密封组件及锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，例如涉及一种密封组件及锂离子电池。


背景技术：

2.锂离子电池具有功率密度大、可快速充放电以及使用寿命长的特点，目前已经成为电池能源市场的主流，并被广泛应用于汽车动力装置、储能装置、电动工具、电子电器、紧急设备和军事领域等。随着设备的发展，人们对锂离子电池的性能，尤其是对锂离子电池的可靠性、安全性及使用性价比提出了更高的要求。现有的锂离子电池的密封件包括盖板、凸出于盖板的正极柱组件和负极柱组件、防爆泄压阀组件、绝缘保护件、注液孔密封件等，正极柱组件的正极柱和负极柱组件的负极柱通常采用机加工方式制造成型，或者由较厚材料通过设备及模具配套冷墩、挤压成型后再精冲，而负极极柱为复合结构，制造时还需要经过焊接、机械精加工等多道工序，材料浪费较多，工作效率低且成本高。另外，盖板上的正极端子和负极端子通常是通过额外的部件固定，此固定部件需要与盖板焊接而成，使得盖板的部件数量多，组装工序复杂，用料多且成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种密封组件及锂离子电池，其结构简单，部件数量少，制造步骤少，成本低，且密封效果好。
4.第一方面，本实用新型提供一种密封组件，包括：
5.盖板，所述盖板上设置有固定极柱的固定构件，所述固定构件与所述盖板一体冲压成型，所述固定构件包括围板和限位板，所述盖板上还设有安装所述极柱的安装孔，所述围板位于所述盖板的第一侧面并围设在所述安装孔的周部，所述限位板由所述围板远离所述盖板的一端朝向所述安装孔的中心延伸成型；
6.导电体，所述导电体注塑连接在所述固定构件和所述极柱之间，所述导电体包括第一注塑体、第二注塑体和第三注塑体，所述第一注塑体注塑在所述固定构件远离所述安装孔的中心的一侧面，所述第三注塑体注塑在所述固定构件靠近所述安装孔的一侧面与所述极柱的外周壁之间，所述第二注塑体连接所述第一注塑体和所述第三注塑体；
7.密封机构，所述密封机构固定在所述盖板的第二侧面，所述密封机构用于密封所述盖板与所述极柱之间的缝隙；
8.绝缘保护件，所述绝缘保护件设置在所述盖板的所述第二侧面，所述绝缘保护件上对应所述极柱开设有绝缘保护通孔，所述密封机构设置在所述盖板和所述绝缘保护件之间。
9.所述限位板上设有注塑缺口，所述第二注塑体部分设置在所述注塑缺口内。
10.所述极柱的外周壁凹设有防转槽，所述导电体部分延伸至所述防转槽内形成防转注塑体。
11.所述极柱靠近所述第二侧面的一端的外周环形凸出设置有一圈限位部，所述限位
部远离所述极柱的中心的一端为限位端，所述限位端的端面与所述固定构件之间间隔，所述导电体覆盖所述限位部靠近所述第一侧面的侧面和所述限位端的端面。
12.所述限位部靠近所述第二侧面的一侧设置有加强缺口，所述加强缺口连通所述限位端的端面，所述导电体部分延伸至所述加强缺口内形成加强注塑体。
13.所述密封机构包括密封板和压板，所述盖板的第二侧面沿所述安装孔的中心环形开设有安装槽，所述安装孔贯穿所述安装槽的槽底，所述密封板贴合在所述极柱靠近所述第二侧面的一端的端面，且所述密封板遮挡所述导电体与所述极柱的连接处，所述压板固定在所述安装槽内。
14.所述压板上并位于所述压板靠近所述密封板的一侧面环形凸出设置有一圈密封凸筋，所述密封凸筋抵紧在所述密封板远离所述极柱的一侧面。
15.所述压板的周部与所述安装槽的槽壁焊接，且所述安装槽的槽底环形间隔有多个焊接槽，对应所述焊接槽在所述压板上开设有焊接通孔，所述焊接通孔和所述焊接槽内均设置有焊料。
16.所述盖板上沿其厚度方向贯穿开设有保护孔，所述第一侧面上沿所述保护孔的中心轴线环形开设有一圈第一定位槽，所述第二侧面上沿所述保护孔的中心环形开设有一圈第二定位槽，所述保护孔分别贯穿所述第一定位槽的槽底和所述第二定位槽的槽底，所述第一定位槽内安装有保护件，所述保护件上开设有排气孔，所述第二定位槽内安装有泄压阀。
17.第二方面，本实用新型提供一种锂离子电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的电芯，所述电池壳体的上端开口通过所述密封组件密封。
18.本实用新型通过在盖板上一体冲压成型固定构件，可以减少盖板的部件数量和组装工序，降低加工难度，同时可以快速并准确地安装极柱，而设置注塑的导电体，可以连接固定构件和极柱，加强固定强度，同时为极柱设置位置的密封提供了一层密封保护；通过在盖板的第二侧面固定设置密封机构，可以对盖板的第二侧面进行密封，防止锂离子电池的电解液进入到极柱与盖板之间的缝隙内。
附图说明
19.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明；
20.图1为本实用新型实施例的密封组件的剖视示意图；
21.图2为本实用新型实施例的盖板的立体结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例的密封组件的局部俯视示意图；
23.图4为图3的a-a剖视示意图；
24.图5为本实用新型实施例的密封组件的局部俯视示意图；
25.图6为图5的b-b剖视示意图；
26.图7为图1的局部放大示意图(示出了注液密封件)。
27.图中：
28.1、盖板；11、固定构件；111、围板；112、限位板；1121、注塑缺口；12、安装孔；13、第一侧面；14、第二侧面；15、安装槽；16、保护孔；17、第一定位槽；18、第二定位槽；19、注液孔；
29.2、正极极柱；21、限位部；22、加强缺口；23、定位孔；
30.3、负极极柱；
31.4、导电体；41、第一注塑体；42、第二注塑体；43、第三注塑体；44、防转注塑体；45、加强注塑体；
32.5、密封板；
33.6、压板；61、密封凸筋；
34.7、保护件；71、排气孔；
35.8、泄压阀；
36.9、注液密封件；91、密封本体；92、密封限位板；
37.10、绝缘保护件；101、绝缘保护部。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述。在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.如图1至7所示，本实用新型实施例提供一种密封组件，包括盖板1、导电体4和密封机构，其中，所述盖板1上设置有固定极柱的固定构件11，所述固定构件11与所述盖板1一体冲压成型，所述固定构件11包括围板111和限位板112，所述盖板1上还设有安装所述极柱的安装孔12，所述围板111位于所述盖板1的第一侧面13并围设在所述安装孔12的周部，所述限位板112由所述围板111远离所述盖板1的一端朝向所述安装孔12的中心延伸成型，所述导电体4注塑连接在所述固定构件11和所述极柱之间，所述密封机构固定在所述盖板1的第二侧面14，所述密封机构用于密封所述盖板1与所述极柱之间的缝隙。通过在盖板1上一体冲压成型固定构件11，可以减少盖板1的部件数量和组装工序，降低加工难度，同时可以快速并准确地安装极柱，而设置注塑的导电体4，可以连接固定构件11和极柱，加强固定强度，同时为极柱设置位置的密封提供了一层密封保护；通过在盖板1的第二侧面14固定设置密封机构，可以对盖板1的第二侧面14进行密封，防止锂离子电池的电解液进入到极柱与盖板1之间的缝隙内。
41.在本实用新型中，极柱包括正极极柱2和负极极柱3，盖板1上分别对应正极极柱2和负极极柱3设置有安装孔12，两个安装孔12处均设置有固定构件 11、连接固定构件11和正极极柱2或负极极柱3的导电体4以及密封机构。
42.以下以正极极柱2处的结构进行示例描述：
43.所述限位板112上设有注塑缺口1121，所述导电体4包括第一注塑体41、第二注塑体42和第三注塑体43，所述第一注塑体41注塑在所述固定构件11远离所述安装孔12的中心的一侧面，所述第三注塑体43注塑在所述固定构件11 靠近所述安装孔12的一侧面与所述正极极柱2的外周壁之间，所述第二注塑体 42连接所述第一注塑体41和所述第三注塑体43，所述第二注塑体42部分设置在所述注塑缺口1121内。注塑导电体4时，将导电体4包裹整个固定构件11 的内外侧，可以提升导电体4连接正极极柱2和固定构件11的强度，而设置注塑缺口1121，可以加速导电体4的流动，进而将导电体4引入到正极极柱2的外周壁与固定构件11之间，不仅能够提升正极极柱2的固定稳定性，还能完全密封正极极柱2的外周壁与固定构件11的内侧壁之间的缝隙，提升密封效果。
44.所述限位板112上设有多个所述注塑缺口1121，多个所述注塑缺口1121沿所述安装孔12的中心轴线对称设置。
45.安装孔12为椭圆形孔，对应地，围板111和限位板112均呈椭圆形分布，注塑缺口1121有四个，其中两个设置在限位板112的长轴的中心，另外两个分别设置在限位板112的短轴的中心。
46.一实施例中，所述正极极柱2的外周壁凹设有防转槽，所述导电体4部分延伸至所述防转槽内形成防转注塑体44。防转槽的设置，可以使导电体4注塑到防转槽内，进而增强正极极柱2的扭力。
47.在本实施例中，所述正极极柱2的外周壁沿所述正极极柱2的中心对称设置有两个所述防转槽。
48.一实施例中，所述正极极柱2靠近所述第二侧面14的一端的外周环形凸出设置有一圈限位部21，所述限位部21远离所述正极极柱2的中心的一端为限位端，所述限位端的端面与所述固定构件11之间间隔，所述导电体4覆盖所述限位部21靠近所述第一侧面13的侧面和所述限位端的端面。通过设置限位部21，并利用导电体4覆盖此限位部21，可以增强正极极柱2的固定的稳定性。
49.在本实施例中，所述限位部21靠近所述第二侧面14的一侧设置有加强缺口22，所述加强缺口22连通所述限位端的端面，所述导电体4部分延伸至所述加强缺口22内形成加强注塑体45。通过设置加强缺口22，并将导电体4部分延伸至此加强缺口22内形成加强注塑体45，不仅可以增加整个导电体4的固定稳定性，还可以加强盖板1上的正极极柱2处的耐压强度，确保此位置的密封的可靠性。
50.一实施例中，所述密封机构包括密封板5和压板6，所述盖板1的第二侧面 14沿所述安装孔12的中心环形开设有安装槽15，所述安装孔12贯穿所述安装槽15的槽底，所述密封板5贴合在所述正极极柱2靠近所述第二侧面14的一端的端面，且所述密封板5遮挡所述导电体4与所述正极极柱2的连接处，所述压板6固定在所述安装槽15内。通过设置密封板5可以对正极极柱2与导电体4之间的位置进行进一步地密封，而固定设置的压板6，可以保证密封板5的密封不失效。
51.所述压板6上并位于所述压板6靠近所述密封板5的一侧面环形凸出设置有一圈密封凸筋61，所述密封凸筋61抵紧在所述密封板5远离所述正极极柱2 的一侧面。通过设置密封凸筋61，密封凸筋61抵紧密封板5，进一步防止密封板5中部外凸，保证整个正极极柱2处
的密封的可靠性。
52.所述压板6的周部与所述安装槽15的槽壁焊接，焊接固定压板6可以保证压板6完全不脱落和松动，进而保证密封不失效。
53.所述安装槽15的槽底环形间隔有多个焊接槽，对应所述焊接槽在所述压板6上开设有焊接通孔，所述焊接通孔和所述焊接槽内均设置有焊料。通过在压板 6的非边缘位置开设焊接通孔和在安装槽15的槽底对应开设焊接槽，可以对压板6的非边框位置进行焊接固定，防止压板6只焊接边缘而导致其中部外凸的情况，进而保证压板6各个位置均能压紧密封板5。
54.在盖板1的第二侧面14还设置有绝缘保护件10，压板6和密封板5的中部均设有开孔，正极极柱2和负极极柱3均通过此开孔连通锂离子电池的壳体内部。
55.绝缘保护件10对应此开孔设有绝缘保护通孔，绝缘保护通孔朝向正极极柱 2和负极极柱3延伸有绝缘保护部101，绝缘保护部101贴紧在开孔的内壁。
56.另外，正极极柱2可以设置为截面呈方形、圆形、腰形、椭圆形或者多边形结构。
57.负极极柱3处的固定构件11、导电体4、密封板5和压板6等部件连接关系及具体结构与正极极柱2处的结构一致，可参照上述任意实施例。此处不再赘述负极极柱3处的固定构件11、导电体4、密封板5和压板6的连接关系和具体结构。
58.负极极柱3采用复合板材一体冲压成型，负极极柱3在加工时，其限位部 21和加强缺口22也一体冲压成型，省去了负极极柱3的焊接工序，降低了负极极柱3的加工难度，同时提升了加工速度，不需要再经过焊接和机加工操作，一次冲压成型即可。
59.同样地，负极极柱3可以设置为截面呈方形、圆形、腰形、椭圆形或者多边形结构。
60.另外，正极极柱2和负极极柱3伸出盖板1的第一侧面13的一端的端面开设有定位孔23，定位孔23设置在正极极柱2和负极极柱3的中心，且定位孔 23为盲孔。通过设置定位孔23，可以在导电体4注塑时对正极极柱2和负极极柱3的位置进行定位，防止正极极柱2和负极极柱3在注塑时发生位置偏移。
61.一实施例中，所述盖板1上沿其厚度方向贯穿开设有保护孔16，所述第一侧面13上沿所述保护孔16的中心轴线环形开设有一圈第一定位槽17，所述第二侧面14上沿所述保护孔16的中心环形开设有一圈第二定位槽18，所述保护孔16分别贯穿所述第一定位槽17的槽底和所述第二定位槽18的槽底，所述第一定位槽17内安装有保护件7，所述保护件7上开设有排气孔71，所述第二定位槽18内安装有泄压阀8。通过设置第一定位槽17和第二定位槽18，便于保护件7和泄压阀8的安装定位。
62.在本实施例中，盖板1上还开设有注液孔19，注液孔19处可拆卸设置有注液密封件9。
63.注液孔19可以设置为台阶孔，台阶孔包括相连通的第一孔和第二孔，其中，第一孔的直径大于第二孔的直径，注液密封件9包括密封本体91和密封限位板92，密封本体91螺纹旋接在第二孔内，密封限位板92设置在第一孔内，且密封限位板92不凸出于所述盖板1的第一侧面13。
64.本实用新型密封组件的结构简单，减少了生产设备的投入，有效地降低了生产成本，并提高了锂离子电池的密封组件的安全性、可靠性、稳定性的要求。
65.本实用新型实施例还提供一种锂离子电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体
内的电芯，所述电池壳体的上端开口通过如上任意实施例的密封组件密封。
66.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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。
68.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。