一种高耐热电池单体盖板结构和锂电池的制作方法

文档序号:41820095发布日期:2025-05-09 11:49阅读:29来源:国知局

本技术涉及新能源动力电池领域,具体地说,涉及一种高耐热电池单体盖板结构和锂电池。


背景技术:

1、锂电池的高能量密度、无记忆效应、单节循环周期长、高效清洁无污染等特点,被广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等便携式电子产品,在电动汽车等领域也有很好的应用前景。尤其近些年来,伴随着新能源汽车行业的蓬勃发展,新能源汽车动力电池技术行业也取得了长足有效的发展和进步。

2、方形动力锂离子电池由卷芯、壳体、盖板组成,盖板上开孔并配备端子组件,除作为卷芯极片的引出部件功能外,还应具备密封、绝缘、高温稳定等功能。锂离子电池端子组件结构的设计对电池的安全性能至关重要,为保证盖板绝缘性,当前市场端端子组件结构设计中绝缘件多选用pps材质,其热变形温度为260℃,长期使用时限定的温度一般为220~240℃。考虑到动力锂离子电池服役时可能出现极端高温情况,如热失控时电池内温度可能会超过250℃,基于此类环境下,现有技术中的绝缘件结构将无法再满足绝缘性能的要求。因此,急需一种新型的高耐热电池单体盖板结构,以确保端子组件绝缘件结构的高温稳定性。


技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有技术中,采用pps材质的绝缘件装配在电池盖板的端子处,在高温情况下,无法实现稳定的绝缘性能的问题,本实用新型提供一种高耐热电池单体盖板结构,采用特定的电池端子结构,对端子连接结构进行设计和简化,能够确保端子组件绝缘件结构的高温稳定性。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。

5、一种高耐热电池单体盖板结构,包括设有电极引出孔的顶盖板,还包括:

6、端子,位于所述顶盖板的一侧,且覆盖所述电极引出孔;

7、支撑陶瓷环,支撑在所述端子和顶盖板之间,并至少部分地包围所述端子靠近顶盖板的一端,以限制端子朝向顶盖板运动;

8、限位陶瓷环,与所述支撑陶瓷环间隔设置,并至少部分地包围所述端子远离顶盖板的一端,以限制端子朝远离顶盖板的方向运动;

9、固定组件,所述固定组件与顶盖板连接,并至少部分地包围所述支撑陶瓷环和限位陶瓷环,以将支撑陶瓷环、限位陶瓷环和所述端子固定在顶盖板上。

10、本实用新型的高耐热电池单体盖板结构,对盖板端子结构进行简化改进,采用特殊结构设计的陶瓷环限位安装极柱,其中间隔设置的支撑陶瓷环和限位陶瓷环可以方便加工和安装,并提升支撑性能,同时也能够保证端子结构连接处的绝缘性能,并提升密封性能,还能够保证端子结构的高温稳定性。

11、进一步地,所述支撑陶瓷环包括支撑在所述顶盖板和端子之间的基部,和包围在端子周侧的筒部。优选地,所述端子包括柱状主体和面向所述顶盖板的凸缘部,所述限位陶瓷环包括包围柱状主体周侧的径向限位部和包围凸缘部的轴向限位部。

12、在一些可能的实施例中,所述固定组件包括:

13、限位件,所述限位件与所述顶盖板相连接,并至少部分地包围所述支撑陶瓷环和限位陶瓷环,以限制所述支撑陶瓷环、限位陶瓷环和端子在顶盖板上的相对位置;

14、固定件,所述固定件与顶盖板相连接,并至少部分地包围所述限位件,以将限位件、支撑陶瓷环、限位陶瓷环和端子固定在顶盖板上。

15、进一步地,所述顶盖板面向所述端子一侧依次设有小直径的一级沉槽和大直径的二级沉槽,所述支撑陶瓷环设置在一级沉槽底部上。其中,所述限位件包括设置在一级沉槽底部的环状基体,和延伸包裹所述支撑陶瓷环和限位陶瓷环外周壁的延伸部,所述环状基体的外周壁通过焊接的方式和一级沉槽内侧壁连接。所述固定件通过绝缘注塑工艺形成,其具有填充在所述二级沉槽内侧壁和限位件外周壁间隙中的填充部。所述固定件自其填充部延伸包裹所述限位件和限位陶瓷环至所述端子外周壁。

16、另外为提升极柱连接结构处的密封性能,所述端子和顶盖板之间还设置有密封件,密封件包括包裹所述电极引出孔内侧壁的筒状部,和填充在所述端子和顶盖板之间的环状部。

17、一种锂电池,包括至少一端开口的壳体,壳体内设有电芯,所述壳体开口处设置有上述的高耐热电池单体盖板结构。

18、显而易见,在以上单个实施方式中描述的元件或特征可以在其它实施方式中单独或组合使用。

19、3、有益效果

20、相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:

21、(1)本实用新型提供的一种高耐热电池单体盖板结构,对盖板端子结构进行简化改进,采用特殊结构设计的陶瓷环限位安装极柱,其中间隔设置的支撑陶瓷环和限位陶瓷环可以方便加工和安装,并提升支撑性能,同时也能够保证端子结构连接处的绝缘性能,并提升密封性能,还能够保证端子结构的高温稳定性。

22、(2)本实用新型提供的一种高耐热电池单体盖板结构,通过限位件和固定件的设置能够将支撑陶瓷环、限位陶瓷环和端子紧固安装在顶盖板上,并且在顶盖板上设置一级沉槽和二级沉槽,能够在安装端子和连接结构件时起到定位的作用,且增加电池盖板结构整体的紧凑性、稳定性。



技术特征:

1.一种高耐热电池单体盖板结构,包括设有电极引出孔(101)的顶盖板(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述支撑陶瓷环(3)包括支撑在所述顶盖板(1)和端子(2)之间的基部(301),和包围在端子(2)周侧的筒部(302)。

3.根据权利要求1所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述端子(2)包括柱状主体(201)和面向所述顶盖板(1)的凸缘部(202),所述限位陶瓷环(4)包括包围柱状主体(201)周侧的径向限位部(401)和包围凸缘部(202)的轴向限位部(402)。

4.根据权利要求1所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述固定组件包括:

5.根据权利要求4所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述顶盖板(1)面向所述端子(2)一侧依次设有小直径的一级沉槽(102)和大直径的二级沉槽(103),所述支撑陶瓷环(3)设置在一级沉槽(102)底部上。

6.根据权利要求5所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述限位件(5)包括设置在一级沉槽(102)底部的环状基体(501),和延伸包裹所述支撑陶瓷环(3)和限位陶瓷环(4)外周壁的延伸部(502),所述环状基体(501)的外周壁通过焊接的方式和一级沉槽(102)内侧壁连接。

7.根据权利要求5所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述固定件(6)通过绝缘注塑工艺形成,其具有填充在所述二级沉槽(103)内侧壁和限位件(5)外周壁间隙中的填充部。

8.根据权利要求7所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述固定件(6)自其填充部延伸包裹所述限位件(5)和限位陶瓷环(4)至所述端子(2)外周壁。

9.根据权利要求1-8任一项所述的高耐热电池单体盖板结构,其特征在于:所述端子(2)和顶盖板(1)之间还设置有密封件(7),密封件(7)包括包裹所述电极引出孔(101)内侧壁的筒状部(701),和填充在所述端子(2)和顶盖板(1)之间的环状部(702)。

10.一种锂电池,包括至少一端开口的壳体,壳体内设有电芯,其特征在于,所述壳体开口处设置有权利要求1-9任一项所述的高耐热电池单体盖板结构。


技术总结
本技术涉及一种高耐热电池单体盖板结构和锂电池,属于新能源动力电池领域。其包括顶盖板,位于所述顶盖板的一侧的端子;支撑在端子和顶盖板之间,并至少部分地包围端子靠近顶盖板的一端,以限制端子朝向顶盖板运动的支撑陶瓷环;与支撑陶瓷环间隔设置,并至少部分地包围端子远离顶盖板的一端,以限制端子朝远离顶盖板的方向运动的限位陶瓷环;与顶盖板连接,并至少部分地包围支撑陶瓷环和限位陶瓷环,以将支撑陶瓷环、限位陶瓷环和端子固定在顶盖板上的固定组件。本技术对盖板端子结构进行简化改进,采用特殊结构设计的陶瓷环限位安装极柱,其中间隔设置的支撑陶瓷环和限位陶瓷环可以方便加工和安装,并提升支撑性能。

技术研发人员:梁孟甜,鞠林润,桂俊杰
受保护的技术使用者:合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日:20240321
技术公布日:2025/5/8
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