一种无极柱三元锂电池盖板论文和设计-邓越川

全文摘要

本实用新型公开了一种无极柱三元锂电池盖板，它涉及锂电池盖板领域，它包含顶盖片、正极板安装孔、负极板安装孔、U型正极板、U型负极板、第一PPS纳米一体注塑件、第二PPS纳米一体注塑件、翻转片，顶盖片的两端分别设置有正极板安装孔和负极板安装孔，正极板安装孔内安装有U型正极板，负极板安装孔内安装有U型负极板，U型正极板和U型负极板与顶盖片的连接处分别设置有第一PPS纳米一体注塑件和第二PPS纳米一体注塑件，U型正极板的一侧安装有翻转片。它通过将翻转片安装在正极板一侧，采取先纳米注塑后激光焊接的方式来操作，规避了因焊接翻转片后难以避位造成的翻转片中灌入PPS塑胶的问题。

主设计要求

1.一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：它包含顶盖片(1)、正极板安装孔(2)、负极板安装孔(3)、U型正极板(4)、U型负极板(5)、第一PPS纳米一体注塑件(6)、第二PPS纳米一体注塑件(7)、翻转片(8)，顶盖片(1)的两端分别设置有正极板安装孔(2)和负极板安装孔(3)，正极板安装孔(2)内安装有U型正极板(4)，负极板安装孔(3)内安装有U型负极板(5)，U型正极板(4)和U型负极板(5)与顶盖片(1)的连接处分别设置有第一PPS纳米一体注塑件(6)和第二PPS纳米一体注塑件(7)，U型正极板(4)的一侧安装有翻转片(8)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：所述的顶盖片(1)的中部设置有防爆孔(9)，防爆孔(9)内安装有防爆阀(10)，防爆阀(10)的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜(11)。

3.根据权利要求1所述的一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：所述的顶盖片(1)、U型正极板(4)和U型负极板(5)上均设置有数个冲压吸附孔(12)。

4.根据权利要求1所述的一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)和U型负极板(5)上均设置有PPS纳米注塑进胶孔(13)。

5.根据权利要求1所述的一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)采用常规铝板制成，U型负极板(5)采用固相轧制铜铝复合材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种无极柱三元锂电池盖板，其特征在于：所述的U型正极板(4)的中间通过五金冲压出一条凹槽(4-1)，其左右长宽为0.3mm。

设计说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种无极柱三元锂电池盖板，属于锂电池盖板技术领域。

背景技术：

目前新能源汽车主流动力为电动系统，制约电动系统发展的并非电机，而是最核心的电池。目前市面上在售的电动车基本都是使用锂离子电池，不过锂离子电池还有两种类型，分别是三元锂电和磷酸铁锂电池，与磷酸铁锂不同的是，三元锂电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或者重量下，三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外，在循环性能、大倍率充电和耐低温性能等方便，三元锂电池也有很大的优势。套用到实际使用场景中，三元锂电池相比磷酸铁锂电池，更加适应现在以及未来的家用电动汽车，但是三元锂电池因其安全性的原因，导致在结构上和测试上都要比磷酸铁锂电池更加复杂。

目前市场上三元锂电池的结构主要是采用压铆结构，构成的主要零配件众多，生产加工工序繁杂，耗时且成本高。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种无极柱三元锂电池盖板，抛去传统极柱结构的制约，改革、优化结构和制程工艺，通过将正、负极板经过冲压成型取缔正、负极柱，再经过纳米注塑成型工艺直接使其连通盖板内外。

本实用新型的一种无极柱三元锂电池盖板，它包含顶盖片、正极板安装孔、负极板安装孔、U型正极板、U型负极板、第一PPS纳米一体注塑件、第二PPS纳米一体注塑件、翻转片，顶盖片的两端分别设置有正极板安装孔和负极板安装孔，正极板安装孔内安装有U型正极板，负极板安装孔内安装有U型负极板，U型正极板和U型负极板与顶盖片的连接处分别设置有第一PPS纳米一体注塑件和第二PPS纳米一体注塑件，U型正极板的一侧安装有翻转片。

作为优选，所述的顶盖片的中部设置有防爆孔，防爆孔内安装有防爆阀，防爆阀的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜。

作为优选，所述的顶盖片、U型正极板和U型负极板上均设置有数个冲压吸附孔，不仅可以增加顶盖片、U型正极板和U型负极板与塑胶之间的吸附紧密度，还能确保正负极不漏气，泄漏率小于1.0*10-7pa.m^3\/s。

作为优选，所述的U型正极板和U型负极板上均设置有PPS纳米注塑进胶孔，增强后续PPS注塑时的流动性，使注塑出来的成品更加饱满和更强的附着力。

作为优选，所述的U型正极板采用常规铝板制成，材料具有普遍性易采购，厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，生产效率很高，U型负极板采用固相轧制铜铝复合材料制成，可靠性高，不易断裂，产品一致性好，铜铝复合板厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，成型后的“U”形极板可直接取缔正、负极柱担负起电池内外连接的作用。

作为优选，所述的U型正极板的中间通过五金冲压出一条凹槽，其左右长宽为0.3mm，主要用以区分可焊接区和不可焊接区，一般在翻转片正上方不做任何焊接。

本实用新型的有益效果：

1、在确保常规动力电池盖板性能的前提下，传统动力盖板中的密封圈组装、极柱组装、绝缘塑胶件组装都省略了，减少了零部件数量及有效减少了加工工序，密封圈、极柱等配件的摒弃，导致该新型结构组成配件少，大大降低了成本，零配件的减少也直接减轻产品的单重，高度的降低也最大限度的增加了电池内外部空间的使用率；

2、纳米注塑工艺极大地简化盖板制造过程，制造过程中的设备投入及使用成本较低，且纳米注塑时安全和可回收的，对环境影响小；

3、通过将翻转片安装在正极板一侧，采取先纳米注塑后激光焊接的方式来操作，规避了因焊接翻转片后难以避位造成的翻转片中灌入PPS塑胶的问题。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1的背面结构示意图；

图5为本实用新型的立体结构示意图；

图6为图5的背面结构示意图；

图7为本实用新型的分解结构示意图。

1-顶盖片；2-正极板安装孔；3-负极板安装孔；4-U型正极板；4-1-凹槽；5-U型负极板；6-第一PPS纳米一体注塑件；7-第二PPS纳米一体注塑件；8-翻转片；9-防爆孔；10-防爆阀；11-PET防爆阀保护贴膜；12-冲压吸附孔；13-PPS纳米注塑进胶孔。

具体实施方式：

如图1-图7所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含顶盖片1、正极板安装孔2、负极板安装孔3、U型正极板4、U型负极板5、第一PPS纳米一体注塑件6、第二PPS纳米一体注塑件7、翻转片8，顶盖片1的两端分别设置有正极板安装孔2和负极板安装孔3，正极板安装孔2内安装有U型正极板4，负极板安装孔3内安装有U型负极板5，U型正极板4和U型负极板5与顶盖片1的连接处分别设置有第一PPS纳米一体注塑件6和第二PPS纳米一体注塑件7，U型正极板4的一侧安装有翻转片8。

其中，所述的顶盖片1的中部设置有防爆孔9，防爆孔9内安装有防爆阀10，防爆阀10的上表面设置有PET防爆阀保护贴膜11；所述的顶盖片1、U型正极板4和U型负极板5上均设置有数个冲压吸附孔12，不仅可以增加顶盖片1、U型正极板4和U型负极板5与塑胶之间的吸附紧密度，还能确保正负极不漏气，泄漏率小于1.0*10-7pa.m^3\/s；所述的U型正极板4和U型负极板5上均设置有PPS纳米注塑进胶孔13，增强后续PPS注塑时的流动性，使注塑出来的成品更加饱满和更强的附着力；所述的U型正极板4采用常规铝板制成，材料具有普遍性易采购，厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，生产效率很高，U型负极板5采用固相轧制铜铝复合材料制成，可靠性高，不易断裂，产品一致性好，铜铝复合板厚度及成型形状可任意调节，有利于根据使用需求设计，成型后的“U”形极板可直接取缔正、负极柱担负起电池内外连接的作用；所述的U型正极板4的中间通过五金冲压出一条凹槽4-1，其左右长宽为0.3mm，主要用以区分可焊接区和不可焊接区，一般在翻转片正上方不做任何焊接。

本具体实施方式的工艺流程：a、正、负极板U形冲压成型：利用五金冲压模具对极板原材料施加压力，使其塑性变形折弯角度≥45°，最后落料成型，角度的硬性规定是为后续组装入顶盖片1做准备，因正、负极板尺寸的不同，也为其正常生产做了天然的防呆处理，翻转片8位于U型正极板4一侧，为确保翻转片8的性能，一般在翻转片8的正上方不做任何焊接，为划分U型正极板4的可焊接区和不可焊接区，在U型正极板4中间五金冲压出一条0.3mm左右长宽的凹槽用以区分；b、U型正极板4、U型负极板5与顶盖片1的组装：将未完全折完成型的极板以口部朝防爆阀10的方向组装，短边在上，长边在下，组装后的极板与顶盖片1保持着≥45°的装配角度，需经过五金模轻拍加工使其与顶盖片1平行，加工完成后的极板形成类似“U”形的结构件；c、顶盖片1、U型正极板4和U型负极板5的纳米注塑成型工艺：注塑的材料必须使用PPS纳米材料，并对顶盖片1及U型正极板4和U型负极板5的表面进行纳米化处理，然后采用PPS一体化纳米注塑成型，从而实现极板与顶盖片1的绝缘及密封性能；d、顶盖片1的防爆方面：摒弃传统模式上的防爆阀10焊接制程工艺：本结构采用一体防爆模式实现防爆，顶盖片1外形冲压成型后，CNC电脑锣加工出防爆阀最大外围尺寸边，并保证防爆处的整体壁厚为0.5±0.05mm。最后冲压刻痕，根据爆破压力的变化来调节刻痕深度。这种一体化的防爆结构，大大降低了因为焊接工艺不稳定等情况引起的电池漏气不良等不安全因素。

本具体实施方式在确保常规动力电池盖板性能的前提下，传统动力盖板中的密封圈组装、极柱组装、绝缘塑胶件组装都省略了，减少了零部件数量及有效减少了加工工序，密封圈、极柱等配件的摒弃，导致该新型结构组成配件少，大大降低了成本，零配件的减少也直接减轻产品的单重，高度的降低也最大限度的增加了电池内外部空间的使用率；纳米注塑工艺极大地简化盖板制造过程，制造过程中的设备投入及使用成本较低，且纳米注塑时安全和可回收的，对环境影响小；通过将翻转片安装在正极板一侧，采取先纳米注塑后激光焊接的方式来操作，规避了因焊接翻转片后难以避位造成的翻转片中灌入PPS塑胶的问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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主设计要求

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