一种电池钢帽

技术领域

本发明涉及电池领域，具体是涉及一种电池钢帽。

背景技术

随着新能源车的发展与普及，新能源车企对于锂电池的需求也越来越大，行业竞争激烈，上游的锂电池供应厂商都在低成本和高效率者两条路上不断精进。现有技术中的锂电池中都配置有集流盘，集流盘配置在锂电池的卷芯和钢盖之间，将卷芯和钢盖连接，并起到通流的作用。配置有集流盘的锂电池的装配需分为两步，第一步卷芯与集流盘焊，第二步集流盘与钢盖焊接。然而，两步装配焊接的方式依旧使得锂电池的装配效率低下。

发明内容

为了解决现有技术中由于锂电池的装配效率低下的技术问题，本申请提出了一种电池钢帽，解决了上述技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种电池钢帽，用于锂电池，包括帽盖和开设在所述帽盖端面上的防爆刻线，所述帽盖上设置有向锂电池内部延伸的支撑凸起，以使所述支撑凸起的连接底面与所述防爆刻线所在区域的受力面在锂电池的轴向方向上形成安全间隔，同时，所述支撑凸起的连接底面与锂电池内的卷芯固定连接。

进一步地，所述支撑凸起靠近所述帽盖外缘的轴向竖板与所述帽盖的端面形成有承插锂电池壳体的装配空间。

进一步地，所述帽盖的外缘处配置有定位环，所述定位环的底部与所述支撑凸起的连接底面齐平以定位卷芯，所述定位环远离帽盖中心的外侧边背向卷芯延伸至高于所述防爆刻线所处的轴向平面，同时，所述外侧边经一次弯折后形成承插锂电池壳体的装配空间。

进一步地，所述帽盖的圆心处形成有注液通道，所述注液通道向锂电池内部延伸并插入到卷芯的中孔内以定位卷芯。

进一步地，所述防爆刻线的外扩处形成有背向卷芯延伸而出的保护凸棱。

进一步地，所述帽盖上形成有背向卷芯隆起的筋条，所述筋条背向卷芯的一面用于开设所述防爆刻线，所述筋条朝向卷芯的一面形成有走料空间以收容所述帽盖在开设所述防爆刻线时产生的形变量。

进一步地，所述帽盖上被所述防爆刻线合围后的内圈的部分向卷芯处延伸以形成定位板，所述定位板在锂电池的轴向方向上位于所述支撑凸起的连接底面与所述防爆刻线所在区域的受力面之间，且位于靠近所述支撑凸起的连接底面的位置。

进一步地，所述帽盖靠近锂电池内部的一面连接有遮挡在所述防爆刻线处的支撑件，且所述支撑件与帽盖的连接点形成在所述防爆刻线的合围后的外圈，同时，所述支撑件覆盖在防爆刻线内圈处的位置开设有让电池内部的电解液或气体通过的过孔。

进一步地，所述支撑件远离所述帽盖端面的一面抵靠在锂电池内部的卷芯上。

进一步地，所述帽盖的端面上配置有铆柱，所述支撑件通过所述铆柱与所述帽盖铆接。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

本申请的电池钢帽，帽盖直接与锂电池内部的卷芯固定连接，具体可以通过穿透焊的方式进行连接，取消了帽盖与卷芯之间的过渡件集流盘降低了生产成本，同时减少了一次焊接工序，提高了锂电池的装配效率，但这又带了一个新的问题：钢盖与卷芯直接焊接，卷芯在锂电池内部震动，发生轴向运动时，卷芯会直接作用到钢盖上使得刻线破裂，导致安全功能失效，所以取消集流盘后的要点在于如何设计钢盖对卷芯的支撑结构以保护刻线，同时还要保证刻线的防爆性能。本申请的防爆刻线开设在所述帽盖的端面上，帽盖上设置向锂电池内部的卷芯延伸的支撑凸起，支撑凸起的连接底面与卷芯的一端端部固定连接，相当于支撑凸起的连接底面将卷芯定位在电池内部，减少了卷芯的震动，且防爆刻线与卷芯之间还形成安全间隔，即使卷芯发生震动也不会直接作用到防爆刻线上使得防爆刻线发生非正常破裂，同时锂电池内部的电解液或者膨胀气体依旧可以通过安全间隔所在的空间直接作用到防爆刻线上保证锂电池的防爆性能，综上所述，本申请的电池钢帽在保证锂电池的原有防爆性能的前提下，提高了锂电池的装配效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本申请的实施例1的电池钢帽的整体结构示意图；

图2为本申请的实施例1的电池钢帽的俯视图；

图3为本申请的实施例1的电池钢帽的剖面图；

图4为本申请的实施例2的电池钢帽的整体结构示意图；

图5为本申请的实施例2的电池钢帽的俯视图；

图6为本申请的实施例2的电池钢帽的剖面图；

图7为本申请的实施例3的电池钢帽的整体结构示意图；

图8为本申请的实施例3的电池钢帽的俯视图；

图9为本申请的实施例3的电池钢帽的剖面图；

图10为本申请的实施例4的电池钢帽的整体结构示意图；

图11为本申请的实施例4的电池钢帽的俯视图；

图12为本申请的实施例4的电池钢帽的剖面图；

图13为本申请的实施例5的电池钢帽的整体结构示意图；

图14为本申请的实施例5的电池钢帽的俯视图；

图15为本申请的实施例5的电池钢帽的剖面图；

图16为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的仰视图；

图17为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的俯视图；

图18为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的剖面图；

图19为本申请的实施例6的第二个具体实现方式的电池钢帽的剖面图

图20为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的整体结构示意图；

图21为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的俯视图；

图22为本申请的实施例6的第一个具体实现方式的电池钢帽的剖面图。

其中：1-帽盖，11-支撑凸起，111-连接底面，112-轴向竖板，12-装配空间，13-保护凸棱，14-筋条，15-走料空间，16-定位板，17-铆柱；2-防爆刻线，21-受力面；3-定位环，31-外侧边；4-注液通道；5-支撑件，51-过孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1-3所示，实施例1的电池钢帽，用于锂电池，包括帽盖1和开设在帽盖1端面上的防爆刻线2，帽盖1上设置有向锂电池内部延伸的支撑凸起11，支撑凸起11的连接底面111与卷芯的一端端部固定连接，具体固定连接方式可以采用穿透焊，焊接方式可选用线焊或者点焊，焊接好后，支撑凸起11的连接底面111与防爆刻线2所在区域的受力面21在锂电池的轴向方向上形成安全间隔。一方面，支撑凸起11可将卷芯定位在锂电池的壳体内保证锂电池的寿命（锂电池在震动时，内部卷芯会出现错位抽芯现象，使电池寿命降低），另一方面，支撑凸起11的连接底面111与防爆刻线2所在区域的受力面21在锂电池的轴向方向上形成的安全间隔可以防止震动的卷芯作用到防爆刻线2所在区域的受力面21，确保了锂电池的防爆性能。综上，本申请的电池钢帽在免去了集流盘的使用后还保证了锂电池的原有防爆性能，从而减少了一次焊接工序并减少了物料的使用，提高了锂电池的装配效率并降低了生产成本。

进一步地，为了方便电池钢帽与电池壳体的装配，支撑凸起11靠近帽盖1外缘的轴向竖板112与帽盖1的端面形成有承插锂电池壳体的装配空间12。即装配时，锂电池壳体的端部可以抵靠在帽盖1外缘处的端面上，同时，锂电池壳体的内壁抵靠在支撑凸起11的轴向竖板112远离圆心的面上。

实施例2

如图4-6所示，实施例2的的电池钢帽，与实施例1的基础上增加了定位环3，定位环3配置在帽盖1的外缘处，定位环3的底部沿着轴向方向朝向电池内部延伸，直至与支撑凸起11的连接底面111齐平以定位卷芯，具体地，定位环3对卷芯的定位作用体现在锂电池的装配过程中以及装配完成后，既能提高装配效率又能提高锂电池后期的稳定性，定位环3远离帽盖1中心的外侧边31背向卷芯延伸至高于防爆刻线2所处的轴向平面，这样，当外部物体沿着锂电池的轴向靠近帽盖1时，会被定位环3的外侧边31的端部阻挡而不会直接作到防爆刻线2处，降低了防爆刻线2因被外部物体碰撞而损坏的概率，定位环3的外侧边31经一次弯折后形成承插锂电池壳体的装配空间12，此处装配空间12与实施例1中的装配空间12作用相同，区别仅仅是锂电池壳体的内壁抵靠的位置，由支撑凸起11的轴向竖板112改为了定位环3的外侧边31。

实施例3

如图7-9所示，实施例3的电池钢帽在实施例2的基础上增加了注液通道4的插入锂电池内部的长度，具体地，注液通道4形成在帽盖1的圆心处，且注液通道4向锂电池内部延伸并插入到卷芯的中孔内以定位卷芯，从而进一步度提高了锂电池的使用寿命。

可选地，实施例3的支撑凸起11在形状上作了一定适应性改变，将实施例1或2中多个支撑凸起11连通到了一起，这样线焊焊接时，焊接头可以连续不间断的动作，使得焊接区域更为均匀。

实施例4

如图10-12所示，实施例4的电池钢帽在实施例3基础上，在防爆刻线2的外扩处形成有背向卷芯延伸而出的保护凸棱13。设置保护凸棱13后可以进一步降低防爆刻线2因被外部物体碰撞而损坏的概率。

作为实施例4的可选方案，帽盖1上被防爆刻线2合围后的内圈的部分向卷芯处延伸以形成定位板16，定位板16在锂电池的轴向方向上位于支撑凸起11的连接底面111与防爆刻线2所在区域的受力面21之间，且位于靠近支撑凸起11的连接底面111的位置。在锂电池的不断使用中，卷芯的震动幅度也会变得越来越大，光靠支撑凸起11的连接底面111已经不能再定位住卷芯，此时定位板16的设置可以在一定程度上减小卷芯的震动幅度，从而延缓锂电池的损耗速度，另一方面，虽然卷芯作用在定位板16时一部分力是由防爆刻线2区域承受，但卷芯并不是直接作用在防爆刻线2的某一个点，而是作用在定位板16上，定位板16所承受的力会分担到整个一圈防爆刻线2的区域，不易损坏防爆刻线2，且卷芯的震动幅度对锂电池寿命的影响是必然的，而卷芯通过定位板16对防爆刻线2的破坏作用并不明显，综上，定位板16的设置一定程度上延缓了锂电池的损耗速度，延长了锂电池的使用寿命。

实施例5

如图13-15所示，实施例5的电池钢帽与实施例4的不同之处在于，防爆刻线2的位置，具体地，帽盖1上形成有背向卷芯隆起的筋条14，筋条14背向卷芯的一面用于开设防爆刻线2，筋条14朝向卷芯的一面形成有走料空间15以收容帽盖1在开设防爆刻线2时产生的形变量。帽盖1上开设防爆刻线2时，防爆刻线2处会有走料形变的情况发生，当防爆刻线2开设在筋条14时，走料后形变的区域会形成在走料空间15内，从而保证了定位板16的平面度，提高定位板16对卷芯的定位作用，提高了锂电池产品的稳定性，延长了锂电池的寿命。

实施例6

如图16-18所示，实施例6的第一个具体实现方式是在实施例3的基础上增配了支撑件5；如图19所示，实施例6的第二个具体实现方式是在实施例4的基础上增配了支撑件5；如图20-22所示，实施例6的第三个具体实现方式是在实施例5的基础上增配了支撑件5。

具体地，帽盖1靠近锂电池内部的一面连接有遮挡在防爆刻线2处的支撑件5，且支撑件5与帽盖1的连接点形成在防爆刻线2的合围后的外圈，这样，当卷芯朝向防爆刻线2处运动时，卷芯只能够作用到支撑件5上，且支撑件5受力后的作用力最终是由防爆刻线2的外圈区域来承受的，从而防止了防爆刻线2被卷芯破坏，同时，支撑件5覆盖在防爆刻线2内圈处的位置开设有让电池内部的电解液或气体通过的过孔51，从而不影响锂电池的正常防爆功能。

进一步地，支撑件5远离帽盖1端面的一面抵靠在锂电池内部的卷芯上，从而加强对卷芯的定位以延长锂电池的使用寿命。

优选地，帽盖1的端面上配置有铆柱17，支撑件5通过铆柱17与帽盖1铆接，从而方便装配。

需要说明的是，实施例6的电池钢帽虽然增加了支撑件5，但支撑件5与帽盖1是先完成装配，而后电池钢帽作为一个整体进入到锂电池的装配过程中的，并没有增加锂电池的装配工序。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。