一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的製作方法

2023-12-05 12:10:41

本實用新型屬於動力電池技術領域，尤其涉及一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構。

背景技術：

隨著現代社會的發展和人們環保意識的增強，越來越多的設備選擇以鋰電池作為電源，如手機、筆記本電腦、電動工具和電動汽車等等，這為鋰電池的應用與發展提供了廣闊的空間。其中，電動工具和電動汽車等所使用的鋰電池一般稱之為動力電池。

極柱是動力電池內外導通的部件，其一端與動力電池的外部電路連接，一端與動力電池內部的電芯連接，以實現電池的充放電功能。動力電池對極柱的裝配功能要求主要是保證極柱與頂蓋片的密封性與可靠性。

目前極柱的結構一般由底基座和連接在底基座上的圓形柱構成，且極柱的裝配方式主要有螺紋裝配和卡簧裝配兩種。其中，螺紋裝配是在極柱上加工有螺紋，再用螺母使極柱與頂蓋片固定，由於此方法要求極柱加工螺紋，並且需要螺母，加工複雜，成本較高，裝配效率低，並且產品較重。卡簧裝配則是在極柱上加工有環形的卡槽，通過把卡簧裝到極柱的卡槽上，壓住頂蓋片及其他零件，使之不能軸向移動，從而實現極柱與頂蓋片之間的裝配；雖然此方式具有較高的可靠性，且相比於螺紋裝配能夠減輕產品重量，然而此方式同樣存在加工繁瑣、裝配效率低的問題，而且還存在由於卡簧裝配不到位而導致極柱鬆脫、電芯短路的風險。

此外，上述兩種裝配方式還存有共同的缺陷：一方面，在極柱的上表面設置鉚接結構，使得極柱表面留有焊接印，造成極柱表面不美觀；另一方面，現有極柱上小下大的「丄」形安裝結構使得極柱表面的過流面積較小，從而導致其與外部轉接片連接時過流能力較差。

有鑑於此，確有必要對現有的動力電池極柱的裝配結構作進一步的改進，使其既能夠優化裝配結構，保證極柱與頂蓋片裝配的可靠性，同時又能提高極柱表面的過流能力，併兼顧極柱表面的美觀。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於：針對現有技術的不足，而提供一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構，使其既能夠保證極柱與頂蓋片裝配的可靠性，同時又能提高極柱表面的過流能力，併兼顧極柱表面的美觀。

為了實現上述目的，本實用新型採用以下解決方案：

一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構，包括頂蓋片和極柱，所述極柱包括基體部和自基體部向下延伸的柱體部，所述頂蓋片設置有安裝孔，所述頂蓋片通過所述安裝孔套設於所述極柱，所述基體部和所述頂蓋片之間套設有耐高溫件，所述柱體部的下端鉚接有導電基塊，所述導電基塊和所述頂蓋片之間套設有密封件。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述導電基塊設置有鉚接槽，所述柱體部的下端設置有與所述鉚接槽相配合的凸臺。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述導電基塊還設置有焊接槽，所述導電基塊通過所述焊接槽與所述柱體部焊接並形成有焊接筋條。若僅採用鉚接的方式可能可靠性相對較低，因此為了進一步提高導電基塊和極柱連接的可靠性，優選焊接和鉚接相結合的方式；設置焊接槽可以避免由於焊料過厚而導致焊接不牢固；而且極柱的柱體部和導電基塊焊接後形成的焊接筋條可增加過流面積，提高過流能力。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述耐高溫件為耐高溫絕緣塊或耐高溫導電塊。當極柱為負極柱時，由於此時需要頂蓋片和極柱絕緣連接，所以此時耐高溫件為耐高溫絕緣塊；當極柱為正極柱時，由於此時需要頂蓋片和極柱導電連接，所以此時耐高溫件為耐高溫導電塊；其中，耐高溫絕緣塊和耐高溫導電塊均為中空的環狀結構。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述密封件為絕緣密封圈，所述絕緣密封圈包括環狀基座、以及從所述環狀基座圍繞極柱突伸到頂蓋片的安裝孔內的環狀凸沿。其中，將絕緣密封圈設置成臺階狀可以有效防止頂蓋片或極柱加工過程產生的金屬屑和毛刺造成的短路問題。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述頂蓋片設置有凸出於上表面的凸包，所述凸包在頂蓋片的下表面形成凸包收容部，所述安裝孔設置於所述凸包內。安裝時將導電基塊上移入頂蓋片的凸包收容部中，在保證動力電池基本性能的同時，減小了極柱在殼體內部的高度，給電芯騰出了更大的安裝空間，從而使動力電池的能量密度得到提升。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述極柱的基體部、所述耐高溫件和所述頂蓋片之間密封連接；所述導電基塊、所述密封件和所述頂蓋片之間密封連接。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述極柱的基體部、所述耐高溫件和所述頂蓋片之間設置有上絕緣塑膠；所述導電基塊、所述密封件和所述頂蓋片之間設置有下絕緣塑膠。設置上、下絕緣塑膠能夠對上述零部件進行有效固定，同時加強上述零部件之間的密封效果。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述導電基塊的下端連接有軟連接件，所述軟連接件為銅軟連接片或者鋁軟連接片。當極柱為負極柱時，導電基塊為銅塊，軟連接件為銅軟連接片；當極柱為正極柱時，導電基塊為鋁塊，軟連接件為鋁軟連接片。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述極柱的形狀呈T字形。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述極柱與所述導電基塊鉚接形成「工」形結構。這樣，使耐高溫件、密封件和頂蓋片在工」形結構之間直接鎖緊裝配，防止其發生軸向移位。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述極柱的柱體部為銅鋁複合柱。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述柱體的基體部和所述頂蓋片之間設置有第一定位柱；所述導電基塊和所述頂蓋片之間設置有第二定位柱。優選的，第一定位柱和第二定位柱均由陶瓷材質製作而成。其中，設置第一、第二定位柱的目的均是防止裝配過程中零部件之間發生移位。

作為本實用新型動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構的一種改進，所述第一定位柱和所述第二定位柱的數量均設置為至少兩個。

本實用新型的有益效果在於：本實用新型一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構，包括頂蓋片和極柱，所述極柱包括基體部和自基體部向下延伸的柱體部，所述頂蓋片設置有安裝孔，所述頂蓋片通過所述安裝孔套設於所述極柱，所述基體部和所述頂蓋片之間套設有耐高溫件，所述柱體部的下端鉚接有導電基塊，所述導電基塊和所述頂蓋片之間套設有密封件。本實用新型將極柱設置成與現有極柱截然相反的T形結構，增加了極柱的上端面面積，從而能夠有效提高極柱表面的過流能力；同時將鉚接結構設置在極柱的底部，能夠解決現有極柱表面留有焊接印而造成極柱表面不美觀的問題；而且本實用新型由極柱和導電基塊連接形成的工形結構，能夠對兩者之間的零件起到良好的軸向定位效果，使得本實用新型結構緊湊、安全可靠，同時由於不採用螺紋或卡簧裝配，減少了螺母及卡簧的使用，節省了生產成本，提高了生產效率，還避免了因卡簧裝配不到位而導致極柱鬆脫、電芯短路的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型中實施例一的結構示意圖。

圖2為本實用新型中實施例二的結構示意圖。

圖中：1-頂蓋片；11-凸包；12-凸包收容部；13-安裝孔；2-極柱；21-基體部；22-柱體部；221-凸臺；3-耐高溫件；4-密封件；5-導電基塊；51-鉚接槽；52-焊接槽；53-焊接筋條；6-軟連接件；7-上絕緣塑膠；8-下絕緣塑膠；9-第一定位柱；10-第二定位柱。

具體實施方式

下面將結合具體實施方式和說明書附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但是，本實用新型的具體實施方式並不局限於此。

實施例一

如圖1所示，一種動力電池頂蓋片與極柱的裝配結構，包括頂蓋片1和極柱2，極柱2包括基體部21和自基體部21向下延伸的柱體部22，其形狀呈T字形，頂蓋片1設置有凸出於上表面的凸包11，凸包11在頂蓋片1的下表面形成凸包收容部12，凸包11內設置有安裝孔13；頂蓋片1通過安裝孔13套設於極柱2，基體部21和頂蓋片1之間套設有耐高溫件3，耐高溫件3為中空環狀結構的耐高溫導電塊。導電基塊5設置有鉚接槽51和有焊接槽52，柱體部22的下端設置有與鉚接槽51相配合的凸臺221，通過凸臺221和鉚接槽51之間的凹凸配合使導電基塊5與極柱2實現鉚接，導電基塊5通過焊接槽52與柱體部22焊接並形成有焊接筋條53。其中，導電基塊5可起到定位和電導通的作用，極柱2的柱體部22和導電基塊5焊接後形成的焊接筋條53可增加過流面積，提高過流能力。

導電基塊5和頂蓋片1之間套設有密封件4，密封件4為絕緣密封圈，其包括環狀基座、以及從環狀基座圍繞極柱2突伸到頂蓋片1的安裝孔13內的環狀凸沿。其中，將絕緣密封圈設置成臺階狀可以有效防止頂蓋片1或極柱2加工過程產生的金屬屑和毛刺造成的短路問題。導電基塊5的下端連接有軟連接件6，軟連接件6為鋁軟連接片，導電基塊5為鋁塊。

極柱2的基體部21、耐高溫件3和頂蓋片1之間設置有上絕緣塑膠7；導電基塊5、密封件4和頂蓋片1之間設置有下絕緣塑膠8。設置上絕緣塑膠7和下絕緣塑膠8能夠對上述零部件進行有效固定，同時加強上述零部件之間的密封效果。其中，為了防止裝配過程發生移位，可在第一柱體和頂蓋片1之間設置兩個第一定位柱9；在導電基塊5和頂蓋片1之間設置兩個第二定位柱10。

實施例二

如圖2所示，與實施例一不同的是：本實施例中，柱體部22為銅鋁複合柱，銅鋁複合柱包括銅柱和鋁柱，且鋁柱通過焊接的方式與銅柱緊密連接；耐高溫件3為中空環狀結構的耐高溫絕緣塊，軟連接件6為銅軟連接片，導電基塊5為銅塊。

其它結構同實施例一，這裡不再贅述。

根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還能夠對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型並不局限於上述的具體實施方式，凡是本領域技術人員在本實用新型的基礎上所作出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬於本實用新型的保護範圍。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本實用新型構成任何限制。