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、包裹圈和密封圈，所述包裹圈环绕于极柱外周，所述包裹圈内固定有与极柱端面的边缘抵接的支撑环，所述极柱放置于支撑环上，所述密封圈被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间，所述极柱和包裹圈的间隙填充有填料，所述填料用于固定极柱和包裹圈的相对位置。
7.可选的，所述包裹圈的内壁上设有限位环，所述限位环的内圈供极柱穿过限位环进入包裹圈中，所述极柱的周向侧壁上设有凸齿，所述限位环上设有供凸齿穿过的凹槽，所述限位环与支撑环之间设有空腔，所述空腔与凹槽连通，以使所述凸齿从所述凹槽进入所述空腔中。
8.可选的，所述凸齿设有多个，且所述凸齿沿极柱的周向均匀分布。
9.可选的，所述密封圈包括被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间的垫圈以及与支撑环内壁抵接的定位环，所述垫圈和定位环固定连接。
10.可选的，所述填料通过导电聚苯硫醚注塑形成。
11.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：
12.一种锂电池顶盖，其包括盖板、下塑胶板和正极柱模块和负极柱模块，所述盖板固定在下塑胶板上，所述正极主模块和负极柱模块间隔固定在盖板上，所述正极柱模块和负极柱模块均为上述的极柱模块。
13.可选的，所述盖板上设有分别设有用于镶嵌正极柱模块和负极柱模块的通孔。
14.可选的，所述通孔内壁上设有支撑凸起，所述极柱模块进入通孔后，所述包裹圈的端面与支撑凸起抵接。
15.可选的，所述下塑胶板上设有限位凸起，所述限位凸起与密封圈的内壁抵接。
16.可选的，所述极柱模块凸出盖板，且所述包裹圈露出盖板，所述填料从包裹圈中溢出并包覆露出盖板的包裹圈的外周。
17.综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
18.1、一种锂电池极柱模块，包括极柱、包裹圈和密封圈，所述包裹圈环绕于极柱外周，所述包裹圈内固定有支撑环，所述极柱放置于支撑环上，所述密封圈被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间，所述极柱和包裹圈的间隙填充有填料，所述填料用于固定极柱和包裹圈的相对位置。改变极柱的结构，将极柱模块化，从而减小极柱的体积，从而减少极柱的重量；从而达到减少锂电池顶盖重量的目的；
19.2、在顶盖上开设通孔嵌设正极柱模块和负极柱模块的方式，改变正极柱和负极柱的安装方式，从而减少锂电池顶盖的整体质量；
20.3、将极柱模块后，正极柱和负极柱提前注塑形成模块化的极柱，使得注塑的换型模具的成本降低，而且提高生产效率。
附图说明
21.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。
22.图1为本申请锂电池极柱模块的结构示意图；
23.图2为本申请锂电池极柱模块的爆炸示意图；
24.图3为本申请极柱模块的截面结构示意图；
25.图4为本申请锂电池顶盖的整体结构示意图；
26.图5为本申请锂电池顶盖的爆炸示意图；
27.图6为本申请极柱模块和盖板以及下塑胶板连接结构示意图。
28.附图标记说明：1、填料；2、极柱；21、凸齿；3、密封圈；31、垫圈；32、定位环；4、包裹圈；41、支撑环；42、限位环；421、凹槽；422、空腔；5、盖板；51、通孔；52、支撑凸起；6、下塑胶板；61、限位凸起；7、正极柱模块；8、负极柱模块。
具体实施方式
29.下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
30.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。
31.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。
32.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。
33.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。
34.本申请实施例提供一种锂电池极柱模块。
35.如图1、图2和图3所示，一种锂电池极柱模块，包括极柱2、包裹圈4和密封圈3，包裹圈4环绕于极柱2外周，包裹圈4内固定有与极柱2端面边缘抵接的支撑环41，本实施例中，支撑环41与包裹圈4一体设置，支撑环41通过包裹圈4向内翻边形成，在其他实施例中，支撑环41也可以焊接在包裹圈4的内壁上；极柱2进入包裹圈4后放置于支撑环41上，密封圈3被压紧于极柱2的端面和支撑环41的端面之间，极柱2和包裹圈4的间隙填充有填料1，填料1用于固定极柱2和包裹圈4的相对位置。
36.如图2和图3所示，填料1从包裹圈4供极柱2进入的一端溢出，并包覆包裹圈4的端面及部分侧壁。极柱模块在安装在锂电池顶盖上的时候分为正极和负极，正极的极柱模块上的填料1通过导电聚苯硫醚注塑形成，负极的极柱模块上的填料1通过不导电的聚苯硫醚注塑形成。
37.极柱2采用铜铝复合板材制作，在其他实施例中，极柱2也可以通过铜铝摩擦的方式得到。
38.本实施例中，极柱2为圆柱状，包裹圈4为圆形圈，支撑环41为圆形环，在其他实施例中，支撑环41的内圈也可以是其他多边形；在其他实施例中，包裹圈4的也可以为方形圈或其他多边形圈，支撑环41可以为方形环或其他多边形环，支撑环41的内圈也可以为圆形，包裹圈4可以将极柱2包裹即可，支撑环41可以对极柱2端面的边缘形成支撑即可。在其他实施例中，极柱2也可以为方形柱，包裹圈4的可以为圆形圈也可以为方形圈或其他形状的圈，支撑环41可以为圆形环也可以为方形环或者为其他多边形环。
39.如图2和图3所示，包裹圈4的内壁上设有限位环42，限位环42和支撑环41分别设置于包裹圈4的两端，限位环42的内圈供极柱2穿过限位环42后进入包裹圈4中，极柱2的周向侧壁上一体设置有凸齿21，限位环42上设有供凸齿21穿过的凹槽421，限位环42与支撑环41之间设有空腔422，空腔422与凹槽421连通，以使凸齿21从凹槽421进入空腔422中。
40.组装包裹圈4和极柱2时，先将密封圈3放置于支撑环41上；然后将凸齿21对正凹槽421，凸齿21穿过凹槽421，极柱2穿过限位环42后与支撑环41抵接，然后转动极柱2，使凸齿21从凹槽421进入空腔422中，凸齿21处于限位环42和支撑环41之间，最后进行导电聚苯硫醚的注塑，使用导电聚苯硫醚填充包裹圈4和极柱2之间的间隙，并包覆包裹圈4的端面及部分侧壁。凸齿21被限位环42和支撑环41限制位移，可以提高注塑后极柱2和包裹圈4连接的稳定性。
41.如图2所示，凸齿21设有多个，且凸齿21沿极柱2的周向均匀分布。本实施例中，凸齿21设置八个，在其他是实施例中，可以是两个、三个、六个、十个等其他数量。对应的限位环42上的凹槽421也设置与凸齿21相同的数量，限位环42上通过开槽形成凹槽421，而限位
环42上没有开槽的实体部分与支撑环41形成了容纳凸齿21的空腔422。本实施例中，限位环42通过包裹圈4向内翻边形成，在其他实施例中，限位环42也可以焊接在包裹圈4的内壁上。
42.如图3所示，密封圈3包括被压紧于极柱2的端面和支撑环41的端面之间的垫圈31以及与支撑环41内壁抵接的定位环32，垫圈31和定位环32固定连接。本实施例中，垫圈31和定位环32一体设置，使得密封圈3的截面为l形。定位环32与支撑环41内壁的抵接，提高密封圈3在支撑环41上的稳定性，同时提高极柱模块在支撑环41和极柱2连接位置的密封性。本实施例中，密封圈3的材质为氟橡胶，在其他实施例中，也可以是其他橡胶。
43.通过将极柱2模块化，减少极柱2的体积，从而减少极柱2的重量，达到减轻锂电池顶盖重量的目的。而且模块化的极柱2，可以更加高效对极柱2的进行加工生产。
44.本申请实施例还公开了一种锂电池顶盖。
45.如图4和图5所示，一种锂电池顶盖，包括盖板5、下塑胶板6和正极柱模块7和负极柱模块8，盖板5固定在下塑胶板6上，盖板5为光铝片，光铝片卡接在下塑胶板6上，正极柱模块7和负极柱模块8间隔固定在盖板5上。
46.如图5和图6所示，正极柱模块7和负极柱模块8均为上述的极柱模块，盖板5上开设有分别设有用于镶嵌正极柱模块7和负极柱模块8的通孔51，极柱模块嵌设于通孔51中，而且极柱模块的包裹圈4通过激光焊焊接在盖板5上。相比传统方式中将极柱2直接注塑在盖板5上，将极柱模块焊接在盖板5上，提高极柱2和盖板5连接的可靠性。而且模块化的极柱2提前注塑，使得换型模具的成本降低。
47.如图5和图6所示，正极柱模块7和负极柱模块8组装至盖板5上后，极柱模块凸出盖板5，且包裹圈4露出盖板5，填料1溢出包裹圈4的部分恰好将极柱模块露出盖板5的部分包覆。
48.如图5和图6所示，为了在组装盖板5和极柱模块时，方便定位负极柱模块8和正极柱模块7，通孔51内壁上设有支撑凸起52，以形成平台孔，极柱模块进入通孔51后，包裹圈4的端面与支撑凸起52抵接，本实施例中，支撑凸起52为环状支撑片，环状支撑片的内径与支撑环41的内径一致，支撑凸起52与盖板5一体设置；在其他实施例中，支撑凸起52也可以是多个呈环形分布的凸起，形成对极柱模块的支撑。同时支撑凸起52还可以提高极柱模块和盖板5的接触面积，方便极柱模块和盖板5的焊接，提高连接可靠性。
49.如图5和图6所示，下塑胶板6上设有限位凸起61，限位凸起61与密封圈3的内壁抵接。本实施例中，限位凸起61为环状凸唇边，限位凸起61与下塑胶板6一体设置，且环状凸起唇边的外壁与密封圈3的定位环32的内壁抵接，可以加强密封圈3的密封效果。
50.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、包裹圈和密封圈，所述包裹圈环绕于极柱外周，所述包裹圈内固定有与极柱端面的边缘抵接的支撑环，所述极柱放置于支撑环上，所述密封圈被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间，所述极柱和包裹圈的间隙填充有填料，所述填料用于固定极柱和包裹圈的相对位置。2.根据权利要求1所述的锂电池极柱模块，其特征在于，所述包裹圈的内壁上设有限位环，所述限位环的内圈供极柱穿过限位环进入包裹圈中，所述极柱的周向侧壁上设有凸齿，所述限位环上设有供凸齿穿过的凹槽，所述限位环与支撑环之间设有空腔，所述空腔与凹槽连通，以使所述凸齿从所述凹槽进入所述空腔中。3.根据权利要求2所述的锂电池极柱模块，其特征在于，所述凸齿设有多个，且所述凸齿沿极柱的周向均匀分布。4.根据权利要求1所述的锂电池极柱模块，其特征在于，所述密封圈包括被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间的垫圈以及与支撑环内壁抵接的定位环，所述垫圈和定位环固定连接。5.根据权利要求1所述的锂电池极柱模块，其特征在于，所述填料通过导电聚苯硫醚注塑形成。6.一种锂电池顶盖，其特征在于，包括盖板、下塑胶板和正极柱模块和负极柱模块，所述盖板固定在下塑胶板上，所述正极主模块和负极柱模块间隔固定在盖板上，所述正极柱模块和负极柱模块均为权利要求1
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5中任一项的极柱模块。7.根据权利要求6所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述盖板上设有分别设有用于镶嵌正极柱模块和负极柱模块的通孔。8.根据权利要求7所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述通孔内壁上设有支撑凸起，所述极柱模块进入通孔后，所述包裹圈的端面与支撑凸起抵接。9.根据权利要求6所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述下塑胶板上设有限位凸起，所述限位凸起与密封圈的内壁抵接。10.根据权利要求7所述的锂电池顶盖，其特征在于，所述极柱模块凸出盖板，且所述包裹圈露出盖板，所述填料从包裹圈中溢出并包覆露出盖板的包裹圈的外周。
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、包裹圈和密封圈，包裹圈环绕于极柱外周，包裹圈内固定有支撑环，极柱放置于支撑环上，密封圈被压紧于极柱的端面和支撑环的端面之间，极柱和包裹圈的间隙填充有填料，填料用于固定极柱和包裹圈的相对位置。通过本申请的处理方案，减少极柱的体积和重量，进而减小锂电池顶盖的整体重量。进而减小锂电池顶盖的整体重量。进而减小锂电池顶盖的整体重量。


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