具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图9所示，本发明提供的一种电池顶盖，安装于电芯上，包括盖板1、绝缘顶板2、安装组件和极柱6，盖板1设置有容纳腔14，容纳腔14贯穿盖板1厚度方向的两侧面，极柱6与容纳腔14的腔壁间隔，极柱6通过安装组件固定在容纳腔14的腔壁上，且至少部分极柱6容置于容纳腔14内。安装组件呈环状结构，安装组件套设在极柱6的外部并密封极柱6与容纳腔14的腔壁之间的间隙。绝缘顶板2盖设于盖板1背离电池的电芯的一侧面，绝缘顶板2开设有用于避让极柱6的避让孔21，以使极柱6能够穿过避让孔21向背离盖板1的方向延伸。可以理解的是，电池包括电芯和设置于电芯的一端的电池顶盖，电芯包括外壳和容置于外壳内部的极片组件，电池顶盖安装在外壳的一端，且外壳与电该顶盖之间形成空腔，空腔内安装极片组件和填充电解液。电池顶盖上有极柱6，极柱6的一端与电芯电性连接，极柱6的另一端用于与外部设备连接，以实现电池的充放电。本实施例中，盖板1用于封堵外壳的开口，以使外壳与盖板1之间形成用于安装极片组件和填充电解液的空腔。同时，盖板1还用于安装极柱6，通过极柱6实现与外部设备的电性连接。极柱6为两个，两个极柱6分别为正极柱和负极柱，正极柱和负极柱沿盖板1的长度方向间隔设置。盖板1上设置有用于安装极柱6的容纳腔14，容纳腔14两端开口，其两个开口端分别与电池的空腔和电池的外部连通。安装组件的作用在于将极柱6固定在盖板1上，以及对容纳腔14的开口进行密封，避免电芯内部的电解液外漏。安装组件呈环形结构，极柱6呈回转体结构，位于安装组件的内环一侧的内环侧面与极柱6的侧壁连接，即极柱6穿设在安装组件上。位于安装组件的外环一侧的外环侧面与容纳腔14的腔壁连接，以使通过安装组件将极柱6固定在盖板1上。由于容纳腔14的相对的两端分别于空腔和电池的外部连通，极柱6朝向电芯的一端可通过连接组件与电芯连接，极柱6背离电芯的一端穿过容纳腔14并向电池的外部延伸，以便于与外部设备连接。绝缘顶板2盖设在盖板1背离电池的电芯的一侧面，绝缘顶板2具有绝缘性能，利用绝缘顶板2对盖板1进行覆盖，以使绝缘顶板2对盖板1实现机械保护和绝缘保护。为使极柱6裸露在电池外部，绝缘顶板2上开设有用于避让极柱6的避让孔21，以使极柱6能够依次穿过容纳腔14和避让孔21向电池的外部延伸。该结构的电池顶盖通过安装组件将极柱6固定在盖板1上，并通过绝缘顶板2盖设在盖板1背离电池的电芯的一侧，以实现对盖板1的保护，结构简单。同时，利用绝缘顶板2代替传统的顶盖包胶注塑的方式，有利于节省生产时间，进而提高生产效率。

具体地，安装组件包括密封圈3和支撑件4，密封圈3和支撑件4均呈环形结构，密封圈3位于容纳腔14靠近绝缘顶板2的一侧，支撑件4位于容纳腔14背离绝缘顶板2的一侧，密封圈3的外环侧面和支撑件4的外环侧面均与容纳腔14的腔壁连接，密封圈3的内环侧面和支撑件4的内环侧面均与极柱6连接。本实施例中，密封圈3的作用在于对极柱6进行固定以及对容纳腔14的开口进行密封，密封圈3由PPS材料制成，(Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚，简称PPS)，密封圈3具有弹性，以使密封圈3能够夹紧在极柱6与容纳腔14的腔壁之间，实现对容纳腔14的密封以及对极柱6的定位。支撑件4用于固定极柱6，使极柱6稳固的安装在容纳腔14内。密封圈3和支撑件4均为环形结构，以使密封圈3和支撑件4能够套设在极柱6的外壁上，且通过位于密封圈3和支撑件4的外环一侧的外环侧面与容纳腔14的腔壁连接，实现极柱6的固定安装。

为方便极柱6的安装固定，安装组件还包括固定件5，固定件5用于固定支撑件4，固定件5与盖板1连接，支撑件4夹设于固定件5和极柱6之间。为便于固定件5的安装，盖板1远离绝缘顶板2的一侧凹设有安装槽，安装槽的槽底与容纳腔连通，固定件5安装于安装槽内。固定件5位于容纳腔14靠近电池的电芯的一端，固定件5为环形结构，固定件5靠近容纳腔14的腔壁的一端为连接端51，固定件5通过连接端51与安装槽的槽壁连接固定，固定件5背离连接端51的一端为自由端，固定件5的自由端朝向安装槽的中心延伸。即位于固定件5的外环的一侧与安装槽的槽壁连接，位于固定件5的内环的一侧向容纳腔14的中心延伸。

本实施例中，为便于极柱6的安装以及提高极柱6的安装稳定性，极柱6包括极柱本体和设置于极柱本体的侧壁上的第一凸台61，第一凸台61背离极柱本体的一端朝向容纳腔14的腔壁延伸，第一凸台61和极柱本体一体成型。由于第一凸台61凸出于极柱本体的外壁，在安装极柱6时，可将第一凸台61插接于密封圈3和支撑件4之间，有利于提高极柱6的安装稳定性。当然，作为优选方案，支撑件4注塑成型。安装时，先将极柱6通过密封圈3固定在容纳腔14内，实现对极柱6的定位。然后将固定件5的外环侧面与腔壁焊接固定，以使固定件5、腔壁、密封圈3和极柱6之间形成一个用于容纳支撑件4的注塑腔，再向注塑腔内注塑形成支撑件4。该方式不仅可通过支撑件4对极柱6进行固定，同时可提高安装组件的整体密封性，避免电芯内部的电解液沿安装组件的缝隙渗透。

具体地，密封圈3的外环侧面包括两个呈夹角设置的第一外侧面31和第二外侧面32，第一外侧面31和第二外侧面32均与容纳腔14的腔壁抵接，密封圈3的内环侧面包括两个呈夹角设置的第一内侧面33和第二内侧面34，第一内侧面33与第一凸台61抵接，第二内侧面34与极柱6的侧壁抵接。本实施例中，密封圈3呈“L”形，第一外侧面31和第二外侧面32相互垂直，第一内侧面33和第二内侧面34相互垂直，且第一外侧面31和第一内侧面33与容纳腔14的轴线方向垂直，第二外侧面32和第二内侧面34与容纳腔14的轴线方向平行。通过将密封圈3的内环侧面和外环侧面设置为两个相互垂直的侧面，有利于通过密封圈3对极柱6分别沿容纳腔14的轴向和径向进行定位，提高极柱6的安装精度。作为优选方案，盖板1包括盖板本体和设置于盖板本体朝向绝缘顶板2的一侧的凸起部，凸起部围设于极柱6的周部，凸起部包括相互垂直设置的第一凸起部11和第二凸起部12，第一凸起部11的一端与盖板本体连接，且第一凸起部11与盖板本体垂直设置。第一凸起部11的另一端与第二凸起部12的一端连接，第二凸起部12远离第一凸起部11的一端朝向容纳腔14的中心延伸，第二凸起部12朝向极柱6的一侧面与密封圈3的第二外侧面32抵接。通过设置第一凸起部11和第二凸起部12，有利于延长容纳腔14的长度，为极柱6和安装组件提供充足的安装空间。同时，通过第一凸起部11和第二凸起部12使容纳腔14的腔壁形成一个用于安装密封圈3的装配台阶，以方便密封圈3的安装和定位。

具体地，极柱6和支撑件4中的一个设置有第一凹槽62，极柱6和支撑件4中的另一个设置有与第一凹槽62配合的第一凸柱41，第一凸柱41与第一凹槽62插接。本实施例中，第一凹槽62设置于极柱6的第一凸台61上，第一凸柱41设置于支撑件4上。由于极柱6通过第一凸台61插设在密封圈3与支撑件4之间，因此第一凸台61背离密封圈3的一侧面与支撑件4抵接。第一凹槽62开设在第一凸台61背离密封圈3的一侧面上。由于支撑件4与极柱6之间通过第一凸柱41和第一凹槽62插接，有利于对极柱6进行限位，避免极柱6绕其自身轴线转动，以进一步提高极柱6的安装稳定性。作为优选方案，第一凹槽62为多个，第一凸柱41与第一凹槽62一一对应设置。多个第一凹槽62沿极柱6的圆周方向均匀间隔分布。当然，在其他实施例中，还可以将多个第一凹槽62设置于支撑件4上，多个第一凸柱41设置于极柱6上，多个第一凹槽62沿支撑件4的圆周方向间隔分布。

具体地，为提高支撑件4和固定件5之间的连接稳定性，固定件5和支撑件4中的一个设置有第二凹槽52，固定件5和支撑件4中的另一个设置有与第二凹槽52配合的第二凸柱42，第二凸柱42与第二凹槽52插接。本实施例中，第二凹槽52设置于固定件5上，第二凸柱42设置于支撑件4上。固定件5呈环形结构，固定件5的自由端朝向容纳腔14的中心延伸，且第二凹槽52开设在固定件5的自由端。支撑件4靠近其内环的一端朝向电芯的方向延伸，以使支撑件4能够覆盖固定件5的内环侧面。作为优选方案，第二凹槽52为多个，第二凸柱42与第二凹槽52一一对应设置。多个第二凹槽52沿固定件5的圆周方向均匀间隔分布。当然，在其他实施例中，还可以将多个第二凹槽52设置于支撑件4上，多个第二凸柱42设置于固定件5上，多个第二凹槽52沿支撑件4的圆周方向间隔分布。

具体地，与正极柱连接的支撑件4内含有导电粒子，以使正极柱与盖板1之间通过支撑件4电性连接。可以理解的是，支撑件4和密封圈3均为绝缘材料制成，以使极柱6与盖板1之间绝缘连接。为提高电池使用时的安全性，在与正极柱对应的支撑件4内添加少量的导电粒子，使正极柱与盖板1之间能够导通，以使两者之间处于微弱的导电状态。

具体地，绝缘顶板2与盖板1粘接。为方便绝缘顶板2的安装，在绝缘顶板2朝向盖板1的一侧面设置背胶层，通过背胶层使绝缘顶板2与盖板1粘接。绝缘顶板2的形状与盖板1配合设置，以使绝缘顶板2与盖板1之间能够贴合在一起。本实施例中，参照图3和图7所示，盖板1上设置有凸起部，凸起部朝向盖板1背离电芯的一侧延伸，以使凸起部凸出于盖板1背离电芯的一侧面。绝缘顶板2上与凸起部对应的位置设置有第二凸台24，第二凸台24为腔体结构，第二凸台24内的腔体与绝缘顶板2靠近盖板1的一侧面连通，以使盖板1的凸起部能够插设于腔体内。避让孔21开设在第二凸台24上，避让孔21与腔体连通。极柱6背离电芯的一端设置有安装台阶63，极柱6的一端穿过避让孔21向电池的外部延伸，并使第二凸台24的内壁与安装台阶63抵接，实现绝缘顶板2对盖板1以及安装在盖板1上的安装组件进行全面包覆，起到对盖板1以及安装组件的机械保护和绝缘保护。

具体地，盖板1上还设置有防爆阀，防爆阀的两端分别与电芯的空腔和电池的外部连通，以使使用过程中电池出现安全事故时可通过防爆阀进行泄压，提高使用安全性。绝缘顶板2上开设有防爆孔23，防爆阀的出口端与防爆孔23连通，绝缘顶板2上还设置有防护膜22，防护膜22用于选择性封堵防爆孔23。可以理解的是，防爆阀在电池内部压力超过设定值时进行泄压，通常情况下防爆孔23处于待使用状态，仅在泄压时防爆孔23与电池的外部连通，实现泄压。利用防护膜22盖设在防爆孔23上，有利于对防爆孔23进行保护，避免外界杂质进入防爆孔23。防护膜22采用低强度材料制成，或者防护膜22利用低粘度的胶层与绝缘顶板2粘接，以使当防爆阀泄压时，喷射出的气体或者液体能够冲破防护膜22，使防爆阀与电池的外部连通。

具体地，盖板1上还开设有注液孔13。注液孔13用于向电芯的内部注入电解液。电解液注入完成后对注液孔13进行封堵。

具体地，该电池顶盖还包括绝缘支架7，绝缘支架7设置于盖板1朝向电芯的一侧面。绝缘支架7采用绝缘材料制成，绝缘支架7位于盖板1与电芯之间，起绝缘保护和支撑盖板1的作用。

本实施例的显著效果为：该电池顶盖通过安装组件将极柱6固定在盖板1上，并通过绝缘顶板2盖设在盖板1背离电池的电芯的一侧，以实现对盖板1的保护，结构简单。同时，利用绝缘顶板2代替传统的顶盖包胶注塑的方式，有利于节省生产时间，进而提高生产效率。

还提供一种电池，包括上述的电池顶盖和电芯。电芯包括外壳和设置于外壳内的极片组件，电池顶盖安装在外壳的开口端。极柱6朝向电芯的一端与电芯电性连接，实现电芯与外部设备的连接。该电池由于在盖板1背离电芯的一侧面盖设绝缘顶板2，避免盖板1裸露在外，具有良好的绝缘性能。同时避免了传统的包胶注塑方式对盖板1以及极柱6进行保护，安装方便，进而有利于提高生产效率。

还提供一种电池制备工艺，包括以下步骤：

步骤S1、分别将盖板1、绝缘顶板2、极柱6以及安装组件的密封圈3和固定件5制作成型；

步骤S2、装配盖板1、密封圈3和极柱6，使密封圈3夹紧在极柱6与盖板1之间，焊接固定件5与盖板1，并使盖板1、密封圈3、极柱6和固定件5之间形成一端开口的注塑腔；

步骤S3、向注塑腔注塑形成支撑件4；

步骤S4、在盖板1朝向电池的电芯的一侧面安装绝缘支架7，盖板1、安装组件、极柱6和绝缘支架7形成顶盖组件；

步骤S5、将顶盖组件与电芯的极片组件连接，并将极片组件安装在电芯的外壳内，然后将顶盖组件与外壳的开口焊接密封；

步骤S6、电池注液；

步骤S7、将绝缘顶板2安装在盖板1背离电芯的一侧面。

本实施例中，步骤S1中，盖板1和盖板1上的凸起部一体冲压成型，正极柱的材料为铝，负极柱的材料为铜铝合金，正负极柱均由板材冲压形成。固定件5为金属材料制成，固定件5采用锻压成型，以提高固定件5的材料密度和支撑强度，提高安装组件和极柱6的安装稳定性。例如，固定件5的原材料厚度为t1，固定件5的设计厚度为t2，t1＞t2。

步骤S2中，参照图3所示，对盖板1、密封圈3和极柱6进行组装。先将密封圈3套设在极柱6的周部，使密封圈3的第一内侧面33和第二内侧面34分别与第一凸台61和极柱本体的侧壁抵接。然后将极柱6和密封圈3插入盖板1的容纳腔14内，并使密封圈3的第一外侧面31与第二凸起部12抵接，实现密封圈3被夹紧在极柱6与容纳腔14的腔壁之间。密封圈3对极柱6进行定位和预固定，使极柱6与容纳腔14同轴。然后焊接固定件5，使容纳腔14的腔壁、密封圈3、极柱6和固定件5之间围设形成注塑腔，注塑腔朝向容纳腔14的中心的一侧具有开口，通过该开口向注塑腔内填充注塑材料。为保证极柱6的安装质量，在焊接固定件5后，沿背离电芯的方向对极柱6施加压力，以使密封圈3被夹紧在极柱6与盖板1之间。焊接固定件5时，密封圈3会出现松动。因此在焊接固定件5后对极柱6和密封圈3进行挤压，促进极柱6和密封圈3安装稳固。

步骤S3中，向注塑腔注塑形成支撑件4。具体地，使盖板1靠近电芯的一侧面朝向上方，通过注塑腔的开口向其内部填充注塑材料，并使注塑材料充满注塑腔，以使支撑件4的外表面分别与腔壁、密封圈3、极柱6和固定件5连接，以实现对极柱6的固定。

步骤S4中，在盖板1朝向电芯的一侧面安装绝缘支架7，绝缘支架7为PPS材料制成，绝缘支架7采用热压成型。绝缘支架7与盖板1焊接固定。并使盖板1、安装组件、极柱6和绝缘支架7形成顶盖组件。

步骤S5中，将顶盖组件与电线的极片组件连接，即使极柱6与极片组件上的极耳连接，再将极片组件安装在电芯的外壳内，然后将顶盖组件与外壳的开口端焊接在一起，以使顶盖组件对外壳的空腔进行封闭。

步骤S6中，通过盖板1上的注液孔13进行注液，使电解液填充在空腔内。填充完成后对注液孔13进行封盖。

步骤S7中，在绝缘顶板2朝向盖板1的一侧面设置背胶，并将绝缘顶板2粘接在盖板1背离电芯的一侧面。

该工艺通过先装配盖板1、密封圈3、极柱6和固定件5，然后注塑形成支撑件4，实现对极柱6的固定，使之形成顶盖组件。再将顶盖组件与电芯安装，注液后安装绝缘顶板2，避免了安装盖板1后对盖板1进行包胶注塑，有利于提高装配效率。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。