動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池。動(dòng)力電池頂蓋包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元，第一電極單元包括翻轉(zhuǎn)片、絕緣件、導(dǎo)電片以及連接板，頂蓋片上設(shè)置有裝配槽以及翻轉(zhuǎn)片連接孔，裝配槽由頂蓋片的下表面凹陷形成，翻轉(zhuǎn)片連接孔由頂蓋片的上表面延伸至裝配槽，連接板覆蓋翻轉(zhuǎn)片連接孔，翻轉(zhuǎn)片密封翻轉(zhuǎn)片連接孔，翻轉(zhuǎn)片與連接板電連接，導(dǎo)電片位于翻轉(zhuǎn)片的下方，并與翻轉(zhuǎn)片電連接，絕緣件部分或全部塞入裝配槽內(nèi)并固定，并且，絕緣件固定導(dǎo)電片，第二電極單元設(shè)置在頂蓋片上。動(dòng)力電池包括動(dòng)力電池頂蓋。本申請(qǐng)所提供的動(dòng)力電池能夠提高能量密度。
【專利說(shuō)明】
動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于EV硬殼電池，為了解決過(guò)充問題，業(yè)界普遍采用的方案是，在電芯失效之前切斷電池主回路，防止電池繼續(xù)充電以保證電池安全。
[0003]目前，對(duì)于方形的硬殼電池，有的采用CID(電流切斷結(jié)構(gòu))。即，在正極主回路有一個(gè)氣壓翻轉(zhuǎn)片及集成CID于一體的導(dǎo)電片。導(dǎo)電片四周與裸電芯極耳通過(guò)焊接連接，導(dǎo)電片的CID部分與翻轉(zhuǎn)片通過(guò)焊接連接于一體，翻轉(zhuǎn)片與正極柱或者頂蓋片通過(guò)焊接相連把電流導(dǎo)向正極端子。當(dāng)電池過(guò)充，內(nèi)部氣壓增大，推動(dòng)翻轉(zhuǎn)片扯斷CID，把翻轉(zhuǎn)片與導(dǎo)電片斷開。
[0004]考慮到目前對(duì)動(dòng)力電池的容量密度要求越來(lái)越高，對(duì)電池內(nèi)部的空間利用率要求越來(lái)越高。
[0005]有鑒于此，我們有必須設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)，盡量少的占用電池內(nèi)部空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池，能夠解決上述問題。
[0007]本申請(qǐng)的第一方面提供了一種動(dòng)力電池頂蓋，包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元，
[0008]所述第一電極單元包括翻轉(zhuǎn)片、絕緣件、導(dǎo)電片以及連接板，
[0009]所述頂蓋片上設(shè)置有裝配槽以及翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述裝配槽由所述頂蓋片的下表面凹陷形成，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔由所述頂蓋片的上表面延伸至所述裝配槽，，所述連接板覆蓋所述翻轉(zhuǎn)片連接孔，
[0010]所述翻轉(zhuǎn)片密封所述翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述翻轉(zhuǎn)片與所述連接板電連接，所述導(dǎo)電片位于所述翻轉(zhuǎn)片的下方，并與所述翻轉(zhuǎn)片電連接，所述絕緣件部分或全部塞入所述裝配槽內(nèi)并固定，并且，所述絕緣件固定所述導(dǎo)電片，
[0011]述第二電極單元設(shè)置在所述頂蓋片上，所述翻轉(zhuǎn)片能夠在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過(guò)基準(zhǔn)壓力時(shí)翻轉(zhuǎn)并脫離與所述導(dǎo)電片的電連接狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選地，所述連接板的底部設(shè)置有凹槽，所述凹槽與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔相對(duì)，所述翻轉(zhuǎn)片能夠翻轉(zhuǎn)進(jìn)入所述凹槽中。
[0013]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔在垂直于所述頂蓋片厚度方向的投影與所述凹槽在該方向的投影重合或處于其內(nèi)部。
[0014]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的端部邊緣密封電連接，所述第二電極單元與所述頂蓋片電絕緣。
[0015]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的端部邊緣設(shè)置有一圈沉臺(tái)，所述翻轉(zhuǎn)片的邊緣與所述沉臺(tái)密封連接。
[0016]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片包括連接頭、翻轉(zhuǎn)部以及環(huán)狀連接部，
[0017]所述翻轉(zhuǎn)部為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述連接頭位于所述翻轉(zhuǎn)部的中部，所述環(huán)狀連接部環(huán)繞所述翻轉(zhuǎn)部的外邊緣，
[0018]所述連接頭的下表面與所述導(dǎo)電片的上表面貼合連接，所述環(huán)狀連接部與所述沉臺(tái)相連。
[0019]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片與所述頂蓋片一體設(shè)置。
[0020]優(yōu)選地，所述絕緣件上設(shè)置有嵌槽，所述導(dǎo)電片的邊緣嵌入所述嵌槽內(nèi)。
[0021 ]優(yōu)選地，所述絕緣件與所述頂蓋片之間鉚接。
[0022]本申請(qǐng)的第二方面提供了一種動(dòng)力電池，包括所述的動(dòng)力電池頂蓋。
[0023]本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0024]本申請(qǐng)所提供的動(dòng)力電池通過(guò)設(shè)置裝配槽，并將絕緣件的至少一部分塞入開設(shè)在頂蓋片上的裝配槽內(nèi)，能夠減少對(duì)電池內(nèi)部空間的占用。
[0025]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請(qǐng)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的動(dòng)力電池頂蓋的整體側(cè)剖斷面圖；
[0027]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)片的動(dòng)力電池頂蓋在圖1中A部分的局部放大圖；
[0028]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的采用一體式結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)片的動(dòng)力電池頂蓋在圖1中A部分的局部放大圖；
[0029]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的裝配槽與絕緣件采用鉚接結(jié)構(gòu)的動(dòng)力電池頂蓋在圖1中A部分的局部放大圖。
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]10-頂蓋片；
[0032]100-翻轉(zhuǎn)片連接孔；
[0033]102-裝配槽；
[0034]104-沉臺(tái)；
[0035]106-鉚接件；
[0036]20-第一電極單元；
[0037]200-絕緣件；
[0038]202-導(dǎo)電片；
[0039]204-翻轉(zhuǎn)片；
[0040]204a-連接頭；
[0041]204b-翻轉(zhuǎn)部；
[0042]204c-環(huán)狀連接部；
[0043]206-連接板；
[0044]208-凹槽；
[0045]30-第二電極單元。
[0046]此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池的放置狀態(tài)為參照。
[0048]如圖1至3所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池頂蓋，包括頂蓋片10、第一電極單元20以及第二電極單元30。其中，第一電極單元20包括絕緣件200、導(dǎo)電片202、翻轉(zhuǎn)片204。在本實(shí)施例中，頂蓋片10上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片連接孔100以及裝配槽102，裝配槽102由頂蓋片10的下表面凹陷形成，翻轉(zhuǎn)片連接孔100則由頂蓋片10的上表面延伸至裝配槽102內(nèi)。
[0049]翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10可以是一體成型(例如采用沖壓方式從頂蓋片10上直接沖壓出翻轉(zhuǎn)片204)，也可以是分體成型。當(dāng)翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10采用分體成型時(shí)，可以采用焊接的方式將翻轉(zhuǎn)片204固定在翻轉(zhuǎn)片連接孔100內(nèi)，并且要能夠密封該翻轉(zhuǎn)片連接孔100。
[0050]如圖2和圖3所示，為了更加便于第一電極單元20與外部用電設(shè)備之間進(jìn)行電連接，本實(shí)施例中的第一電極單元20還包括連接板206，連接板206覆蓋翻轉(zhuǎn)片連接孔100。通過(guò)連接板206覆蓋翻轉(zhuǎn)片連接孔100能夠保護(hù)翻轉(zhuǎn)片204，防止其被外物刺破。連接板206與頂蓋片10之間可以單獨(dú)成型在再組裝在一起，也可以通過(guò)沖壓等方式一體成型。
[0051]為了保證電流經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)片204被順利傳遞至連接板206上，同時(shí)又不至正負(fù)極短路，本實(shí)施例中可以將第一電極單元20與第二電極單元30全部與頂蓋片10進(jìn)行絕緣連接。然而，作為一種簡(jiǎn)化方案，第一電極單元20與第二電極單元30 二者之一與頂蓋片10進(jìn)行絕緣連接即可。例如，可將第二電極單元30與頂蓋片10進(jìn)行電連接，而第一電極單元20中的導(dǎo)電片202、翻轉(zhuǎn)片204以及連接板206則均與頂蓋片10絕緣連接，翻轉(zhuǎn)片204與連接板206導(dǎo)電直連。但這種方式需要分散設(shè)置多塊絕緣結(jié)構(gòu)，因此不建議采用。
[0052]較為優(yōu)選的方案是第二電極單元30與頂蓋片10絕緣連接，翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10直接電連接，同時(shí)連接板206也與頂蓋片10電連接，從而將電能由翻轉(zhuǎn)片204經(jīng)頂蓋片10傳遞至連接板206上。
[0053]同時(shí)，集成有CID的導(dǎo)電片202位于翻轉(zhuǎn)片204的下方，常態(tài)下，導(dǎo)電片202與翻轉(zhuǎn)片204電連接，在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過(guò)基準(zhǔn)壓力時(shí)，翻轉(zhuǎn)片204能夠翻轉(zhuǎn)并脫離與導(dǎo)電片202的電連接狀態(tài)。在裝配時(shí)，絕緣件200的一部分或者全部塞入裝配槽內(nèi)，并將絕緣件200與該裝配槽102進(jìn)行固定。
[0054]在本實(shí)施例中，絕緣件200與裝配槽102之間可以采用多種固定方式，例如粘接、卡接、鉚接等。其中，粘接是直接利用粘接劑將絕緣件200與裝配槽102的表面粘在一起，這種固定方式可能存在不牢靠的問題。而卡接需要在絕緣件200以及裝配槽102上設(shè)置對(duì)應(yīng)的卡接件，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此相較于前兩者，鉚接的方式最為簡(jiǎn)單，并且牢固性也較高。如圖4所示，可以在頂蓋片10對(duì)應(yīng)裝配槽102的位置形成鉚接件106，在絕緣件200對(duì)應(yīng)鉚接件106的位置形成鉚接孔(圖中未標(biāo)號(hào))，裝配時(shí)，將鉚接件106穿過(guò)鉚接孔，之后將鉚接件106鉚死，完成固定。導(dǎo)電片202通過(guò)絕緣件200進(jìn)行固定。
[0055]在保持絕緣件200以及導(dǎo)電片202厚度不變的情況下，通過(guò)將絕緣件200塞入裝配槽102的方式能夠有效減小絕緣件200以及導(dǎo)電片202所占用的電池內(nèi)部空間，有效提高電池的能量密度。
[0056]絕緣件200上可以設(shè)置嵌槽200a，導(dǎo)電片202的邊緣則嵌入嵌槽200a內(nèi)，完成與絕緣件200的連接。絕緣件200與導(dǎo)電片202連接固定后，最好能夠使絕緣件200與導(dǎo)電片202的下表面齊平，以進(jìn)一步減少導(dǎo)電片202所占用的空間。
[0057]在導(dǎo)電片202的CID部分設(shè)置有薄弱區(qū)，例如刻痕，翻轉(zhuǎn)片204翻轉(zhuǎn)的過(guò)程中會(huì)對(duì)CID進(jìn)行拉扯，從而使薄弱區(qū)因承受不住拉扯力而斷裂。但連接板206的存在可能會(huì)使翻轉(zhuǎn)片204的翻轉(zhuǎn)受到限制，造成無(wú)法扯斷CID。為了避免這種情況發(fā)生，本實(shí)施例在連接板206的底部設(shè)置有凹槽208，凹槽208與翻轉(zhuǎn)片連接孔100相對(duì)，為翻轉(zhuǎn)片204的翻轉(zhuǎn)留出足夠的空間，翻轉(zhuǎn)片204在受壓翻轉(zhuǎn)后能夠進(jìn)入凹槽208中，而不會(huì)被連接板206所阻擋。
[0058]為了保證翻轉(zhuǎn)片204能夠順利翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)片連接孔100在垂直于頂蓋片10厚度方向的投影最好與凹槽208在該方向的投影重合或者處于其內(nèi)部。
[0059]在本實(shí)施例中，為了便于制造和裝配，翻轉(zhuǎn)片204可以與翻轉(zhuǎn)片連接孔100的端部邊緣進(jìn)行密封連接，最好是頂部邊緣。翻轉(zhuǎn)片204與翻轉(zhuǎn)片連接孔100之間可以通過(guò)多種方式密封連接，本實(shí)施例重點(diǎn)介紹其中的兩種設(shè)置方式。
[0060]如圖2所示，第一種方式是在翻轉(zhuǎn)片連接孔100的頂部邊緣設(shè)置有一圈沉臺(tái)104，翻轉(zhuǎn)片204的邊緣與沉臺(tái)104密封連接。翻轉(zhuǎn)片204具體可以采用如下結(jié)構(gòu)，包括連接頭204a、翻轉(zhuǎn)部204b以及環(huán)狀連接部204c，翻轉(zhuǎn)部204b為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，連接頭204a位于翻轉(zhuǎn)部204b的中部，環(huán)狀連接部204c則環(huán)繞翻轉(zhuǎn)部204b的外邊緣。裝配時(shí)，連接頭204a的下表面與導(dǎo)電片202的CID部分連接，而環(huán)狀連接部204c則與沉臺(tái)104相連。
[0061]如圖3所示，第二種方式是將翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10直接一體成型，可以通過(guò)模壓、機(jī)加工等成型工藝。
[0062]本實(shí)施例還提供了一種動(dòng)力電池，采用本實(shí)施例中的動(dòng)力電池頂蓋，能夠提高該動(dòng)力電池的能量密度。
[0063]以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元， 所述第一電極單元包括翻轉(zhuǎn)片、絕緣件、導(dǎo)電片以及連接板， 所述頂蓋片上設(shè)置有裝配槽以及翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述裝配槽由所述頂蓋片的下表面凹陷形成，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔由所述頂蓋片的上表面延伸至所述裝配槽，所述連接板覆蓋所述翻轉(zhuǎn)片連接孔， 所述翻轉(zhuǎn)片密封所述翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述翻轉(zhuǎn)片與所述連接板電連接，所述導(dǎo)電片位于所述翻轉(zhuǎn)片的下方，并與所述翻轉(zhuǎn)片電連接，所述絕緣件部分或全部塞入所述裝配槽內(nèi)并固定，并且所述絕緣件固定所述導(dǎo)電片， 所述第二電極單元設(shè)置在所述頂蓋片上，所述翻轉(zhuǎn)片能夠在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過(guò)基準(zhǔn)壓力時(shí)翻轉(zhuǎn)并脫離與所述導(dǎo)電片的電連接狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述連接板的底部設(shè)置有凹槽，所述凹槽與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔相對(duì)，所述翻轉(zhuǎn)片能夠翻轉(zhuǎn)進(jìn)入所述凹槽中。3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔在垂直于所述頂蓋片厚度方向的投影與所述凹槽在該方向的投影重合或處于其內(nèi)部。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的端部邊緣密封電連接，所述第二電極單元與所述頂蓋片電絕緣。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的端部邊緣設(shè)置有一圈沉臺(tái)，所述翻轉(zhuǎn)片的邊緣與所述沉臺(tái)密封連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片包括連接頭、翻轉(zhuǎn)部以及環(huán)狀連接部， 所述翻轉(zhuǎn)部為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述連接頭位于所述翻轉(zhuǎn)部的中部，所述環(huán)狀連接部環(huán)繞所述翻轉(zhuǎn)部的外邊緣， 所述連接頭的下表面與所述導(dǎo)電片的上表面貼合電連接，所述環(huán)狀連接部與所述沉臺(tái)相連。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片與所述頂蓋片一體設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述絕緣件上設(shè)置有嵌槽，所述導(dǎo)電片的邊緣嵌入所述嵌槽內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述絕緣件與所述頂蓋片之間鉚接。10.—種動(dòng)力電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋。
【文檔編號(hào)】H01M2/08GK205666265SQ201620548487
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】李全坤, 朱凌波, 郭劍, 王鵬, 鄧平華
【申請(qǐng)人】寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司