技术简介:
本专利针对动力电池顶盖组件密封圈易失效、结构复杂的问题,提出一种无需密封圈的顶盖组件。通过一体成型的上塑胶与下塑胶的连接结构,利用安装凸起与下塑胶的热熔或紧配合实现固定,简化组装工艺并提升密封性。该设计通过优化塑胶结构与连接方式,解决了传统密封工艺的缺陷,提高了电池的安全性和生产效率。
关键词:顶盖组件,无密封圈设计
1.本技术涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种顶盖组件及单体电池。
背景技术:2.动力电池中,极柱的一端伸入电池的内部,并连接电芯的极耳,极柱的另一端位于电池的外部,并用于连接外部用电器件,极柱与顶盖之间需通过密封圈密封,以防止漏液,密封圈容易失效,且顶盖组件的结构设计及组装工艺复杂。
技术实现要素:3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种顶盖组件,无需密封圈密封,能够简化顶盖组件的加工工艺。
4.本技术还提出一种具有上述顶盖组件的单体电池。
5.根据本技术的第一方面实施例的顶盖组件,包括:
6.顶盖片;
7.下塑胶,设置于所述顶盖片的一侧;
8.上塑胶,包括相连的主体部与安装凸起,所述主体部装配于所述顶盖片远离所述下塑胶的一侧且与所述安装凸起连接,所述安装凸起与所述下塑胶连接,所述上塑胶为一体成型结构。
9.根据本技术实施例的顶盖组件,至少具有如下有益效果:
10.本技术实施例中的顶盖组件,上塑胶包括相连的安装凸起与主体部,主体部装配于顶盖片远离下塑胶的一侧,安装凸起与下塑胶连接,使下塑胶装配于顶盖片,实现对下塑胶的固定,无需额外设置其他固定措施,即完成使顶盖片、上塑胶与下塑胶的装配,能够简化顶盖组件的加工工艺,且上塑胶为一体成型结构,能够一体连接于顶盖片,无需密封圈密封,克服了密封圈易失效的缺陷。
11.根据本技术的一些实施例,所述下塑胶具有贯穿的第一连接孔,所述安装凸起插接于所述第一连接孔内,部分所述安装凸起抵接于所述下塑胶背向所述顶盖片的一侧,以对所述下塑胶限位。
12.根据本技术的一些实施例,所述下塑胶具有贯穿的第一连接孔,所述第一连接孔背向所述顶盖片的一端具有容胶孔段,所述容胶孔段的孔径在背向顶盖片的方向上逐渐增大,部分所述安装凸起与所述容胶孔段的孔壁抵接,以对所述下塑胶限位。
13.根据本技术的一些实施例,所述下塑胶具有贯穿的第二连接孔,所述第一连接孔与所述第二连接孔连通,所述安装凸起连接于所述主体部的外周,所述主体部插接于所述第二连接孔内。
14.根据本技术的一些实施例,所述上塑胶还包括桥接部,所述桥接部的两端分别与所述主体部、所述安装凸起连接,所述下塑胶具有通槽,所述第一连接孔和所述第二连接孔均与所述通槽连通,所述桥接部插接于所述通槽内。
15.根据本技术的一些实施例,所述下塑胶具有贯穿的第二连接孔,所述主体部插接于所述第二连接孔内,部分所述安装凸起抵接于所述下塑胶背向所述顶盖片的一侧,以对所述下塑胶限位。
16.根据本技术的一些实施例,所述下塑胶具有贯穿的第一连接孔,所述下塑胶背向所述顶盖片的一侧环绕所述第一连接孔设有连接部,所述连接部具有沿所述第一连接孔径向贯穿的凹槽,所述安装凸起插接于所述第一连接孔内,并与所述连接部抵接。
17.根据本技术的一些实施例,所述顶盖组件还包括柔性套,所述下塑胶具有贯穿的第一连接孔,所述下塑胶背向所述顶盖片的一侧环绕所述第一连接孔设有连接部,所述安装凸起插接于所述第一连接孔内,所述柔性套戴于所述安装凸起,所述柔性套夹持于所述安装凸起与所述连接部之间。
18.根据本技术的一些实施例,在背向所述顶盖片的方向上,所述连接部的内径与所述安装凸起的外径逐渐减小。
19.根据本技术的第二方面实施例的单体电池,包括:
20.壳体,具有开口;
21.第一方面实施例的顶盖组件,所述顶盖组件盖封所述开口;
22.电芯,容纳于所述壳体的内部。
23.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明,其中:
25.图1为本技术顶盖组件装配前一个实施例的分解示意图;
26.图2为图1中的顶盖组件装配后一个实施例的示意图;
27.图3为本技术顶盖组件一个实施例的剖视图;
28.图4为本技术顶盖组件另一实施例的剖视图;
29.图5为本技术顶盖组件装配前另一实施例的分解示意图;
30.图6为图2中的顶盖组件装配后一个实施例的示意图;
31.图7为本技术顶盖组件一个实施例的剖视图;
32.图8为本技术顶盖组件另一实施例的剖视图;
33.图9为本技术顶盖组件装配前另一实施例的分解示意图;
34.图10为图9中连接部的结构示意图;
35.图11为图9中顶盖组件一个实施例的剖视图;
36.图12为图9中顶盖组件另一实施例的剖视图;
37.图13为本技术单体电池一个实施例的示意图。
38.附图标记:
39.顶盖片100;上塑胶200,安装凸起210,主体部220,桥接部230,下塑胶300,第一连接孔310,容胶孔段311,第二连接孔320,通槽330,连接部340,凹槽341;极柱400;柔性套500;壳体600,开口610,电芯700。
具体实施方式
40.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
41.在本技术的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述,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技术的限制。
42.在本技术的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
43.本技术的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
44.本技术的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.参照图1至图3,本技术的顶盖组件包括顶盖片100、上塑胶200与下塑胶300,下塑胶300设置于顶盖片100的一侧,上塑胶200包括相连的安装凸起210与主体部220,主体部220装配于顶盖片100远离下塑胶300的一侧,安装凸起210与下塑胶300连接,由于主体部220与安装凸起210相互连接,使下塑胶300装配于顶盖片100远离主体部220的一侧;并且,由于下塑胶300与主体部220分别位于顶盖片100相对的两侧,在下塑胶300与顶盖片100的排列方向上,下塑胶300被限位,实现对下塑胶300的固定,无需额外设置其他固定措施,即完成使顶盖片100、上塑胶200与下塑胶300的装配,能够简化顶盖组件的加工工艺。
46.如图1与图2所示,顶盖组件还包括极柱400,极柱400穿设于上塑胶200内,上塑胶200采用一体成型注塑的方式连接极柱400和顶盖片100,加工工艺简单,极柱400无需通过密封圈密封,克服了极柱400与顶盖片100之间的密封圈容易失效的缺陷。进一步的,上塑胶200的主体部220与顶盖片100连接,上塑胶200的安装凸起210与下塑胶300连接,以将下塑胶300装配于顶盖片100,在简化顶盖组件加工工艺的基础上,实现了对下塑胶300的固定。
47.如图3所示,上塑胶200穿设于顶盖片100内,部分主体部220位于顶盖片100的背向下塑胶300的一侧,安装凸起210位于顶盖片100朝向下塑胶300的一侧,部分的顶盖片100于上塑胶200的外周插接于上塑胶200的内部,并且顶盖片100背向下塑胶300的一侧设置有背向所述下塑胶300突出设置的凸起,使顶盖片100与上塑胶200在极柱400的轴向与径向上均能够相互限位,顶盖片100与上塑胶200的配合强度高。
48.在一个实施例中,下塑胶300具有贯穿的第一连接孔310,安装凸起210插接于第一连接孔310内,并且部分的安装凸起210抵接于下塑胶300背向顶盖片100的一侧,从而下塑
胶300相对的两侧分别与顶盖片100、安装凸起210抵接,实现对下塑胶300的限位。
49.下塑胶300与上塑胶200装配时,安装凸起210以热熔的方式成型,该热熔方式不限于加热熔融、超声热熔等。具体的,如图1所示,安装凸起210连接于主体部220,在顶盖片100与下塑胶300的排布方向上,安装凸起210未热熔前,安装凸起210的高度大于第一连接孔310的深度,安装凸起210插入第一连接孔310后,部分的安装凸起210从第一连接孔310露出,安装凸起210背向顶盖片100的一端热熔后能够流动,并流动至下塑胶300背向顶盖片100的表面;如图2与图3所示,安装凸起210热熔并且成型后,抵接于下塑胶300背向顶盖片100的一侧,对下塑胶300进行限位。
50.顶盖组件装配过程中,首先通过注塑工艺使上塑胶200、顶盖片100、极柱400成型为一体结构,然后将安装凸起210插入下塑胶300的第一连接孔310内,对安装凸起210远离顶盖片100的一端进行热熔,可辅助借助热熔工具迫使熔融状态的安装凸起210流动至下塑胶300背离顶盖片100的表面,待安装凸起210成型后,下塑胶300即固定于顶盖片100。
51.在另一实施例中,如图4(图4隐藏了其中一侧的容胶孔段311内的安装凸起210)所示,下塑胶300具有贯穿的第一连接孔310,安装凸起210插接于第一连接孔310内,至少第一连接孔310背向顶盖片100的一端设有容胶孔段311,该容胶孔段311的孔径在背向顶盖片100的方向上逐渐增大,部分的安装凸起210与容胶孔段311的孔壁抵接,从而顶盖片100与安装凸起210分别从相反的方向抵接下塑胶300,实现对下塑胶300的限位。
52.同样的,安装凸起210以热熔的方式成型。安装凸起210背向顶盖片100的一端热熔后在容胶孔段311内流动,逐渐填充容胶孔段311,并与容胶孔段311的孔壁接触,安装凸起210成型后向容胶孔段311的孔壁提供朝向顶盖片100的抵持作用,以将下塑胶300固定于顶盖片100的一侧。另外,容胶孔段311具有一定的容纳熔融的安装凸起210的能力,成型后的安装凸起210能够完全容纳于第一连接孔310内,此情形下,安装凸起210无需突出至下塑胶300的外部即可实现对下塑胶300的限位,下塑胶300的表面更为平整。
53.需要说明的是,容胶孔段311可以是第一连接孔310背向顶盖片100的一段,或者容胶孔段311贯穿下塑胶300设置。
54.参照图3与图4,部分的主体部220位于顶盖片100朝向下塑胶300的一侧,并贴附于下塑胶300的表面,安装凸起210连接于主体部220的外周,或者安装凸起210连接于主体部220朝向下塑胶300的一侧;此情形下,部分下塑胶300相对的两侧分别与主体部220、安装凸起210抵接,部分下塑胶300相对的两侧分别与顶盖片100、安装凸起210抵接,可增强上塑胶200、顶盖片100与下塑胶300的连接强度。
55.针对上述实施例的进一步改进,下塑胶300朝向顶盖片100的表面可以设置相应槽位供主体部220插入,以在主体部220与下塑胶300装配时在极柱400的径向上相互限位,提高上塑胶200与下塑胶300的装配精度。
56.对于安装凸起210连接于主体部220外周的情况,在一个实施例中,参照图1,下塑胶300具有贯穿的第二连接孔320,第一连接孔310与第二连接孔320连通,主体部220插接于第二连接孔320内。安装凸起210与下塑胶300装配过程中,主体部220插入第二连接孔320的同时,安装凸起210插入第一连接孔310内,并且第二连接孔320的孔壁在极柱400的径向上对主体部220进行限位,保证下塑胶300与上塑胶200的装配精度;另外,由于部分的主体部220插设于下塑胶300内,下塑胶300、顶盖片100与上塑胶200的连接更为紧凑,使顶盖组件
更加轻薄。
57.对于安装凸起210连接于主体部220朝向下塑胶300一侧的情况,在一实施例中,参照图5与图6,下塑胶300具有贯穿的第二连接孔320,主体部220插接于第二连接孔320内,使得安装凸起210位于下塑胶300背向顶盖片100的一侧,安装凸起210热熔后可以流动至第二连接孔320的外部,如图7所示,待安装凸起210成型后,部分的安装凸起210抵接于下塑胶300背向顶盖片100的一侧,以对下塑胶300进行限位。此情形下,无需额外设置供安装凸起210穿设的孔位,通过主体部220向第二连接孔320的插接即可将安装凸起210装配于下塑胶300背向顶盖片100的一侧,并且下塑胶300、顶盖片100与上塑胶200的连接较为紧凑。
58.可以理解的,无论安装凸起210连接于主体部220的外周,或是连接于主体部220朝向下塑胶300的一侧,安装凸起210均可设置多个,并沿主体部220的周向间隔分布,以使下塑胶300的不同区域均受到安装凸起210的限位,达到强化顶盖组件装配强度的效果。
59.需要说明的是,由于极柱400穿设于上塑胶200内,对于安装凸起210连接于主体部220外周的情形,安装凸起210与极柱400的距离较远,在对安装凸起210的端部进行热熔时,极柱400所受的影响较小,并且可以避免主体部220与安装凸起210同时热熔,保证主体部220与顶盖片100的有效装配。
60.进一步的,对于安装凸起210连接于主体部220外周的情形,如图1与图8所示,上塑胶200还包括桥接部230,桥接部230的两端分别与主体部220、安装凸起210连接,下塑胶300具有通槽330,第一连接孔310与第二连接孔320均与通槽330连通,桥接部230插接于通槽330内,主体部220插接于第二连接孔320内,安装凸起210插接于第一连接孔310内。通过设置桥接部230,可进一步加大安装凸起210与主体部220之间的距离,并降低安装凸起210热熔时对主体部220、极柱400的影响。
61.需要说明的是,图8示出了部分安装凸起210抵接于下塑胶300背离顶盖片100一侧的情形,在其他实施例中,通槽330连通于容胶孔段311,安装凸起210完全容纳于第一连接孔310内,在降低安装凸起210热熔对主体部220影响的前提下,使下塑胶300的表面更为平整。
62.安装凸起210除去以热熔的方式成型并对下塑胶300进行抵接外,在其他实施例中,安装凸起210通过与下塑胶300紧配合的方式实现对下塑胶300的固定。具体的,参照图9至图11,下塑胶300具有贯穿的第一连接孔310,下塑胶300背向顶盖片100的一侧环绕第一连接孔310设有连接部340,连接部340具有沿第一连接孔310的径向贯穿的凹槽341,使连接部340在径向上具有一定的变形能力,安装凸起210插接于第一连接孔310内;安装凸起210插入连接部340内部时挤压连接部340的内壁,连接部340发生变形并箍紧安装凸起210,以将下塑胶300固定于顶盖片100。
63.需要说明的是,连接部340的内径应略小于安装凸起210的外径,以保证安装凸起210插入连接部340后,能够通过连接部340的变形而与连接部340紧配合。为增大连接部340对安装凸起210的挤压力,可以在连接部340的内壁上设置凸出结构,并且凸出结构设置于连接部340背向顶盖片100的一端,使连接部340与安装凸起210稳定连接。
64.凹槽341贯通至连接部340背向主体部220的一端,以便于连接部340在安装凸起210的挤压作用下变形。凹槽341可以沿连接部340的周向设置多个,以进一步提高连接部340的变形力度,便于安装凸起210与连接部340的装配。
65.在另一实施例中,如图12所示,顶盖组件还包括柔性套500,柔性套500戴于安装凸起210上,柔性套500具有一定柔性并能产生变形,安装凸起210插入连接部340时,柔性套500受安装凸起210的外壁与连接部340内壁的挤压而在连接部340的径向上产生变形,柔性套500夹持在安装凸起210与连接部340之间,安装凸起210与连接部340受到柔性套500的反向挤压力,使安装凸起210稳定安装于连接部340,实现对下塑胶300的固定。
66.进一步的,对于安装凸起210插入连接部340来固定下塑胶300的情形,在背向顶盖片100的方向上,连接部340的内径与安装凸起210的外径逐渐减小,使安装凸起210能够较容易地插入连接部340内,并且便于连接部340在安装凸起210插入时产生变形并夹紧连接部340。
67.如图9所示,安装凸起210与连接部340均位于极柱400背向上塑胶200中部的一侧,连接部340对与极耳连接的转接片避位,以便于极柱400与转接片连接,避免转接片与连接部340相互干涉。
68.如图13所示,本技术还提供了一种单体电池,包括壳体600、电芯700与上述的顶盖组件,电芯700容纳于壳体600的内部,壳体600具有开口610,顶盖组件盖封该开口610,以将电芯700密封于壳体600内。通过将上述顶盖组件应用于单体电池,可以简化单体电池的组装工艺,提高生产效率。
69.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明,但是本技术不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。