申请/专利权人：欣旺达电子股份有限公司

申请日：2018-11-27

公开（公告）日：2021-09-17

公开（公告）号：CN109546018B

主分类号：H01M50/15(20210101)

分类号：H01M50/15(20210101);H01M50/176(20210101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.09.17#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本发明揭示了一种电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池，其中电池顶盖包括顶盖片、第一导电模块、第二导电模块、防爆阀、上绝缘件和下绝缘件，顶盖片上设有注液孔，防爆阀设置在顶盖片上，顶盖片上左右两端设有安装孔，上绝缘件设置在安装孔内，第一导电模块、第二导电模块分别安装于安装孔中，第一导电模块与顶盖片电连接，第二导电模块与顶盖片电绝缘，第一导电模块与顶盖片之间设有第一密封件，第二导电模块与顶盖片之间设有第二密封件，下绝缘件可拆卸固定在第一导电模块和第二导电模块上。本发明降低电池外部高度，提升模组内电池高度空间利用率。

主权项：1.一种电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、第一导电模块、第二导电模块、防爆阀、上绝缘件和下绝缘件，所述顶盖片上设有注液孔，所述防爆阀设置在所述顶盖片上，所述顶盖片上左右两端设有安装孔，所述上绝缘件设置在所述安装孔内，所述第一导电模块、所述第二导电模块分别安装于所述安装孔中，所述第一导电模块与所述顶盖片电连接，所述第二导电模块与所述顶盖片电绝缘，所述第一导电模块与所述顶盖片之间设有第一密封件，所述第二导电模块与所述顶盖片之间设有第二密封件，所述下绝缘件可拆卸固定在所述第一导电模块和所述第二导电模块上，所述第一导电模块和所述第二导电模块分别通过所述第一密封件和所述第二密封件密封安装在所述安装孔中，并处于所述顶盖片的下方，所述第一导电模块包括第一导电基块、第一焊接板和第一注塑件，所述第一导电基块设置在所述第一注塑件内且通过所述第一注塑件与所述顶盖片电连接，所述第一焊接板套设并固定在所述第一注塑件外侧，所述第一焊接板一面固定在所述顶盖片上，另一面与所述第一注塑件配合形成第一凹槽，所述第二导电模块包括第二导电基块、第二焊接板和第二注塑件，所述第二导电基块设置在所述第二注塑件内且通过所述第二注塑件与所述顶盖片电绝缘，所述第二焊接板套设并固定在所述第二注塑件外侧，所述第二焊接板一面固定在所述顶盖片上，另一面与所述第二注塑件配合形成第二凹槽，所述下绝缘件可拆卸固定在所述第一凹槽和第二凹槽上。

全文数据：电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池技术领域本发明涉及到动力电池技术领域，特别是涉及到一种电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池。背景技术随着环境问题的日益突出，低碳经济已经成为未来经济发展的主流。而日益严峻的空气形势也进一步促进了新能源汽车的兴起。混合动力汽车和纯电动汽车作为新能源汽车的代表，也逐渐得到了广大生产厂商和消费者的认可。动力电池作为新能源汽车的主要动力源，已成为电动汽车的关键部件之一。作为电动汽车的关键部件，动力电池对整车动力性、经济性、安全性都具有重大的影响。面随着动力电池市场逐步规范，动力电池模组规格已逐步统一，形成了几个规格的标准模组，而目前动力电池在模组内的空间利用率不高，整个模组的容量和体积能量密度受到较大影响。发明内容本发明的主要目的为提供一种电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池，降低电池外部高度，提升模组内电池高度空间利用率。本发明提出一种电池顶盖，包括顶盖片、第一导电模块、第二导电模块、防爆阀、上绝缘件和下绝缘件，顶盖片上设有注液孔，防爆阀设置在顶盖片上，顶盖片上左右两端设有安装孔，，上绝缘件设置在安装孔内，第一导电模块、第二导电模块分别安装于安装孔中，第一导电模块与顶盖片电连接，第二导电模块与顶盖片电绝缘，第一导电模块与顶盖片之间设有第一密封件，第二导电模块与顶盖片之间设有第二密封件，下绝缘件可拆卸固定在第一导电模块和第二导电模块上。进一步地，第一导电模块包括第一导电基块、第一焊接板和第一注塑件，第一导电基块设置在第一注塑件内且通过与第一注塑件与顶盖片电连接，第一焊接板套设并固定在第一注塑件外侧，第一焊接板一面固定在顶盖片上，另一面与第一注塑件配合形成第一凹槽，第二导电模块包括第二导电基体、第二焊接板和第二注塑件，第二导电基体设置在第二注塑件内且通过第二注塑件与顶盖片电绝缘，第二焊接板套设并固定在第二注塑件外侧，第二焊接板一面固定在顶盖片上，另一面与第二注塑件配合形成第二凹槽，下绝缘件可拆卸固定在第一凹槽和第二凹槽上。进一步地，第一焊接板与第二焊接板均为圆环形状。进一步地，第一导电基块为铝板，第二导电基块为铜铝复合板。进一步地，铜铝复合板的铜层厚度为0.3～2.0mm，铝层厚度为0.5～20.0mm。进一步地，第一注塑件的材料为导电PPS，第二注塑件的材料为绝缘PPS。进一步地，第一注塑件的电阻值为0～10000mohm。进一步地，下绝缘件上对应防爆阀下方位置设有若干通孔，下绝缘件包括第一下绝缘件和第二下绝缘件，第一下绝缘件和第二下绝缘件上均设有第三凹槽和第四凹槽，第三凹槽与第一导电模块相配合，第四凹槽与第二导电模块相配合，第一下绝缘件上设有卡扣，第二下绝缘件上设有对应卡扣的卡孔，通过第一下绝缘件与第二下绝缘件卡接固定，下绝缘件固定在第一导电模块和第二导电模块上。进一步地，防爆阀包括防爆片和保护膜，顶盖片上设有防爆孔，防爆片设置在防爆孔内，保护膜设置在防爆片上且设置在顶盖片和下绝缘件之间。一种动力电池，包括电池壳体、收容于电池壳体内的裸电芯和电解液、以及上述的电池顶盖，电池顶盖密封安装在电池壳体上。本发明电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池的有益效果为：在不影响电池内部空间的前提下，消除原有极柱突出与电池外部高度的高度，使得可以增加电芯壳体高度，提升模组空间利用率，进一步提升单体电池容量，同时简化顶盖结构，降低了成本，优化导电模块结构，提升导电模块强度，减少物料加工成本，下绝缘件采用扣式卡接结构，增强下绝缘件结构强度，装配简单，可制造性强。附图说明图1为本发明电池顶盖的结构示意图；图2为本发明电池顶盖的爆炸图；图3为本发明电池顶盖的剖面图；图4为本发明电池顶盖的剖面图中A的局部放大图；图5为本发明电池顶盖中第一导电模块的爆炸图；图6为本发明电池顶盖中第一导电模块的剖面图；图7为本发明电池顶盖中下绝缘件的结构示意图；图8为本发明动力电池的结构示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。参照图1至图7，参照图1至图6，一种电池顶盖，包括顶盖片1、第一导电模块2、第二导电模块3、防爆阀4、上绝缘件6和下绝缘件7，顶盖片1上设有注液孔5，防爆阀4设置在顶盖片1上，顶盖片1上左右两端设有安装孔，上绝缘件6设置在安装孔内，第一导电模块2、第二导电模块3分别安装于安装孔中，第一导电模块2与顶盖片1电连接，第二导电模块3与顶盖片1电绝缘，第一导电模块2与顶盖片1之间设有第一密封件8，第二导电模块3与顶盖片1之间设有第二密封件9，下绝缘件7可拆卸固定在第一导电模块2和第二导电模块3上。通过第一密封件8和第二密封件9，第一导电模块2和第二导电模块3密封安装在安装孔中，并处于顶盖片1的下方，在不影响电池内部有效空间的前提下，顶盖片1上表面及其以上部分无极柱、铆接块等导电单元，仅设置有绝缘作用的上绝缘件6，消除极柱突出与电池顶盖的外部高度，同时将导电模块内置与顶盖片1内部，在保持原有动力电池高度下因减少了顶盖片1上极柱等突出高度，可以相应增加电芯壳体高度，提升电池模组高度空间利用率，进一步提升单体电池容量，同时简化结构，减少电池顶盖配件数量，缩减加工工序，降低成本，同时第一导电模块2与顶盖片1电连接使得电池壳体带正电，防止动力电池析锂腐蚀电池壳体，另外上绝缘件6的结构形式可以为圆形，也可以为方形、星型等不规则形状，在这里不做限定。在本实施例中，第一导电模块2包括第一导电基块21、第一焊接板23和第一注塑件22，第一导电基块21设置在第一注塑件22内且通过与第一注塑件22与顶盖片1电连接，第一焊接板23套设并固定在第一注塑件22外侧，第一焊接板23一面固定在顶盖片1上，另一面与第一注塑件22配合形成第一凹槽24，第二导电模块3包括第二导电基体、第二焊接板33和第二注塑件32，第二导电基体设置在第二注塑件32内且通过第二注塑件32与顶盖片1电绝缘，第二焊接板33套设并固定在第二注塑件32外侧，第二焊接板33一面固定在顶盖片1上，另一面与第二注塑件32配合形成第二凹槽34，下绝缘件7可拆卸固定在第一凹槽24和第二凹槽34上。第一导电基块21与顶盖片1电连接，使得电池注塑件带正电，防止动力电池析锂腐蚀电池注塑件，第一导电基块21的外圆周上可以设置若干凸起，第一注塑件22内设有与凸起相配合的凹槽，通过凸起与凹槽配合，第一导电基块21固定在第一注塑件22内，在另一种实施例中，也可以是第一导电基块21外侧壁上设有若干凹槽，对应的，第一注塑件22内设有对应的凸起，通过凹槽与凸起配合，第一导电基块21固定在第一注塑件22内。第一焊接板23与第一注塑件22的固定方式可以按照第一导电基块21与第一注塑件22的固定方式，即可以是第一焊接板23上设有若干凹槽，第一注塑件22外侧壁设有对应的凸起，或者是第一焊接板23上设有若干的凸起，第一注塑件22外侧壁设有对应的凹槽，通过凸起与凹槽配合，第一焊接板23套设并固定在第一注塑件22外侧壁上，同时第一焊接板23通过焊接与顶盖片1进行固定，第一注塑件22采用注塑成型，注塑的时候第一导电基块21与第一焊接板23嵌套第一注塑件22，确保第一导电模块2的强度，减少物料加工成本。第二导电模块3中第二导电基块31、第二注塑件32与第二焊接板33的固定方式和形成方式与第一导电模块2相同，在此不在赘述，第一焊接板23与第二焊接板33的外形可以为圆形、方形、星型等不规则形状，材料可以为金属。在本实施例中，优选地，第一焊接板23与第二焊接板33均为圆环形状，圆环形状相对于其他形状焊接到顶盖片1上比较方便快捷。在本实施例中，第一导电基块21为铝板，第二导电基块31为铜铝复合板铜铝复合板是铜板与铝板板，即铜板上覆以铝板的板子，通过冷轧、热轧，爆炸复合法，爆炸轧制法等方式焊接在一起，不能分开的新型材料。进一步地，在本实施例中，铜铝复合板的铜层厚度为0.3～2.0mm，铝层厚度为0.5～20.0mm，优选地，铜铝复合板铜层厚度为0.6～1.5mm，铝层厚度为1.0～5.0mm。在本实施例中，第一注塑件22的材料为导电PPS，第二注塑件32的材料为绝缘PPS，PPS聚苯硫醚本身是绝缘的，通过绝缘材料使得第二导电基块31与顶盖片1电绝缘，在PPS添加铁等金属元素可以进行改性，形成导电PPS，使得第一导电基块21与顶盖片1电连接。在本实施例中，第一注塑件22的电阻值为0～10000mohm，优选地，第一注塑件22的电阻值为500～2000mohm，第一导电基块21通过第一注塑件22与顶盖片1电连接，第一注塑件22的电阻值即第一导电基块21与顶盖片1之间的电阻值，由于动力电池充放电的过程中，电流会对电池注塑件及顶盖片1造成腐蚀，采用电阻值为500～2000mohm的大电阻，在动力电池充放电的时候能降低回路的电流，防止电流对注塑件及顶盖片1腐蚀，同时大电阻能保证第二导电模块3与电池注塑件发生短路的状况下，短路电路能控制在一个较小的范围，不至于引起安全事故。在本实施例中，下绝缘件7上对应防爆阀4下方位置设有若干通孔，下绝缘件7包括第一下绝缘件71和第二下绝缘件72，第一下绝缘件71和第二下绝缘件72上均设有第三凹槽和第四凹槽，第三凹槽与第一导电模块2相配合，第四凹槽与第二导电模块3相配合，第一下绝缘件71上设有卡扣，第二下绝缘件72上设有对应卡扣的卡孔，通过第一下绝缘件71与第二下绝缘件72卡接固定，下绝缘件7固定在第一导电模块2和第二导电模块3上，在下绝缘件7上对应防爆阀4下方位置设有若干通孔是可以将动力电池内部产生的压力传递到防爆阀4，减少安全隐患，同时在注液孔5注入电解液的时候可以通过通孔进入到电池壳体内部，下绝缘件7采用扣式卡接结构，通过第一下绝缘件71与第二下绝缘件72卡接固定，第三凹槽内侧壁卡接到第一导电模块2上，第四凹槽内侧壁卡接到第二导电模块3上，从而使得下绝缘件7固定在第一导电模块2和第二导电模块3上，增强下绝缘件7结构强度，装配电池顶盖的时候更加简单，方便制造。在本实施例中，防爆阀4包括防爆片41和保护膜42，顶盖片1上设有防爆孔，防爆片41设置在防爆孔内，保护膜42设置在防爆片41上且设置在顶盖片1和下绝缘件7之间，当动力电池内压升高后，企划的电解液会冲破防爆片41，及时有效地将动力电池内部的热量得到释放，避免了电池因压力过大而发生爆炸的情况。参照图8，一种动力电池，包括电池壳体10、收容于电池壳体内的裸电芯和电解液、以及上述的电池顶盖11，电池顶盖11密封安装在电池壳体10上。相比于现有的动力电池，本发明的电池顶盖11装配零部件减少，简化结构，缩减加工工序，降低成本，在不影响电池内部有效空间的前提下，电池顶盖11上表面及其以上部分无极柱、铆接块等导电单元，仅设置有绝缘作用的上绝缘件6，消除极柱突出与电池顶盖11的外部高度，同时将导电模块内置在电池顶盖11内部，在保持原有动力电池高度下因减少了顶盖片1上极柱等突出高度，可以相应增加电池壳体10高度，提升电池模组高度空间利用率，进一步提升单体动力电池容量，优化导电模块结构，提升导电模块强度，减少物料加工成本，从而进一步降低动力电池的生产成本。本发明电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池的有益效果为：在不影响电池内部空间的前提下，消除原有极柱突出与电池外部高度的高度，使得可以增加电芯壳体高度，提升模组空间利用率，进一步提升单体电池容量，同时简化顶盖结构，降低了成本，优化导电模块结构，提升导电模块强度，减少物料加工成本，下绝缘件采用扣式卡接结构，增强下绝缘件结构强度，装配简单，可制造性强。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种电池顶盖，其特征在于，包括顶盖片、第一导电模块、第二导电模块、防爆阀、上绝缘件和下绝缘件，所述顶盖片上设有注液孔，所述防爆阀设置在所述顶盖片上，所述顶盖片上左右两端设有安装孔，所述上绝缘件设置在所述安装孔内，所述第一导电模块、所述第二导电模块分别安装于所述安装孔中，所述第一导电模块与所述顶盖片电连接，所述第二导电模块与所述顶盖片电绝缘，所述第一导电模块与所述顶盖片之间设有第一密封件，所述第二导电模块与所述顶盖片之间设有第二密封件，所述下绝缘件可拆卸固定在所述第一导电模块和所述第二导电模块上。2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一导电模块包括第一导电基块、第一焊接板和第一注塑件，所述第一导电基块设置在所述第一注塑件内且通过与所述第一注塑件与所述顶盖片电连接，所述第一焊接板套设并固定在所述第一注塑件外侧，所述第一焊接板一面固定在所述顶盖片上，另一面与所述第一注塑件配合形成第一凹槽，所述第二导电模块包括第二导电基体、第二焊接板和第二注塑件，所述第二导电基体设置在所述第二注塑件内且通过所述第二注塑件与所述顶盖片电绝缘，所述第二焊接板套设并固定在所述第二注塑件外侧，所述第二焊接板一面固定在所述顶盖片上，另一面与所述第二注塑件配合形成第二凹槽，所述下绝缘件可拆卸固定在所述第一凹槽和第二凹槽上。3.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一焊接板与所述第二焊接板均为圆环形状。4.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一导电基块为铝板，所述第二导电基块为铜铝复合板。5.根据权利要求4所述的电池顶盖，其特征在于，所述铜铝复合板的铜层厚度为0.3～2.0mm，铝层厚度为0.5～20.0mm。6.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一注塑件的材料为导电PPS，所述第二注塑件的材料为绝缘PPS。7.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述第一注塑件的电阻值为0～10000mohm。8.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述下绝缘件上对应所述防爆阀下方位置设有若干通孔，所述下绝缘件包括第一下绝缘件和第二下绝缘件，所述第一下绝缘件和所述第二下绝缘件上均设有第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽与所述第一导电模块相配合，所述第四凹槽与所述第二导电模块相配合，所述第一下绝缘件上设有卡扣，所述第二下绝缘件上设有对应所述卡扣的卡孔，通过所述第一下绝缘件与所述第二下绝缘件卡接固定，所述下绝缘件固定在第一导电模块和第二导电模块上。9.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述防爆阀包括防爆片和保护膜，所述顶盖片上设有防爆孔，所述防爆片设置在所述防爆孔内，所述保护膜设置在所述防爆片上且设置在所述顶盖片和所述下绝缘件之间。10.一种动力电池，其特征在于，包括电池壳体、收容于所述电池壳体内的裸电芯和电解液、以及权利要求1-9任一项所述的电池顶盖，所述电池顶盖密封安装在所述电池壳体上。

百度查询： 欣旺达电子股份有限公司 电池顶盖及使用该电池顶盖的动力电池

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