本申请涉及锂离子电池,尤其是涉及一种盖板组件及圆柱锂电池。
背景技术:
1、相关技术中,可以采用在顶盖上构造极柱铆接结构作为圆柱锂电池的正极,该极柱铆接结构通常包括由金属材料制成的极柱以及塑胶材料制成的上塑胶件,其中,通过极柱的翻边与上塑胶件之间的铆接力来实现对极柱的密封和固定。然而,由于上塑胶件的硬度和强度远远小于极柱的硬度和强度,因此,在长时间使用过程中,极柱频繁晃动以致铆接失效,从而出现极柱相对于上塑胶件扭转的情况,以致导致锂电池失效。进一步而言,极柱晃动还会导致上塑胶件发生变形,进而导致上塑胶件发生松动以致扭转,如果极柱随着上塑胶件一起扭转,则会造成锂电池失效,特别是,对于用于恶劣工况例如电动工具的锂电池,由于锂电池会处于长期振动的工况下,这一问题尤为凸显。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种盖板组件及圆柱锂电池,以至少解决现有的盖板组件中极柱、上塑胶件在长时间使用过程中以及在恶劣工况下容易发生扭转的技术问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种盖板组件,包括:
3、盖板,所述盖板设有贯穿的第一安装孔,所述第一安装孔的孔壁沿周向构造有交替的第一凸部和第一凹部;
4、上塑胶件,包括穿设于所述第一安装孔中的凸缘,所述上塑胶件设有贯穿所述凸缘的第二安装孔,所述凸缘的外壁沿周向构造有交替的第二凸部和第二凹部,且所述第二安装孔的孔壁沿周向构造有交替的第三凸部和第三凹部;
5、极柱,包括穿设于所述第二安装孔的连接部所述连接部的外壁沿周向构造有交替的第四凸部和第四凹部;
6、其中,各所述第一凸部一一对应嵌套于各所述第二凹部,各所述第二凸部一一对应嵌套于各所述第一凹部,以限制所述上塑胶件相对于所述盖板转动,各所述第三凸部一一对应嵌套于各所述第四凹部,各所述第四凸部一一对应嵌套于各所述第三凹部,以限制所述极柱相对于所述上塑胶件转动。
7、根据本申请实施例的盖板组件,至少具有如下有益效果:
8、本申请实施例的盖板组件,构造于盖板的第一凸部、第一凹部与构造于上塑胶件的第二凸部、第二凹部共同构成一防扭转结构,由于该防扭转结构的限位作用,上塑胶件和盖板之间不容易发生相对转动,同时,构造于上塑胶件的第三凸部、第三凹部与构造于极柱的第四凸部、第四凹部共同构成一防扭转结构,由于该防扭转结构的限位作用,极柱和上塑胶件之间也不容易发生相对转动,由此,包含上述盖板组件的锂电池经过长时间使用或者在恶劣工况下使用时,由于盖板、上塑胶件及极柱之间的扭力强度较强,上塑胶件和极柱均不容易发生扭转,从而能够提高锂电池的可靠性和安全性。
9、在一种可能的实施方式中,所述第一安装孔的孔壁在顶部沿周向构造有凸棱,所述凸缘的外壁沿周向构造有与所述凸棱相配合的定位槽,所述凸棱包覆于所述定位槽中,以限制所述上塑胶件沿所述第一安装孔的轴向方向移动。通过设置定位槽以及包覆于其中的凸棱,可以限制上塑胶件沿第一安装孔的轴向方向移动,可以避免上塑胶件沿第一安装孔的轴向方向产生移动。
10、在一种可能的实施方式中,所述凸棱由所述凸缘受下压力作用与所述凸棱挤压产生弹性变形挤入到所述定位槽中,所述下压力由对所述极柱的铆压动作提供。此种组装方式快捷方便,能够大大提高凸棱与定位槽之间连接的效率,并且通过利用对极柱的铆压工序提供下压力,无需增加额外的工具和工序,利用铆接工艺直接实现盖板与上塑胶件的卡扣连接,十分方便。
11、在一种可能的实施方式中,所述凸棱仅构造于各所述第一凹部处,所述定位槽仅构造于各所述第二凸部处。通过合理设置凸棱于定位槽的位置,能够减少上塑胶件以及盖板的制造难度及成本,以及减少对上塑胶件强度的影响。
12、在一种可能的实施方式中,以所述盖板的厚度为h,所述凸棱的高度为h1,满足:h1/h=20%~50%。通过合理设计凸棱的高度,能够有效起到将上塑胶件轴向锁定的目的外,还能够提高盖板与上塑胶件的装配工艺性以及连接稳定性。
13、在一种可能的实施方式中,所述凸棱设置于所述第一安装孔的孔壁的顶部,所述凸棱的顶面的与所述盖板的顶面平滑过渡连接。通过将凸棱设置于第一安装孔的孔壁的顶部,并使得凸棱的顶面的与所述盖板的顶面平滑连接,因此,无需额外的装配动作即可通过凸棱对凸缘做初步定位,以便于后续铆接工序提供下压力将凸棱卡入到定位槽中,十分方便。
14、在一种可能的实施方式中,所述凸棱的顶面设置为沿径向方向朝所述第一安装孔的内部倾斜。通过将凸棱的顶面设置为沿径向方向朝所述第一安装孔的内部倾斜,能够对凸缘进行导向,进而顺利地朝向第一安装孔的中心方向压缩并产生形变,以提高装配的效率及质量。
15、在一种可能的实施方式中,所述凸棱的顶面的倾斜角度为α,满足,20°≤α≤50°。通过合理设计凸棱的顶面的倾斜角度,一方面提高装配的效率,另一方面保证限位效果。
16、在一种可能的实施方式中,所述第二凸部、所述第二凹部、所述第三凸部和所述第三凹部由所述凸缘的壁部沿所述第二安装孔的径向以及周向交替曲折延伸形成。通过将凸缘的壁部设置为沿周向以及径向交替曲折延伸,从而形成第二凸部、所述第二凹部、所述第三凸部和所述第三凹部,上塑胶件结构紧凑简单,便于加工,并且具有重量轻、易于组装等优点。
17、本申请第二方面实施例提供一种圆柱锂电池,包括上述第一方面实施例的盖板组件。
18、根据本申请实施例的圆柱锂电池,至少具有如下有益效果:
19、本申请实施例的圆柱锂电池,在长时间使用或在恶劣工况下使用时,由于盖板、上塑胶件及极柱之间的扭力强度较强,上塑胶件和极柱均不容易发生扭转,从而该圆柱锂电池具有可靠性和安全性高的特点。
1.一种盖板组件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的盖板组件,其特征在于,所述第一安装孔(11)的孔壁沿周向构造有凸棱(113),所述凸缘(21)的外壁沿周向构造有与所述凸棱(113)相配合的定位槽(213),所述凸棱(113)包覆于所述定位槽(213)中,以限制所述上塑胶件(20)沿所述第一安装孔(11)的轴向方向移动。
3.根据权利要求2所述的盖板组件,其特征在于,所述凸棱(113)由所述凸缘(21)受下压力作用与所述凸棱(113)挤压产生弹性变形挤入到所述定位槽(213)中,所述下压力由对所述极柱(30)的铆压动作提供。
4.根据权利要求3所述的盖板组件,其特征在于,所述凸棱(113)仅构造于各所述第一凹部(112)处,所述定位槽(213)仅构造于各所述第二凸部(211)处。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的盖板组件,其特征在于,以所述盖板的厚度为h,所述凸棱(113)的高度为h1,满足:h1/h=20%~50%。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的盖板组件,其特征在于,所述凸棱(113)设置于所述第一安装孔(11)的孔壁的顶部,所述凸棱(113)的顶面的与所述盖板(10)的顶面平滑过渡连接。
7.根据权利要求5所述的盖板组件,其特征在于,所述凸棱(113)的顶面设置为沿径向方向朝所述第一安装孔(11)的内部倾斜。
8.根据权利要求7所述的盖板组件,其特征在于,所述凸棱(113)的顶面的倾斜角度为α,满足,20°≤α≤50°。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的盖板组件,其特征在于,所述第二凸部(211)、所述第二凹部(212)、所述第三凸部(221)和所述第三凹部(222)由所述凸缘(21)的壁部沿所述第二安装孔(22)的径向以及周向交替曲折延伸形成。
10.一种圆柱锂电池,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项所述的盖板组件。