動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池。動(dòng)力電池頂蓋包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元，第一電極單元包括連接板、翻轉(zhuǎn)片以及電流切斷結(jié)構(gòu)，連接板上設(shè)置有裝配孔，電流切斷結(jié)構(gòu)固定在裝配孔的徑向投影范圍內(nèi)，且與連接板電連接，頂蓋片上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片連接孔，翻轉(zhuǎn)片連接孔與裝配孔相對(duì)，翻轉(zhuǎn)片固定在翻轉(zhuǎn)片連接孔的徑向投影范圍內(nèi)且密封翻轉(zhuǎn)片連接孔，第二電極單元與頂蓋片相固定，且第一電極單元與第二電極單元之間電絕緣。動(dòng)力電池包括動(dòng)力電池頂蓋。本申請(qǐng)所提供的動(dòng)力電池能夠提高電池的能量密度。
【專利說明】
動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于EV硬殼電池，為了解決過充問題，業(yè)界普遍采用的方案是，在電芯失效之前切斷電池主回路，防止電池繼續(xù)充電以保證電池安全。
[0003]目前，對(duì)于方形的硬殼電池，一般在電池的內(nèi)部設(shè)置CID(電流切斷結(jié)構(gòu))進(jìn)行過充保護(hù)。同時(shí)，一般的電流切斷結(jié)構(gòu)均需要配合翻轉(zhuǎn)片使用，因此，相關(guān)技術(shù)中會(huì)將電流切斷結(jié)構(gòu)以及翻轉(zhuǎn)片均設(shè)置在電池的內(nèi)部。但這樣電流切斷結(jié)構(gòu)與翻轉(zhuǎn)片會(huì)占用電池內(nèi)部的較大空間。
[0004]考慮到目前對(duì)動(dòng)力電池的容量密度要求越來越高，對(duì)電池內(nèi)部的空間利用率要求越來越高。
[0005]有鑒于此，我們有必須設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)，盡量少的占用電池內(nèi)部空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池，能夠解決上述問題。
[0007]本申請(qǐng)的第一方面提供了一種動(dòng)力電池頂蓋，包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元，
[0008]所述第一電極單元包括連接板、翻轉(zhuǎn)片以及電流切斷結(jié)構(gòu)，
[0009]所述連接板固定于所述頂蓋片的上方，所述連接板上設(shè)置有裝配孔，所述電流切斷結(jié)構(gòu)固定在所述裝配孔的徑向投影范圍內(nèi)，且與所述連接板電連接，
[0010]所述頂蓋片上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔與所述裝配孔相對(duì)，所述翻轉(zhuǎn)片固定在所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的徑向投影范圍內(nèi)且密封所述翻轉(zhuǎn)片連接孔，
[0011 ]所述翻轉(zhuǎn)片通過所述電流切斷結(jié)構(gòu)才能與所述連接板電連接，
[0012]所述第二電極單元與所述頂蓋片相固定，且所述第一電極單元與所述第二電極單元之間電絕緣，所述翻轉(zhuǎn)片能夠在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過基準(zhǔn)壓力時(shí)翻轉(zhuǎn)并將所述電流切斷結(jié)構(gòu)斷開與所述連接板的電連接狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片與所述電流切斷結(jié)構(gòu)的底部直接接觸。優(yōu)選地，所述裝配孔貫穿所述連接板的厚度方向。
[0014]優(yōu)選地，所述電流切斷結(jié)構(gòu)與所述連接板一體設(shè)置。
[0015]優(yōu)選地，所述裝配孔為由所述連接板的下表面向內(nèi)凹陷形成的盲孔。
[0016]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片包括連接凸頭以及翻轉(zhuǎn)部，
[0017]所述翻轉(zhuǎn)部為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述連接凸頭位于所述翻轉(zhuǎn)部的中部，所述連接凸頭朝所述電流切斷結(jié)構(gòu)的下表面凸出，且與所述電流切斷結(jié)構(gòu)相接觸，所述翻轉(zhuǎn)部的邊緣與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔密封連接。
[0018]優(yōu)選地，所述翻轉(zhuǎn)片與所述頂蓋片一體設(shè)置。
[0019]優(yōu)選地，還包括絕緣件，所述連接板和/或所述翻轉(zhuǎn)片通過所述絕緣件與所述頂蓋片絕緣連接。
[0020]優(yōu)選地，所述絕緣件與所述頂蓋片粘接。
[0021 ]優(yōu)選地，還包括連接件，所述絕緣件與所述頂蓋片通過所述連接件相連。
[0022]優(yōu)選地，所述絕緣件和/或所述頂蓋片上設(shè)置有連接件配合部，所述連接件與所述連接件配合部配合固定。
[0023]優(yōu)選地，所述連接件為鉚釘，所述鉚釘固定在所述頂蓋片上，所述絕緣件上設(shè)置有連接孔，所述鉚釘與所述連接孔鉚接。
[0024]優(yōu)選地，所述連接板與所述絕緣件卡接。
[0025]本申請(qǐng)的第二方面提供了一種動(dòng)力電池，包括所述的動(dòng)力電池頂蓋。
[0026]本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0027]本申請(qǐng)所提供的動(dòng)力電池通過在連接板上設(shè)置裝配孔，將電流切斷結(jié)構(gòu)設(shè)置在裝配孔內(nèi)，同時(shí)在頂蓋片上設(shè)置翻轉(zhuǎn)片連接孔，將翻轉(zhuǎn)片設(shè)置在翻轉(zhuǎn)片連接孔內(nèi)，能夠使電流切斷結(jié)構(gòu)以及翻轉(zhuǎn)片基本不占用電池內(nèi)部空間，從而大幅提高電池的能量密度。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請(qǐng)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的動(dòng)力電池頂蓋的整體側(cè)斷面圖；
[0030]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中電流切斷結(jié)構(gòu)在裝配孔的底端時(shí)動(dòng)力電池頂蓋正常狀態(tài)下在圖1中A部分的局部放大圖；
[0031]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中電流切斷結(jié)構(gòu)在裝配孔的底端時(shí)動(dòng)力電池頂蓋過充保護(hù)狀態(tài)下在圖1中A部分的局部放大圖；
[0032]圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中電流切斷結(jié)構(gòu)在裝配孔的中部時(shí)動(dòng)力電池頂蓋正常狀態(tài)下在圖1中A部分的局部放大圖；
[0033]圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例中電流切斷結(jié)構(gòu)在裝配孔的頂端時(shí)動(dòng)力電池頂蓋正常狀態(tài)下在圖1中A部分的局部放大圖；
[0034]圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的帶有連接件的動(dòng)力電池頂蓋在第一電極單元處的分解結(jié)構(gòu)視圖；
[0035]圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例圖6所示的動(dòng)力電池頂蓋正常狀態(tài)下在圖1中A部分的局部放大圖。
[0036]附圖標(biāo)記:
[0037 ] 10-頂蓋片；
[0038]100-翻轉(zhuǎn)片連接孔；
[0039]102-鉚釘；
[0040]20-第一電極單元；
[0041 ] 200-絕緣件；
[0042]200a-連接孔；
[0043]202-連接板；
[0044]202a-裝配孔；
[0045]204-翻轉(zhuǎn)片；
[0046]204a-連接凸頭；
[0047]204b-翻轉(zhuǎn)部；
[0048]206-電流切斷結(jié)構(gòu)；
[0049]30-第二電極單元。
[0050]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的動(dòng)力電池頂蓋及動(dòng)力電池的放置狀態(tài)為參照。
[0052]如圖1至3所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池頂蓋，包括頂蓋片10、第一電極單元20以及第二電極單元30。其中，第二電極單元30與頂蓋片10之間相固定。第一電極單元20包括連接板202、翻轉(zhuǎn)片204以及電流切斷結(jié)構(gòu)206。在本實(shí)施例中，頂蓋片10上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片連接孔100，同時(shí)在連接板202上設(shè)置有裝配孔202a，連接板202位于頂蓋片10的上方，要保證翻轉(zhuǎn)片連接孔100與裝配孔202a相對(duì)，電流切斷結(jié)構(gòu)206固定在裝配孔202a的徑向投影范圍內(nèi)，例如設(shè)置在裝配孔202a的內(nèi)部、端部亦或是凸出裝配孔202a，并與連接板202進(jìn)行電連接。電流切斷結(jié)構(gòu)206上會(huì)設(shè)置一些薄弱區(qū)，以便在外力作用下導(dǎo)致電流切斷結(jié)構(gòu)206沿著這些薄弱區(qū)損壞，而中斷電流傳輸。翻轉(zhuǎn)片204則固定在翻轉(zhuǎn)片連接孔100的徑向投影范圍內(nèi)，例如設(shè)置在裝配孔202a的內(nèi)部、端部亦或是凸出翻轉(zhuǎn)片連接孔100，并且要能夠密封該翻轉(zhuǎn)片連接孔100。
[0053]在電路連接上，動(dòng)力電池的一極要通過翻轉(zhuǎn)片204以及電流切斷結(jié)構(gòu)206將電能輸送至連接板202上，同時(shí)還需要保證動(dòng)力電池的兩極之間不發(fā)生短路。滿足上述要求的連接結(jié)構(gòu)均可作為本實(shí)施例的電路連接結(jié)構(gòu)。例如，動(dòng)力電池的一極直接與翻轉(zhuǎn)片204連接，翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10之間通過一絕緣件200電絕緣，并且與電流切斷結(jié)構(gòu)206的底部直接接觸而電連接，動(dòng)力電池的另一極與第二電極單元30電連接，同時(shí)第二電極單元30與頂蓋片10之間采用電絕緣或電連接。
[0054]又或者，連接板202通過絕緣件200與頂蓋片10電絕緣，翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10之間為電連接，并且，翻轉(zhuǎn)片204與電流切斷結(jié)構(gòu)206的底部直接接觸，二者也為電連接，第二電極單元30則與頂蓋片10之間電絕緣。
[0055]在正常狀態(tài)下，電流能夠經(jīng)過翻轉(zhuǎn)片204以及電流切斷結(jié)構(gòu)206傳遞至連接板202上。而在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過基準(zhǔn)壓力時(shí)，翻轉(zhuǎn)片204能夠在壓力作用下向上翻轉(zhuǎn)，同時(shí)推動(dòng)電流切斷結(jié)構(gòu)206，直至將電流切斷結(jié)構(gòu)206沿著薄弱區(qū)破壞，使其喪失電流傳輸能力，從而實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)功能。
[0056]在本實(shí)施例中，由于電流切換結(jié)構(gòu)206設(shè)置在連接板202上，而翻轉(zhuǎn)片204設(shè)置在頂蓋片10的翻轉(zhuǎn)片連接孔100內(nèi)，因而翻轉(zhuǎn)片204與電流切換結(jié)構(gòu)206基本不會(huì)占用動(dòng)力電池的內(nèi)部空間，故而能夠大幅提高動(dòng)力電池的體積能量密度。
[0057]在本實(shí)施例中，裝配孔202a可以采用貫穿連接板202的厚度方向的通孔，也可以采用由連接板202的下表面向連接板202的內(nèi)部凹陷形成的盲孔。電流切斷結(jié)構(gòu)206在裝配孔202a內(nèi)的位置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)裝配孔202a采用通孔結(jié)構(gòu)時(shí)，電流切斷結(jié)構(gòu)206位于裝配孔202a的底端(參見圖2和圖3)、中部(參見圖4)或頂端(參見圖5)均可，此時(shí)的電流切斷結(jié)構(gòu)206可以與連接板202采用焊接或其它方式進(jìn)行連接，為了便于制造和裝配，電流切斷結(jié)構(gòu)206也可以與連接板202進(jìn)行一體成型。
[0058]而當(dāng)裝配孔202a采用盲孔結(jié)構(gòu)時(shí)，為了給電流切斷結(jié)構(gòu)206預(yù)留出足夠的空間，防止電流切斷結(jié)構(gòu)2 O 6的破壞動(dòng)作受到限制，造成無法完全切斷電流，此時(shí)的電流切斷結(jié)構(gòu)206最好位于裝配孔202a的底端。這種結(jié)構(gòu)電流切斷結(jié)構(gòu)206不便于與連接板202進(jìn)行一體成型，因此可采用分別制造再通過焊接或其它方式進(jìn)行連接。
[0059]如圖2所示，本實(shí)施例所提供的翻轉(zhuǎn)片204包括連接凸頭204a以及翻轉(zhuǎn)部204b，翻轉(zhuǎn)部204b為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，連接凸頭204a位于翻轉(zhuǎn)部204b的中部。連接凸頭204a朝電流切斷結(jié)構(gòu)206的下表面凸出，且與電流切斷結(jié)構(gòu)206相接觸，翻轉(zhuǎn)部204b的邊緣則與裝配孔202a密封連接。連接凸頭204a的主要作用是克服翻轉(zhuǎn)片204與電流切斷結(jié)構(gòu)206之間的距離，使二者能夠順利地進(jìn)行緊密接觸。翻轉(zhuǎn)片204與電流切斷結(jié)構(gòu)206之間的間距越大，則連接凸頭204a的長(zhǎng)度也就越大。連接凸頭204a的頂端面最好采用平面，這樣與電流切斷結(jié)構(gòu)206的接觸更為緊密，無論是作用力還是電流的傳遞均更為有效。與電流切斷結(jié)構(gòu)206類似，翻轉(zhuǎn)片204在翻轉(zhuǎn)片連接孔100內(nèi)的位置也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，并且，翻轉(zhuǎn)片204與頂蓋片10同樣可以一體成型，在此不再贅述。
[0060]在本實(shí)施例中，絕緣件200與頂蓋片10之間可以直接通過粘接固定，此外，也可以通過連接件來連接絕緣件200以及頂蓋片10。在采用連接件進(jìn)行連接時(shí)，可以在絕緣件200或頂蓋片10上設(shè)置連接件配合部，例如階梯孔、卡槽、卡孔等結(jié)構(gòu)，而連接件可以采用鉚釘、卡扣件甚至熱熔柱等結(jié)構(gòu)與這些連接件配合部進(jìn)行配合連接，從而實(shí)現(xiàn)配合固定。如圖6和7所示，圖6所示的動(dòng)力電池頂蓋在頂蓋片10上設(shè)置鉚釘102充當(dāng)連接件，同時(shí)在絕緣件200上設(shè)置連接孔200a從當(dāng)連接件配合部，通過連接孔200a與鉚釘102進(jìn)行配合鉚接，從而使頂蓋片10與絕緣件200進(jìn)行固定(參見圖7)。
[0061 ]在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，為了提高連接板202與絕緣件200的連接強(qiáng)度，也可以在連接板202以及絕緣件200上設(shè)置卡槽、卡塊、卡孔、卡扣等卡接結(jié)構(gòu)，從而使連接板202與絕緣件200能夠通過連接強(qiáng)度較高的卡接方式進(jìn)行連接。
[0062]本實(shí)施例還提供了一種動(dòng)力電池，采用本實(shí)施例中的動(dòng)力電池頂蓋，能夠提高該動(dòng)力電池的能量密度。
[0063]以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，包括頂蓋片、第一電極單元以及第二電極單元， 所述第一電極單元包括連接板、翻轉(zhuǎn)片以及電流切斷結(jié)構(gòu)， 所述連接板固定于所述頂蓋片的上方，所述連接板上設(shè)置有裝配孔，所述電流切斷結(jié)構(gòu)固定在所述裝配孔的徑向投影范圍內(nèi)，且與所述連接板電連接， 所述頂蓋片上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)片連接孔，所述翻轉(zhuǎn)片連接孔與所述裝配孔相對(duì)，所述翻轉(zhuǎn)片固定在所述翻轉(zhuǎn)片連接孔的徑向投影范圍內(nèi)且密封所述翻轉(zhuǎn)片連接孔， 所述翻轉(zhuǎn)片通過所述電流切斷結(jié)構(gòu)才能與所述連接板電連接， 所述第二電極單元與所述頂蓋片固定，且所述第一電極單元與所述第二電極單元之間電絕緣，所述翻轉(zhuǎn)片能夠在動(dòng)力電池內(nèi)部壓力超過基準(zhǔn)壓力時(shí)翻轉(zhuǎn)并將使所述電流切斷結(jié)構(gòu)斷開與所述連接板的電連接狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片與所述電流切斷結(jié)構(gòu)的底部直接接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述裝配孔貫穿所述連接板的厚度方向。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述電流切斷結(jié)構(gòu)與所述連接板一體設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述裝配孔為由所述連接板的下表面向內(nèi)凹陷形成的盲孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片包括連接凸頭以及翻轉(zhuǎn)部， 所述翻轉(zhuǎn)部為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu)，所述連接凸頭位于所述翻轉(zhuǎn)部的中部，所述連接凸頭朝所述電流切斷結(jié)構(gòu)的下表面凸出，且與所述電流切斷結(jié)構(gòu)相接觸，所述翻轉(zhuǎn)部的邊緣與所述翻轉(zhuǎn)片連接孔密封連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)片與所述頂蓋片一體設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，還包括絕緣件，所述連接板和/或所述翻轉(zhuǎn)片通過所述絕緣件與所述頂蓋片絕緣連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述絕緣件與所述頂蓋片粘接。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，還包括連接件，所述絕緣件與所述頂蓋片通過所述連接件相連。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述絕緣件和/或所述頂蓋片上設(shè)置有連接件配合部，所述連接件與所述連接件配合部配合固定。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述連接件為鉚釘，所述鉚釘固定在所述頂蓋片上，所述絕緣件上設(shè)置有連接孔，所述鉚釘與所述連接孔鉚接。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池頂蓋，其特征在于，所述連接板與所述絕緣件卡接。14.一種動(dòng)力電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的動(dòng)力電池頂蓋。
【文檔編號(hào)】H01M2/04GK105932180SQ201610482699
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李全坤, 鄧平華, 王鵬, 朱凌波, 郭劍
【申請(qǐng)人】寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司