一种盖板组件、电芯及电子设备的制作方法

1.本实用新型属于领域电池技术领域，特别是涉及一种盖板组件、电芯及电子设备。


背景技术：

2.对于方壳电芯而言，电芯在化成工序时，正极脱出的li+嵌入至负极的石墨当中，同时界面上产生大量的副反应，生成大量气体，这些气体会加剧电芯厚度的膨胀，过度膨胀甚至可能导致电极极片之间的分离，从而恶化电芯化成界面，因此需要及时排出电芯内部产生的气体。此外，对方壳电芯而言，通常需要造凹负压封口工序对电芯进行整形后焊接密封钉。
3.目前，通用的手段是采用负压化成的方式对电芯进行化成，但化成过程中施加负压会导致大量的游离电解液被抽出，从而影响到化成界面的形成。同时在造凹负压封口工序，大量的电解液也会随着施加的负压被抽离电芯，使得电芯本体的电解液保液量难以达到设计要求。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种盖板组件、电芯及电子设备，用于解决现有技术中负压化成和造凹负压封口过程中电解液容易被抽出的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：
6.一种盖板组件，包括：
7.盖板，所述盖板上设有注液孔，所述盖板的内侧位于注液孔处设有支撑架；
8.气液分离膜，所述气液分离膜设置于所述支撑架上，并能沿所述注液孔的中心线方向滑动，在第一状态与第二状态之间切换；在所述第一状态，所述气液分离膜封闭所述注液孔；在第二状态，所述气液分离膜与所述盖板之间有沿注液孔中心线方向的间隙。
9.可选的，所述支撑架上沿平行于所述注液孔的中心线方向设置滑动导向部，所述气液分离膜上设有沿所述滑动导向部配合的滑动配合部。
10.可选的，所述注液孔的轴向设置有三组及以上的所述滑动导向部和所述滑动配合部。
11.可选的，所述支撑架上设置有用于限制气液分离膜位移的限位结构。
12.可选的，所述滑动导向部为导向支脚，所述滑动配合部为与所述导向支脚配合的配合卡槽。
13.可选的，所述滑动导向部为导向滑槽，所述滑动配合部为与所述导向滑槽配合的配合卡块。
14.可选的，所述限位结构为限位盘，所述限位盘设置于多个所述导向支脚之间。
15.可选的，所述支撑架包括所述限位盘和三个所述导向支脚，所述限位盘连接于三个所述导向支脚之间，所述气液分离膜的外沿设有三个所述配合卡槽，三个所述配合卡槽
和三个所述导向支脚一一滑动配合。
16.相应的，本实用新型还提供一种盖板组件，包括：
17.电芯本体；
18.盖板组件，所述盖板组件为上述任一种所述的盖板组件；
19.壳体，所述电芯本体放置在所述壳体内，所述壳体的顶部开设有开口；
20.其中，所述盖板扣合于所述开口上，并与所述壳体固定连接。
21.相应的，本实用新型还提供一种电子设备，包括：
22.电芯，所述电芯为上述所述的电芯。
23.本实用新型中，通过在盖板上注液孔内部设计可以滑动的气液分离膜结构，当对电芯进行负压作用时，负压作用将会吸引气液分离膜滑动靠近注液孔并将注液孔覆盖，此时电芯内的液体被气液分离膜阻挡不会从电芯内被吸出，而气液分离膜的特殊材质可以让气体通过，这就使得负压化成或者造凹负压的过程能够正常进行，且电芯内部的电解液不会被抽离出来；当向电芯内部注入电解液时，电解液的重力作用使气液分离膜朝向远离盖板组件的方向滑动，电解液则可通过盖板和气液分离膜之间的间隙注入电芯内部。与现有技术相比，通过气液分离膜的滑动和气液分离膜的特殊性质，在注入电解液时不阻挡电解液注入，在负压时能够通过气体且阻挡电解液被抽出，有效的解决了负压化成和造凹负压封口过程中电解液容易被抽出的问题。
附图说明
24.图1为本实用新型的一示例的盖板组件的结构示意图；
25.图2为本实用新型的一示例的盖板组件的另一角度的结构示意图；
26.图3为图2中a处的放大图；
27.图4为本实用新型的一示例的盖板组件的仰视图；
28.图5为图4中b-b处的结构剖视图。
29.实施例中附图标记说明包括：
30.盖板10、注液孔11、台阶12、支撑架20、导向支脚21、限位盘22、气液分离膜30、配合卡槽31。
具体实施方式
31.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
32.应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，自始至终相同附图标记表示相同的组件。
33.本实用新型中，盖板组件设置于电芯上，该电芯包括盖板组件、电芯本体和壳体，所述电芯本体放置在所述壳体内，所述壳体的顶部开设有开口；所述盖板10扣合于所述开口上，并与所述壳体固定连接；其中，盖板组件可以为下述实施例中任一实施例的盖板组
件，该电芯属于电子设备上的一部分。
34.电芯包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔板。电芯主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔板的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。
35.电子设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本技术实施例对上述电子设备不做特殊限制。
36.本实用新型中盖板组件的具体结构，结合参见图1和图5，该盖板组件包括：
37.盖板10，所述盖板10上设有注液孔11，所述盖板10的内侧位于注液孔11处设有支撑架20；
38.气液分离膜30，所述气液分离膜30设置于所述支撑架20上，并能沿所述注液孔11的中心线方向滑动，在第一状态与第二状态之间切换；在所述第一状态，所述气液分离膜30封闭所述注液孔11；在第二状态，所述气液分离膜30与所述盖板10之间有沿注液孔11中心线方向的间隙。
39.其中，盖板10的内侧为盖板10朝向电芯内部的一侧，盖板10的外侧为盖板10上位于电芯外部的一侧。气液分离膜30可以为圆形或者矩形等任意形状，气液分离膜30的面积大于注液孔11的面积，以便于气液分离膜30覆盖在注液孔11上将注液孔11密封。气液分离膜30可以直接设置在支撑架20上，也可以通过连接件设置在支撑架20上。
40.在实际实施过程中，在第一状态，在盖板10的外侧注液孔11处施加负压时，气液分离膜30在负压的吸力作用下，沿支撑架20朝向盖板10的方向滑动并最终覆盖注液孔11，此时气液分离膜30阻挡电解液通过，气液分离膜30能够使气体穿过，实现气液分离膜30封闭注液孔11；在第二状态，向注液孔11内注入电解液时，电解液的重力作用使气液分离膜30沿支撑架20朝向远离盖板10的方向滑动，使盖板组件和气液分离膜30之间出现间隙，电解液通过注液孔11后再经过缝隙注入电芯内部。
41.在一些实施例中，所述支撑架20上沿平行于所述注液孔11的中心线方向设置滑动导向部，所述气液分离膜30上设有沿所述滑动导向部配合的滑动配合部。支撑架20上的滑动导向部和企业分离膜上的滑动配合部滑动配合，能够使气液分离膜30沿注液孔11的中心
线方向滑动，以便于气液分离膜30处于第一状态或第二状态。
42.在一些实施例中，所述注液孔11的轴向设置有三组及以上的所述滑动导向部和所述滑动配合部。譬如，图2所示，设置至少三组滑动导向部和滑动配合部，能够是气液分离膜30的在注液孔11的中心线方向上滑动得更平稳，使气液分离膜30顺利的滑动至第一状态或第二状态。
43.在一些实施例中，所述支撑架20上设置有用于限制气液分离膜30位移的限位结构。限位结构能够对气液分离膜30的滑动位移进行限制，防止气液分离膜30从支撑架20上滑脱，影响气液分离膜30的使用。
44.在一些实施例中，所述滑动导向部为导向支脚21，所述滑动配合部为与所述导向支脚配合的配合卡槽31。譬如，图3和图4所示，通过导向支脚21和配合卡槽31实现气液分离膜30和支撑架20的滑动连接，能够使气液分离膜30的滑动更平稳。
45.在一些实施例中，所述滑动导向部为导向滑槽，所述滑动配合部为与所述导向滑槽配合的配合卡块。在支撑架20上开设导向滑槽，在气液分离膜30的四周设置于滑槽滑动配合的配合卡块，能够实现气液分离膜30和支撑架20的滑动连接，也能够使气液分离膜30的滑动更平稳。
46.在一些实施例中，所述限位结构为限位盘22，所述限位盘22设置于多个所述导向支脚21之间。譬如，图3和图4所示，限位盘22的设置使支撑架20结构更简单，限位盘22对气液分离膜30的限位作用更佳。
47.在一些实施例中，所述注液孔11包括为阶梯孔，所述阶梯孔的外端直径大于内端直径。譬如，图5所示，注液孔11为阶梯孔，阶梯孔中部设有台阶12，阶梯孔的上端内径大于阶梯孔的下端内径；注液孔11如此设置，更利于注液孔11的注液或者负压的使用。
48.在一些实施例中，所述支撑架20包括所述限位盘22和三个所述导向支脚21，所述限位盘22连接于三个所述导向支脚之间，所述气液分离膜30的外沿设有三个所述配合卡槽31，三个所述配合卡槽和三个所述导向支脚一一滑动配合。
49.在实际实施过程中，如图3所示，三个支撑架20均匀地部分于注液孔11的四周，导向支架的一端固定在盖板10上，限位盘22的四周固定在导向支架的另一端，气液分离膜30的直径大于限位盘22的外径，气液分离膜30的外沿设置了三个配合卡槽31，导向支脚21可以在配合卡槽31内滑动，以便于气液分离膜30在支撑架20内沿注液孔11的中心线滑动。其中，限位盘22为圆环形，且与气液分离膜30同心设置，便于更好的对气液分离膜30进行限位作用。
50.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种盖板组件，其特征在于，包括：盖板，所述盖板上设有注液孔，所述盖板的内侧位于所述注液孔处设有支撑架；气液分离膜，所述气液分离膜设置于所述支撑架上，并能沿所述注液孔的中心线方向滑动，在第一状态与第二状态之间切换；在所述第一状态，所述气液分离膜封闭所述注液孔；在第二状态，所述气液分离膜与所述盖板之间有沿注所述注液孔中心线方向的间隙。2.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于：所述支撑架上沿平行于所述注液孔的中心线方向设置滑动导向部，所述气液分离膜上设有沿所述滑动导向部配合的滑动配合部。3.根据权利要求2所述的盖板组件，其特征在于：所述注液孔的轴向设置有三组及以上的所述滑动导向部和所述滑动配合部。4.根据权利要求3所述的盖板组件，其特征在于：所述支撑架上设置有用于限制所述气液分离膜位移的限位结构。5.根据权利要求4所述的盖板组件，其特征在于：所述滑动导向部为导向支脚，所述滑动配合部为与所述导向支脚配合的配合卡槽。6.根据权利要求4所述的盖板组件，其特征在于：所述滑动导向部为导向滑槽，所述滑动配合部为与所述导向滑槽配合的配合卡块。7.根据权利要求5所述的盖板组件，其特征在于：所述限位结构为限位盘，所述限位盘设置于多个所述导向支脚之间。8.根据权利要求7所述的盖板组件，其特征在于：所述支撑架包括所述限位盘和三个所述导向支脚，所述限位盘连接于三个所述导向支脚之间，所述气液分离膜的外沿设有三个所述配合卡槽，三个所述配合卡槽和三个所述导向支脚一一滑动配合。9.一种电芯，其特征在于，包括：电芯本体；盖板组件，所述盖板组件为权利要求1-8任一项所述的盖板组件；壳体，所述电芯本体放置在所述壳体内，所述壳体的顶部开设有开口；其中，所述盖板扣合于所述开口上，并与所述壳体固定连接。10.一种电子设备，其特征在于，包括：电芯，所述电芯为权利要求9所述的电芯。

技术总结
本实用新型提供一种盖板组件、电芯及电子设备，该电子设备包括电芯，该电芯上部设置了盖板组件，该盖板组件包括盖板和气液分离膜，所述盖板上设有注液孔，所述盖板的内侧位于注液孔处设有支撑架；所述气液分离膜设置于所述支撑架上，并能沿所述注液孔的中心线方向滑动，在第一状态与第二状态之间切换；在所述第一状态，所述气液分离膜封闭所述注液孔；在第二状态，所述气液分离膜与所述盖板之间有沿注液孔中心线方向的间隙。与现有技术相比，通过气液分离膜的滑动和气液分离膜的特殊性质，在注入电解液时不阻挡电解液注入，在负压时能够通过气体且阻挡电解液被抽出，有效的解决了负压化成和造凹负压封口过程中电解液容易被抽出的问题。出的问题。出的问题。


技术研发人员：周志伟 张春芳
受保护的技术使用者：远景动力技术（鄂尔多斯市）有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/8/19