一种盖板结构及带有该结构的储能电池的制作方法

本技术涉及储能电池，具体涉及一种盖板结构及带有该结构的储能电池。

背景技术：

1、在储能电池的技术领域中，电池顶盖作为电池密封和极柱引出的关键部件，其结构设计与装配工艺直接影响电池的密封性能、电气可靠性及整体质量。

2、现有技术中，电池顶盖通常由顶盖片、正极柱、负极柱、正极上塑胶、负极上塑胶、密封圈及下塑胶等部件组成，各部件协同实现极柱固定、电隔离及密封功能。具体而言，顶盖片上会预先开设两个与正、负极柱适配的极柱安装孔，装配时先将正、负极柱分别套设密封圈，再将其对应置于顶盖片的极柱安装孔内；随后，通过注塑工艺将正极上塑胶、负极上塑胶分别成型于正、负极柱与顶盖片的间隙处，一方面利用上塑胶填充间隙以实现极柱与顶盖片的电隔离，另一方面通过注塑过程中的压力压缩密封圈，使密封圈紧密贴合极柱与顶盖片的配合面，从而形成密封结构。

3、然而，现有电池顶盖的装配工艺及结构设计存在以下缺陷：在注塑成型上塑胶或装配极柱的过程中，注塑压力或装配操作易对套设于极柱上的密封圈产生扰动或挤压作用。由于现有极柱结构未对密封圈形成有效限位，密封圈在上述外力作用下极易发生向上翘起的位移现象，导致密封圈无法与极柱、顶盖片保持紧密且均匀的贴合状态，进而破坏极柱与顶盖片之间的密封配合关系，造成电池顶盖的密封性能显著下降。密封性能不佳不仅可能导致电池内部电解液泄漏，还可能使外界环境中的水汽、灰尘等杂质侵入电池内部，一方面会影响电池的电化学性能稳定性及使用寿命，另一方面甚至可能引发电池内部短路等安全隐患，严重影响储能电池的产品质量及使用安全性。

4、因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种盖板结构及带有该结构的储能电池，以防止密封圈在装配过程中翘起。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种盖板结构，包括：

3、顶盖片，所述顶盖片上开设有极柱安装孔；

4、极柱，设置于所述极柱安装孔内；

5、密封圈，套设于所述极柱外并封堵所述极柱与所述顶盖片之间的间隙；

6、上塑胶件，注塑成型于所述极柱、所述极柱安装孔以及所述密封圈之间；

7、下塑胶件，贴合设置于所述顶盖片的下表面；

8、其中，所述极柱包括同轴连接的斜面段和直身段，所述斜面段的上部直径大于下部直径，使其外侧面形成一圆台面，所述斜面段的下部与所述直身段直径相同且平滑连接；

9、所述密封圈沿轴向压接于所述极柱底部并套设于所述直身段外周侧。

10、上述方案中，通过极柱的斜面段对密封圈形成轴向限位，防止密封圈在注塑或装配过程中向上翘起，保障了密封性能。

11、进一步的技术方案，所述斜面段的外侧面上设有凹凸纹路，所述上塑胶件注塑成型后与所述斜面段的外侧面紧密结合并填充于所述凹凸纹路。凹凸纹路增大了上塑胶件与极柱斜面段的接触面积及摩擦力，提高上塑胶件与极柱的结合强度，进而增大极柱的推钮力，从而能够避免极柱从盖板结构中松脱。

12、进一步的技术方案，所述凹凸纹路为网格纹路，且纹路深度为0.1mm-0.3mm。网格纹路可使上塑胶件与极柱斜面段形成均匀咬合结构，避免局部应力集中，同时纹路深度设置可在保障结合强度的前提下，防止极柱因滚花加工导致结构强度下降。

13、进一步的技术方案，所述斜面段的外侧面上设有环形凹槽，所述上塑胶件注塑成型后与所述斜面段的外侧面紧密结合并填充所述环形凹槽。作为另一种方案，环形凹槽同样能够使上塑胶件与极柱斜面段形成咬合结构，提高结合强度。

14、进一步的技术方案，所述斜面段的外侧面相对于轴向倾斜角度为5°-35°。该倾斜角度既能够为密封圈提供稳定的轴向限位，防止密封圈翘起，又可避免斜面角度过大导致密封圈安装困难，或者上塑胶件注塑时填充不饱满。

15、进一步的技术方案，所述顶盖片上表面环绕所述极柱安装孔周侧设置有环形凸起结构，所述环形凸起结构向远离下塑胶件一侧的方向延伸，所述环形凸起结构的内侧壁与所述斜面段的外侧面配合，形成对上塑胶件的夹持。斜面段与台阶结构内侧面的配合对上塑胶件形成双向限位，由于斜面向下倾斜，能够防止上塑胶件从极柱与顶盖片之间脱出。

16、进一步的技术方案，所述环形凸起结构沿径向的外侧形成有至少两个台阶面，径向内侧的台阶面高于径向外侧的台阶面，所述上塑胶件包覆所述环形凸起结构的各个所述台阶面。不同深度的台阶面可与上塑胶件形成阶梯式配合，延长上塑胶件的受力路径，进一步增强上塑胶件与顶盖片的连接稳定性，提升上塑胶件的抗脱出能力。

17、进一步的技术方案，每个所述台阶面均设有沿圆周方向分布的缺口，相邻所述台阶面的缺口在圆周方向上错开。错开的缺口可限制上塑胶件、极柱与顶盖片之间的相对转动，避免因振动或外力导致三者相对转动破坏密封或电气连接。

18、进一步的技术方案，所述顶盖片的下表面、环绕所述极柱安装孔的位置设有限位凹陷，装配时所述限位凹陷用于对所述密封圈进行压缩限位。

19、根据本申请的第二方面，还提供了一种储能电池，包括外壳、容纳于所述外壳内的至少一个电池单体，以及如第一方面所述的盖板结构，所述盖板结构盖合于所述外壳的开口端并密封所述外壳。

20、上述方案中，通过盖板结构的高密封性能避免外壳内电解液泄漏与外界杂质侵入，进而提升储能电池的整体可靠性、电气安全性与使用寿命。

21、本申请所提供的技术方案，具有以下有益效果：

22、通过将极柱设计为包括同轴连接的斜面段和直身段，斜面段的上部直径大于下部直径，使其外侧面形成一圆台面，斜面段的下部与直身段直径相同且平滑连接，密封圈沿轴向压接于极柱底部并套设于直身段外周侧。极柱的斜面段对密封圈形成轴向限位，能够有效阻挡密封圈在注塑或装配过程中受到外力作用时向上翘起，确保密封圈始终保持与极柱、顶盖片之间的紧密贴合状态，从而稳定维持密封界面的完整性，避免因密封圈移位导致的密封失效问题，显著提升了盖板结构的密封可靠性。同时，斜面段与直身段的平滑连接设计，既保证了极柱整体结构的连续性和力学稳定性，又为上塑胶件的注塑成型提供了顺畅的填充路径，使上塑胶件能够紧密包裹极柱表面，进一步增强极柱与顶盖片之间的连接牢固性，整体提升了盖板结构的装配效率和使用安全性。

1.一种盖板结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述斜面段(21)的外侧面上设有凹凸纹路(21b)，所述上塑胶件(4)注塑成型后与所述斜面段(21)的外侧面紧密结合并填充于所述凹凸纹路(21b)。

3.根据权利要求2所述的盖板结构，其特征在于，所述凹凸纹路(21b)为网格纹路，且纹路深度为0.1mm至0.3mm。

4.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述斜面段(21)的外侧面上设有环形凹槽，所述上塑胶件(4)注塑成型后与所述斜面段(21)的外侧面紧密结合并填充所述环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述斜面段(21)的外侧面相对于轴向的倾斜角度为5°至35°。

6.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述顶盖片(1)的上表面环绕所述极柱安装孔(11)设置有环形凸起结构(12)，所述环形凸起结构(12)的内侧壁与所述斜面段(21)的外侧面配合，形成对上塑胶件(4)的夹持。

7.根据权利要求6所述的盖板结构，其特征在于，所述环形凸起结构(12)沿径向的外侧形成有至少两个台阶面，其中位于径向内侧的台阶面高于径向外侧的台阶面，所述上塑胶件(4)包覆所述环形凸起结构(12)的各个所述台阶面。

8.根据权利要求7所述的盖板结构，其特征在于，每个所述台阶面均设有沿圆周方向分布的多个缺口，相邻所述台阶面的缺口在圆周方向上错开。

9.根据权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述顶盖片(1)的下表面环绕所述极柱安装孔(11)的位置设有限位凹陷(13)，装配时所述限位凹陷(13)用于对所述密封圈(3)进行压缩限位。

10.一种储能电池，其特征在于，包括外壳、容纳于所述外壳内的至少一个电池单体，以及如权利要求1~9中任意一项所述的盖板结构，所述盖板结构盖合于所述外壳的开口端。