專利名稱：一種動(dòng)力電池及其頂蓋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有良好安全性能的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，及包含該頂蓋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力電池。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，越來(lái)越多的設(shè)備選擇以可充電的二次電池作為電源，如手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能電站等等，這為可充電的二次電池的應(yīng)用與發(fā)展提供了廣闊的空間。其中，電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能電站等一般需要使用具有大容量的動(dòng)力電池。為了保證動(dòng)力電池使用過(guò)程中的安全性，一般需要使用金屬外殼。具體來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池一般包括動(dòng)力電芯和用于容納所述動(dòng)力電芯的金屬外殼，動(dòng)力電芯前端設(shè)有正極極耳和負(fù)極極耳，金屬外殼一般包括外殼主體和頂蓋，所述頂蓋上設(shè)有正極柱、負(fù)極柱和注液孔。裝配時(shí)，先將正極極耳和負(fù)極極耳分別與正極柱和負(fù)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(guò)注液、化成和容量等一系列工序即得到動(dòng)力電池。其中，現(xiàn)有動(dòng)力電池頂蓋為了實(shí)現(xiàn)電池的密封和絕緣以改善動(dòng)力電池的安全性能，一般會(huì)在極柱(包括正極柱和負(fù)極柱)與頂蓋片的上表面之間設(shè)置上絕緣體，在極柱(包括正極柱和負(fù)極柱)和頂蓋片的下表面之間設(shè)置下絕緣柱，在下絕緣柱和頂蓋片之間還會(huì)設(shè)置密封圈，以保證密封。但是目前常用的動(dòng)力電池頂蓋很多都是通過(guò)螺母把極柱固定在頂蓋上，整個(gè)極柱及螺母等暴露在外面。在生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中，很容易發(fā)生電池翻倒而碰到另外一個(gè)電池殼體上或其它金屬板上，造成短路。有鑒于此，確有必要提供一種具有良好安全性能的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，以及包含該頂蓋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力電池。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有良好安全性能的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，包括頂蓋片、極柱、下絕緣柱、密封圈和上絕緣體，所述頂蓋片上設(shè)有注液孔、極柱孔和防爆閥，所述極柱包括基部和自基部向上延伸的柱體部，所述下絕緣柱安裝在極柱的基部上，所述密封圈套設(shè)在極柱上且位于頂蓋片下方，所述上絕緣體套設(shè)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方螺接有螺母，所述螺母包括螺母本體和設(shè)置在所述螺母本體表面的絕緣層。螺母把極柱、上絕緣體、密封圈、下絕緣柱與頂蓋片固定為一體。其中，頂蓋片是由不銹鋼或鋁等金屬材料制成的。所述上絕緣體與下絕緣柱是由耐高溫且強(qiáng)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。作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述絕緣層為硬質(zhì)絕緣膜或塑膠絕緣層。作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述螺母的材質(zhì)為鋁，所述硬質(zhì)絕緣膜為在螺母表面經(jīng)氧化處理得到的三氧化二鋁層。作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述塑膠絕緣層為包覆在螺母本體表面的聚丙烯(PP)層或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層，這兩種材質(zhì)的絕緣層具有耐高溫和耐電解液的特性。作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述絕緣層的厚度為I U若絕緣層的厚度太小，則絕緣作用步顯著，且則在生產(chǎn)或運(yùn)輸過(guò)程中容易刮破，導(dǎo)致絕緣形不好；若絕緣層的厚度太大，則會(huì)造成材料的浪費(fèi)。 作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述基部上設(shè)有安裝孔，所述下絕緣柱安裝在所述安裝孔內(nèi)。作為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述極柱包括正極柱和負(fù)極柱。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)在螺母表面處理一層絕緣層(如硬質(zhì)絕緣膜或塑膠絕緣層等)，使正負(fù)極柱外露面積大大減小，能較好的防止運(yùn)輸過(guò)程中及生產(chǎn)過(guò)程中電芯正負(fù)極與外部金屬同時(shí)接觸短路，改善動(dòng)力電池的安全性能；此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝容易，成本低，利于電池的批量生產(chǎn)。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種動(dòng)力電池，包括動(dòng)力電芯、用于容納所述動(dòng)力電芯的金屬殼體，以及灌注于金屬殼體內(nèi)的電解液，所述動(dòng)力電芯的前端設(shè)有正極極耳和負(fù)極極耳，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(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本動(dòng)力電池由于采用了設(shè)有絕緣層的螺母，使的正負(fù)極柱外露面積大大減小，能較好的防止運(yùn)輸過(guò)程中及生產(chǎn)過(guò)程中電芯正負(fù)極柱與外部金屬同時(shí)接觸短路，因此具有較高的安全性能。

圖I為本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2為圖I中A部分的放大圖；圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
I中的螺母的俯視圖；圖4為圖3中A-A’面的剖視圖；圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
2中的螺母的俯視圖；圖6為圖5中A-A’面的剖視圖；圖7為本實(shí)用新型動(dòng)力電池的剖面圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
I如圖I至圖4所示，本實(shí)用新型一種動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，包括頂蓋片40、極柱10、下絕緣柱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(shè)有注液孔41、極柱孔42和防爆閥43，所述下絕緣柱60安裝在極柱10的基部11上，所述密封圈50套設(shè)在極柱10上且位于頂蓋片40下方，所述上絕緣體30套設(shè)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上方螺接有螺母20，所述螺母20包括螺母本體21和設(shè)置在所述螺母本體21表面的絕緣層22。所述上絕緣體30與下絕緣柱60是由耐高溫且強(qiáng)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。所述螺母是由不銹鋼、彈簧鋼等彈性材料制成的。所述絕緣層22為硬質(zhì)絕緣膜。具體的為在螺母20表面經(jīng)氧化處理得到的三氧化二鋁層的厚度為60 μ m。所述基部11上設(shè)有安裝孔13，所述下絕緣柱60安裝在所述安裝孔13內(nèi)。所述極柱10包括正極柱和負(fù)極柱。本實(shí)用新型動(dòng)力電池頂蓋組裝時(shí)，首先，將密封圈50套入極柱10上；其次，將下絕緣柱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，把螺母20裝配到極柱10的柱體部12上，把極柱10、上絕緣體30、密封圈50、下絕緣柱60與頂蓋片40固定為一體。 如圖7所示,本實(shí)用新型動(dòng)力電池,包括動(dòng)力電芯9、用于容納所述動(dòng)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(dòng)力電芯9的前端設(shè)有正極極耳91和負(fù)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(dòng)力電池頂蓋。所述極柱10包括正極柱和負(fù)極柱，正極極耳91和負(fù)極極耳92分別與正極柱和負(fù)極柱焊接連接。本實(shí)用新型動(dòng)力電池的組裝過(guò)程如下首先，將動(dòng)力電芯9的正極極耳91和負(fù)極極耳92分別與頂蓋I上安裝的正極柱和負(fù)極柱焊接連接，然后將連接有頂蓋I的動(dòng)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(guò)激光焊接密封安裝于外殼主體11的頂端，即完成本實(shí)用新型動(dòng)力電池的組裝。使用時(shí)，極柱10的一端與動(dòng)力電芯9電性連接，另一端與外電路連接。
具體實(shí)施方式
2與具體實(shí)施方式
I不同的是，所述絕緣層22為塑膠絕緣層，該塑膠絕緣層為包覆在螺母本體21表面的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層，厚度為1mm。(如圖5和圖6所示)。其余同具體實(shí)施方式
1，這里不再贅述。根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，包括頂蓋片、極柱、下絕緣柱、密封圈和上絕緣體，所述頂蓋片上設(shè)有注液孔、極柱孔和防爆閥，所述極柱包括基部和自基部向上延伸的柱體部，所述下絕緣柱安裝在極柱的基部上，所述密封圈套設(shè)在極柱上且位于頂蓋片下方，所述上絕緣體套設(shè)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方螺接有螺母，其特征在于所述螺母包括螺母本體和設(shè)置在所述螺母本體表面的絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕緣層為硬質(zhì)絕緣膜或塑膠絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述硬質(zhì)絕緣膜為在螺母表面經(jīng)氧化處理得到的三氧化二鋁層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述塑膠絕緣層為包覆在螺母本體表面的聚丙烯(PP)層或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述絕緣層的厚度為Iu m-10mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基部上設(shè)有安裝孔，所述下絕緣柱安裝在所述安裝孔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述極柱包括正極柱和負(fù)極柱。
8.—種動(dòng)力電池,包括動(dòng)力電芯、用于容納所述動(dòng)力電芯的金屬殼體，以及灌注于金屬殼體內(nèi)的電解液，所述動(dòng)力電芯的前端設(shè)有正極極耳和負(fù)極極耳，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(quán)利要求I至7所述的動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池頂蓋結(jié)構(gòu)，包括頂蓋片、極柱、下絕緣柱、密封圈和上絕緣體，下絕緣柱安裝在極柱的基部上，密封圈套設(shè)在極柱上且位于頂蓋片下方，上絕緣體套設(shè)在極柱上且位于頂蓋片上方，極柱密封安裝在極柱孔內(nèi)，極柱的柱體部上方螺接有螺母，螺母包括螺母本體和設(shè)置在螺母本體表面的絕緣層。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)在螺母表面處理一層絕緣層，使正負(fù)極柱外露面積大大減小，能較好的防止運(yùn)輸過(guò)程中及生產(chǎn)過(guò)程中電芯正負(fù)極與外部金屬同時(shí)接觸短路，改善動(dòng)力電池的安全性能。此外，本實(shí)用新型還公開了一種包含該頂蓋的動(dòng)力電池。
文檔編號(hào)H01M2/30GK202585604SQ20122011602
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者李全坤, 李樂(lè)華, 王鵬, 鄧平華, 吳凱 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司