一种顶盖组件及电池的制作方法

1.本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件及电池。


背景技术：

2.在动力电池领域，电解液作为电池至关重要的组成部分，其为正负极间的离子交换提供了传输通道，是电池实现充放电不可或缺的材料之一。在电池的实际使用过程中，随着使用时间的增长，电解液逐渐被消耗，进而导致电池的使用寿命降低。针对这一现象，目前行业内也提供了一些可在电池使用过程中再次补充电解液的注液孔结构，但其都需要通过拆卸、针刺、裁切等复杂操作才能完成注液，补充电解液的过程繁琐，不够简便。并且这类现有的可补充电解液的注液孔结构，其密封性能也不好。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中，可补充电解液的注液孔结构补充电解液的过程繁琐，不够简便的问题，提供一种顶盖组件及电池。
4.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种顶盖组件，包括盖板本体及补液密封组件，所述盖板本体上设有注液孔，所述注液孔贯穿所述盖板本体；所述补液密封组件包括弹性件及密封帽，所述密封帽设置在所述盖板本体以内的空间中，所述弹性件向外的一端固定在所述盖板本体上，所述弹性件向内的一端连接所述密封帽；所述盖板本体的内侧表面和所述密封帽中之一上设有环绕所述注液孔的环形凸起，所述盖板本体的内侧表面和所述密封帽中另一上设有环绕所述注液孔的第一密封环槽，所述环形凸起用于插至于所述第一密封环槽，以密封所述注液孔。
5.可选地，所述环形凸起设于所述盖板本体的内侧表面上，所述第一密封环槽设于所述密封帽上。
6.可选地，所述顶盖组件还包括密封圈，所述密封圈设有与所述环形凸起的形状匹配的第二密封环槽，所述环形凸起插至于所述第二密封环槽中，所述密封圈的外表面形状与所述第一密封环槽匹配，所述密封圈用于插至于所述第一密封环槽中。
7.可选地，所述密封帽包括帽盖部及固定连接在所述帽盖部外侧表面中心位置的杆体，所述第一密封环槽设置在所述帽盖部上，所述杆体伸入所述注液孔并与所述弹性件向内的一端连接。
8.可选地，所述密封帽为圆盘形，所述第一密封环槽设于所述密封帽上，所述弹性件环绕所述第一密封环槽设置，且所述弹性件向内的一端与所述密封帽连接，所述弹性件向外的一端固定在所述盖板本体的内侧表面上。
9.可选地，所述注液孔包括第一槽、通孔及第二槽，所述第一槽贯通所述盖板本体的外侧面，所述第二槽贯通所述盖板本体的内侧面，所述通孔贯通所述第一槽的底壁和所述第二槽的底壁，所述弹性件向外的一端固定在所述第二槽的底壁上。
10.可选地，所述第一密封环槽包括由外向内依次连通的补液通道环槽和密封插接环
槽，所述补液通道环槽向外的一端与所述注液孔连通，所述补液通道环槽的内径大于所述密封插接环槽的内径，所述密封圈的外表面形状与所述密封插接环槽匹配，所述密封圈用于插至于所述密封插接环槽中。
11.可选地，所述弹性件为弹簧。
12.可选地，所述密封圈的外表面上设有用于引导所述密封圈插至于所述第一密封环槽中的导向结构。
13.根据本实用新型实施例的顶盖组件，在顶盖组件的正常使用状态，盖板本体的内外压差使得弹性件处于拉伸状态，弹性件由内向外的弹力使得环形凸起能够插至于第一密封环槽中，通过环形凸起与第一密封环槽的插接配合实现对注液孔的密封；在顶盖组件补充电解液的过程中，将注液设备与注液孔连接，注液设备产生的气压作用到密封帽上，使得密封帽带动弹性件继续向内伸长，环形凸起从第一密封环槽中脱离出来；从而注液设备注射出的电解液可以经注液孔和密封帽流入到盖板本体以内的空间中，实现补充电解液的目的。与现有技术相比，本实用新型实施例的顶盖组件补充电解液的过程简单易操作，能够极大提高向盖板本体以内的空间中补充电解液的效率。
14.另一方面，本实用新型实施例还提供一种电池，包括壳体、被壳体包裹在内的电芯以及密封所述壳体的顶盖组件，所述顶盖组件为上述的顶盖组件，所述盖板本体上的所述注液孔与所述壳体内腔贯通。
15.根据本实用新型实施例的电池，因为采用了上述的顶盖组件，可以使得补充电解液的过程简单易操作，能够极大提高向盖板本体以内的空间中补充电解液的效率。
附图说明
16.图1是本实用新型第一实施例提供的顶盖组件的结构示意图；
17.图2是本实用新型第一实施例提供的顶盖组件在正常使用状态的剖面示意图；
18.图3是图2中a处结构的局部放大图；
19.图4是图2中a处结构在补充电解液过程中的剖面示意图。
20.说明书中的附图标记如下：
21.1、盖板本体；11、注液孔；111、第一槽；112、通孔；113、第二槽；12、环形凸起；13、环形通道；2、补液密封组件；21、弹性件；22、密封帽；221、帽盖部；221a、第一密封环槽；221a1、补液通道环槽；221a2、密封插接环槽；222、杆体；23、密封圈；231、倒角边；3、防爆阀；4、第一极柱；5、第二极柱。
具体实施方式
22.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指
示或暗示相对重要性。
24.第一实施例
25.如图1-4所示，本实用新型一实施例提供的顶盖组件，包括盖板本体1及补液密封组件2，所述盖板本体1上设有注液孔11，所述注液孔11贯穿所述盖板本体1。所述补液密封组件2包括弹性件21及密封帽22，所述密封帽22设置在所述盖板本体1以内的空间中，所述弹性件21向外的一端固定在所述盖板本体1上，所述弹性件21向内的一端连接所述密封帽22。所述盖板本体1的内侧表面和所述密封帽22中之一上设有环绕所述注液孔11的环形凸起12，所述盖板本体1的内侧表面和所述密封帽22中另一上设有环绕所述注液孔11的第一密封环槽221a，所述环形凸起12用于插至于所述第一密封环槽221a，以密封所述注液孔11。
26.在所述顶盖组件的正常使用状态，通过调节所述盖板本体1的内部气压使得所述盖板本体1的外部气压大于所述盖板本体1的内部气压，从而使得所述弹性件21处于拉伸状态。此时，所述环形凸起12插至于所述第一密封环槽221a中。可以理解地，所述环形凸起12既可以直接插至于所述第一密封环槽221a中与所述第一密封环槽221a的内侧壁直接接触，也可以通过插至于另一设有槽口的密封件中，再将此密封件插至于所述第一密封环槽221a中从而间接地插至于所述第一密封环槽221a中。
27.当所述环形凸起12插至于所述第一密封环槽221a中的时候，所述注液孔11与所述盖板本体1以内的空间被所述环形凸起12与所述第一密封环槽221a的插接配合所阻断，从而实现对所述注液孔11的内侧开口的密封，保证所述顶盖组件正常使用状态的密封性能。
28.在所述顶盖组件补充电解液的过程中，注液设备连接所述注液孔11，注液设备能够产生向内的气压作用到所述密封帽22上，所述密封帽22带动所述弹性件21克服其由内向外的弹力从而继续向内伸长。此时，所述环形凸起12会从所述第一密封环槽221a中脱离出来。当所述第一密封环槽221a脱离与所述环形凸起12的接触后，所述注液孔11的内侧开口与所述盖板本体1以内的空间连通，从而能够进行补充电解液的操作。
29.当电解液补充完成后，撤走注液设备，所述弹性件21恢复为所述顶盖组件在正常使用状态下的伸长量，所述环形凸起12重新插至到所述第一密封环槽221a中。
30.第一实施例中，如图3-4所示，所述环形凸起12设于所述盖板本体1的内侧表面上，所述第一密封环槽221a设于所述密封帽22上。所述环形凸起12围成一环形通道13，所述环形通道13向外的一端与所述注液孔11的内侧开口连通。
31.如图3所示，所述环形通道13向内的一端在所述环形凸起12与所述第一密封环槽221a插接配合时，与所述第一密封环槽221a相互隔绝，从而与所述盖板本体1以内的空间相互隔绝。如图4所示，所述环形通道13向内的一端在所述环形凸起12与所述第一密封环槽221a脱离接触的时候，与所述第一密封环槽221a连通，从而与所述盖板本体1以内的空间连通。
32.第一实施例中，如图3-4所示，所述顶盖组件还包括密封圈23，所述密封圈23设有与所述环形凸起12的形状匹配的第二密封环槽(图中未示出)，所述环形凸起12插至于所述第二密封环槽中，所述密封圈23的外表面形状与所述第一密封环槽221a匹配，所述密封圈23用于插至于所述第一密封环槽221a中。
33.在所述顶盖组件的正常使用状态，所述密封圈23插至于所述第一密封环槽221a中从而使得所述环形凸起12间接地插至于所述第一密封环槽221a中。在所述顶盖组件补充电
解液的过程中，所述第一密封环槽221a与所述密封圈23脱离接触从而使得所述第一密封环槽221a与所述环形凸起12脱离接触。通过设置所述密封圈23插入所述第一密封环槽221a可以保证对所述注液孔11的内侧开口的密封。
34.第一实施例中，如图3-4所示，所述密封帽22包括帽盖部221及固定连接在所述帽盖部221外侧表面中心位置的杆体222，所述第一密封环槽221a设置在所述帽盖部221上，所述杆体222伸入所述注液孔11并与所述弹性件21向内的一端连接。
35.第一实施例中，如图3-4所示，所述注液孔11包括第一槽111、通孔112及第二槽113，所述第一槽111贯通所述盖板本体1的外侧面，所述第二槽113贯通所述盖板本体1的内侧面，所述通孔112贯通所述第一槽111的底壁和所述第二槽113的底壁，所述弹性件21向外的一端固定在所述第二槽113的底壁上。在补充电解液的过程中，所述第一槽111可作为注液设备的安装支撑面，而所述通孔则可作为电解液的注入口。所述第二槽113为所述补液密封组件2提供容纳空间，所述弹性件21及所述密封帽22的杆体222均容纳在所述第二槽113内。优选地，所述第一槽111可开设为沉头孔形状。
36.第一实施例中，如图3-4所示，所述第一密封环槽221a包括由外向内依次连通的补液通道环槽221a1和密封插接环槽221a2，所述补液通道环槽221a1向外的一端与所述注液孔111连通，所述补液通道环槽221a1的内径大于所述密封插接环槽221a2的内径，所述密封圈23的外表面形状与所述密封插接环槽221a2匹配，所述密封圈23用于插至于所述密封插接环槽221a2中。优选地，所述补液通道环槽221a1可设为内径由外向内逐渐减小的喇叭形环槽。
37.在补充电解液的过程中，所述密封帽22相对所述密封圈23向内运动，所述密封圈23从所述密封插接环槽221a2中脱离出来，所述密封圈23部分容置于所述补液通道环槽221a1中，或者所述密封圈23完全从所述第一密封环槽221a中脱离出来。此时，注液设备注射进所述注液孔11的电解液经所述通孔112及所述第二槽113流入所述第一密封环槽221a，再从所述第一密封环槽221a中溢出到所述盖板本体1以内的空间中实现补充电解液浸润电芯的目的。
38.第一实施例中，所述弹性件21为弹簧。考虑到弹簧容易受到电解液腐蚀的问题，所述弹性件21的材质优选为能长期耐电解液腐蚀的材料。
39.第一实施例中，如图3-4所示，所述密封圈23的外表面上设有用于引导所述密封圈23插至于所述第一密封环槽221a中的导向结构231。所述导向结构231为设置在所述密封圈23的外表面上的倒角边，所述倒角边232设置有两条，分别设置在所述密封圈23的内侧表面的外环边缘和内环边缘上。
40.当撤走所述注液设备的向内的气压时，所述弹性件21产生向外的弹性回复力以带动所述密封帽22朝所述密封圈23运动从而使所述密封圈23重新插入至所述第一密封环槽221a中。在此过程中，因为所述密封圈23设置有所述倒角边，因此所述密封帽22的第一密封环槽221a不会与所述密封圈23发生磕碰进而影响所述密封圈23插入至所述第一密封环槽221a中。
41.在其它实施例中，所述导向结构也可以为设置在所述密封圈23上的倒圆。
42.本实用新型第一实施例提供的顶盖组件，在顶盖组件的正常使用状态，盖板本体的内外压差使得弹性件处于拉伸状态，弹性件由内向外的弹力使得环形凸起能够插至于第
一密封环槽中，通过环形凸起与第一密封环槽的插接配合实现对注液孔的密封；在顶盖组件补充电解液的过程中，将注液设备与注液孔连接，注液设备产生的气压作用到密封帽上，使得密封帽带动弹性件继续向内伸长，环形凸起从第一密封环槽中脱离出来；从而注液设备注射出的电解液可以经注液孔和密封帽流入到盖板本体以内的空间中，实现补充电解液的目的。与现有技术相比，本实用新型第一实施例提供的顶盖组件补充电解液的过程简单易操作，能够极大提高向盖板本体以内的空间中补充电解液的效率。
43.此外，本实用新型第一实施例还提供一种电池，包括壳体(图中未示出)、被壳体包裹在内的电芯(图中未示出)以及密封所述壳体的顶盖组件，所述顶盖组件为上述实施例的顶盖组件，所述顶盖组件上的注液孔11与所述壳体内腔贯通。
44.如图1-2所示，所述顶盖组件上还设置有防爆阀3，所述防爆阀3用于在所述盖板本体1的内部空间的气压超过所述防爆阀的开启压力时打开防爆阀，释放掉所述盖板本体1的内部空间中的气体，以防止所述电池爆炸。所述盖板本体1上在其长度方向的两端还安装有极性相异的第一极柱4和第二极柱5，所述第一极柱4和所述第二极柱5分别与所述电芯中和自身极性相同的极片电连接。
45.本实用新型第一实施例提供的电池，其顶盖组件为上述实施例的顶盖组件，当电池使用过程中内部的电解液被消耗掉之后可利用补液密封组件向壳体内腔补充电解液，以提高电池的使用寿命。并且因为电池采用了上述实施例的顶盖组件，可以使得补充电解液的过程简单易操作，能够极大提高向顶盖组件的内部空间补充电解液的效率。
46.第二实施例
47.本实用新型第二实施例提供一种顶盖组件及电池，其与第一实施例的区别之处在于，所述密封帽为圆盘形，所述第一密封环槽设于所述密封帽上，所述弹性件环绕所述第一密封环槽设置，且所述弹性件向内的一端与所述密封帽连接，所述弹性件向外的一端固定在所述盖板本体的内侧表面上。
48.所述弹性件可以是内径大于所述第一密封环槽的单个弹簧，所述弹簧连接所述密封帽的一端环绕所述第一密封圈设置。
49.所述弹性件也可以是包括两个及以上的弹簧组成的弹簧组，所述弹簧组环绕所述第一密封环槽设置，且所述弹簧组的相邻两个弹簧沿所述第一密封环槽的外周间隔相等。
50.第三实施例
51.本实用新型第三实施例提供一种顶盖组件及电池，其与第一实施例的区别之处在于，所述环形凸起设于所述密封帽朝向所述盖板本体的表面上，所述盖板本体朝向所述密封帽的表面上开设有所述第一密封环槽。
52.在所述顶盖组件的正常使用状态，所述环形凸起插入所述第一密封环槽以实现对所述注液孔的内侧开口的密封。在所述顶盖组件补充电解液的过程中，所述环形凸起脱离与所述第一密封环槽的接触，注射进注液孔的电解液经所述第二槽流到所述密封帽朝向所述盖板本体的表面上，再从所述密封帽朝向所述盖板本体的表面流入所述盖板本体以内的空间，从而浸润所述盖板本体以内的空间中的电芯。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。