电池的盖板组件以及电池的制作方法

1.本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种电池的盖板组件以及具有该电池的盖板组件的电池。


背景技术：

2.相关技术中，现有电池的盖板密封壳体的敞开端，电芯和电解液设置在壳体内的密闭空间中，密闭空间的体积大小不能发生变化，当电池放电或者充电时，会引起极芯收缩或者膨胀，会造成密闭空间的内部压力不断变化。当密闭空间的内部压力经过长期的周期性变化后，会使防爆阀的爆破片失效，盖板容易破损甚至造成电池漏液，会造成电池的性能降低，也会降低电池的使用寿命，还会造成电池具有较大的安全隐患。并且，随着电池的使用年限的增长，电芯和电解液会发生副反应，副反应产生气体，会导致电池鼓胀以及防爆阀破损。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种电池的盖板组件，该电池的盖板组件可以使电池内部与外界气压达到动态平衡，从而可以避免盖板上的防爆阀失效，进而可以降低防爆阀处漏液的风险，并且，也能够保证电池不会鼓胀，可以提高电池的性能，也可以提高电池的使用安全性，还可以提高电池的使用寿命。
4.本发明进一步地提出了一种电池。
5.根据本发明的电池的盖板组件包括：盖板，所述盖板设有贯穿所述盖板的安装孔；呼吸阀，所述呼吸阀包括缸套和支撑板，所述缸套设于所述安装孔内，所述支撑板设于所述缸套内以将所述缸套内分隔为第一呼吸空间和第二呼吸空间，且在所述缸套的轴向方向所述支撑板相对所述缸套可滑动以改变所述第一呼吸空间和所述第二呼吸空间的体积。
6.根据本发明的电池的盖板组件，通过盖板与呼吸阀配合，与现有技术相比，在电池长期的使用过程中，在电池内压差作用下，能够使支撑板在缸套内滑动，可以使电池内部与外界气压达到动态平衡，从而可以避免盖板上的防爆阀失效，进而可以降低防爆阀处漏液的风险，并且，也能够保证电池不会鼓胀，可以提高电池的性能，也可以提高电池的使用安全性，还可以提高电池的使用寿命。
7.在本发明的一些示例中，所述的电池的盖板组件还包括：密封件，所述密封件设于所述缸套和所述支撑板之间，以实现所述缸套和所述支撑板间的密封。
8.在本发明的一些示例中，所述密封件构造为密封圈，所述密封圈套设于所述支撑板的边缘。
9.在本发明的一些示例中，所述密封件限定出在所述密封件周向延伸的安装槽，所述支撑板安装于所述安装槽。
10.在本发明的一些示例中，所述支撑板的边缘设有第一限位部，所述安装槽的敞开
端设有与所述第一限位部限位配合的第二限位部，以将所述支撑板限位在所述安装槽内。
11.在本发明的一些示例中，所述第一限位部设有倒角，以便将所述支撑板安装于所述安装槽内。
12.在本发明的一些示例中，所述的电池的盖板组件还包括：用于对所述支撑板限位的限位件，所述缸套上端的内表面设有限位槽，所述限位件设于所述限位槽内。
13.在本发明的一些示例中，所述缸套的下端设有限位挡边，所述限位挡边用于对所述支撑板限位。
14.在本发明的一些示例中，所述缸套侧壁的外表面设有台阶部，所述安装孔的内表面设有限位凸起，所述限位凸起适于与所述台阶部止抵。
15.在本发明的一些示例中，所述缸套与所述盖板构造为一体件。
16.在本发明的一些示例中，所述缸套的内侧表面构造为光滑面。
17.在本发明的一些示例中，所述第一呼吸空间和所述第二呼吸空间在所述缸套的轴向间隔开。
18.根据本发明的电池包括：壳体，所述壳体限定出一端敞开的安装腔；盖板组件，所述盖板组件为上述的电池的盖板组件，所述盖板设于所述安装腔的敞开端，所述安装腔与所述第一呼吸空间或所述第二呼吸空间连通。
19.根据本发明的电池，通过壳体与盖板组件配合，与现有技术相比，在电池长期的使用过程中，在电池内压差作用下，能够使支撑板在缸套内滑动，可以使电池内部与外界气压达到动态平衡，从而可以避免盖板上的防爆阀失效，进而可以降低防爆阀处漏液的风险，并且，也能够保证电池不会鼓胀，可以提高电池的性能，也可以电池的使用安全性，还可以提高电池的使用寿命。
20.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
21.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是根据本发明实施例的电池的剖视图；
23.图2是图1在a处的放大示意图；
24.图3是根据本发明实施例的盖板组件的俯视图；
25.图4是图3在b-b处的剖视图；
26.图5根据本发明实施例的呼吸阀的剖视图；
27.图6根据本发明实施例的呼吸阀的爆炸图；
28.图7根据本发明实施例的呼吸阀的各部件的示意图；
29.图8是图7在c-c处的剖视图。
30.附图标记：
31.电池1；盖板组件11；壳体12；安装腔13；电极端子14；注液部15；防爆阀16；
32.盖板2；安装孔21；限位凸起22；
33.呼吸阀3；
34.缸套4；第一呼吸空间41；第二呼吸空间42；限位槽43；限位挡边44；台阶部45；第三表面46；
35.支撑板5；第一限位部51；倒角52；第四表面53；
36.密封件6；安装槽61；第二限位部62；第一表面63；第二表面64；
37.限位件7。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电池1的盖板组件11，盖板组件11设置在电池1上。
40.如图1-图8所示，根据本发明实施例的盖板组件11包括：盖板2和呼吸阀3，盖板2设置有贯穿盖板2的安装孔21，呼吸阀3包括缸套4和支撑板5，缸套4设置于安装孔21内，支撑板5设置于缸套4内，支撑板5可以将缸套4内分隔为第一呼吸空间41和第二呼吸空间42，第一呼吸空间41和第二呼吸空间42不连通，并且在缸套4的轴向方向支撑板5相对缸套4可滑动，从而可以改变第一呼吸空间41和第二呼吸空间42的体积。需要说明的是，缸套4的轴向方向是指图2中的上下方向。
41.需要说明的是，如图1、图3和图4所示，盖板2上还可以设置有：电极端子14、注液部15和防爆阀16，其中，电极端子14可以设置为多个，多个电极端子14在盖板2上间隔开设置，优选地，电极端子14可以设置为两个，两个电极端子14分别为正极电极端子和负极电极端子，电极端子14可以连接在电池1和用电设备之间，电池1可以通过电极端子14向用电设备输送电能。注液部15可以限定出注液孔，注液孔可以选择性地将电池1的内部和外界环境连通，电解液可以从注液孔灌入电池1内密闭空间中，以保证电池1正常工作。防爆阀16可以包括爆破片，防爆阀16可以选择性地将电池1的内部和外界环境连通，具体地，当电池1内部的压力过大时，爆破片可以破开，电池1内的密闭空间可以与外界环境连通，密闭空间中的电解液和气体可以从防爆阀16处泄出到外界环境中，从而实现防爆阀16防止电池1爆炸的工作效果。
42.其中，呼吸阀3的缸套4可以与盖板2固定连接，缸套4可以限定出呼吸空间，且缸套4的横截面可以设置为圆型，缸套4可以在电池1的高度方向上延伸设置，需要说明的是，电池1的高度方向是指图1中的上下方向。缸套4的一部分结构可以伸入密闭空间中，缸套4的另一部分结构可以伸出到盖板2外，需要说明的是，如图1所示，电池1内部的密闭空间设置在盖板2的下方向。由此，呼吸空间可以与密闭空间连通。支撑板5可以将呼吸空间分割为第一呼吸空间41和第二呼吸空间42，通过支撑板5在缸套4的轴向方向移动，第一呼吸空间41和第二呼吸空间42的体积可变，且当第一呼吸空间41的体积增大时，第二呼吸空间42的体积减小，当第二呼吸空间42的体积增大时，第一呼吸空间41的体积减小。具体地，当电池1充电时，电池1内部的温度会升高，或者当电芯和电解液发生副反应时，电池1内部会产生气体，会导致密闭空间内部的压力升高，密闭空间中的电解液或者气体的压力可以作用在支撑板5上，以驱动支撑板5在缸套4的轴向方向向上移动，电池1的内部空间的体积增大，能够
缓冲电池1内部压力波动，可以减小电池1内部压力，从而可以使电池1内部与外界气压达到动态平衡。当电池1放电时，密闭空间内部的压力降低，外界环境的大气压力可以作用在支撑板5上，以驱动支撑板5在缸套4的轴向方向向下移动，电池1的内部空间的体积减小，使电池1内部压力增大。通过在盖板2上设置呼吸阀3，呼吸阀3可以应对电池1内部周期性的压力变化，可以使电池1内部压力与外界气压达到动态平衡，避免了防爆阀16的爆破片产生蠕变和疲劳，从而可以避免盖板2上的防爆阀16失效，进而可以降低防爆阀16处漏液的风险，使盖板组件11不容易发生破损，可以保证电解液不会泄露。并且，电池1在长期使用过程中，通过设置呼吸阀3，能够防止电池1鼓胀，进而可以提高电池1的性能，也可以提高电池1的使用安全性，还可以提高电池1的使用寿命。
43.由此，通过盖板2与呼吸阀3配合，在电池1长期的使用过程中，在电池1内压差和外界环境压力作用下，能够使支撑板5在缸套4内滑动，可以使电池1内部与外界气压达到动态平衡，从而可以避免盖板2上的防爆阀16失效，进而可以降低防爆阀16处漏液的风险，并且，也能够保证电池1不会鼓胀，可以提高电池1的性能，也可以提高电池1的使用安全性，还可以提高电池1的使用寿命。
44.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，盖板组件11还可以包括：密封件6，密封件6设置于缸套4和支撑板5之间，通过密封件6可以实现缸套4和支撑板5间的密封。其中，密封件6可以与支撑板5固定连接，密封件6可以与缸套4的周向内壁止抵，且密封件6能够随着支撑板5在缸套4的轴向方向移动。
45.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，密封件6可以构造为密封圈，密封圈可以套设于支撑板5的边缘。其中，密封件6的横截面可以设置为圆环形，通过将密封圈套设于支撑板5的边缘，支撑板5可以挤压密封圈，从而可以使密封圈与缸套4的内壁紧密的贴合在一起，从而实现密封圈密封缸套4和支撑板5之间的间隙的工作效果。如图2所示，在密封件6的径向方向上，密封件6可以设置有相对的第一表面63和第二表面64，缸套4的内壁可以设置为第三表面46，支撑板5与密封件6相对的表面设置为第四表面53，第一表面63可以与第三表面46止抵，第二表面64可以与第四表面53止抵，且密封件6可以沿着密封件6的径向压缩，从而使密封件6能够装入缸套4内，也可以使密封件6密封缸套4和支撑板5之间的间隙。
46.优选地，缸套4的制作材料可以设置为铝，且缸套4的内径可以设置为15mm，支撑板5的制作材料可以设置为铝，且支撑板5的横截面可以设置为圆形，支撑板5的外径可以设置为14.1mm，密封件6材料为fkm(fluorocarbon rubber-氟碳橡胶)或者epdm(ethylene propylene diene monomer-三元乙丙橡胶)，密封件6的外径可以设置为15.5mm，可以理解为，密封件6与支撑板5配合后可以装入缸套4内，且密封件6的外径可以被压缩至15mm，密封件6的压缩量为33.33％，从而可以使密封件6可靠地密封支撑板5与缸套4之间的间隙。
47.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，密封件6可以限定出在密封件6周向延伸的安装槽61，支撑板5安装于安装槽61内。其中，安装槽61的一端开口敞开设置，如图2所示，安装槽61的侧壁与底壁均与支撑板5止抵，安装槽61的侧壁与底壁可以可靠地贴合在支撑板5的表面，从而可以使密封件6与支撑板5之间的缝隙更小，密封件6与支撑板5之间的密封性更好，电解液不能从密封件6与支撑板5之间的缝隙流出，可以进一步地提高电池1的产品品质。
48.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，支撑板5的边缘可以设置有第一限位
部51，安装槽61的敞开端可以设置有与第一限位部51限位配合的第二限位部62，从而可以将支撑板5限位在安装槽61内。其中，第一限位部51可以在呼吸阀3的轴向方向延伸设置，且第一限位部51的厚度尺寸值比支撑板5的厚度尺寸值大，需要说明的是，呼吸阀3的轴向方向是指图2中的上下方向，第一限位部51的厚度方向、支撑板5的厚度方向与呼吸阀3的轴向方向一致，第一限位部51与支撑板5之间可以形成第一限位斜面，第二限位部62可以设置有与第一限位斜面限位的第二限位斜面，通过设置第一限位部51和第二限位部62，第二限位部62可以限制第一限位部51在安装槽61内发生移动,并且第二限位部62与第一限位部51可以可靠地贴合在一起，从而可以避免电解液从支撑板5和密封件6之间的间隙渗出，可以进一步地提高电池1的产品品质。
49.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，第一限位部51可以设置有倒角52，从而可以方便将支撑板5安装于安装槽61内。其中，第一限位部51可以设置有多个倒角52，优选地，倒角52可以设置在第一限位部51与密封件6相对的表面，倒角52可以设置为两个，两个倒角52可以在呼吸阀3的轴向方向间隔开设置，并且，倒角52可以设置为圆弧形，倒角52的半径可以设置为0.3mm，如此设置可以使倒角52角度适宜，支撑板5更容易安装于安装槽61内。具体地，当支撑板5与密封件6装配在一起时，倒角52可以与安装槽61的开口止抵，即倒角52可以与第二限位部62止抵，通过第二限位部62挤压支撑板5的第一限位部51，倒角52能够起到导向作用，，可以方便第一限位部51沿着倒角52滑入到安装槽61内，从而完成支撑板5与密封件6的装配，进而可以提升支撑板5与密封件6的装配效率。
50.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，盖板组件11还可以包括：用于对支撑板5限位的限位件7，缸套4上端的内表面可以设置有限位槽43，限位件7可以设置于限位槽43内。其中，限位件7可以设置为卡簧，卡簧的一端可以设置有压缩口，且卡簧可以设置有两个压缩部，当限位件7与限位槽43装配在一起时，通过驱动压缩部减小压缩口的宽度，可以使卡簧的直径减小，当限位件7与限位槽43对准时，通过松开压缩部，限位件7的直径可以恢复到原有直径，可以使限位件7安装到限位槽43内。优选地，限位件7的外径尺寸可以设置为16mm，限位件7的厚度尺寸可以设置为0.2mm，限位槽43的宽度尺寸可以设置为0.25mm，当限位件7安装到限位槽43内时，限位件7可以在呼吸阀3的高度方向对支撑板5限位，以防止支撑板5从缸套4内脱落。需要说明的是，限位件7的厚度方向是指图2中的上下方向，限位槽43的宽度方向与限位件7的厚度方向一致。
51.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，缸套4的下端可以设置有限位挡边44，限位挡边44用于对支撑板5限位。其中，限位挡边44可以在缸套4的周向方向延伸设置，在缸套4的径向方向，限位挡边44朝向缸套4的内侧延伸设置，限位挡边44适于与支撑板5止抵，限位挡边44可以在呼吸阀3的轴向方向限制支撑板5移动，可以避免支撑板5进入电池1的密闭空间内，从而可以避免呼吸阀3失效。可以理解为，通过设置限位挡边44和限位件7，可以使支撑板5只能在呼吸空间内移动，通过支撑板5在限位挡边44和限位件7之间移动，支撑板5可以改变第一呼吸空间41和第二呼吸空间42的体积。
52.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，缸套4侧壁的外表面可以设置有台阶部45，安装孔21的内表面可以设置有限位凸起22，限位凸起22适于与台阶部45止抵。其中，限位凸起22可以靠近安装孔21的下端设置，缸套4侧壁设有朝向侧壁外侧凸出的台阶凸起，通过台阶凸起和缸套4的侧壁共同限定出台阶部45，且台阶部45可以设置在限位凸起22的
上方，通过限位凸起22与台阶部45止抵，限位凸起22可以限制呼吸阀3在电池1的高度方向向下移动，电池1的高度方向是指图2中的上下方向，并且，限位凸起22可以与台阶部45焊接连接，如此设置可以使呼吸阀3与盖板2固定连接，也可以通过焊缝密封呼吸阀3与盖板2之间的缝隙，从而可以避免电解液从呼吸阀3与盖板2之间的缝隙流出。台阶部45的边缘可以设置有斜边倒角，可以使呼吸阀3易于装入安装孔21内。
53.在本发明的一些实施例中，如图1-图4所示，缸套4与盖板2可以构造为一体件。其中，缸套4可以与盖板2焊接连接，当缸套4与盖板2固定连接在一起时，缸套4和盖板2可以形成一体件，如此设置可以使缸套4可靠地连接在盖板2上。并且，盖板2上的其他零部件也可以与盖板2构造为一体件。通过将盖板组件11构造为一体件，可以使盖板组件11的集成度更高，从而可以方便电池1的装配，也可以提高电池1的密封性，当盖板组件11设置在电池1上时，盖板组件11易于更换，从而可以提高电池1的生产效率，也可以降低电池1的使用成本。
54.在本发明的一些实施例中，缸套4的内侧表面构造为光滑面。其中，密封件6可以挤压在缸套4和支撑板5之间，缸套4的内侧表面构造为光滑面，光滑面可以使密封件6容易发生移动，缸套4的内侧表面的粗糙度可以设置为ra，优选地，缸套4的内侧表面的粗糙度满足关系式：ra≤0.3，如此设置可以减少缸套4的内侧表面与密封件6之间的摩擦，从而可以减少密封件6的磨损，进而可以进一步地提高电池1的使用寿命，光滑平整的内侧表面也可以避免电解液从缸套4与密封件6之间渗出，从而可以提高电池1的产品品质。
55.在本发明的一些实施例中，如图1-图8所示，第一呼吸空间41和第二呼吸空间42在缸套4的轴向间隔开设置。其中，第一呼吸空间41和第二呼吸空间42中的一个可以与外界环境连通，第一呼吸空间41和第二呼吸空间42中的另一个可以与电池1的密闭空间连通。例如，在缸套4的轴向方向上，第一呼吸空间41可以设置在第二呼吸空间42的上方，第一呼吸空间41可以与外界环境连通，第二呼吸空间42与电池1的密闭空间连通。当密闭空间内的压力增大时，密闭空间内的电解液或者气体可以流入第二呼吸空间42内，并且驱动支撑板5向上移动，第二呼吸空间42的体积增大，第一呼吸空间41的体积减小，密闭空间内的压力降低。当密闭空间内的压力减小时，空气可以从外界环境中进入第一呼吸空间41内，大气压强可以驱动支撑板5向下移动，第一呼吸空间41的体积增大，第二呼吸空间42的体积减小，密闭空间内的压力可以恢复到正常状态。由此，在电池1长期的使用过程中，呼吸阀3可以使盖板组件11不容易发生破损，并且，盖板组件11也可以使电池1不会鼓胀，从而可以提高电池1的性能，也可以提高电池1的使用安全性，还可以提高电池1的使用寿命。
56.根据本发明实施例的电池1包括：壳体12和盖板组件11，壳体12可以限定出一端敞开的安装腔13，盖板组件11为上述实施例的盖板组件11，盖板2设置于安装腔13的敞开端，安装腔13与第一呼吸空间41或第二呼吸空间42连通。需要说明的是，安装腔13可以为上述实施例中的密闭空间。
57.根据本发明实施例的电池1，通过壳体12与盖板组件11配合，与现有技术相比，在电池1长期的使用过程中，在电池1内压差和外界环境压力作用下，能够使支撑板5在缸套4内滑动，可以使电池1内部与外界气压达到动态平衡，从而可以避免盖板2上的防爆阀16失效，进而可以降低防爆阀16处漏液的风险，并且，也能够保证电池1不会鼓胀，可以提高电池1的性能，也可以提高电池1的使用安全性，还可以提高电池1的使用寿命。
58.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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。
59.在本发明的描述中，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。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。