一种锂电池极柱模块和锂电池顶盖的制作方法

1.本申请涉及动力电池的领域，尤其是涉及一种锂电池极柱模块和锂电池顶盖。


背景技术：

2.在市场的推动下，对锂离子动力电池的需求日益增加，同时对锂离子动力电池的能量密度提出了更高的要求。
3.现有锂电池主要包括壳体、顶盖和电芯，锂电池顶盖上设有连接内部电路和外部电路的极柱，普通的极柱尺寸较大，重量相对较大，导致锂电池顶盖的重量较重。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本申请提供一种锂电池极柱模块和锂电池顶盖，解决了现有技术中锂电池顶盖较重的问题，更好的满足锂离子动力电池的能量密度要求。
5.一方面本申请提供的一种锂电池极柱模块采用如下的技术方案：
6.一种锂电池极柱模块，包括极柱和包裹圈，所述包裹圈环绕于所述极柱外周，所述包裹圈内固定有环状支撑边，所述环状支撑边与所述极柱端面的边缘抵接，所述极柱和环状支撑边上设有同时贯穿所述极柱和环状支撑边的穿孔。
7.可选的，所述极柱包括柱体和凸耳，所述凸耳固定于所述柱体周向的侧面上，所述环状支撑边包括与所述柱体边缘抵接的支撑环和对应所述凸耳的支撑片，所述穿孔贯穿凸耳和支撑片。
8.可选的，还包括密封圈，所述密封圈的外圈侧面与所述环状支撑边的内圈侧面贴合。
9.另一方面，本申请提供的一种锂电池顶盖采用如下的技术方案：
10.一种锂电池顶盖，包括盖板、下塑胶板、正极柱模块和负极柱模块，所述盖板固定在所述下塑胶板上，所述正极柱模块和负极柱模块间隔固定在所述盖板上，所述正极柱模块和负极柱模块均为权利要求1
‑
3中任一项所述的锂电池极柱模块。
11.可选的，还包括铆钉，所述穿孔供所述铆钉穿过，所述盖板上设有供所述铆钉穿过的第一过孔，且所述极柱模块、盖板和下塑胶板通过所述铆钉固定连接。
12.可选的，所述下塑胶板和盖板上设有分别正对正极柱模块和负极柱模块的柱体的通孔，所述通孔供所述正极柱模块和负极柱模块连通锂电池内外，所述下塑胶板的通孔边缘上设有定位环，所述正极柱模块和负极柱模块均为权利要求3所述的锂电池极柱模块，所述定位环穿过所述盖板上的通孔，且与所述密封圈内壁贴合。
13.可选的，所述盖板的通孔边沿上设有环形凸起，所述密封圈端面上设有容纳所述环形凸起的凹槽。
14.可选的，所述下塑胶板上设有供所述铆钉穿过的第二过孔，所述铆钉的钉杆依次穿过所述第二过孔和第一过孔，再依次穿过所述环状支撑边和极柱上的穿孔，所述下塑胶板和极柱相互背离的两端面上均设有沉孔，两所述沉孔分别用于容纳所述铆钉的钉帽和钉
杆变形后的端部。
15.可选的，所述铆钉的钉帽固定在所述下塑胶板上，所述铆钉的钉杆穿过盖板、环状支撑边和极柱，所述极柱上设有用于容纳钉杆变形后的端部的沉孔。
16.可选的，所述铆钉外周套设有密封套，所述密封套包括限位环和穿过所述第一过孔的套环，所述第一过孔于盖板正对下塑胶板的一端的边缘上设有容纳限位环的环形槽，所述限位环被夹紧于铆钉的钉帽和环形槽的槽底之间，所述套环穿过第一过孔与环状支撑边抵接。
17.综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
18.1、将极柱模块化，并且增加穿孔，可以使极柱模块通过铆钉结构固定在锂电池的顶盖上，简化极柱的安装方式，减小安装极柱需要的体积和重量，从而减少锂电池顶盖的重量。并且模块的极柱可以提高更换极柱的效率，还可以节省制造模具需要的费用；
19.2、极柱模块的安装采用双铆钉结构，只需要设计相同的铆钉安装位置，即可实现任意极柱的换型，在顶盖换型时，只需更换不同极柱即可，不用制作多种不同的模具，节省模具的成本。配合模块化的极柱制作成可以更加快速方便的更换产品。
附图说明
20.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本申请锂电池极柱模块的结构示意图；
22.图2为本申请锂电池极柱模块的爆炸示意图；
23.图3为本申请锂电池顶盖的整体结构示意图；
24.图4为本申请实施例一锂电池顶盖的爆炸结构示意图；
25.图5为本申请实施例一锂电池顶盖的截面示意图；
26.图6为本申请实施例一锂电池铆钉与下塑胶板、盖板、极柱模块的连接结构示意图；
27.图7为本申请铆钉和密封套的结构示意图；
28.图8为图4中a部分放大示意图；
29.图9为本申请实施例二锂电池顶盖的爆炸结构示意图；
30.图10为本申请实施例二铆钉和下塑胶板的连接结构示意图。
31.附图标记说明：1、极柱；11、柱体；12、凸耳；13、正极柱模块；14、负极柱模块；2、包裹圈；3、环状支撑边；31、支撑环；32、支撑片；4、穿孔；5、密封圈；51、凹槽；6、盖板；61、第一过孔；611、环形槽；62、通孔；63、环形凸起；7、下塑胶板；71、第二过孔；72、定位环；8、铆钉；81、沉孔；9、密封套；91、套环；92、限位环；93、嵌槽。
具体实施方式
32.下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
33.以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请
一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
34.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
35.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
36.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
37.实施例一
38.本申请实施例提供一种锂电池极柱模块。
39.如图1和图2所示，一种锂电池极柱模块，包括极柱1、包裹圈2和密封圈5。
40.极柱1包括柱体11和凸耳12，凸耳12固定于柱体11周向的侧面上，本实施例中，柱体11为圆柱状，凸耳12设置有两个，凸耳12沿柱体11周向均匀分布，凸耳12和柱体11一体设置。在其他实施例中，凸耳12的数量也可以是一个或其他数量，柱体11的截面也可以为矩形或其他多边形。
41.包裹圈2环绕于极柱1外周，包裹圈2内固定有环状支撑边3，环状支撑边3与极柱1端面的边缘抵接，环状支撑边3包括与柱体11边缘抵接的支撑环31和对应凸耳12的支撑片32，支撑环31和支撑片32一体设置，本实施例中，包裹圈2为圆形圈，支撑环31为圆形环，包裹圈2和环状支撑边3一体成型为塑胶材质。在其他实施例中，包裹圈2也可以为矩形圈或多边形圈，支撑环31的内圈可以为矩形或多边形，能与柱体11的端面的边缘形成支撑和抵接即可。
42.极柱1和环状支撑边3上设有同时贯穿极柱1和环状支撑边3的穿孔4，穿孔4贯穿凸耳12和支撑片32，凸耳12和支撑片32上的穿孔4相互对齐。
43.密封圈5的外圈侧面与环状支撑边3的内圈侧面贴合，本实施例中，密封圈5与支撑环31的内圈贴合。密封圈5的材质为氟橡胶，在其他实施例中，也可以是其他橡胶。
44.将锂电池极柱模块化，并且增加穿孔4，可以使锂电池极柱模块通过铆钉8结构固定在锂电池的顶盖上，简化极柱1的安装方式，减小安装极柱1需要的体积和重量，从而减少锂电池顶盖的重量。并且模块的极柱1可以提高更换极柱1的效率，还可以节省制造模具需要的费用。
45.本申请实施例还公开了一种锂电池顶盖。
46.如图3和图4所示，一种锂电池顶盖，包括盖板6、下塑胶板7、正极柱模块13、负极柱模块14和铆钉8，盖板6固定在下塑胶板7上，本实施例中，盖板6为光铝片，盖板6卡接在下塑胶板7上，正极柱模块13和负极柱模块14间隔固定在盖板6上，正极柱模块13和负极柱模块14均为上述的锂电池极柱模块。锂电池极柱模块、盖板6和下塑胶板7通过铆钉8固定连接。
47.如图4、图5和图6锂电池极柱模块上的穿孔4供铆钉8穿过，盖板6上设有供铆钉8穿过的第一过孔61，下塑胶板7上设有供铆钉8穿过的第二过孔71，本实施例中，第一过孔61和第二过孔71均两个，而且与穿孔4对齐。铆钉8的钉杆依次穿过第二过孔71和第一过孔61，再依次穿过环状支撑边3和极柱1上的穿孔4，然后对钉杆的端部施加压力，使钉杆的端部发生形变，铆钉8的钉帽和钉杆端部将下塑胶板7、盖板6和锂电池极柱模块拉紧固定；下塑胶板7和极柱1相互背离的两端面上均设有沉孔81，两沉孔81分别用于容纳铆钉8的钉帽和钉杆变形后的端部。本实施例中，钉帽位于下塑胶板7的沉孔81中，发生形变的钉杆的端头位于极柱1的沉孔81中。
48.如图6和图7所示，铆钉8外周套设有密封套9，密封套9包括限位环92和穿过第一过孔61的套环91，套环91和限位环92一体设置，第一过孔61于盖板6正对下塑胶板7的一端的边缘上设有容纳限位环92的环形槽611，限位环92被夹紧于铆钉8的钉帽和环形槽611的槽底之间，套环91穿过第一过孔61与环状支撑边3抵紧。密封套9的材质为氟橡胶，在其他实施例中，也可以是其他橡胶。
49.如图5和图6所示，下塑胶板7和盖板6上设有分别正对正极柱模块13和负极柱模块14的柱体11的通孔62，通孔62供正极柱模块13和负极柱模块14连通锂电池内外，下塑胶板7的通孔62边缘上一体设置有定位环72，定位环72穿过盖板6上的通孔62，且与密封圈5的内壁贴合，在安装密封圈5时，将密封圈5套设于定位环72上，方便准确安装密封圈5。
50.如图5、图6和图8所示，盖板6的通孔62边沿上设有环形凸起63，密封圈5端面上设有容纳环形凸起63的凹槽51，安装密封圈5时，凹槽51对准环形凸起63，环形凸起63进入凹槽51，密封圈5受压后，凹槽51与环形凸起63紧密接触，提高密封圈5的密封性。
51.组装锂电池顶盖时，将盖板6固定在下塑胶板7上，第一过孔61和第二过孔71对齐，通孔62对齐，定位环72穿过盖板6的通孔62，将密封圈5套设在定位环72上，环形凸起63进入凹槽51中；将锂电池极柱模块的穿孔4于第一过孔61对齐。在铆钉8上套上密封套9，将铆钉8的铆杆从下塑胶盖板6一侧依次穿过第二过孔71、第一过孔61和穿孔4，随着铆钉8的穿入，套环91穿过第二过孔71和第一过孔61抵紧在环状支撑边3上，限位环92进入环形槽611中，铆钉8的钉帽进入下塑胶板7的沉孔81中，钉帽将限位环92抵紧在环形槽611的槽底上。最后对钉杆的端部施加外力，钉杆的端部发生变形后充满极柱1的沉孔81，将锂电池极柱模块固定在盖板6和下塑胶板7上。锂电池极柱模块的安装采用双铆钉8结构，只需要设计相同的铆钉8安装位置，即可实现任意极柱1的换型，在顶盖换型时，只需更换不同极柱1即可，不用制作多种不同的模具，节省模具的成本。配合模块化的极柱1制作成可以更加快速方便的更换产品。
52.实施例二
53.本申请实施例提供一种锂电池极柱模块。
54.本申请的锂电池极柱模块与实施例一的相同。
55.本申请还公开了一种锂电池顶盖。
56.一种锂电池顶盖，本实施例与实施例一的不同之处在于：铆钉8与下塑胶板7的连接方式不同。
57.如图9和图10所示，铆钉8是预先固定在下塑胶板7上的，铆钉8的钉帽固定在下塑胶板7上，铆钉8的钉帽注塑于下塑胶板7上，铆钉8的钉杆穿过盖板6、环状支撑边3和极柱1。下塑胶板7上设有嵌槽93，用于容纳套设在密封套9的限位环92的嵌槽93。
58.本实施例的锂电池顶盖的组装过成为，铆钉8的钉帽预先注塑于下塑胶板7上，将密封套9套在铆钉8的钉杆外周，将盖板6上的第一过孔61与铆钉8对正，铆钉8穿过第一过孔61，套环91也穿过第一过孔61，限位环92进入环形槽611中，铆钉8的钉帽和环槽槽底将限位环92夹紧；然后将组装好的锂电池极柱模块上的穿孔4对准铆钉8，铆钉8穿过穿孔4，对铆钉8的钉杆的端部施加外力，钉杆的端部变形，变形后的钉杆的端部将极柱1上的沉孔81填充，变形后的端部和钉帽将下塑胶板7、盖板6和极柱1拉紧固定。
59.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种锂电池极柱模块，其特征在于，包括极柱和包裹圈，所述包裹圈环绕于所述极柱外周，所述包裹圈内固定有环状支撑边，所述环状支撑边与所述极柱端面的边缘抵接，所述极柱和环状支撑边上设有同时贯穿所述极柱和环状支撑边的穿孔。2.根据权利要求1所述的锂电池极柱模块，其特征在于，所述极柱包括柱体和凸耳，所述凸耳固定于所述柱体周向的侧面上，所述环状支撑边包括与所述柱体边缘抵接的支撑环和对应所述凸耳的支撑片，所述穿孔贯穿凸耳和支撑片。3.根据权利要求1所述的锂电池极柱模块，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈的外圈侧面与所述环状支撑边的内圈侧面贴合。4.一种锂电池顶盖，其特征在于，包括盖板、下塑胶板、正极柱模块和负极柱模块，所述盖板固定在所述下塑胶板上，所述正极柱模块和负极柱模块间隔固定在所述盖板上，所述正极柱模块和负极柱模块均为权利要求1
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3中任一项所述的锂电池极柱模块。5.根据权利要求4所述的锂电池顶盖，其特征在于，还包括铆钉，所述穿孔供所述铆钉穿过，所述盖板上设有供所述铆钉穿过的第一过孔，且所述极柱模块、盖板和下塑胶板通过所述铆钉固定连接。6.根据权利要求4所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述下塑胶板和盖板上设有分别正对正极柱模块和负极柱模块的柱体的通孔，所述通孔供所述正极柱模块和负极柱模块连通锂电池内外，所述下塑胶板的通孔边缘上设有定位环，所述正极柱模块和负极柱模块均为权利要求3所述的锂电池极柱模块，所述定位环穿过所述盖板上的通孔，且与所述密封圈内壁贴合。7.根据权利要求6所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述盖板的通孔边沿上设有环形凸起，所述密封圈端面上设有容纳所述环形凸起的凹槽。8.根据权利要求5所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述下塑胶板上设有供所述铆钉穿过的第二过孔，所述铆钉的钉杆依次穿过所述第二过孔和第一过孔，再依次穿过所述环状支撑边和极柱上的穿孔，所述下塑胶板和极柱相互背离的两端面上均设有沉孔，两所述沉孔分别用于容纳所述铆钉的钉帽和钉杆变形后的端部。9.根据权利要求5所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述铆钉的钉帽固定在所述下塑胶板上，所述铆钉的钉杆穿过盖板、环状支撑边和极柱，所述极柱上设有用于容纳钉杆变形后的端部的沉孔。10.根据权利要求8或9所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述铆钉外周套设有密封套，所述密封套包括限位环和穿过所述第一过孔的套环，所述第一过孔于盖板正对下塑胶板的一端的边缘上设有容纳限位环的环形槽，所述限位环被夹紧于铆钉的钉帽和环形槽的槽底之间，所述套环穿过第一过孔与环状支撑边抵接。
技术总结
本申请提供了一种锂电池极柱模块和锂电池顶盖，属于动力电池的技术领域，具体的锂电池极柱模块包括极柱和包裹圈，所述包裹圈环绕于所述极柱外周，所述包裹圈内固定有环状支撑边，所述环状支撑边与所述极柱端面的边缘抵接，所述极柱和环状支撑边上设有同时贯穿所述极柱和环状支撑边的穿孔。通过本申请的处理方案，减少极柱的体积和重量，还改变锂电池极柱模块在顶盖上的安装方式，进而减小锂电池顶盖的整体重量。的整体重量。的整体重量。


技术研发人员：周滢杰 孙威
受保护的技术使用者：湖南领湃新能源科技有限公司 四川新敏雅电池科技有限公司
技术研发日：2021.03.03
技术公布日：2021/6/29