制极柱10向上移动，通孔设置在径向部上。优选地，轴向部和径向部均呈弧形。
50.在本实施例中，如图2所示，极柱10的顶面上设有用于判断极柱10旋转到位的位置标示部。位置标示部的设置方便工人判断极柱是否旋转到位。具体地，位置标示部为长条槽14，极柱10旋转到位时，长条槽14的延伸方向平行于顶盖20的长度方向。极柱10放入第一安装孔21中未旋转时，长条槽14的延伸方向垂直于顶盖20的长度方向，缺口靠近顶盖20的长边设置，将极柱10旋转90度后到位。长条槽14为腰形槽或长方形槽。可以理解，作为可替换的实施方式，位置标示部也可以为标示贴纸或标示箭头等。
51.在本实施例中，如图1、图5及图6所示，盖板还包括绝缘板50，绝缘板50设置在顶盖20的下表面上，绝缘板50具有对应于极柱10的通孔51及位于通孔51的周向外侧的配合面52，极柱10的下表面高于配合面52。绝缘板50使得顶盖20与电芯的外壳电绝缘，提升其安全性。盖板还包括导电连接片(图中未示出)，导电连接片与极柱的下表面贴合设置，此时导电连接片具有伸入通孔51的凸台，凸台的顶面与极柱的下表面接触。
52.在本实施例中，盖板还包括防爆结构40，顶盖20具有第二安装孔23，防爆结构40安装在第二安装孔23处，防爆结构40在电池内部由于产气而气压增高时爆破，以对电池内部进行泄压，防止电池因内部气压过大而发生爆炸，提升了电池的安全性。
53.具体地，防爆结构40包括防爆阀42和防爆膜41，防爆膜41设置在防爆阀42的上方，防爆阀42为金属片，优选为铝片，防爆膜41可选择蓝膜等塑料材质，防爆膜41覆盖在防爆阀42上方，用于保护防爆阀42。防爆膜41和防爆阀42的外形与第二安装孔23结构相匹配，第二安装孔23和防爆结构40的安装位置根据不同电池可做出相应调整。
54.在本实施例中，如图5所示，固定部26由第一安装孔21的内壁向其中心延伸而成，固定部26支撑极柱10的下表面或台阶面，以限制极柱向下移动，从而通过固定部26与限位部25的配合实现对极柱沿不同方向的限位，起到固定极柱的作用，保证结构的稳定性。
55.具体地，如图1和图4所示，顶盖20上的极柱10为两个且分别为正极柱12和负极柱11，此时第一安装孔21的数量也为两个且分别为正极安装孔和负极安装孔，正极安装孔和负极安装孔间隔设置，其中，负极柱11用于与电芯的负极耳连接，正极柱12用于与电芯的正极耳连接，极柱的材质为金属，通常，负极柱11的材质为铝合金或铜铝合金，正极柱12的材质为铝合金。可以理解，负极柱11的材质也可以与正极柱12的材质相同，可以为铝合金，也可以为铜铝合金。
56.优选地，负极柱11包括相连接的第一柱体111和第二柱体112，第一柱体111和第二柱体112的材料不同，换言之，负极柱11由两种金属材料制成。可以理解，负极柱11也可以由一种金属材料制成。
57.具体地，密封件30的数量为两个且分别为第一密封件31和第二密封件32，第一密封件31设置在负极柱11和顶盖20之间，第二密封件32设置在正极柱12和顶盖20之间。可以理解，作为可替换的实施方式，当一个极柱与顶盖一体成型时，另一个极柱与顶盖之间设置密封件，此时密封件的数量为一个。
58.具体地，绝缘件80的数量为两个且分别为第一绝缘件81和第二绝缘件82，第一绝缘件81设置在负极柱11和顶盖20之间，第二绝缘件82设置在正极柱12和顶盖20之间。
59.在本实施例中，第一密封件31、第二密封件32、绝缘板50、第一绝缘件81、第二绝缘件82的材质均为塑胶。
60.在本实施例中，凸出部13和缺口的数量均为两个且相对设置，两个缺口沿顶盖20的宽度方向设置。可以理解，作为可替换的实施方式，也可以设置一个缺口，此时凸出部13设置一个。
61.下面结合图7至图10对盖板的装配过程进行说明：
62.1、将密封件30放入顶盖20的第一安装孔21中，密封件30支撑在固定部26上；
63.2、将极柱10的凸出部13与限位部25的缺口配合，将极柱10放入第一安装孔21中；
64.3、将极柱10放入顶盖20后旋转90
°
，可利用极柱10的中心处的腰型槽判断极柱是否旋转到位；
65.4、在极柱10的表面和顶盖20之间注塑绝缘件80，其中，注塑成型时的模具可设计两个限位结构，两个限位结构分别是对极柱的中心处的腰型槽进行限位和对顶盖20的外形进行限位，保证在注塑过程中极柱和顶盖的相对位置。
66.实施例二
67.如图11至图13所示，实施例二的盖板与实施例一的区别在于极柱的下表面是否高于配合面52，在实施例二中，极柱10的下表面与配合面52在同一个平面内，即极柱10的下表面与配合面52齐平，导向连接片可以不用设置凸台，简化导电连接片的结构，便于加工制造，降低成本。
68.在本实施例中，正极柱12包括上柱段和下柱段，凸出部设置在上柱段上，上柱段的外径大于下柱段的外径，下柱段位于固定部的通孔和绝缘板50的通孔51中。
69.本实用新型还提供了一种电池，其包括上述的盖板。限位部25、固定部26均与顶盖20一体设计，降低制造过程中的工艺难度与成本，同时提高材料的利用率。
70.在本实施例中，如图14所示，电池还包括壳体和若干电芯，壳体具有开口，盖板盖设在开口处，壳体和盖板围成容纳电芯的容纳腔，盖板用于密封电池的壳体，盖板与壳体可通过焊接密封连接。
71.在本实施例中，顶盖20上设有注液孔24，通过注液孔24向壳体内注入电解液。
72.本实用新型还提供了一种电池模组，如图15所示，其包括多个上述的电池90，多个电池90组装形成长方形的电池模组100。
73.本实用新型还提供了一种电池包，如图16所示，其包括下壳体120、上壳体130及设置在下壳体120和上壳体130围成的腔体中的若干电池模组100。
74.从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：
75.1、对极柱10的外形进行加工形成凸出部13，顶盖20的限位部25上开设有缺口，凸出部13与缺口配合，当密封件30放入第一安装孔21后，将极柱10的凸出部13与顶盖20的缺口配合后放入极柱10，极柱10放入后旋转90
°
，使得极柱10的凸出部13与顶盖20的限位部25形成限位，然后在极柱10的表面注塑成型绝缘件80。利用极柱10固定前的自身旋转以及凸出部13与限位部25配合可以实现极柱的稳定固定，限位部25、固定部26与顶盖20一体设置，免去连接片采用焊接等固定方式固定至顶盖上的工序，简化工艺过程，降低生产成本。
76.2、在限位部25上加工注液限位孔251，注塑绝缘件80时，注塑液体流入注液限位孔251中形成限位柱83，使得限位柱83嵌入顶盖20中，限位柱83与注液限位孔251配合可以对绝缘件80进行限位，提高其抗扭性能。
77.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。