結構改進的極柱型鋰電池蓋板的製作方法

2023-12-05 12:10:36 1

本實用新型屬於鋰電池構件技術領域，具體涉及一種結構改進的極柱型鋰電池蓋板。

背景技術：

前述的極柱型鋰電池蓋板是相對於極板型鋰電池蓋板而言的。如業界所知，鋰電池由殼體、設在殼體的殼腔內的鋰電池芯（由隔膜絕緣分隔的複數枚正、負極片構成）和蓋板組成。由於鋰電池具有容量大、重量輕、服役周期長、能量密度高、無記憶效應、自放電率低以及對環境友好等長處，因而受到業界的器重並廣泛應用於電動汽車、電動自行車乃至各類五金工具，等等。

鋰電池蓋板是鋰電池結構體系中的一個重要部分並且在公開的中國專利文獻中不乏見諸，略以例舉的如CN203721782U（動力鋰電池蓋板）、CN203871392U（一體化高鉚接式鋰電池蓋板）、CN104466043A（一種極柱型鋰電池蓋板及使用該蓋板的極柱型鋰電柱）和CN105810857A（一種鋰電池上蓋組件），等等。

典型如CN202308090U推薦的「極板型鋰電池蓋板」和CN102339959A提供的「極柱型鋰電柱蓋板」，這兩項專利的技術要點在於：在基板的長度方向的中部開設防爆孔，在防爆孔的位置設置防爆膜並在對應於防爆膜的上方的位置設置保護蓋板，防爆膜與保護蓋板之間的空間構成為洩壓室，當鋰電池的殼腔內的壓力超過設定值時，防爆膜爆裂而洩壓，以避免因鋰電池整體爆炸產生事故。但是這兩項專利方案至少存在以下兩處通弊：其一，由於正、負極柱均通過鉚釘在與蓋板之間形成電氣絕緣的狀態下鉚固於蓋板上的，因而一方面需要憑藉用於鉚固的專用設備，造成投資成本大，另一方面鉚釘在鉚接時易產生鉚接應力而存在損及蓋板之虞，具體可參見CN102339959A的說明書第0018段和CN202308090U的說明書第0020段；其二，由於基板（即蓋板本體，以下同）為整體的封閉結構，因而對殼體的殼腔注入電解液造成不便。

針對上述已有技術，有必要加以改進，為此本申請人作了有益的設計，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

技術實現要素：

本實用新型的任務在於提供一種有助於摒棄鉚釘而藉以避免在鉚固時因鉚接應力損及蓋板本體並且可減少在加工過程中的設備投用量和有利於在蓋板本體保持於殼體的狀態下向殼腔內依需注入電解液而藉以體現注液的便捷性的結構改進的極柱型鋰電池蓋板。

本實用新型的任務是這樣來完成的，一種結構改進的極柱型鋰電池蓋板，包括一蓋板本體，在該蓋板本體的長度方向的中部開設有一洩壓防爆孔，該洩壓防爆孔貫穿蓋板本體的厚度方向；一洩壓安全閥，該洩壓安全閥在對應於所述洩壓防爆孔的位置設置於蓋板本體在使用狀態下背對鋰電池殼體的一側；一正極柱和一負極柱，正極柱在與所述蓋板本體之間保持電氣絕緣的狀態下固定在蓋板本體的左端，負極柱同樣在與蓋板本體之間保持電氣絕緣的狀態下固定在蓋板本體的右端，特點是：在所述蓋板本體的左端並且在對應於所述正極柱的位置開設有一正極柱絕緣隔圈孔，在對應於該正極柱絕緣隔圈孔的位置設有一用於使正極柱與蓋板本體之間形成電氣絕緣的正極柱絕緣隔圈，而在蓋板本體的右端並且在對應於所述負極柱的位置開設有一負極柱絕緣隔圈孔，在對應於負極柱絕緣隔圈孔的位置設有一用於使負極柱與蓋板本體之間形成電氣絕緣的負極柱絕緣隔圈，在蓋板本體的下方配設有一絕緣墊板，在該絕緣墊板的左端並且在對應於正極柱絕緣隔圈孔的位置開設有一正極柱嵌合固定孔，在絕緣墊板的右端並且在對應於負極柱絕緣隔圈孔的位置開設有一負極柱嵌合固定孔，而在絕緣墊板的中部並且在對應於洩壓防爆孔的位置開設有一通氣孔，所述的正極柱自所述絕緣墊板的下方依次途經正極柱嵌合固定孔和正極柱絕緣隔圈伸展到蓋板本體的上方，所述的負極柱自絕緣墊板的下方依次經負極柱嵌合固定孔和負極柱絕緣隔圈伸展到蓋板本體的上方；在蓋板本體上開設有一貫穿蓋板本體的厚度方向的用於向鋰電池殼體的殼腔內引入電解液的注液孔。

在本實用新型的一個具體的實施例中，在所述蓋板本體上並且在對應於所述洩壓防爆孔的位置圍繞洩壓防爆孔的圓周方向構成有一洩壓安全閥安裝腔，所述的洩壓安全閥在對應於洩壓安全閥安裝腔的位置與蓋板本體固定。

在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述的洩壓安全閥包括一閥膜和一閥罩，閥膜的中央位置構成有一閥膜承壓腔，該閥膜承壓腔呈半球狀並且正對所述的洩壓防爆孔，閥膜的四周邊緣部位與所述洩壓安全閥安裝腔的腔底壁固定，閥罩以騰空於閥膜的上方的狀態通過其底部的閥罩壓圈與洩壓安全閥安裝腔的腔底壁固定，在該閥罩的四周以間隔狀態開設有排氣孔。

在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述閥膜為厚度在0.3-0.5mm的鋁箔，所述閥罩由鋁製成。

在本實用新型的再一個具體的實施例中，在所述正極柱的中央位置構成有一正極柱螺套孔，該正極柱螺套孔為盲孔，並且在該正極柱螺套孔內鎧裝有一正極柱螺套，在正極柱的上部還構成有一左定位圈配合臺階，在該左定位圈配合臺階上定位有一左定位圈，該左定位圈與所述正極柱絕緣隔圈的上表面接觸；在所述負極柱的中央位置構成有一負極柱螺套孔，該負極柱螺套孔為盲孔，並且在該負極柱螺套孔內鎧裝有一負極柱螺套，在負極柱的上部還構成有一右定位圈配合臺階，在該右定位圈配合臺階上定位有一右定位圈，該右定位圈與所述負極柱絕緣隔圈的上表面接觸；所述正極柱以及負極柱的基部各與所述絕緣墊板固定。

在本實用新型的還有一個具體的實施例中，在所述正極柱螺套的下部開設有一正極柱螺套漲緊槽，而在所述負極柱螺套的下部開設有一負極柱螺套漲緊槽。

在本實用新型的更而一個具體的實施例中，在所述正極柱螺套的中央構成有一正極柱螺套內螺紋孔，而在所述負極柱螺套的中央構成有一負極柱螺套內螺紋孔。

在本實用新型的進而一個具體的實施例中，所述的蓋板本體為鋁板，並且在蓋板本體的左端朝向上的一側設置有電源正極標記，而右端朝向上的一側設置有電源負極標記。

在本實用新型的又更而一個具體的實施例中，在所述正極柱的基部擴設有一正極柱電極引片耳座，而在所述負極柱的基部擴設有一負極柱電極引片耳座，正極柱電極引片耳座以及負極柱電極引片耳座隨所述絕緣墊板成型時由絕緣墊板包絡固定，並且絕緣墊板的材料為塑料。

在本實用新型的又進而一個具體的實施例中，所述的正極柱電極引片耳座的形狀呈六角形，並且在正極柱電極引片耳座的底部延伸有一正極柱電極引片耳，在該正極柱電極引片耳上開設有鋰電池芯正極電連接孔，所述的負極柱電極引片耳座的形狀同樣呈六角形並且在該負極柱電極引片耳座的底部延伸有一負極柱電極引片耳，在該負極柱電極引片耳上開設有鋰電池芯負極電連接孔；所述的正極柱、正極柱電極引片耳座以及正極柱電極引片耳為鋁質材料，所述的負極柱、負極柱電極引片耳座以及負極柱電極引片耳為銅質材料，藉由鋁質材料與銅質材料的差異而形成正、負極柱之間的電位差。

本發明提供的技術方案由於在蓋板本體的下方設置了絕緣墊板，將正極柱同時與絕緣墊板左端的正極柱嵌入孔以及與設置在蓋板本體左端的正極柱絕緣隔圈固定，因而無需象已有技術那樣採用鉚接方式使正、負極柱與蓋板本體固定，不僅可以避免因鉚接應力損及蓋板本體，而且能夠減少製造過程中啟用的設備數量；由於在蓋板本體上增設了注液孔，因而得以方便地向鋰電池殼體的殼腔內注入電解液。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例結構圖。

圖2為圖1的剖視圖。

具體實施方式

為了能夠更加清楚地理解本實用新型的技術實質和有益效果，申請人在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本實用新型方案的限制，任何依據本實用新型構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效變換都應視為本實用新型的技術方案範疇。

請參見圖1和圖2，示出了一蓋板本體1，在該蓋板本體1的長度方向的中部開設有一洩壓防爆孔11，該洩壓防爆孔11貫穿蓋板本體1的厚度方向；示出了一洩壓安全閥2，該洩壓安全閥2在對應於前述洩壓防爆孔11的位置設置於蓋板本體1在使用狀態下背對鋰電池殼體的一側；示出了一正極柱3和一負極柱4，正極柱3在與前述蓋板本體1之間保持電氣絕緣的狀態下固定在蓋板本體1的左端，負極柱4同樣在與蓋板本體1之間保持電氣絕緣的狀態下固定在蓋板本體1的右端。

作為本實用新型提供的技術方案的技術要點：在前述蓋板本體1的左端並且在對應於前述正極柱3的位置開設有一正極柱絕緣隔圈孔12，在對應於該正極柱絕緣隔圈孔12的位置設有一用於使正極柱3與蓋板本體1之間形成電氣絕緣的正極柱絕緣隔圈121，而在蓋板本體1的右端並且在對應於前述負極柱4的位置開設有一負極柱絕緣隔圈孔13，在對應於負極柱絕緣隔圈孔13的位置設有一用於使負極柱4與蓋板本體1之間形成電氣絕緣的負極柱絕緣隔圈131，在蓋板本體1的下方配設有一絕緣墊板5，在該絕緣墊板5的左端並且在對應於正極柱絕緣隔圈孔12的位置開設有一正極柱嵌合固定孔51，在絕緣墊板5的右端並且在對應於負極柱絕緣隔圈孔13的位置開設有一負極柱嵌合固定孔52，而在絕緣墊板5的中部並且在對應於洩壓防爆孔11的位置開設有一通氣孔53，前述的正極柱3自前述絕緣墊板5的下方依次途經正極柱嵌合固定孔51和正極柱絕緣隔圈121伸展到蓋板本體1的上方，前述的負極柱4自絕緣墊板5的下方依次經負極柱嵌合固定孔52和負極柱絕緣隔圈131伸展到蓋板本體1的上方；在蓋板本體1上開設有一貫穿蓋板本體1的厚度方向的用於向鋰電池殼體的殼腔內引入電解液的注液孔14。

在本實施例中，前述的正、負極柱絕緣隔圈121、131分別以注塑的方式對應於正、負極柱絕緣隔圈孔12、13的位置與蓋板本體1相結合。前述的注液孔14可開設在蓋板本體1的不被絕緣墊板5遮擋的任意位置，只要滿足能夠向鋰電池殼體的殼腔注入電解液的要求即可。

在前述蓋板本體1上並且在對應於前述洩壓防爆孔11的位置圍繞洩壓防爆孔11的圓周方向構成有一洩壓安全閥安裝腔15，前述的洩壓安全閥2在對應於洩壓安全閥安裝腔15的位置與蓋板本體1固定。

前述的洩壓安全閥2包括一閥膜21和一閥罩22，閥膜21的中央位置構成有一閥膜承壓腔211，該閥膜承壓腔211呈半球狀並且正對前述的洩壓防爆孔11，閥膜21的四周邊緣部位與前述洩壓安全閥安裝腔15的腔底壁固定，閥罩22以騰空於閥膜21的上方的狀態通過其底部的閥罩壓圈221與洩壓安全閥安裝腔15的腔底壁固定，在該閥罩22的四周以間隔狀態開設有排氣孔222。

當鋰電池殼體內的壓力一旦超過設定值時（設定值根據鋰電池殼體的承壓能力確定），在壓力作用下，閥膜21破碎即爆裂，鋁電池殼體內的壓力氣體經通氣孔53以及洩壓防爆孔11洩至外界，而爆裂的閥膜21由閥罩22阻擋，避免濺及相鄰的鋰電池造成二次危害如引發電氣短路。

在本實施例中，前述閥膜21為厚度在0.3-0.5mm的鋁箔，具體根據前述的設定值合理確定鋁箔即確定閥膜21的實際厚度。前述的閥罩22由鋁製成。

在前述正極柱3的中央位置構成有一正極柱螺套孔31，該正極柱螺套孔31為盲孔，並且在該正極柱螺套孔31內鎧裝有一正極柱螺套311，在正極柱3的上部還構成有一左定位圈配合臺階32，在該左定位圈配合臺階32上定位有一左定位圈321，該左定位圈321與前述正極柱絕緣隔圈121的上表面接觸，用於限定正極柱絕緣隔圈121；在前述負極柱4的中央位置構成有一負極柱螺套孔41，該負極柱螺套孔41為盲孔，並且在該負極柱螺套孔41內鎧裝有一負極柱螺套411，在負極柱4的上部還構成有一右定位圈配合臺階42，在該右定位圈配合臺階42上定位有一右定位圈421，該右定位圈421與前述負極柱絕緣隔圈131的上表面接觸，用於限定負極柱絕緣隔圈131；前述正極柱3以及負極柱4的基部各與前述絕緣墊板5固定。

依據專業常識，前述正、負極柱螺套311、411用於與相鄰鋰電池的蓋板本體1上的正、負極柱螺套311、411電氣串聯連接。

在前述正極柱螺套311的下部開設有一用於使正極柱螺套311可靠地與正極柱螺套孔31的孔壁固定的正極柱螺套漲緊槽3111，而在前述負極柱螺套411的下部開設有用於使負極柱螺套411可靠地定位於負極柱螺套孔41內的一負極柱螺套漲緊槽4111。

在前述正極柱螺套311的中央構成有一正極柱螺套內螺紋孔3112，而在前述負極柱螺套411的中央構成有一負極柱螺套內螺紋孔4112。

前述的蓋板本體1為鋁板，並且在蓋板本體1的左端朝向上的一側設置有電源正極標記16a，而右端朝向上的一側設置有電源負極標記16b。

請繼續見圖1和圖2，在前述正極柱3的基部擴設有一正極柱電極引片耳座33，而在前述負極柱4的基部擴設有一負極柱電極引片耳座43，正極柱電極引片耳座33以及負極柱電極引片耳座43隨前述絕緣墊板5成型時由絕緣墊板5包絡固定，並且絕緣墊板5的材料為塑料。

優選地，前述的正極柱電極引片耳座33的形狀呈六角形，並且在正極柱電極引片耳座33的底部延伸有一正極柱電極引片耳331，在該正極柱電極引片耳331上開設有鋰電池芯正極電連接孔3311，前述的負極柱電極引片耳座43的形狀同樣呈六角形並且在該負極柱電極引片耳座43的底部延伸有一負極柱電極引片耳431，在該負極柱電極引片耳431上開設有鋰電池芯負極電連接孔4311；前述的正極柱3、正極柱電極引片耳座33以及正極柱電極引片耳331為鋁質材料，前述的負極柱4、負極柱電極引片耳座43以及負極柱電極引片耳431為銅質材料，藉由鋁質材料與銅質材料的差異而形成正、負極柱3、4之間的電位差。

綜上所述，本實用新型提供的技術方案彌補了已有技術中的不足，圓滿地完成了發明任務，客觀地兌現了申請人在上面的技術效果欄中記載的技術效果。