一种圆柱电池顶盖结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种圆柱电池顶盖结构。


背景技术：

2.动力电池是新能源汽车的重要供能元件，为了保证汽车安全及驾驶员的人身安全，动力电池需要良好的安全性能，以避免热失控造成事故，由于电池内部需要注入电解液，因此，电池的顶盖密封性能要好，在保证电池顶盖密封性能的同时，还需要优化电池顶盖结构，以提升电池的能量密度，增加汽车的续航能力；目前的电池顶盖组件连接结构中，顶盖组件多通过铆接配合超声焊或注塑的工艺进行连接密封。
3.现有授权公告号为cn207074669u的实用新型专利，公开了一种电池盖板，该电池盖板包括基板、正极极柱、负极极柱、正极密封组件及负极密封组件，基板上设置正极极柱孔及负极极柱孔，正极极柱置于正极极柱孔中，负极极柱置于负极极柱孔中，正极极柱上部外环设有第一环状凸台，负极极柱上部外环设有第二环状凸台；正极极柱中部环设有第一固定块，负极极柱中部环设有第二固定块；正极密封组件设置在基板与正极极柱之间，负极密封组件设置在基板与负极极柱之间；正极密封组件包括正极第一密封件和正极第二密封件，负极密封组件包括负极第一密封件和负极第二密封件。
4.如上述技术方案，其密封组件采用注塑方式设置，密封件直接接触基板，这也是现有注塑密封件的常见布设结构，注塑工艺中，对结构件的强度要求较高，由于基板较薄，在注塑密封件时基板易发生变形，会影响密封及绝缘效果，造成电池安全性能下降。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种基板强度高的圆柱电池顶盖结构，以解决现有电池顶盖在注塑密封件时基板易发生形变的问题。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种圆柱电池顶盖结构，包括基板、极柱和注塑件，其中，
7.所述基板上设置有通孔；
8.所述极柱位于所述通孔内；
9.所述注塑件位于所述通孔内，且所述注塑件将所述基板和所述极柱相隔离；
10.还包括加强件，所述加强件位于所述通孔内，所述加强件贴合所述通孔的孔壁，所述加强件与所述基板固定连接，所述注塑件将所述加强件和所述极柱相隔离。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，所述加强件包括固定环和端板，其中，
12.所述固定环贴合所述通孔的孔壁；
13.所述端板与所述固定环为一体式结构，所述端板在所述固定环的两端面均有设置，且所述端板贴合在所述基板的表面上。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定环为圆形环，所述端板在所述固定环的两端面上各设置有四个，且所述端板以所述固定环的中心为圆心呈环形阵列。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，所述基板的表面上开设有凹槽，所述端板嵌合在所述凹槽内。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，所述端板的厚度与所述凹槽的深度相同。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，所述凹槽开设在所述基板的一面上。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括连接片，所述连接片设置在所述基板开设有所述凹槽的一侧，所述连接片与所述极柱固定连接，所述注塑件将所述连接片与所述基板及所述加强件相隔离。
19.在以上技术方案的基础上，优选的，所述极柱上设置有突出部，所述突出部的直径大于所述通孔的直径。
20.在以上技术方案的基础上，优选的，所述极柱上设置有环槽，所述注塑件上设置有凸环，所述凸环位于所述环槽内。
21.本实用新型的圆柱电池顶盖结构相对于现有技术具有以下有益效果：
22.(1)通过在基板用于安装极柱的通孔内设置有一处加强件，其能够提高基板的结构强度，避免基板从通孔处发生形变，如此一来，在向基板与极柱之间注塑时，由于加强件的加强作用，基板结构稳定不会发生形变，因此形成的注塑件能够与基板和极柱形成有效的贴合，密封及绝缘效果好，能够保证电池的安全性能。
23.(2)通过在极柱上设置有一处环槽，如此在注塑时，注塑件会在环槽内形成凸环，有利于保证注塑件与极柱连接的轴向稳定性，其次，极柱上设置有突出部，且突出部的直径大于基板上通孔的直径，在极柱焊接连接片后，连接片和极柱的突出部能够夹持加强件和注塑件，其可进一步提高本顶盖的结构稳定性，有利于保证密封效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
25.图1为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的立体图；
26.图2为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的主视图；
27.图3为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的剖面结构图；
28.图4为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的爆炸图；
29.图5为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的基板底面结构图；
30.图6为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的基板与加强件连接结构图；
31.图7为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的注塑件剖面结构图；
32.图8为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的极柱结构图；
33.图9为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的极柱剖面结构图；
34.图10为本实用新型的圆柱电池顶盖结构的加强件安装前结构图；
35.图中：基板1、通孔101、凹槽102、极柱2、突出部201、环槽202、注塑件3、凸环301、加强件4、固定环401、端板402、连接片5。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
37.在现有的电池顶盖结构中，用于极柱与基板密封的绝缘件多采用注塑的方式设置，但由于基板较薄，在注塑时，基板易发生形变，会导致注塑件、基板及极柱三者的连接结构不够稳定，影响密封绝缘效果，因此，本技术方案对顶盖结构进行改进。
38.如图1～10所示，本实用新型的圆柱电池顶盖结构，包括基板1、极柱2、注塑件3、加强件4和连接片5。
39.其中，基板1上设置有通孔101；极柱2位于通孔101内；注塑件3位于通孔101内，且注塑件3将基板1和极柱2相隔离；
40.上述的部分为现有技术，注塑件3是通过注塑的方式设置在基板1与极柱2的中间，注塑件3起到将基板1与极柱2进行绝缘的功能，也是电池顶盖密封结构的重要组成；
41.本技术方案中，为了避免注塑件3在进行注塑时导致基板1形变，因此，在基板1上设置有一处加强件4，加强件4位于通孔101内，加强件4贴合通孔101的孔壁，加强件4与基板1固定连接，注塑件3将加强件4和极柱2相隔离；
42.在进行注塑时，由于加强件4的加强作用，基板1不易发生形变，如此可保证注塑件3成型后能够有效贴合基板1和极柱2，使得本顶盖具有良好的结构稳定性，可保证良好的密封及绝缘效果；
43.具体的，如图6及图10所示，加强件4包括固定环401和端板402，其中，固定环401贴合通孔101的孔壁；端板402与固定环401为一体式结构，端板402在固定环401的两端面均有设置，且端板402贴合在基板1的表面上；
44.图10为加强件4安装前的结构示意图，在将加强件4安装进基板1的通孔101内后，翻折加强件4的端板402，使得端板402贴合到基板1的表面上，从而使加强件4和基板1进行固定连接，具体结构如图5所示；如此，通过加强件4提高基板1的结构强度，之后对基板1和极柱2进行定位，再通过注塑方式形成注塑件3；注塑前需要对基板1、极柱2和加强件4进行纳米化处理，通过纳米注塑工艺形成注塑件3，其具有优良的贴合效果，结构稳定且密封性好。
45.在本实施例中，作为一种优选方式，如图10所示，固定环401为圆形环，端板402在固定环401的两端面上各设置有四个，且端板402以固定环401的中心为圆心呈环形阵列；
46.通过将端板402呈环形阵列设置在固定环401的端面上，在将加强件4与基板1进行结构后，由于端板402间隔均匀，因此对基板1的加强也较为匀称，可保证注塑时基板1具有良好的结构稳定性；当然，端板402的具体数量也可根据基板1的具体需求进行变更，端板402的具体形状，也可根据具体需求进行适应性的调整；
47.如图5所示，为了降低本顶盖的纵向高度，基板1的表面上开设有凹槽102，端板402嵌合在凹槽102内；如此一来，可防止端板402造成本顶盖纵向高度增大，同时可保证加强件4安装后结构稳定性，以避免加强件4在注塑时出现转动的情况；
48.进一步的，端板402的厚度与凹槽102的深度相同，如此在安装加强件4后，端板402
会与基板1的表面平齐，从而可以降低注塑件3厚度，不会出现因为需要包裹端板402而加大注塑件3注塑厚度的情况，可避免本顶盖的高度和重量过度增加，有利于保证电池的能量密度；
49.为了避免开设凹槽102造成基板1的结构强度降低，凹槽102开设在基板1的一面上即可，可防止加强件4安装后不稳定；
50.如图3所示，本顶盖还设置有用于连接电池卷芯的连接片5，连接片5设置在基板1开设有凹槽102的一侧，连接片5与极柱2固定连接，注塑件3将连接片5与基板1及加强件4相隔离；
51.由于连接片5需要与基板1进行绝缘，在连接片5与基板1之间原本就留有间隔，用于注塑形成注塑件3进行绝缘使用，为了避免加强件4的端板402会占用连接片5与基板1之间的间隔，将凹槽102开设在基板1朝向连接片5的一面为最优方案，可使得加强件4朝向连接片5一端的端板402位于凹槽102内，从而防止端板402占用基板1与连接片5之间的间隔。
52.在本实施例中，作为一种优选方式，如图3、图8及图9所示，极柱2上设置有突出部201，突出部201的直径大于通孔101的直径；
53.如此一来，在极柱2焊接连接片5后，极柱2的突出部201和连接片5会起到一个夹持的作用，有利于保证注塑件3和加强件4的结构稳定性；
54.进一步的，极柱2上设置有环槽202，注塑件3上设置有凸环301，凸环301位于环槽202内；
55.如此一来，在注塑形成注塑件3后，凸环301能够起到轴向限位的作用，可进一步保证注塑件3与极柱2之间连接的稳定性。
56.具体实施步骤：
57.首先在基板1的底面开设出凹槽102，之后将加强件4放置到基板1的通孔101内，再翻折端板402，使得端板402抵持到基板1上，以对基板1进行加强，注塑前，对基板1、极柱2和加强件4进行纳米化处理，之后将基板1和极柱2进行定位，再注塑形成注塑件3进行密封绝缘，最后将连接片5与极柱2焊接即可。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。