一种电池端盖及具有其的电池壳体端盖总成的制作方法

1.本发明涉及电池制造技术领域，具体地涉及一种电池端盖基于具有其的电池壳体端盖总成。


背景技术：

2.圆柱电池通常由壳体和设置在壳体两端的端盖，其中端盖采对壳体的开放端进行完全密封，使端盖和壳体之间形成密封存储空间以容纳储能组件。但是现有技术中圆柱电池的壳体和端盖结构使得对电池的冷却通过壳体与冷却板结合实现。现有技术方案存在以下技术缺点：电芯冷却通过电芯外壁与冷却系统接触，保证足够接触面积，在多个电芯使用的情况下，导致冷却系统结构复杂。冷却系统结构复杂，导致成本高，固定困难。另一方面，复杂的冷却系统，占用更多的电池组空间，导致电池组的整体体积能量密度低。如果简化冷却板结构设计，导致电芯与冷却板接触面积减小，换热界面小，导致电池内部温度高，影响电池使用寿命和安全性。


技术实现要素：

3.为解决上述问题的至少一个方面，本发明提供一种电池端盖，包括：密封件，所述密封件开设有第一中心轴向通孔；安全阀，所述安全阀开设有第二中心轴向通孔，所述安全阀与所述密封件共轴共心设置，所述安全阀的内壁与所述密封件的外壁紧密连接；绝缘垫片，所述绝缘垫片套接在所述安全阀的外缘；输出极，所述输出极开设有第三中心轴向通孔，所述输出极与所述安全阀共轴共心设置，并设置在所述安全阀的上方，所述输出极至少部分的与所述安全阀抵接。
4.优选地，所述密封件的外壁与所述安全阀的内壁卡接。
5.优选地，所述密封件的外壁开设有第一连接部，所述第一连接部为环形凹槽，所述安全阀的内壁卡接在环形凹槽内。
6.优选地，所述密封件的顶部开设有第二连接部，所述第二连接部为环形凸台，所述输出极的内壁与环形凸台抵接。
7.优选地，所述安全阀的外缘设置有折边结构，所述折边结构与所述绝缘垫片套接。
8.优选地，所述输出极的外缘与所述安全阀的折边结构卡接。
9.优选地，所述安全阀的下表面开设有泄压结构，所述泄压结构为环形凹槽。
10.优选地，所述安全阀上开设有环形凸台，所述环形凸台开设在所述安全阀的折边结构和所述泄压结构之间。
11.另一方面提供一种电池壳体端盖总成，包括：壳体，所述壳体的第一端和所述壳体的第二端内部连通，所述壳体的第一端弯折并形成向内的卡接槽；中心管，所述中心管设置在所述壳体内，且与所述壳体共轴共心设置，所述中心管的第一端和所述中心管第二端内部连通，所述中心管的第一端和所述中心管的第二端至少部分的伸出所述壳体；端盖，所述端盖采用如前所述的任意一种电池端盖；其中，所述端盖设置在所述中心管的第一端，所述
中心管的第一端穿过所述第一中心轴向通孔、第二中心轴向通孔和第二中心轴向通孔，且所述中心管的第一端至少部分的伸出所述密封件，所述绝缘垫片卡接在所述壳体的卡接槽内。
12.优选地，所述中心管的第一端设置有限位凸台，所述端盖位于所述限位凸台的下方，所述端盖的顶面与所述限位凸台的底面抵接。
13.优选地，还包括连接件，所述连接件套接在所述中心管的第二端，所述连接件的外壁上开设有环形限位槽，所述壳体通过所述环形限位槽与所述连接件卡接。
14.本发明实施例的一种电池端盖基于具有其的电池壳体端盖总成具有如下有益效果：
15.(1)通过设置开设有第一中心通孔的密封件，提供通过电池中心从内部对电池进行降温的冷却入口，同时对电池储能组件的存储空间进行密封；通过设置安全阀以确保电池的安全使用；通过绝缘垫片对电池壳体进行隔离，避免短路；通过开设有第三中心轴向通孔的输出极提供电池的中心轴向开口。
16.(2)通过密封件的外壁上开设的第一连接部的环形凹槽实现与安全阀的固定连接，同时通过密封件外壁和安全阀的紧密连接，以避免在端盖上形成缝隙；通过安全阀的折边结构实现与输出极的固定连接。
17.(3)电池壳体端盖总成通过端盖对壳体和中心管之间的空间进行密封，并通过内部连通的中心管提供冷却通道，使得从内部对电池进行降温。
附图说明
18.为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
19.图1示出了根据本发明的实施例的电池壳体端盖总成的结构示意图；
20.图2示出了根据本发明的实施例的电池端盖的密封件结构示意图；
21.图3示出了根据本发明的实施例的电池端盖的安全阀结构示意图；
22.图4示出了根据本发明的实施例的电池壳体端盖总成的的连接件的结构示意图；
23.图5示出了根据本发明的实施例的电池壳体端盖总成的应用场景示意图；
24.图6示出了根据本发明的实施例的电池壳体端盖总成的另一应用场景示意图。
25.附图标记说明：
26.10、密封件；11、第一连接部；12、第二连接部；20、安全阀；21、折边结构；22、泄压结构；30、绝缘垫片；40、输出极；50、壳体；51、卡接槽；60、中心管；70、连接件；71、环形限位槽。
具体实施方式
27.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
28.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
29.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了一种电池端盖，包括：密封件10、安全阀20、绝缘垫片30和输出极40，密封件10开设有第一中心轴向通孔；安全阀20开设有第二中心轴向通孔，安全阀20与密封件10共轴共心设置，安全阀20的内壁与密封件10的外壁紧密连接；绝缘垫片30套接在安全阀20的外缘；输出极40开设有第三中心轴向通孔，输出极40与安全阀20共轴共心设置，并设置在安全阀20的上方，输出极40至少部分的与安全阀20抵接。
30.具体地，如图1、图5和图6所示，密封件10由绝缘材料制成，密封件10采用中空的圆柱形结构。安全阀20由金属材料制成，安全阀20为开设有第二中心轴向通孔的圆盘结构，安全阀20的第二中心轴向通孔与密封件10的外壁过盈配合，以实现密封件10和安全阀20之间连接点的密封。安全阀20的外缘周向套设绝缘垫片30，绝缘垫片30使安全阀10和电池的壳体进行隔离，防止在壳体作为输出极时造成的短路。输出极40由金属材料制成，输出极40设置在安全阀20的上方，以便于输出极40与电路的连接，同时通过输出极40与安全阀20的抵接，由安全阀20通过正极耳或负极耳使输出极40和电池的储能组件的正极片或者负极片连接。输出极40的第三中心轴向通孔的直径大于等于安全阀20的第二中心轴向通孔的直径，以避免输出极40对安全阀20的中心轴向通孔造成遮挡。
31.在一些实施例中，密封件10的外壁与安全阀20的内壁卡接。
32.具体地，如图1和图2所示，密封件10的外壁开设有第一连接部11，第一连接部11为环形凹槽，安全阀20的内壁卡接在环形凹槽内。安全阀20的第二中心轴向通孔的内壁上设置与第一连接部11的环形凹槽配合的环形凸筋，使环形凸筋与环形凹槽配合实现密封件10和安全阀20的紧密连接。在另外的实施例中，第一连接部11还可以是设置在密封件10外壁的环形凸筋，安全阀20的第二中心轴向通孔的内壁上开设有与之配合的环形凹槽，通过密封件10外壁的环形凸筋与安全阀20的内壁上的环形凹槽的卡接实现密封件10和安全阀20的连接。
33.在一些实施例中，密封件10的顶部开设有第二连接部12，第二连接部12为环形凸台，输出极40的内壁与环形凸台抵接。
34.具体地，如图2所示，输出极40的第三中心轴向通孔的直径大于密封件10的第一中心轴向通孔的直径，且通过输出极40的第三中心轴向通孔与第二连接部12的环形凸台配合，使密封件10对输出极40的第三中心轴向通孔的内壁进行绝缘隔离。
35.在一些实施例中，安全阀20的外缘设置有折边结构21，输出极40的外缘与安全阀20的折边结构21卡接。
36.具体地，如图3所示，安全阀20的折边结构21形成朝向其中心轴方向的环形凹槽，并且该环形凹槽与输出极40的外缘卡接，以实现安全阀20和输出极40的固定连接，并保持输出极40与电池的正极片或者正极片的连接的稳定性，从而确保电池输出的稳定性。
37.在一些实施例中，安全阀20的折边结构21与绝缘垫片30套接。
38.具体地，如图5和图6所示，绝缘垫片30为具有中心轴向通孔的环形套，环形套的开口方向朝向中心轴的方向，绝缘垫片30通孔其环形套的开口于这边结构21套接，以实现绝缘垫片30和安全阀20的固定连接，同时对安全阀20的外缘进行周向隔离，避免安全阀20与电池壳体的接触。在另外的实施例中，绝缘垫片30还可以包括环形凸筋，其中环形凸筋设置在环形套的内壁上，当绝缘垫片30与安全阀20套接时，环形凸筋抵靠安全阀20的表面，以形成对安全阀20的挤压，增加绝缘垫片30和安全阀20连接的稳定性。
39.在一些实施例中，安全阀20的下表面开设有泄压结构22，泄压结构22为环形凹槽。
40.具体地，如图1、图3所示，安全阀20通过下表面开设的环形凹槽泄压结构22对安全阀20的强度进行削弱，使环形凹槽的开口方向朝向储能组件的方向，在使用过程中当电池内部的气体超过使用标准对应的设定阈值时，气体的压强将会对安全阀20进行挤压，由于环形凹槽的开设降低了安全阀的强度，超过阈值的气体压强将会从环形凹槽处冲断安全阀20，从而使电池报废，避免继续使用电池造成的安全隐患。
41.在一些实施例中，安全阀20上开设有环形凸台，环形凸台开设在安全阀20的折边结构21和泄压结构22之间。
42.具体地，如图3所示，安全阀20的环形凸台使折边结构21和泄压结构22之间形成高度差，并进一步地增加安全阀20靠近中心轴向通孔处和输出极40靠近中心轴向通孔处之间的距离，以提供安全阀20的形变空间。
43.另一方面提供一种电池壳体端盖总成，包括：壳体50、中心管60和端盖，壳体50的第一端和壳体50的第二端内部连通，壳体50的第一端弯折并形成向内的卡接槽51；中心管60设置在壳体50内，中心管60与壳体50共轴共心设置，中心管60的第一端和中心管60第二端内部连通，中心管60的第一端和中心管60的第二端至少部分的伸出壳体50；端盖采用如前所述的任意一种电池端盖；其中，端盖设置在所述中心管60的第一端，中心管60的第一端穿过第一中心轴向通孔、第二中心轴向通孔和第三中心轴向通孔，且中心管60的第一端至少部分的伸出密封件10，绝缘垫片30卡接在壳体50的卡接槽51内。
44.具体地，如图5和图6所示，壳体50和中心管60共轴设置，使壳体50和中心管60之间形成环形的柱状存储空间，端盖设置在中心管的第一端，端盖的密封件10套接在中心管60的外壁上以实现紧密连接，绝缘垫片30通过卡接槽51与壳体50紧密连接，对柱状存储空间的第一端进行密封，输出极40通过其中心轴向通孔与密封件10的第二连接部12套接，输出极40的外缘卡接在安全阀20的折边结构21内，并进一步地通过绝缘垫片30卡接在壳体50的卡接槽51内，实现对壳体50和中心管60的固定连接的同时对中心管60和壳体50的第一端进行密封。在本实施例中，中心管60的第二端和壳体50的第二端通过焊接的方式固定连接，并对环形柱状存储空间的第二端进行密封。中心管60两端伸出端盖，以提供与中心管60内部连通的输入口和输出口，便于从电池的中心进行冷却。
45.在另外的实施例中，还包括连接件70，连接件70套接在中心管60的第二端，连接件70的外壁上开设有环形限位槽71，壳体50通过环形限位槽71与连接件70卡接。
46.具体地，如图4和图6所示，中心管60的第二端通过连接件70和壳体50固定连接，并通过连接件70对壳体50和中心管60之间的存储空间进行密封。
47.在一些实施例中，中心管60的第一端设置有限位凸台，端盖位于限位凸台的下方，端盖的顶面与限位凸台的底面抵接。
48.具体地，密封件10套接在中心管60限位凸台的下方，使限位凸台对密封件形成纵向的位置限制，放置密封件10从中心管60上滑脱，增加电池壳体端盖总成的稳定性。
49.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。