注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构技术

本发明专利技术所公开的注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构，其利用冲压成型极柱装配体，然后极柱装配体内装配极柱和密封体，将装配有极柱和密封体的极柱装配体定位于注塑成型设备中作注塑成型处理，从而形成注塑极柱，此时将注塑极柱至少部分穿设于极柱安装孔内，并与顶盖片焊接固定；利用注塑极柱成型方法得到注塑极柱时，无需过多考虑顶盖片的材料性能，简化电池顶盖设计及制造过程，以提升电池顶盖制造的效率，也相应的降低了制造成本。也相应的降低了制造成本。也相应的降低了制造成本。

【技术实现步骤摘要】
注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构


[0001]本专利技术涉及新能源汽车用的电池配件制造
，具体涉及注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构。

技术介绍

[0002]动力电池是新能源车的重要组成部件，现有的新能源电池多采用锂离子电池作为其动力电池。对于动力锂电池而言，除电芯、BMS等关键部件外，电池壳体结构也是其安全性的一个重要因素。其中，极柱是电池模组的组成部分，极柱传统的装配方式是先将极柱装配至极柱孔内，然后通过焊接、铆接或注塑等方式在极柱与顶盖片之间形成较为复杂的连接结构，以使极柱固接于顶盖片上，但是连接结构形成工艺相对复杂，并且还需考虑顶盖片材料性能，使得电池顶盖设计及制造过程繁琐，因此存在电池顶盖制造成型的效率低下，生产成本较高的问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述至少一个技术缺陷，本专利技术提供了如下技术方案：本申请文件所设计的注塑极柱成型方法，包括具体步骤如下：步骤S1、对金属毛坯料作坯料成型处理，以成型片形坯料，并进入步骤S2；步骤S2、将片形坯料作成型处理，以成型极柱装配体，极柱装配体包括片形体、凸设于片形体表面的挡环、形成于片形体中心位置的中心孔以及形成于挡环上的缩口部，并进入步骤S3；步骤S3、将预制的极柱和密封体装配至由挡环围设形成的极柱装配腔内，且密封体位于极柱与极柱装配腔下方的台阶部之间，以使极柱与片形体绝缘地设置，并进入步骤S4；步骤S4、对挡环的缩口部作二次缩口的冲压处理，使缩口部再次向内折弯而在挡环内壁形成环形限位体，且环形限位体的内孔孔径小于极柱的极柱固定部外径，极柱的极柱部至少部分露出于外界，环形限位体的内孔壁和极柱装配腔的内壁分别与极柱之间形成注塑间隙，并进入步骤S5；步骤S5、对挡环和注塑间隙作注塑处理，以成型注塑件；冷却后，注塑件使极柱固接于极柱装配体上，且注塑件对挡环和环形限位体包裹，注塑间隙被填充，进而得到注塑极柱。
[0004]根据以上所述的注塑极柱成型方法，在步骤S2中，步骤S21、将片形坯料作初步冲压而成型装配坯料，装配坯料包括厚片部、以及位于厚片部表面的厚环形部和位于片形体中心位置的预成型孔；步骤S22、将装配坯料的厚环形部作冲压处理，以成型薄环形部，且薄环形部的壁厚小于厚环形部的壁厚，薄环形部的高度大于厚环形部的高度；步骤S23、将装配坯料的薄环形部、厚片部和预成型孔同时作冲压处理，以成型挡
环、片形体和扩形孔，且挡环的壁厚小于薄环形部的壁厚，片形体的厚度小于厚片部的厚度，扩形孔的内径大于预成型孔的内径；步骤S24、将装配坯料的挡环端部和扩形孔同时作冲压处理，以成型中心孔、以及挡环端部的缩口部，且中心孔内径大于扩形孔内径，缩口部呈向内收缩状态，进而形成极柱装配体。
[0005]根据以上所述的注塑极柱成型方法，在步骤S23中，挡环被冲压成型的同时，挡环的外壁成型有若干个定位凹部。
[0006]根据以上所述的注塑极柱成型方法，在步骤S5中，注塑件在挡环上被注塑成型的同时，注塑件上成型有与挡环和环形限位体配合的嵌设腔，且嵌设腔的外侧内壁成型有若干个定位凸部，定位凸部与定位凹部对应配合，以使注塑件与极柱装配件之间径向限位。
[0007]根据以上所述的注塑极柱成型方法，极柱的极柱固定部形成有第一凹陷和第一凸起；在步骤S5中，极柱的极柱固定部形成有第一凹陷和第一凸起；在步骤S5中，注塑件包括位于注塑间隙内的注塑连接部，注塑连接部上朝向极柱的一侧壁成型有与第一凹陷配合的第二凸起、以及与第一凸起配合的第二凹陷。
[0008]根据以上所述的注塑极柱成型方法，片形体的外径大于挡环的外径，以在挡环的下端外边缘形成连接部，连接部和极柱装配腔下方的台阶部均呈环形设置，且环形设置的台阶部厚度大于或小于或等于环形设置的连接部厚度。
[0009]根据以上所述的注塑极柱成型方法，在步骤S5中，对极柱施加压力以使密封体受压压缩的情况下注塑成型注塑件，并保持压力直至注塑件冷却。
[0010]根据以上所述的注塑极柱成型方法，密封体包括环状密封片、以及形成于环状密封片下侧面的环形圈，注塑连接部的下侧面与极柱固定部的下侧面拼合形成密封面，环状密封片设于台阶部与密封面之间，极柱固定部下侧面形成有限制部，环状密封片的内壁与限制部抵触；环形圈外壁与中心孔的内壁贴合。
[0011]作为另一方面，动力电池顶盖结构，包括顶盖片、以及设置于顶盖片上的正极极柱组件和负极极柱组件，正极极柱组件或负极极柱组件包括利用以上所述的注塑极柱成型方法进行制造得到的注塑极柱；所述正极极柱组件与负极极柱组件设置于同一顶盖片上以形成一体式动力电池顶盖结构，或分别设于不同的顶盖片上以形成分体式动力电池顶盖结构。
[0012]根据以上所述的动力电池顶盖结构，顶盖片上形成有极柱安装孔、以及形成于极柱安装孔下口沿处的连接槽，注塑极柱至少部分穿设于极柱安装孔内；注塑极柱的连接部陷入连接槽后，其两者焊接固定。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所设计的注塑极柱成型方法以及动力电池顶盖结构，有益效果如下：1、利用注塑极柱成型方法得到注塑极柱时，无需过多考虑顶盖片的材料性能（如延展性），简化电池顶盖设计及制造过程，以提升电池顶盖制造的效率，也相应的降低了制造成本。
[0014]2、定位凹部与定位凸部配合的设置、以及凹陷与凸起配合的设置，使得注塑件包胶后，增加抗扭性能，以防止转动，同时满足产品的性能要求。
[0015]3、对极柱进行持续施压的情况下注塑件被注塑成型，以使得极柱固接于极柱装配
体上后密封体能达到30%的压缩量，进而满足气密性要求。
[0016]4、环形限位体的成型，防止装配至极柱装配腔内的极柱发生脱落。
[0017]5、环状密封片的内壁与限制部抵触的设置，可使得极柱初步装配至极柱装配腔内时，极柱可得到位置定位，从而防止在注塑前极柱偏位的情况发生。
[0018]6、利用注塑极柱成型方法得到的注塑极柱仅用焊接方式即可在顶盖片上固接有极柱，使得电池顶盖的成型可实现模块化组装，以提升电池顶盖制造的效率。
附图说明
[0019]图1是极柱装配体冲压成型的成型方法排样示意图（一）；图2是极柱装配体结构示意图；图3是极柱装配体冲压成型的成型方法排样示意图（二）；图4是极柱和密封体装配至极柱装配体内的结构示意图；图5是将装配有极柱和密封体的极柱装配体进行注塑后成型注塑极柱的结构示意图；图6是装配完成的注塑极柱的结构示意图；图7是注塑极柱的爆炸示意图（一）；图8是注塑极柱的爆炸示意图（二）；图9是动力电池顶盖结构的整体结构示意图；图10是动力电池顶盖结构的剖视图；图11是动力电池顶盖结构的底部结构示意图；图12是分体式电池顶盖结构的示意图；图13是正极顶盖片结构剖视图；图14是负极顶盖片结构剖视图；图15是分体式电池顶盖的底面结构示意图。
[0020]图中：第一成型工位1、片形坯料10；第二成型工位2、装配坯料20、厚片部21、厚环形部22、预成型孔23；第三成型工位3、薄环形部30；第四成型工位4、片形体41、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注塑极柱成型方法，其特征在于，包括具体步骤如下：步骤S1、对金属毛坯料（400）作坯料成型处理，以成型片形坯料（10），并进入步骤S2；步骤S2、将片形坯料（10）作成型处理，以成型极柱装配体（50），极柱装配体（50）包括片形体（41）、凸设于片形体（41）表面的挡环（42）、形成于片形体（41）中心位置的中心孔（45）、以及形成于挡环（42）上的缩口部（44），并进入步骤S3；步骤S3、将预制的极柱（7）和密封体（6）装配至由挡环（42）围设形成的极柱装配腔内，且密封体（6）位于极柱（7）与极柱装配腔下方的台阶部（49）之间，以使极柱（7）与片形体（41）绝缘地设置，并进入步骤S4；步骤S4、对挡环（42）的缩口部（44）作二次缩口的冲压处理，使缩口部（44）再次向内折弯而在挡环（42）内壁形成环形限位体（47），且环形限位体（47）的内孔孔径小于极柱（7）的极柱固定部（72）外径，极柱（7）的极柱部（71）至少部分露出于外界，环形限位体（47）的内孔壁和极柱装配腔的内壁分别与极柱（7）之间形成注塑间隙（48），并进入步骤S5；步骤S5、对挡环（42）和注塑间隙（48）作注塑处理，以成型注塑件（8）；冷却后，注塑件（8）使极柱（7）固接于极柱装配体（50）上，且注塑件（8）对挡环（42）和环形限位体（47）包裹，注塑间隙（48）被填充，进而得到注塑极柱（101）。2.根据权利要求1所述的注塑极柱成型方法，其特征在于，在步骤S2中，步骤S21、将片形坯料（10）作初步冲压而成型装配坯料（20），装配坯料（20）包括厚片部（21）、以及位于厚片部（21）表面的厚环形部（22）和位于片形体（41）中心位置的预成型孔（23）；步骤S22、将装配坯料（20）的厚环形部（22）作冲压处理，以成型薄环形部（30），且薄环形部（30）的壁厚小于厚环形部（22）的壁厚，薄环形部（30）的高度大于厚环形部（22）的高度；步骤S23、将装配坯料（20）的薄环形部（30）、厚片部（21）和预成型孔（23）同时作冲压处理，以成型挡环（42）、片形体（41）和扩形孔（43），且挡环（42）的壁厚小于薄环形部（30）的壁厚，片形体（41）的厚度小于厚片部（21）的厚度，扩形孔（43）的内径大于预成型孔（23）的内径；步骤S24、将装配坯料（20）的挡环（42）端部和扩形孔（43）同时作冲压处理，以成型中心孔（45）、以及挡环（42）端部的缩口部（44），且中心孔（45）内径大于扩形孔（43）内径，缩口部（44）呈向内收缩状态，进而形成极柱装配体（50）。3.根据权利要求2所述的注塑极柱成型方法，其特征在于，在步骤S23中，挡环（42）被冲压成型的同时，挡环（42）的外壁成型有若干个定位凹部（46）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世亚，梁鹤，吴孙光，
申请(专利权)人：宁波震裕科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：