一种电池顶盖组件及电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池顶盖组件及电池。


背景技术：

2.目前市场上的混动汽车用方形电芯顶盖存在以下问题；
3.第一：顶盖组件零件数量多，装配繁琐，效率低；
4.第二：为节省成本，负极端子的电连接侧均为铝材质，但负极端子还需要与电芯内部的铜集流体电连接，负极端子一般采用铜铝复合极柱，但是这种复合结构需要采用摩擦焊将铜部和铝部焊接在一起，提升了负极端子的制造成本。
5.第三，传统方案中，端子和极柱为两部，端子在上极柱在下，端子与极柱通过铆压连接，这样就主要在端子背离极柱的一侧预留极柱铆接孔，这样就会降低影响电连接焊接面积。


技术实现要素：

6.本发明的第一个目的在于提出一种电池顶盖组件，该电池顶盖组件的零件数量较少，装配方便，生产效率较高，且端子极柱的制造工艺简单，成本较低，且取消了极柱铆接孔的结构，提升了电连接焊接面积。
7.本发明的第二个目的在于提出一种电池，该电池的结构简单，生产效率较高，且制造成本较低。
8.为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：
9.本发明公开了一种电池顶盖组件，包括：顶盖片；上塑胶件，所述上塑胶件连接在所述顶盖片的上表面上；
10.下塑胶件，所述下塑胶件连接在所述顶盖片的下表面上；电连接件，所述电连接件安装在所述下塑胶件背离所述顶盖片的表面上；端子极柱，所述端子极柱为一体成型件，所述端子极柱包括装配部和极柱部，所述装配部安装在所述上塑胶件上，所述极柱部依次穿过所述上塑胶件、所述顶盖片和所述下塑胶件与所述电连接件焊接相连。
11.在一些实施例中，所述电连接件上设有台阶孔，所述台阶孔包括第一孔和第二孔，所述第一孔的尺寸大于所述第二孔的尺寸，所述极柱部配合在所述第二孔内，且所述极柱部的端面与所述第一孔和所述第二孔的台阶面焊接。
12.在一些实施例中，所述上塑胶件和所述顶盖片中的一个上设有第一限位凸起，所述上塑胶件和所述顶盖片中的另一个上设有与所述第一限位凸起配合的第一限位凹槽；和/或，所述下塑胶件和所述顶盖片中的一个上设有第二限位凸起，所述下塑胶件和所述顶盖片中的另一个上设有与所述第二限位凸起配合的第二限位凹槽。
13.在一些实施例中，所述上塑胶件朝向所述端子极柱的表面设有第一安装槽，所述装配部上设有配合在所述第一安装槽内的安装凸台。
14.在一些实施例中，所述下塑胶件背离所述顶盖片的表面上设有第二安装槽，所述
电连接件安装在所述第二安装槽内。
15.在一些实施例中，所述电池顶盖组件还包括密封件，所述密封件套设在所述极柱部上，所述密封件用于使得所述极柱部与所述顶盖片绝缘。
16.在一些具体的实施例中，所述顶盖片朝向所述端子极柱的表面设有容纳槽，所述容纳槽用于容纳被所述端子极柱压缩变形后的所述密封件。
17.在一些具体的实施例中，所述极柱部上设有密封凸台，所述密封凸台用于压缩所述密封件。
18.在一些具体的实施例中，所述密封件具有容纳部，所述容纳部配合在所述容纳槽内，且所述容纳部抵接在所述密封凸台上。
19.本发明还公开了一种电池，包括前文所述的电池顶盖组件、壳体及电芯，所述电池顶盖组件扣合在所述壳体的敞开端，所述电芯设在所述壳体内，所述电芯的极耳与所述电连接件相连。
20.本发明的电池顶盖组件的有益效果：由于端子和极柱一体成型为端子极柱，简化了端子极柱的加工工艺，降低了端子极柱的制造成本，减少了电池顶盖组件的零件数量，提升了电池顶盖组件的装配效率，无需在端子极柱上设有铆压孔，增大了端子极柱的电连接焊接面积，提升过流能力。
21.本发明的电池的有益效果，由于具有前文所述的电池顶盖组件，该电池的结构简单，生产效率较高，且制造成本较低。
22.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.图1是本发明实施例的电池顶盖组件的结构示意图；
24.图2是本发明实施例的电池顶盖组件的分解示意图；
25.图3是本发明实施例的电池顶盖组件的俯视图；
26.图4是图3的a-a向剖视图；
27.图5是图4的局部结构放大图；
28.图6是本发明实施例的电池顶盖组件的局部结构分解示意图。
29.附图标记：
30.1、顶盖片；11、第一限位凹槽；12、第二限位凹槽；13、容纳槽；
31.2、上塑胶件；21、第一限位凸起；22、第一安装槽；
32.3、下塑胶件；31、第二限位凸起；32、第二安装槽；
33.4、电连接件；41、台阶孔；411、第一孔；412、第二孔；
34.5、端子极柱；51、装配部；511、安装凸台；52、极柱部；521、密封凸台；
35.6、密封件；61、容纳部；7、防爆阀；8、保护片。
具体实施方式
36.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
38.此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
40.下面参考图1-图6描述本发明实施例的电池顶盖组件的具体结构。
41.本发明公开了一种电池顶盖组件，如图1-图2所示，该电池顶盖组件包括顶盖片1、上塑胶件2、下塑胶件3、电连接件4和端子极柱5，上塑胶件2连接在顶盖片1的上表面上，下塑胶件3连接在顶盖片1的下表面上，电连接件4安装在下塑胶件3背离顶盖片1的表面上，端子极柱5为一体成型件，端子极柱5包括装配部51和极柱部52，装配部51安装在上塑胶件2上，极柱部52依次穿过上塑胶件2、顶盖片1和下塑胶件3与电连接件4焊接相连。
42.可以理解的是，由于端子极柱5为一体成型件，具体来说，正极的端子极柱5采用铝板通过机加工制造，负极的端子极柱5采用铜铝复合板通过机加工制造，简化了端子极柱5的加工工艺，降低了端子极柱5的制造成本。需要补充说明的是，相比于现有技术中，端子与极柱为分体式结构，且需要采用铆压的方式将端子和极柱连接，本实施例的端子极柱5为一体成型件，减少了电池顶盖组件的零件数量，有利于装配效率的提升。与此同时，由于无需进行铆压连接，端子极柱5上就无需设置铆压孔，增大端子极柱5的电连接焊接面积，提升过流能力。
43.在一些实施例中，如图5所示，电连接件4上设有台阶孔41，台阶孔41包括第一孔411和第二孔412，第一孔411的尺寸大于第二孔412的尺寸，极柱部52配合在第二孔412内，且极柱部52的端面与第一孔411和第二孔412的台阶面焊接。可以理解的是，在实际装配过程中，极柱部52需要插入电连接件4上的孔槽结构中，然后在进行焊接。如果电连接件4上的孔槽结构为尺寸不发生变化的直孔，那么就需要极柱部52的下端面和电连接件4的下端面齐平才能够进行焊接，这样就使得整个极柱部52的长度较大，提升了端子极柱5的制造成本。而在本实施例中，电连接件4上的孔槽结构为台阶孔41，那么在焊接的过程中，极柱部52的端面只需要略凸出第一孔411和第二孔412的台阶面，或者与第一孔411和第二孔412的台阶面齐平即可。相比与极柱部52的下端面和电连接件4的下端面齐平的技术方案，在电连接件4上设置台阶孔41能够在一定程度上缩短极柱部52的长度，从而降低端子极柱5的制造成本。
44.在一些实施例中，如图2所示，上塑胶件2和顶盖片1中的一个上设有第一限位凸起21，上塑胶件2和顶盖片1中的另一个上设有与第一限位凸起21配合的第一限位凹槽11。需
要说明的是，在实际设计时，有的实施例中，上塑胶件2上可以设置第一限位凸起21，顶盖片1上设有第一限位凹槽11；有的实施例中，上塑胶件2上可以设置第一限位凹槽11，顶盖片1上设有第一限位凸起21；有的实施例中，上塑胶件2上同时设置第一限位凹槽11和第一限位凸起21，顶盖片1上也同时设置第一限位凹槽11和第一限位凸起21。也就是说，在本实施例中，第一限位凸起21和第一限位凹槽11的位置可以根据实际需要进行选择。
45.可以理解的是，上塑胶件2用于确保装配部51与顶盖片1的绝缘特性，因此上塑胶件2不能够相对端子极柱5转动，在本实施例中，采用第一限位凸起21和第一限位凹槽11实现上塑胶件2与顶盖片1的连接，一方面能够确保上塑胶件2与顶盖片1的连接稳定性，另一方面限制了上塑胶件2的转动自由度，避免了上塑胶件2相对端子极柱5出现转动的现象，从而确保装配部51与顶盖片1的绝缘特性。
46.这里需要补充说明的是，第一限位凹槽11和第一限位凸起21的数量以及截面形状均可以根据实际需要选择，在此不对第一限位凹槽11和第一限位凸起21的参数做出具体限定。
47.在一些实施例中，如图6所示，下塑胶件3和顶盖片1中的一个上设有第二限位凸起31，下塑胶件3和顶盖片1中的另一个上设有与第二限位凸起31配合的第二限位凹槽12。需要说明的是，在实际设计时，有的实施例中，下塑胶件3上可以设置第二限位凸起31，顶盖片1上设有第二限位凹槽12；有的实施例中，下塑胶件3上可以设置第二限位凹槽12，顶盖片1上设有第二限位凸起31；有的实施例中，下塑胶件3上同时设置第二限位凹槽12和第二限位凸起31，顶盖片1上也同时设置第二限位凹槽12和第二限位凸起31。也就是说，在本实施例中，第二限位凸起31和第二限位凹槽12的位置可以根据实际需要进行选择。
48.可以理解的是，下塑胶件3用于确保电连接件4与顶盖片1的绝缘特性，因此下塑胶件3不能够相对端子极柱5转动，在本实施例中，采用第二限位凸起31和第二限位凹槽12实现下塑胶件3与顶盖片1的连接，一方面能够确保下塑胶件3与顶盖片1的连接稳定性，另一方面限制了下塑胶件3的转动自由度，避免了下塑胶件3相对端子极柱5出现转动的现象，从而确保电连接件4与顶盖片1的绝缘特性。
49.这里需要补充说明的是，第二限位凹槽12和第二限位凸起31的数量以及截面形状均可以根据实际需要选择，在此不对第二限位凹槽12和第二限位凸起31的参数做出具体限定。
50.在一些实施例中，如图5所示，上塑胶件2朝向端子极柱5的表面设有第一安装槽22，装配部51上设有配合在第一安装槽22内的安装凸台511。可以理解的是，安装凸台511和第一安装槽22的配合能够提升端子极柱5与上塑胶件2的连接稳定性，从而确保端子极柱5与顶盖片1稳定地绝缘。
51.在一些实施例中，如图5所示，下塑胶件3背离顶盖片1的表面上设有第二安装槽32，电连接件4安装在第二安装槽32内。可以理解的是，电连接件4和第二安装槽32的配合能够提升电连接件4与上塑胶件2的连接稳定性，从而确保电连接件4与顶盖片1稳定地绝缘。
52.在一些实施例中，如图2所示，电池顶盖组件还包括密封件6，密封件6套设在极柱部52上，密封件6用于使得极柱部52与顶盖片1绝缘。可以理解的是，增设的密封件6能够确保极柱部52与顶盖片1绝缘，从而保证端子极柱5与顶盖片1绝缘，避免顶盖片1带电的现象发生。
53.在一些具体的实施例中，如图5所示，顶盖片1朝向端子极柱5的表面设有容纳槽13，容纳槽13用于容纳被端子极柱5压缩变形后的密封件6。由此，密封件6被压缩后能够充满容纳槽13，在确保端子极柱5与顶盖片1绝缘的同时又提升了端子极柱5和顶盖片1的连接位置的密封性能。
54.在一些具体的实施例中，如图5所示，极柱部52上设有密封凸台521，密封凸台521用于压缩密封件6。由此，在组装完毕后密封凸台521可能稳定地压缩密封件6，并且延长了极柱部52的长度，降低了密封件6被击穿的可能性。
55.在一些具体的实施例中，如图5所示，密封件6具有容纳部61，容纳部61配合在容纳槽13内，且容纳部61抵接在密封凸台521上。由此，一方面能够提升密封件6与顶盖片1的接触面积，从而确保密封件6对顶盖片的密封效果，另一方面密封凸台521能够较好地压制密封件6使其变形后能够稳定地保持在容纳槽13内。
56.优选的，容纳部61的外径略小于容纳槽13的内径，使得密封件6的容纳部61被密封凸台521挤压后能够过盈配合再容纳槽13内。由此，进一步保证了密封件6与顶盖片1的连接稳定性和连接密封性。
57.下面参考图1-图6描述本发明一个具体实施例的电池顶盖组件的结构。
58.如图1-图6所示，电池顶盖组件包括顶盖片1、上塑胶件2、下塑胶件3、电连接件4、端子极柱5、密封件6、防爆阀7和保护片8，顶盖片1的上表面上设有第一限位凹槽11和容纳槽13，第一限位凹槽11为四个长条形的凹槽，且分分别位于正极孔和负极孔的两侧，顶盖片1的下表面上设有第二限位凹槽12，上塑胶件2的下表面设有与第一限位凹槽11配的第一限位凸起21，上表面设有第一安装槽22，下塑胶件3的上表面设有与第二限位凹槽12配的第二限位凸起31，下表面设有第二安装槽32，端子极柱5为一体成型件，端子极柱5包括装配部51和极柱部52，装配部51安装在第一安装槽22内，极柱部52依次穿过上塑胶件2、顶盖片1和下塑胶件3与电连接件4相连。极柱部52上设有密封凸台521，密封凸台521用于压缩密封件6。电连接件4安装在第二安装槽32内，且设有台阶孔41，台阶孔41包括第一孔411和第二孔412，第一孔411的尺寸大于第二孔412的尺寸，极柱部52配合在第二孔412内，且极柱部52的端面与第一孔411和第二孔412的台阶面焊接。密封件6套设在极柱部52上，被密封凸台521压缩变形后的密封件6填充在容纳槽13内。
59.本实施例的电池顶盖组件的组装流程可以有以下两种：
60.第一种连接方式：
61.步骤一：将电连接件4固定在装配台上；
62.步骤二：将下塑胶件3套住电连接件4，使得电连接件4的一部分伸入第二安装槽32内；
63.步骤三：将顶盖片1安装在下塑胶件3上，依靠第二限位凸起31和第二限位凹槽12实现定位；
64.步骤四：将上塑胶件2安装与顶盖片1上，依靠第一限位凸起21和第一限位凹槽11实现定位；
65.步骤五：将密封件6套设在端子极柱5上，然后将端子极柱5放在上塑胶件2上，依靠第一安装槽22和安装凸台511实现定位；
66.步骤六：端子极柱5穿过上塑胶件2、顶盖片1与已经固定好的电连接件4连接，实现
下塑胶件3的精准二次定位；
67.步骤七：利用铆接方法将电连接件4与端子极柱5实现初步连接，然后进行焊接连接。
68.第二种连接方式：
69.步骤一：将端子极柱5与密封件6与装配；
70.步骤二：将端子极柱5远离电芯侧放置固定，即将装配部51朝下放置；
71.步骤三：将上塑胶件2安装于端子极柱5上，依靠第一安装槽22和安装凸台511实现定位；
72.步骤四：将顶盖片1安装于上塑胶件2上，使其穿过端子极柱5，依靠第一限位凸起21和第一限位凹槽11实现定位；
73.步骤五：将下塑胶件3安装于顶盖片1上，使其穿过端子极柱5，依靠第二限位凸起31和第二限位凹槽12实现定位；
74.步骤六：将电连接件4安装于下塑胶件3上，使其穿过端子极柱5，使得电连接件4的一部分伸入第二安装槽32内；
75.步骤七：压缩电连接件4后对电连接件4与端子极柱5进行焊接连接。
76.本实施例的电池顶盖组件的优点如下：
77.第一、取消了传统极柱铆接孔，增大模组电连接焊接面积，提升过流能力；
78.第二、较目前铆接方案节省了零件的数量，有利于装配效率的提高；
79.第三、该极柱端子上增设的安装凸台511，提升了电池顶盖组件的密封效果；
80.第四，顶盖片1朝向端子极柱5的表面设有容纳槽13，使压缩后的密封圈得到存放，同时增加了端子极柱5与顶盖片1之间的绝缘介质，安全性提高；
81.第五：电连接件4上设有台阶孔41，可以缩小极柱端子的尺寸，减少材料成本。
82.本发明还公开了一种电池，包括前文的电池顶盖组件、壳体及电芯，电池顶盖组件扣合在壳体的敞开端，电芯设在壳体内，电芯的极耳与电连接件4相连。
83.本发明实施例的电池，由于具有前文所述的电池顶盖组件，该电池的结构简单，生产效率较高，且制造成本较低。
84.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、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发明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。
85.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。