專利名稱：一種動力電池及其頂蓋的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于動力電池技術領域，尤其涉及一種具有良好安全性能且連接可靠的動力電池頂蓋，及包含該頂蓋的動力電池。
背景技術：
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，越來越多的設備選擇以可充電的二次電池作為電源，如手機、筆記本電腦、電動工具、電動汽車和儲能電站等等，這為可充電的二次電池的應用與發(fā)展提供了廣闊的空間。其中，電動汽車和儲能電站等一般需要使用具有大容量的動力電池。為了保證動力電池使用過程中的安全性，一般需要使用金屬外殼。具體來說，動力電池一般包括動力電芯和用于容納所述動力電芯的金屬外殼，動力電芯前端設有正極極耳和負極極耳，金屬外殼一般包括外殼主體和頂蓋，所述頂蓋上設有正極柱、負極柱和注液孔。裝配時，先將正極極耳和負極極耳分別與正極柱和負極柱焊接連接，然后將電芯置于外殼主體內(nèi)，并將頂蓋與外殼主體焊接密封，組裝成半成品電池。再經(jīng)過注液、化成和容量等一系列工序即得到動力電池。一般來說，安全的頂蓋結構至少應該達到以下要求極柱防旋轉；高溫情況下極柱與頂蓋之間不能短路；振動環(huán)境下極柱不能松動、極柱與頂蓋之間密封可靠；電芯受擠壓時極柱與頂蓋之間以及正負極柱之間、正負極耳之間不能接觸短路。其中，現(xiàn)有動力電池頂蓋為了實現(xiàn)電池的密封和絕緣以改善動力電池的安全性能，一般會在極柱(包括正極柱和負極柱)與頂蓋片的上表面之間設置上絕緣體，在極柱(包括正極柱和負極柱)和頂蓋片的下表面之間設置防轉絕緣柱，在防轉絕緣柱和頂蓋片之間還會設置密封圈，以保證密封。但是這種結構并不能完全達到上述要求，動力電池頂蓋的安全不能得到充分的保證。有鑒于此，確有必要提供一種具有良好安全性能且連接可靠的動力電池頂蓋，以及包含該頂蓋的動力電池。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一在于針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種具有良好安全性能且連接可靠的動力電池頂蓋。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、極柱、防轉絕緣柱、密封圈和上絕緣體，所述極柱包括基部和自基部向上延伸的柱體部，所述頂蓋片上設有注液孔、極柱孔和防爆閥，所述防轉絕緣柱安裝在極柱的基部上，所述密封圈套設在極柱上且位于頂蓋片下方，所述上絕緣體套設在極柱上且位于所述頂蓋片上方，所述極柱密封安裝在極柱孔內(nèi)，所述極柱的柱體部上設有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)卡接有卡簧，還包括耐高溫絕緣片，所述耐高溫絕緣片貼合于頂蓋片與極柱之間，并把密封圈及防轉絕緣柱包覆其中。[0011]其中，耐高溫絕緣片通過注塑或組裝的方式貼合于頂蓋片與極柱之間，耐高溫絕緣片的材質為聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、云母、陽極化處理的鋁等絕緣、耐高溫、耐腐蝕的材料，而頂蓋片是由不銹鋼或鋁等金屬材料制成的。所述上絕緣體與防轉絕緣柱是由耐高溫且強度高的陶瓷等絕緣材料制成的。所述密封圈是由氟橡膠等耐高溫、耐腐蝕的彈性密封材料制成。所述卡簧是由不銹鋼、彈簧鋼等彈性材料制成的。當電池處于振動環(huán)境中時，耐高溫絕緣片的存在能很好的防止防轉絕緣柱開裂失效，也能很好的防止密封圈在電解液中的膨脹失效。當電芯受擠壓時，該結構還能很好的防止極柱與頂蓋片之間的接觸短路。 作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，還包括耐高溫塑膠，所述耐高溫塑膠包覆于極柱柱體部、上絕緣體及卡簧的外表面，當電池處于振動環(huán)境中時，該結構能很好的防止上絕緣體開裂失效，以及卡簧與極柱之間的連接失效。耐高溫塑膠是通過注塑或緊配合組裝等方式包覆于極柱、上絕緣體及卡簧外表面。耐高溫塑膠是由PP、PET等耐高溫、耐腐蝕的材料制成的。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述耐高溫絕緣片上對應于頂蓋片上防爆閥的位置設有“U”形結構。當電芯受擠壓時，該“U”形結構能很好的防止正極柱與負極柱之間，以及正極耳與負極耳之間的接觸短路。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述耐高溫絕緣片上對應于頂蓋片上注液孔的位置設有通孔。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述基部上設有安裝孔，所述防轉絕緣柱安裝在所述安裝孔內(nèi)。作為本實用新型動力電池頂蓋的一種改進，所述極柱包括正極柱和負極柱。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型至少具有以下優(yōu)點耐高溫，極柱防旋轉，高溫情況下極柱與頂蓋片之間不發(fā)生短路；振動環(huán)境下極柱不松動；極柱與頂蓋片之間密封可靠，連接可靠，電芯受擠壓時極柱與頂蓋片之間以及正極柱與負極柱之間、正極耳與負極耳之間不會接觸短路，顯著改善動力電池的安全性能；此外，本實用新型結構簡單，組裝容易，成本低，利于電池的批量生產(chǎn)。本實用新型的另一個目的在于提供一種動力電池，包括動力電芯、用于容納所述動力電芯的金屬殼體，以及灌注于金屬殼體內(nèi)的電解液，所述金屬殼體包括密封連接的外殼主體和頂蓋，所述頂蓋為上述段落所述的動力電池頂蓋。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的動力電池由于在頂蓋上設有耐高溫塑膠和耐高溫絕緣片，因此具有良好的安全性能，能夠保證動力電池在電動工具等中的使用安全。

圖I為本實用新型動力電池頂蓋的立體圖；圖2為本實用新型動力電池頂蓋的剖視圖；圖3為圖2中A部分的放大圖；圖4為本實用新型動力電池頂蓋的分解圖；圖5為本實用新型動力電池的剖視圖。
具體實施方式
如圖I至圖4所示，本實用新型一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片40、極柱10、防轉絕緣柱60、密封圈50和上絕緣體30，所述極柱10包括基部11和自基部11向上延伸的柱體部12，所述頂蓋片40上設有注液孔41、極柱孔42和防爆閥43，所述防轉絕緣柱60安裝在極柱10的基部11上，所述密封圈50套設在極柱10上且位于頂蓋片40下方，所述上絕緣體30套設在極柱10上且位于所述頂蓋片40 上方，所述極柱10密封安裝在極柱孔42內(nèi)，所述極柱10的柱體部12上設有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)卡接有卡簧20，還包括耐高溫絕緣片80，所述耐高溫絕緣片80貼合于頂蓋片40與極柱10之間，并把密封圈50及防轉絕緣柱60包覆其中。其中，耐高溫絕緣片80通過注塑或組裝的方式貼合于頂蓋片40與極柱10之間，耐高溫絕緣片80的材質為聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、云母、陽極化處理的鋁等絕緣、耐高溫、耐腐蝕的材料，而頂蓋片40是由不銹鋼或鋁等金屬材料制成的。所述上絕緣體30與防轉絕緣柱60是由耐高溫且強度高的陶瓷等絕緣材料制成的。所述密封圈50是由氟橡膠等耐高溫、耐腐蝕的彈性密封材料制成。所述卡簧是由不銹鋼、彈簧鋼等彈性材料制成的。當電池處于振動環(huán)境中時，耐高溫絕緣片80的存在能很好的防止防轉絕緣柱60開裂失效，也能很好的防止密封圈50在電解液中的膨脹失效。當電芯受擠壓時，該結構還能很好的防止極柱10與頂蓋片40之間的接觸短路。其中，該頂蓋還包括耐高溫塑膠70，所述耐高溫塑膠70包覆于極柱10的柱體部12、上絕緣體30及卡簧20的外表面，當電池處于振動環(huán)境中時，該結構能很好的防止上絕緣體30開裂失效，以及卡簧20與極柱10之間的連接失效。耐高溫塑膠70是通過注塑或緊配合組裝等方式包覆于極柱10、上絕緣體30及卡簧20外表面。耐高溫塑膠70是由PP、PET等耐高溫、耐腐蝕的材料制成的。所述耐高溫絕緣片80上對應于頂蓋片40上防爆閥43的位置設有“U”形結構81。當電芯受擠壓時，該“U”形結構能很好的防止正極柱與負極柱之間，以及正極耳與負極耳之間的接觸短路。所述耐高溫絕緣片8上對應于頂蓋片40上注液孔41的位置設有通孔82。所述基部11上設有安裝孔13，所述防轉絕緣柱60安裝在所述安裝孔13內(nèi)。所述極柱10包括正極柱和負極柱。本實用新型動力電池頂蓋組裝時，首先，將密封圈50套入極柱10上；其次，將防轉絕緣柱60裝入極柱10的基部11的安裝孔13內(nèi)；再次，將電池頂蓋片40套入極柱10的柱體部12上；隨后，將上絕緣體30裝配到極柱10的柱體部12上；隨后，把卡簧20裝配到極柱10的柱體部12的環(huán)形槽內(nèi)；隨后，把耐高溫塑膠70通過注塑或緊配合組裝的方式包覆于極柱10、上絕緣體30、卡簧20的外表面；最后，把耐高溫絕緣片80通過注塑或組裝的方式貼合于頂蓋片40與極柱10之間，并把密封圈50及防轉絕緣柱60包覆其中。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型至少具有以下優(yōu)點耐高溫，極柱防旋轉，高溫情況下極柱10與頂蓋40之間不發(fā)生短路；振動環(huán)境下極柱10不松動；極柱10與頂蓋片40之間密封可靠，連接可靠，電芯受擠壓時極柱10與頂蓋片40之間以及正極柱與負極柱之間、正極耳與負極耳之間不會接觸短路，顯著改善動力電池的安全性能；結構簡單，組裝容易，成本低，利于電池的批量生產(chǎn)。[0035]如圖5所示,本實用新型動力電池,包括動力電芯9、用于容納所述動力電芯9的金屬殼體2，以及灌注于金屬殼體2內(nèi)的電解液，所述動力電芯9的前端設有正極極耳91和負極極耳92，所述金屬殼體2包括密封連接的外殼主體21和頂蓋1，所述頂蓋I為上述段落所述的動力電池頂蓋。所述極柱10包括正極柱和負極柱，正極極耳91和負極極耳92分別與正極柱和負極柱焊接連接。本實用新型動力電池的組裝過程如下首先，將動力電芯9的正極極耳91和負極極耳92分別與頂蓋I上安裝的正極柱和負極柱焊接連接，然后將連接有頂蓋I的動力電芯9放置于外殼主體21中；其次，向外殼主體21中灌注電解液；最后，將頂蓋I通過激光焊接 密封安裝于外殼主體11的頂端，即完成本實用新型動力電池的組裝。使用時，極柱10的一端與動力電芯9電性連接，另一端與外電路連接。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的動力電池由于在頂蓋I上設有耐高溫塑膠7和耐高溫絕緣片8，因此具有良好的安全性能，能夠保證動力電池在電動工具等中的使用安全。根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述?b>具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
權利要求1.一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、極柱、防轉絕緣柱、密封圈和上絕緣體，所述極柱包括基部和自基部向上延伸的柱體部，所述頂蓋片上設有注液孔、極柱孔和防爆閥，所述防轉絕緣柱安裝在極柱的基部上，所述密封圈套設在極柱上且位于頂蓋片下方，所述上絕緣體套設在極柱上且位于所述頂蓋片上方，所述極柱密封安裝在極柱孔內(nèi)，所述極柱的柱體部上設有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽內(nèi)卡接有卡簧，其特征在于還包括耐高溫絕緣片，所述耐高溫絕緣片貼合于頂蓋片與極柱之間，并把密封圈及防轉絕緣柱包覆其中。
2.根據(jù)權利要求I所述的動力電池頂蓋，其特征在于還包括耐高溫塑膠，所述耐高溫塑膠包覆于極柱柱體部、上絕緣體及卡簧的外表面。
3.根據(jù)權利要求I所述的動力電池頂蓋，其特征在于所述耐高溫絕緣片上對應于頂蓋片上防爆閥的位置設有“U”形結構。
4.根據(jù)權利要求I所述的動力電池頂蓋，其特征在于所述耐高溫絕緣片上對應于頂蓋片上注液孔的位置設有通孔。
5.根據(jù)權利要求I所述的動力電池頂蓋，其特征在于所述基部上設有安裝孔，所述防轉絕緣柱安裝在所述安裝孔內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求I所述的動力電池頂蓋，其特征在于所述極柱包括正極柱和負極柱。
7.—種動力電池,包括動力電芯、用于容納所述動力電芯的金屬殼體，以及灌注于金屬殼體內(nèi)的電解液，所述金屬殼體包括密封連接的外殼主體和頂蓋，其特征在于所述頂蓋為權利要求I至6任一項所述的動力電池頂蓋。
專利摘要本實用新型屬于動力電池技術領域，尤其涉及一種動力電池頂蓋，包括頂蓋片、極柱、防轉絕緣柱、密封圈和上絕緣體，防轉絕緣柱安裝在極柱的基部上，密封圈套設在極柱上，上絕緣體套設在極柱上，極柱的柱體部上卡接有卡簧，還包括耐高溫絕緣片，其貼合于頂蓋片與極柱之間，并把密封圈及防轉絕緣柱包覆其中。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下優(yōu)點耐高溫，極柱防旋轉，高溫情況下極柱與頂蓋片之間不發(fā)生短路；振動環(huán)境下極柱不松動；極柱與頂蓋片之間密封可靠，連接可靠，電芯受擠壓時極柱與頂蓋片之間以及正極柱與負極柱之間、正極耳與負極耳之間不會接觸短路，顯著改善動力電池的安全性能。此外，本實用新型還公開了一種包含該頂蓋的動力電池。
文檔編號H01M2/04GK202585558SQ20122011600
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者李全坤, 郭佳麗, 鄧平華, 王鵬, 吳凱 申請人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司