一种锂电池顶盖组件及锂电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂电池顶盖组件及锂电池，涉及储能电池技术领域，锂电池顶盖组件包括第一极柱、第二复合极柱组件、第二极柱孔、安全阀和顶盖光板，所述第一极柱、安全阀和第二极柱孔设置在顶盖光板上，由所述顶盖光板冲压一体成型，所述第二复合极柱组件包括注塑成型的第二复合极柱和第二复合极柱承载框，所述第二复合极柱通过第二复合极柱承载框固定于所述第二极柱孔内；锂电池包括上述电池顶盖组件，还包括第一电池卷芯和第二电池卷芯，所述第一电池卷芯的极耳与所述第一极柱连接片超声焊接，实现电连接，所述第二电池卷芯的极耳与所述第二复合极柱连接片超声焊接，实现电连接。采用一体冲压方式减少繁琐的装配工艺，提高安全阀安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池顶盖组件及锂电池
本技术涉及储能电池
，具体涉及一种锂电池顶盖组件及锂电池。
技术介绍
随着5G、储能、电动汽车、物联网等迅猛发展，锂离子电池在这些领域的应用愈来愈广。锂离子电池的安全可靠性、高比能量、寿命及成本综合因素也迫使人们做出更趋理性的选择。动力电池顶盖结构有注塑结构、焊接加注塑结构等，这些顶盖结构的极柱结构复杂，加工工艺复杂，造成动力电池顶盖的成本比较高。经过专利检索，专利文献CN211376681U和专利文献CN110233215A中的电池顶盖结构均为一端极柱有通孔且极柱通过通孔装配形成，该结构需将电池顶盖打通，增加了繁琐的装配工艺，且消耗的材料成本增加。因此，锂离子电池顶盖零部件过多，装配生产及工艺复杂，导致盖板一致性较差。
技术实现思路
1、技术要解决的技术问题针对电池顶盖组件装配工艺复杂的技术问题，本技术提供一种锂电池顶盖组件及锂电池，它采用一体冲压成型方法减少了繁琐的装配工艺，提高了锂电池顶盖组件加工的工作效率。2、技术方案为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：一种锂电池顶盖组件，包括第一极柱、第二复合极柱组件、第二极柱孔、安全阀和顶盖光板，所述第一极柱、安全阀和第二极柱孔设置在顶盖光板上，由所述顶盖光板冲压一体成型，所述第二复合极柱组件包括注塑成型的第二复合极柱和第二复合极柱承载框，所述第二复合极柱通过第二复合极柱承载框固定于所述第二极柱孔内。顶盖光板上的第一极柱、安全阀和第二极柱孔均由冲压设备一次冲压成型，安全阀的刻痕由冲压件直接冲压而成，第二复合极柱承载框的边框承载第二复合极柱，并将第二复合极柱固定到第二极柱孔内，防止第二复合极柱因受扭力转动而止转。第二复合极柱通过直接注塑成型无需密封圈结构件。可选地，所述顶盖光板上设置有冲压一体成型的注液孔，所述注液孔位于第二极柱孔的一侧。注液孔与第一极柱、安全阀和第二极柱孔均由冲压设备一次冲压成型，通过注液孔，可以向电池内注入电解液。可选地，还包括下注塑支架，所述下注塑支架上设置有与所述第二极柱孔配合的极柱孔一，以及与所述注液孔配合的下注塑通孔。下注塑支架设置在顶盖光板的下方，下注塑支架用于支撑固定顶盖光板，注液孔和下注塑通孔共同组成了向动力电池内注入电解液的通道，极柱孔一和第二极柱孔共同组成了固定第二复合极柱的通道。可选地，所述第一极柱和所述下注塑支架之间设置有塑料件，用于填充第一极柱内部空间。塑料件为树脂PPS、PBT、PC、PPA、PA中的一种或复合而成。第一极柱下方的空腔内用于填充塑料件。塑料件起到密封、绝缘、连接和止转等作用，也起到连接顶盖光板与第一极柱的作用。可选地，还包括极柱连接组件，用于连接电池的电芯极耳，所述极柱连接组件包括第一极柱连接片和第二复合极柱连接片，所述第一极柱连接片表面与所述第一极柱对应的下注塑支架底面固定连接，所述第二复合极柱连接片表面与所述第二复合极柱组件对应的下注塑支架底面固定连接。第一极柱连接片表面与第一极柱对应的下注塑支架底面通过激光焊接实现固定连接，第二复合极柱连接片表面与第二复合极柱组件对应的下注塑支架底面通过激光焊接固定连接，由此实现极柱连接组件与电池的电芯正负极极耳之间的电连接。可选地，所述第一极柱连接片下方设置有环氧树脂板。第一极柱内部空腔通过填充塑料件，将环氧树脂板通过物理铆接与塑料件进行固定，固定绝缘环氧树脂板可以起到保护第一极柱的作用。可选地，所述第二复合极柱的侧壁面材质为铜，所述第二复合极柱的顶端面材质为铝。第二复合极柱的侧壁面材质为铜，顶端面材质为铝，通过热复合实现侧壁面和顶端面的连接。热复合件提升了铜铝界面稳定性和可靠性。可选地，所述第一极柱冲压成型的高度及形状与第二复合极柱的高度及形状一致。采用冲压设备对第一极柱进行冲压，第一极柱冲压成型的高度和形状与第二复合极柱注塑形成的高度和形状一致，第一极柱和第二复合极柱对称设置在顶盖光板上。一种锂电池，包括上述任意一项所述的锂电池顶盖组件，还包括第一电池卷芯、第二电池卷芯和铝壳壳体，所述第一电池卷芯的极耳与所述第一极柱连接片超声电连接，所述第二电池卷芯的极耳与所述第二复合极柱连接片超声电连接，所述第一电池卷芯和第二电池卷芯装入所述铝壳壳体内。将第一电池卷芯和第二电池卷芯装入到铝壳壳体内，锂电池顶盖组件内部通过第一极柱连接片与第一电池卷芯极耳超声焊接，第二复合极柱连接片与第二电池卷芯极耳超声焊接，从而实现锂电池顶盖组件与电池电芯的电连接。电连接完成后，将顶盖光板与铝壳壳体通过激光焊接密封，激光焊接密封能保证铝壳壳体和锂电池顶盖组件的连接密封。3、有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术实施例提供的顶盖光板上的第一极柱、安全阀和第二极柱孔均由冲压设备一次冲压成型，安全阀的刻痕由冲压件直接冲压而成，第二复合极柱承载框的边框承载第二复合极柱，并将第二复合极柱固定到第二极柱孔内，防止第二复合极柱因受扭力转动而止转。第二复合极柱通过直接注塑成型无需密封圈结构件。(2)本技术实施例提供的第一极柱和安全阀均采用冲压一体式成型，可减少第一极柱繁琐的装配工艺和较高的料本，冲压出的第一极柱凸台与锂电池铝壳壳体为等电势，保证锂电池寿命周期内第一极柱与铝壳壳体在连接内阻、电压的一致性。(3)相比于现有安全阀片先装配再焊接的加工工艺，本技术实施例提供的安全阀，由顶盖光板一体冲压成型，既减少工序又减少零部件实用，同时冲压出来的安全阀降低了原材料的制造成本。(4)本技术实施例提供的第二复合极柱组件，第二复合极柱的侧壁面材质为铜，顶端面材质为铝，通过热复合实现侧壁面和顶端面的连接。热复合件提升了铜铝界面稳定性和可靠性。(5)本技术实施例顶盖组件通过超声焊接与电池卷芯的极耳实现电连接，将顶盖光板与铝壳壳体通过激光焊接密封，激光焊接密封能保证铝壳壳体和锂电池顶盖组件的连接密封。附图说明图1为本技术实施例提供的一种锂电池顶盖组件及锂电池爆炸结构示意图。图2为本技术实施例提供的一种锂电池顶盖组件结构示意图。图中符号说明：1.第一极柱；2.第二复合极柱组件；21.第二复合极柱；211.侧壁面；212.顶端面；22.第二复合极柱承载框；3.第二极柱孔；4.安全阀；5.顶盖光板；6.注液孔；7.下注塑支架；71.极柱孔一；72.下注塑通孔；8.塑料件；9.极柱连接组件；91.第一极柱连接片；92.第二复合极柱连接片；10.环氧树脂板；11.第一电池卷芯；12.第二电池卷芯；13.铝壳壳体。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图及实施例对本技术作详细描述。下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池顶盖组件，其特征在于：包括第一极柱、第二复合极柱组件、第二极柱孔、安全阀和顶盖光板，/n所述第一极柱、安全阀和第二极柱孔设置在顶盖光板上，由所述顶盖光板冲压一体成型，/n所述第二复合极柱组件包括注塑成型的第二复合极柱和第二复合极柱承载框，/n所述第二复合极柱通过第二复合极柱承载框固定于所述第二极柱孔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池顶盖组件，其特征在于：包括第一极柱、第二复合极柱组件、第二极柱孔、安全阀和顶盖光板，
所述第一极柱、安全阀和第二极柱孔设置在顶盖光板上，由所述顶盖光板冲压一体成型，
所述第二复合极柱组件包括注塑成型的第二复合极柱和第二复合极柱承载框，
所述第二复合极柱通过第二复合极柱承载框固定于所述第二极柱孔内。


2.根据权利要求1所述的一种锂电池顶盖组件，其特征在于：所述顶盖光板上设置有冲压一体成型的注液孔，所述注液孔位于第二极柱孔的一侧。


3.根据权利要求2所述的一种锂电池顶盖组件，其特征在于：还包括下注塑支架，
所述下注塑支架上设置有与所述第二极柱孔配合的极柱孔一，以及与所述注液孔配合的下注塑通孔。


4.根据权利要求3所述的一种锂电池顶盖组件，其特征在于：所述第一极柱和所述下注塑支架之间设置有塑料件，用于填充第一极柱内部空间。


5.根据权利要求4所述的一种锂电池顶盖组件，其特征在于：还包括极柱连接组件，用于连接电池的电芯极耳，
所述极柱连接组件包括第一极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盈来，徐留扣，张建省，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，杭州南都动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33