动力电池顶盖及动力电池的制作方法
【专利摘要】本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。动力电池顶盖包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，第一电极单元包括连接板、翻转片以及电流切断结构，连接板上设置有装配孔，电流切断结构固定在装配孔的径向投影范围内，且与连接板电连接，顶盖片上设置有翻转片连接孔，翻转片连接孔与装配孔相对，翻转片固定在翻转片连接孔的径向投影范围内且密封翻转片连接孔，第二电极单元与顶盖片相固定，且第一电极单元与第二电极单元之间电绝缘。动力电池包括动力电池顶盖。本申请所提供的动力电池能够提高电池的能量密度。
【专利说明】
动力电池顶盖及动力电池
技术领域
[0001]本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池顶盖及动力电池。
【背景技术】
[0002]对于EV硬壳电池，为了解决过充问题，业界普遍采用的方案是，在电芯失效之前切断电池主回路，防止电池继续充电以保证电池安全。
[0003]目前，对于方形的硬壳电池，一般在电池的内部设置CID(电流切断结构)进行过充保护。同时，一般的电流切断结构均需要配合翻转片使用，因此，相关技术中会将电流切断结构以及翻转片均设置在电池的内部。但这样电流切断结构与翻转片会占用电池内部的较大空间。
[0004]考虑到目前对动力电池的容量密度要求越来越高，对电池内部的空间利用率要求越来越高。
[0005]有鉴于此，我们有必须设计一种结构，尽量少的占用电池内部空间。
【发明内容】
[0006]本申请提供了一种动力电池顶盖及动力电池，能够解决上述问题。
[0007]本申请的第一方面提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元，
[0008]所述第一电极单元包括连接板、翻转片以及电流切断结构，
[0009]所述连接板固定于所述顶盖片的上方，所述连接板上设置有装配孔，所述电流切断结构固定在所述装配孔的径向投影范围内，且与所述连接板电连接，
[0010]所述顶盖片上设置有翻转片连接孔，所述翻转片连接孔与所述装配孔相对，所述翻转片固定在所述翻转片连接孔的径向投影范围内且密封所述翻转片连接孔，
[0011 ]所述翻转片通过所述电流切断结构才能与所述连接板电连接，
[0012]所述第二电极单元与所述顶盖片相固定，且所述第一电极单元与所述第二电极单元之间电绝缘，所述翻转片能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并将所述电流切断结构断开与所述连接板的电连接状态。
[0013]优选地，所述翻转片与所述电流切断结构的底部直接接触。优选地，所述装配孔贯穿所述连接板的厚度方向。
[0014]优选地，所述电流切断结构与所述连接板一体设置。
[0015]优选地，所述装配孔为由所述连接板的下表面向内凹陷形成的盲孔。
[0016]优选地，所述翻转片包括连接凸头以及翻转部，
[0017]所述翻转部为片状环面结构，所述连接凸头位于所述翻转部的中部，所述连接凸头朝所述电流切断结构的下表面凸出，且与所述电流切断结构相接触，所述翻转部的边缘与所述翻转片连接孔密封连接。
[0018]优选地，所述翻转片与所述顶盖片一体设置。
[0019]优选地，还包括绝缘件，所述连接板和/或所述翻转片通过所述绝缘件与所述顶盖片绝缘连接。
[0020]优选地，所述绝缘件与所述顶盖片粘接。
[0021 ]优选地，还包括连接件，所述绝缘件与所述顶盖片通过所述连接件相连。
[0022]优选地，所述绝缘件和/或所述顶盖片上设置有连接件配合部，所述连接件与所述连接件配合部配合固定。
[0023]优选地，所述连接件为铆钉，所述铆钉固定在所述顶盖片上，所述绝缘件上设置有连接孔，所述铆钉与所述连接孔铆接。
[0024]优选地，所述连接板与所述绝缘件卡接。
[0025]本申请的第二方面提供了一种动力电池，包括所述的动力电池顶盖。
[0026]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0027]本申请所提供的动力电池通过在连接板上设置装配孔，将电流切断结构设置在装配孔内，同时在顶盖片上设置翻转片连接孔，将翻转片设置在翻转片连接孔内，能够使电流切断结构以及翻转片基本不占用电池内部空间，从而大幅提高电池的能量密度。
[0028]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，并不能限制本申请。
【附图说明】
[0029]图1为本申请实施例所提供的动力电池顶盖的整体侧断面图；
[0030]图2为本申请实施例中电流切断结构在装配孔的底端时动力电池顶盖正常状态下在图1中A部分的局部放大图；
[0031]图3为本申请实施例中电流切断结构在装配孔的底端时动力电池顶盖过充保护状态下在图1中A部分的局部放大图；
[0032]图4为本申请实施例中电流切断结构在装配孔的中部时动力电池顶盖正常状态下在图1中A部分的局部放大图；
[0033]图5为本申请实施例中电流切断结构在装配孔的顶端时动力电池顶盖正常状态下在图1中A部分的局部放大图；
[0034]图6为本申请实施例所提供的带有连接件的动力电池顶盖在第一电极单元处的分解结构视图；
[0035]图7为本申请实施例图6所示的动力电池顶盖正常状态下在图1中A部分的局部放大图。
[0036]附图标记:
[0037 ] 10-顶盖片；
[0038]100-翻转片连接孔；
[0039]102-铆钉；
[0040]20-第一电极单元；
[0041 ] 200-绝缘件；
[0042]200a-连接孔；
[0043]202-连接板；
[0044]202a-装配孔；
[0045]204-翻转片；
[0046]204a-连接凸头；
[0047]204b-翻转部；
[0048]206-电流切断结构；
[0049]30-第二电极单元。
[0050]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
【具体实施方式】
[0051]下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的动力电池顶盖及动力电池的放置状态为参照。
[0052]如图1至3所示，本申请实施例提供了一种动力电池顶盖，包括顶盖片10、第一电极单元20以及第二电极单元30。其中，第二电极单元30与顶盖片10之间相固定。第一电极单元20包括连接板202、翻转片204以及电流切断结构206。在本实施例中，顶盖片10上设置有翻转片连接孔100，同时在连接板202上设置有装配孔202a，连接板202位于顶盖片10的上方，要保证翻转片连接孔100与装配孔202a相对，电流切断结构206固定在装配孔202a的径向投影范围内，例如设置在装配孔202a的内部、端部亦或是凸出装配孔202a，并与连接板202进行电连接。电流切断结构206上会设置一些薄弱区，以便在外力作用下导致电流切断结构206沿着这些薄弱区损坏，而中断电流传输。翻转片204则固定在翻转片连接孔100的径向投影范围内，例如设置在装配孔202a的内部、端部亦或是凸出翻转片连接孔100，并且要能够密封该翻转片连接孔100。
[0053]在电路连接上，动力电池的一极要通过翻转片204以及电流切断结构206将电能输送至连接板202上，同时还需要保证动力电池的两极之间不发生短路。满足上述要求的连接结构均可作为本实施例的电路连接结构。例如，动力电池的一极直接与翻转片204连接，翻转片204与顶盖片10之间通过一绝缘件200电绝缘，并且与电流切断结构206的底部直接接触而电连接，动力电池的另一极与第二电极单元30电连接，同时第二电极单元30与顶盖片10之间采用电绝缘或电连接。
[0054]又或者，连接板202通过绝缘件200与顶盖片10电绝缘，翻转片204与顶盖片10之间为电连接，并且，翻转片204与电流切断结构206的底部直接接触，二者也为电连接，第二电极单元30则与顶盖片10之间电绝缘。
[0055]在正常状态下，电流能够经过翻转片204以及电流切断结构206传递至连接板202上。而在动力电池内部压力超过基准压力时，翻转片204能够在压力作用下向上翻转，同时推动电流切断结构206，直至将电流切断结构206沿着薄弱区破坏，使其丧失电流传输能力，从而实现过流保护功能。
[0056]在本实施例中，由于电流切换结构206设置在连接板202上，而翻转片204设置在顶盖片10的翻转片连接孔100内，因而翻转片204与电流切换结构206基本不会占用动力电池的内部空间，故而能够大幅提高动力电池的体积能量密度。
[0057]在本实施例中，装配孔202a可以采用贯穿连接板202的厚度方向的通孔，也可以采用由连接板202的下表面向连接板202的内部凹陷形成的盲孔。电流切断结构206在装配孔202a内的位置可以根据需要进行调整，当装配孔202a采用通孔结构时，电流切断结构206位于装配孔202a的底端(参见图2和图3)、中部(参见图4)或顶端(参见图5)均可，此时的电流切断结构206可以与连接板202采用焊接或其它方式进行连接，为了便于制造和装配，电流切断结构206也可以与连接板202进行一体成型。
[0058]而当装配孔202a采用盲孔结构时，为了给电流切断结构206预留出足够的空间，防止电流切断结构2 O 6的破坏动作受到限制，造成无法完全切断电流，此时的电流切断结构206最好位于装配孔202a的底端。这种结构电流切断结构206不便于与连接板202进行一体成型，因此可采用分别制造再通过焊接或其它方式进行连接。
[0059]如图2所示，本实施例所提供的翻转片204包括连接凸头204a以及翻转部204b，翻转部204b为片状环面结构，连接凸头204a位于翻转部204b的中部。连接凸头204a朝电流切断结构206的下表面凸出，且与电流切断结构206相接触，翻转部204b的边缘则与装配孔202a密封连接。连接凸头204a的主要作用是克服翻转片204与电流切断结构206之间的距离，使二者能够顺利地进行紧密接触。翻转片204与电流切断结构206之间的间距越大，则连接凸头204a的长度也就越大。连接凸头204a的顶端面最好采用平面，这样与电流切断结构206的接触更为紧密，无论是作用力还是电流的传递均更为有效。与电流切断结构206类似，翻转片204在翻转片连接孔100内的位置也可以根据需要进行调整，并且，翻转片204与顶盖片10同样可以一体成型，在此不再赘述。
[0060]在本实施例中，绝缘件200与顶盖片10之间可以直接通过粘接固定，此外，也可以通过连接件来连接绝缘件200以及顶盖片10。在采用连接件进行连接时，可以在绝缘件200或顶盖片10上设置连接件配合部，例如阶梯孔、卡槽、卡孔等结构，而连接件可以采用铆钉、卡扣件甚至热熔柱等结构与这些连接件配合部进行配合连接，从而实现配合固定。如图6和7所示，图6所示的动力电池顶盖在顶盖片10上设置铆钉102充当连接件，同时在绝缘件200上设置连接孔200a从当连接件配合部，通过连接孔200a与铆钉102进行配合铆接，从而使顶盖片10与绝缘件200进行固定(参见图7)。
[0061 ]在本申请的一些实施例中，为了提高连接板202与绝缘件200的连接强度，也可以在连接板202以及绝缘件200上设置卡槽、卡块、卡孔、卡扣等卡接结构，从而使连接板202与绝缘件200能够通过连接强度较高的卡接方式进行连接。
[0062]本实施例还提供了一种动力电池，采用本实施例中的动力电池顶盖，能够提高该动力电池的能量密度。
[0063]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种动力电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、第一电极单元以及第二电极单元， 所述第一电极单元包括连接板、翻转片以及电流切断结构， 所述连接板固定于所述顶盖片的上方，所述连接板上设置有装配孔，所述电流切断结构固定在所述装配孔的径向投影范围内，且与所述连接板电连接， 所述顶盖片上设置有翻转片连接孔，所述翻转片连接孔与所述装配孔相对，所述翻转片固定在所述翻转片连接孔的径向投影范围内且密封所述翻转片连接孔， 所述翻转片通过所述电流切断结构才能与所述连接板电连接， 所述第二电极单元与所述顶盖片固定，且所述第一电极单元与所述第二电极单元之间电绝缘，所述翻转片能够在动力电池内部压力超过基准压力时翻转并将使所述电流切断结构断开与所述连接板的电连接状态。2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片与所述电流切断结构的底部直接接触。3.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述装配孔贯穿所述连接板的厚度方向。4.根据权利要求3所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述电流切断结构与所述连接板一体设置。5.根据权利要求1所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述装配孔为由所述连接板的下表面向内凹陷形成的盲孔。6.根据权利要求1至5任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片包括连接凸头以及翻转部， 所述翻转部为片状环面结构，所述连接凸头位于所述翻转部的中部，所述连接凸头朝所述电流切断结构的下表面凸出，且与所述电流切断结构相接触，所述翻转部的边缘与所述翻转片连接孔密封连接。7.根据权利要求6所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述翻转片与所述顶盖片一体设置。8.根据权利要求1至5任一项所述的动力电池顶盖，其特征在于，还包括绝缘件，所述连接板和/或所述翻转片通过所述绝缘件与所述顶盖片绝缘连接。9.根据权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件与所述顶盖片粘接。10.根据权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，还包括连接件，所述绝缘件与所述顶盖片通过所述连接件相连。11.根据权利要求10所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述绝缘件和/或所述顶盖片上设置有连接件配合部，所述连接件与所述连接件配合部配合固定。12.根据权利要求11所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接件为铆钉，所述铆钉固定在所述顶盖片上，所述绝缘件上设置有连接孔，所述铆钉与所述连接孔铆接。13.根据权利要求8所述的动力电池顶盖，其特征在于，所述连接板与所述绝缘件卡接。14.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至13任一项所述的动力电池顶盖。
【文档编号】H01M2/04GK105932180SQ201610482699
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】李全坤, 邓平华, 王鹏, 朱凌波, 郭剑
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司