CN111129366A - 储能装置的端子以及储能装置的壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储能装置的端子以及储能装置的壳体，包括：导体层，所述导体层呈板状结构，所述导体层具有相对设置的两个表面；以及绝缘层，所述绝缘层围绕所述导体层的至少一个表面的边缘设置。本发明的一个技术效果在于，端子与壳体之间形成密封连接，内压增高时，能够在二者的连接处进行泄压。通过端子与外部连接，简化了储能装置的结构。
Description
技术领域
本发明涉及储能器件，更具体地，涉及一种储能装置的端子以及储能装置的壳体。
背景技术
随着储能技术的发展，储能装置被应用与大多数产品上，为其提供电力。例如，应用在电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动工具、电动玩具、太阳能光伏发电系统、风力发电系统、移动通讯基站、大型服务器备用ups电源、应急照明、便携移动电源及矿山安全设备等多种领域。以及笔记本电脑、led手电筒、手机、移动dvd、gps等产品。
储能装置包括壳体和电芯，现有的储能装置在电芯设置极耳，将极耳从壳体的引出到壳体外部。极耳引出壳体的结构中，极耳需要弯折并进行封边。弯折容易使极耳损坏，极耳弯折出的角度不易控制。封边工序非常困难，容易导致储能装置漏液。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种储能装置的端子以及储能装置的壳体的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种储能装置的端子，包括：
导体层，所述导体层呈板状结构，所述导体层具有相对设置的两个表面；以及
绝缘层，所述绝缘层围绕所述导体层的至少一个表面的边缘设置。
可选地，所述绝缘层通过注塑或者粘结的方式与所述导体层复合在一起。
可选地，所述绝缘层呈环形。
可选地，所述绝缘层的材质为塑料或者橡胶。
可选地，所述绝缘层为热塑材料。
可选地，所述导体层的材质为金属、碳纤维、导电玻璃、导电塑料、导电陶瓷或者半导体。
可选地，所述导体层呈圆形、椭圆形或者矩形。
可选地，在所述导体层的至少一个表面上设置有凸起。
根据本发明的第二方面，提供了一种储能装置的壳体，包括壳体本体和上述的任意一项所述的端子，所述壳体本体的内部形成腔体，所述壳体本体具有与所述腔体连通的开窗结构，所述端子覆盖所述开窗结构，所述绝缘层与所述壳体本体形成密封连接。
可选地，通过粘结或者热压的方式将所述绝缘层与所述壳体本体形成密封连接。
根据本公开的一个实施例，端子与壳体之间形成密封连接，内压增高时，能够在二者的连接处进行泄压。通过端子与外部连接，简化了储能装置的结构。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本公开一个实施例的端子的结构示意图。
图2是本公开一个实施例的设置有开窗结构的壳体的结构示意图。
图3是本公开一个实施例的端子安装在壳体开窗结构上的结构示意图。
图中，11为导体层，12为绝缘层，2为壳体本体，21为开窗结构。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：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。
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。
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说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，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例子可以具有不同的值。
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。
现有技术中的储能装置中，例如软包电池，从两个半壳体间引出极耳与外部链接。极耳从壳体间引出的电池结构中，极耳需要占用壳体间的空间，在极耳处密封壳体困难，容易导致泄露。电池在使用的过程中，会出现内部压力增加的情况，电池现有的结构中，容易出现因内部压力增加导致电池爆炸、泄露等问题。引出到壳体以外的极耳部分增加了电池整体的体积，以及引出的极耳还需要进行弯折，极耳弯折的角度难以控制。引出极耳的方式制造的软包电池工艺难度大。
根据本发明的一个实施例，提供了一种储能装置的端子，如图1所示，该端子包括：导体层11，所述导体层11呈板状结构，所述导体层11具有相对设置的两个表面；以及绝缘层12，所述绝缘层12围绕所述导体层11的至少一个表面的边缘设置。
储能装置例如可以是电池、电容器等。电池可以是软包电池或钢壳电池等电池。储能装置内广泛用于各种用电设备，例如电动车辆、玩具、手机、电脑等设备。
在该实施例中，公开的端子能够用于储能装置，该端子的导体层11能够导电，用于与电池内部引出电极的电连接部电连接，使端子成为电池引出的电极。电连接部例如可以是电池中电芯的电极延伸出的连接部。
导体层11呈板状结构，具有有效的接触面积，与内部电极、外部电路的连接更方便可靠。例如，内部电极为电芯的正极或负极。与外部电路连接为外部电路对应的电极与导体层11连接。例如，内部电极连接在导体层11位于电池内部的表面，外部电路连接在与位于电池内部的表面相对的另一个表面上。
绝缘层12围绕导体层11的至少一个表面的边缘设置，能够使导体层11和导体层11周围的结构间形成绝缘，避免电池短路。例如，端子安装在电池的壳体上，绝缘层12能够使导体层11和壳体间绝缘，避免形成短路。
电池采用端子作为电池引出的与外部连接的电极，这样的电池的结构在安装壳体的工艺过程中，壳体间的密封不会有极耳产生影响，能够直接对壳体进行密封，使壳体的密封工艺更加简单，密封效果更好。以及，避免了使用极耳引出壳体，不再有极耳占用空间，简化了整体结构，减小了电池整体的体积。电池内部不会有极耳的结构占用空间，将节省下的空间可用于储能装置的能量装换，提高了储能装置的存储量。
端子应用在储能装置上，可以是在储能装置的壳体上开设与端子匹配的结构，将端子从该结构处与壳体密封连接在一起。这种结构下，电池内部的能量转换元件将电连接部与端子的位于储能装置内部的表面连接。例如，电池内的电芯引出电连接部与端子的内部表面连接。可以在电池壳体上设置两个端子，分别连接电芯引出的正极、负极对应的电连接部。
在储能装置长时间使用后，储能装置内部会出现内部压力增加的情况。当储能装置内部压力到达一定压力值后，内部压力挤压端子与壳体分离。使端子起到了泄压的效果，避免因储能装置内部压力过大造成的爆炸。储能装置通过端子泄压后，可以是从端子上的绝缘层12和壳体间断开形成泄压口，也可以是从导体层11和绝缘层12间断开形成泄压口。
可选地，所述绝缘层12通过注塑或者粘结的方式与所述导体层11复合在一起。
在储能装置的壳体上设置端子作为与外部连接的结构，端子与壳体间的连接既要满足密封性和结构强度，又要满足储能装置的内部压力到达设定值的情况下，储能装置能够从端子所在的位置断开形成泄压口。
通过注塑或粘接的方式将绝缘层12和导体层11复合在一起，导体层11和绝缘层12间具有优异的连接强度和密封性能。这样的端子设置在储能装置的壳体上，能够保障储能装置的结构强度和密封性能。
通过注塑或粘接的方式复合在一起的绝缘层12和导体层11，其结构强度相比于储能装置壳体自身更容易在压力的挤压下断开。这样端子能够在储能装置内部压力到达设定值后断开，在绝缘层12和导体层11复合的位置形成泄压口，避免储能装置壳体本体受到挤压断开造成的储能装置爆炸。
在一个实施例中，所述绝缘层12呈环形。
在该实施例中，绝缘层12是围绕着导体层11设置的，将绝缘层12可以设置为呈环形的形状。环形的绝缘层12可以在导体层11边缘形成包覆。例如可以是，呈环形的绝缘层12套在导体层11的边缘，将导体层11和绝缘层12复合在一起。将绝缘层12套设在导体层11的边缘后进行复合，复合的工艺更加方便。两者不会在复合前脱离。
可选地，所述导体层11呈圆形、椭圆形或者矩形。
在其他例子中，导体层11可以是呈圆形、椭圆形或矩形的形状。可以更具储能装置内部结构和外部应用储能装置的具体结构进行选择。例如，储能装置为软包电池，电芯为的一个表面为圆形时，可以将导体层11的结构设置为圆形。电芯中例如是卷绕在一起的，电芯的一端的要一种电极是呈环形分布的。圆形的导体层11能够与电芯的一端分布的一种电极更好地连接。并且，根据电芯或电池自身的形状选择合适的导体层11的形状，能够节省电池内部的空间，提高储能装置的储能空间。以及节省导体层11的材料。
可选地，所述导体层11的材质为金属、碳纤维、导电玻璃、导电塑料、导电陶瓷或者半导体。
导体层11端子在储能装置上用于将内部与外部电连接的结构。导体层11外设置的绝缘层12用于避免导体层11和壳体间短路。例如，软包电池壳体上设置端子，导体层11自身需要足够的导电能力，使软包电池内的电流能够与外部导通，发挥电池的充放电能力。
金属、碳纤维、导电玻璃、导电塑料、导电陶瓷或者半导体均是具有优异导电性能的材料。例如，通常以金属作为电池的电极。金属材料具有足够的结构强度能够满足作为端子的条件，以及金属材料的强度也满足电池壳体的强度要求。金属材料还具有延展性，更易加工为端子所需的形状。在电池内部压力增加时，压力在端子处的挤压会使端子变形，更易形成泄压口，实现电池泄压，避免爆炸。
在一个实施例中，所述绝缘层12的材质为塑料或者橡胶。
在该实施例中，绝缘层12的一个效果为使壳体和导体层11间绝缘，保护电池不会短路。塑料和橡胶具有优异的绝缘性能，能够有效避免壳体和导体层11间导电，防止电池出现短路的情况。
可选地，所述绝缘层12为热塑材料。
热塑性材料具有加热软化、冷却硬化的特性。并且热塑性材料的加热软化、冷却硬化的特性是可逆的。例如，热塑性材料的绝缘层12围绕导体层11设置。导体层11和绝缘层12复合在一起时通过加热使绝缘层12软化，软化后的绝缘层12在导体层11的边缘包覆着，再通过冷却使绝缘层12硬化，从而使导体层11和绝缘层12复合在一起。
在一个实施例中，在所述导体层11的至少一个表面上设置有凸起。
在该实施例中，导体层11需要和储能装置内部的电连接部以及外部的电路进行连接。导体层11表面设置凸起能够使导体层11和需要连接在一起的部件有效接触。例如，储能装置内部的电连接部为电极引出的连接片，连接片与导体层11连接在一起，在导体层11的内部表面设置有凸起。凸起和连接片接触连通。以及，在储能装置内部的压力过大时，凸起间的空间使气体进入，压力能够从导体层11处向外挤压，在导体层11处形成泄压口。
根据本发明的另外一个实施例，提供了一种储能装置的壳体，如图2所示，该壳体包括壳体本体2和上述的实施例中所述的端子，所述壳体本体2的内部形成腔体，所述壳体本体2具有与所述腔体连通的开窗结构21，如图3所示，所述端子覆盖所述开窗结构21，所述绝缘层12与所述壳体本体2形成密封连接。
在该实施例中，储能装置的壳体本体2上形成开窗结构21。通过端子覆盖开窗结构21。储能装置内部与端子形成电连接。例如，储能装置为软包电池，软包电池的正、负极各连接一个端子，两个端子作为软包电池的两个电极。也可以是设置一个端子作为电池的一个电极，另外一个电极以另一种方式引出电池。不需要以极耳从壳体间引出作为电池的电极。
该实施例中的储能装置壳体上设置了端子，能够减少设置极耳产生的额外体积。以及提高了壳体的密封性。还通过端子为壳体提供了泄压结构，在内部压力过大时从端子的位置产生泄压口，避免储能装置发生爆炸。
可选地，通过粘结或者热压的方式将所述绝缘层12与所述壳体本体2形成密封连接。
端子设置在壳体上需要有足够的密封性能。端子设置在壳体上，可以通过绝缘层12和壳体本体2间形成密封连接。热压或者粘接的方式工艺简单，易操作，适用于较小的结构。方便端子在壳体上的密封。
例如，绝缘层12通过热压的方式与壳体本体2连接，能够提供更好的密封性能。连接在一起的绝缘层12和壳体本体2在遇到壳体内部足够大的内压时，从绝缘层12和壳体本体2的连接位置更容易断裂。可以产生泄压的泄压口，避免储能装置发生爆炸。
在一个实施例中，还提供了一种储能装置的组装方法。
其中，所述储能装置包括能量转换元件，上述实施例中的壳体以及端子。所述能量转换元件具有设置在其表面的至少一个电连接部。在所述壳体的内部形成腔体，在所述壳体上设置有开窗结构21。所述端子呈板状结构。
所述储能装置的组装方法，至少包括以下步骤：
将所述端子的至少一个表面的边缘与所述开窗结构21形成密封连接。
将所述能量转换元件放置到所述壳体的腔体内。
对所述壳体内进行抽真空处理，利用大气压力挤压所述端子，以使所述端子与所述能量转换元件的电连接部接触。
再将所述壳体进行封闭，以形成储能装置。
本发明提供的储能装置的组装方法，其中，对壳体的内部进行抽真空，同时利用了大气压力来挤压端子，以使端子与能量转换元件上的电连接部相接触，以实现接触导通。本发明中采用的这种方式，无需使用焊接工艺，可以利用大气压来压迫端子，能使端子与电连接部更加紧密的结合在一起，以使二者实现良好的接触导通。避免了焊接对元件造成的损伤。
在所述腔体内的气压高于大气压强时，所述电连接部与所述端子可以分离开来。即当壳体的腔体内部气压大于外部时，端子能与能量转换元件上的电连接部断开，以避免出现发生不良事故，保证了储能装置使用的安全性。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种储能装置的端子，其特征在于：包括：
导体层，所述导体层呈板状结构，所述导体层具有相对设置的两个表面；以及
绝缘层，所述绝缘层围绕所述导体层的至少一个表面的边缘设置。
2.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述绝缘层通过注塑或者粘结的方式与所述导体层复合在一起。
3.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述绝缘层呈环形。
4.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述绝缘层的材质为塑料或者橡胶。
5.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述绝缘层为热塑材料。
6.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述导体层的材质为金属、碳纤维、导电玻璃、导电塑料、导电陶瓷或者半导体。
7.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：所述导体层呈圆形、椭圆形或者矩形。
8.根据权利要求1所述的储能装置的端子，其特征在于：在所述导体层的至少一个表面上设置有凸起。
9.一种储能装置的壳体，其特征在于：包括壳体本体和如权利要求1-8中的任意一项所述的端子，所述壳体本体的内部形成腔体，所述壳体本体具有与所述腔体连通的开窗结构，所述端子覆盖所述开窗结构，所述绝缘层与所述壳体本体形成密封连接。
10.根据权利要求9所述的一种储能装置的壳体，其特征在于：通过粘结或者热压的方式将所述绝缘层与所述壳体本体形成密封连接。
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