发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种端盖组件,顶贴片在端盖上的贴附效率更高。
本申请进一步提出了一种采用上述端盖组件的储能装置。
本申请进而提出了一种用电设备。
根据本申请第一方面实施例的端盖组件,包括:端盖、端子组件以及顶贴片,所述端盖具有沿自身厚度方向相对的第一表面和第二表面;所述端子组件设于所述端盖上;所述顶贴片贴附于所述端盖的所述第一表面上,所述顶贴片上设有用于供所述端子组件穿过的第一开口,所述第一开口在所述端盖的长度方向上的最大长度L1与所述端子组件在所述长度方向上的最大长度L2满足:0.6mm≤L1-L2≤1mm,所述第一开口在所述端盖的宽度方向上的最大宽度W1与所述端子组件在所述宽度方向上的最大宽度W2满足:0.6mm≤W1-W2≤1mm。
根据本申请实施例的端盖组件,通过设置顶贴片,并使顶贴片的第一开口与端子组件两者的长度尺寸差、宽度尺寸差均满足上述限定,一方面,可以降低顶贴片在端盖上的贴附难度,提高贴附效率;另一方面,第一开口的尺寸更加合理,可以避免端子组件与顶贴片之间的间隔过大,以保证绝缘效果,并降低积聚灰尘、异物的概率,提高使用安全性,也可以避免端子组件与顶贴片之间的间隙过小,以降低端盖与顶贴片之间的装配难度,提高装配效率。
根据本申请的一些实施例,所述端子组件沿所述端盖的厚度方向在所述第一表面上的投影为第一投影,所述第一投影的轮廓为圆形,所述第一开口为圆形,所述第一开口的半径r1与所述第一投影的外径r2满足:0.35mm≤r1-r2≤0.45mm,以在贴附过程中,可以使顶贴片与端子组件在长度方向或宽度方向上单侧的允许最大尺寸间隔达到0.9mm,具有更大的调整余量,进一步降低贴附难度。
可选地,在所述第一表面上,所述端子组件与所述第一开口之间的间隙C1满足:0.35mm≤C1≤0.45mm,可以确保第一开口的周侧边沿不会与端子组件接触,可以避免顶贴片出现局部翘起或贴附不严现象,可以提高贴附效果,并降低积聚异物的概率。
在一些实施例中,所述端盖组件还包括:泄压机构,所述泄压机构设于所述端盖上,所述顶贴片上还设置有用于供所述泄压机构穿过的第二开口,所述第二开口在所述长度方向上的最大长度L3与所述泄压机构在所述长度方向上的最大长度L4满足:0.6mm≤L3-L4≤1mm,所述第二开口在所述宽度方向上的最大宽度W3与所述泄压机构在所述宽度方向上的最大宽度W4满足:0.6mm≤W3-W4≤1mm。
由此,用于避让泄压机构的第二开口的尺寸大于泄压机构的尺寸,在长度方向上,第二开口的宽度等分线与泄压机构的宽度等分线可以重合或错开,对应在宽度方向上,第二开口的长度等分线与泄压机构的长度等分线可以重合或错开,对应重合时,两者宽度两侧边沿、长度两侧边沿的间隔均为0.3mm~0.5mm,而错开时,单侧的最大间隔可以达到0.6mm~1mm,预留出更大的调整余量,在贴附过程中,更容易进行贴附,可以降低贴附难度。
进一步地,所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向在所述第一表面上的投影为第二投影,所述第二投影的轮廓为腰圆形,所述第二开口为腰圆孔,在所述宽度方向上,所述第二开口的半圆形区域的半径r3与所述第二投影的半圆形区域的半径r4满足:0.35mm≤r3-r4≤0.45mm。
由此,将两者的半径差限定在0.35mm~0.45mm,宽度方向上的最大调整余量为0.9mm,第二开口与泄压机构在宽度方向上的一侧边沿贴合,另一侧边沿的最大间隔可以达到0.9mm,且此时第二开口与泄压机构在长度方向上也不会出现重合区域,可以有效避免顶贴片遮挡泄压机构,提高泄压机构的工作稳定性的同时,也可以避免顶贴片出现局部翘起现象,提高贴附效果。
可选地,在所述第一表面上,所述泄压机构与所述第二开口之间的间隙C2满足:0.35mm≤C2≤0.45mm。这样,在实现上述贴附便利性的技术效果的前提下,通过进一步限定两者之间的间隙不小于0.35mm,可以确保第二开口的周侧边沿不会与泄压机构接触,可以避免顶贴片出现局部翘起或贴附不严现象,可以提高贴附效果,同时可以避免顶贴片覆盖泄压机构,确保泄压机构可以稳定、可靠地进行泄压工作,提高安全性,也可以降低异物积聚在泄压机构周侧的概率。
根据本申请的一些实施例,所述顶贴片上设有至少一个第三开口,以露出所述端盖的部分所述外侧面,以便于温度测试元件、电压测试元件与端盖接触或相连,提高测试便利性,并可以提高测试精度。
进一步地,所述端盖的所述外侧面上设有至少一个标识码,至少一个所述第三开口正对至少一个所述标识码设置,可以使标识码的识别更加简单、方便,为后续电池单体的检修、溯源等提供便利。
进一步地,所述端盖在所述长度方向上的最大长度为L5,所述顶贴片在所述长度方向上的最大长度为L6,且满足1mm≤L5-L6≤4mm;所述端盖在所述宽度方向上的最大宽度为W5,所述顶贴片在所述宽度方向上的最大宽度为W6,且满足1mm≤W5-W6≤4mm。
由此,顶贴片与端盖在长度方向和宽度方向上的最小距离为1mm,可以确保顶贴片位于端盖的第一表面上,确保顶贴片完全贴附在端盖上,提高贴附效果,且间隔距离最大不超过4mm,间隔距离合理,可以提高顶贴片的绝缘稳定性和可靠性。
进一步地,所述顶贴片在所述长度方向上的一侧边沿与所述端盖在所述长度方向上的同一侧边沿之间的距离L7满足:0.5mm≤L7≤2mm;所述顶贴片在所述宽度方向上的一侧边沿与所述端盖在所述宽度方向上的同一侧边沿之间的距离W7满足:0.5mm≤W7≤2mm。
这样,一方面,可以确保顶贴片的周侧边沿均位于端盖的周侧边沿内,提高贴附效果,确保不会出现翘边现象,且顶贴片不存在弯折区域,即便出现气泡,可以手动抚平顶贴片,以将气泡赶出,气泡去除简单,方便;另一方面,端盖与顶贴片的每侧边沿上的距离均更加合理,在确保绝限效果的前提下,可以提高度端盖组件的美观性。
在一些实施例中,所述端盖上设置有两个所述端子组件,两个所述端子组件之间的间距L10与所述泄压机构在所述长度方向上的最大长度L4之间满足:0.1≤L4/L10≤0.4。
由此,可以避免泄压机构过小,导致泄压速度慢,以提高安全性,也可以避免泄压机构过大,以降低相同压力下,泄压机构误触发的概率,提高泄压机构的工作稳定性和可靠性。
根据本申请第二方面实施例的储能装置,包括上述实施例中所述的端盖组件。
根据本申请的一些实施例,所述储能装置还包括外壳,所述端盖盖设于所述外壳;所述外壳上包覆有绝缘膜,所述绝缘膜包覆至所述端盖,且所述绝缘膜自所述端盖的边沿向所述端盖内延伸的长度L8≥2mm,以通过绝缘膜对外壳进行绝缘,而绝缘膜包覆至端盖,可以提高绝缘膜的绝缘效果。
进一步地,所述顶贴片与所述绝缘膜的重合区域的长度1mm≤L9≤2mm。这样,一方面,顶贴片与绝缘膜的至少部分重合,可以确保外壳以及端盖与外界间隔开,以提高外壳以及端盖的绝缘效果;另一方面,重合区域的面积更加合理,可以提高顶贴片的贴附稳定性和可靠性,并有效降低物料成本。
根据本申请第三方面实施例的用电设备,包括上述实施例中所述的储能装置。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面,参考图1-图7描述根据本申请实施例的端盖组件100、储能装置1000以及用电设备01。
如图1和图2所示,根据本申请第一方面实施例的端盖组件100,包括:端盖10、端子组件20以及顶贴片30。
其中,端子组件20可以包括电极端子和连接件21,连接件21是用于将电极端子(即极柱)固定于端盖10的部件,电极端子是用于输出电池单体的电能的部件。
分隔件50是将端盖10与电极组件300分隔的部件,分隔件50设置于端盖10面向电极组件300的一侧,通过分隔件50来实现端盖10与电极组件300的绝缘隔离。分隔件50为绝缘材质,分隔件50可以是诸如塑料、橡胶等材质。
具体地,参见图3、图4和图5所示,端盖10具有沿自身厚度方向相对的第一表面和第二表面;端子组件20设于端盖10上;顶贴片30贴附于端盖10的第一表面上,顶贴片30上设有用于供端子组件20穿过的第一开口31,第一开口31在端盖10的长度方向上的最大长度L1与端子组件20在长度方向上的最大长度L2满足:0.6mm≤L1-L2≤1mm,第一开口31在端盖10的宽度方向上的最大宽度W1与端子组件20在宽度方向上的最大宽度W2满足:0.6mm≤W1-W2≤1mm。
其中,顶贴片30与端盖10相对设置,顶贴片30朝向端盖10或端盖10朝向顶贴片30运动,而顶贴片30朝向端盖10的一侧设置粘性层,以实现端盖10与顶贴片30之间的贴附,而第一开口31在端盖10的长度方向和宽度方向上的尺寸均大于端子组件20在端盖10的长度方向和宽度方向的尺寸,在贴附过程中,端盖10与顶贴片30对正过程中的余量更大,对同轴度要求更低,可以提高贴附效率。
可以理解的是,长度方向上两者的最大长度差为0.6mm~1mm,宽度方向上两者的最大宽度差为0.6mm~1mm,一方面,同轴度上具有0.6mm~1mm的对正余量,可以降低同轴度要求,以提高贴附效率;另一方面,尺寸余量更加合理,可以避免端盖10与顶贴片30间隔过大或间隔过小,以提高贴附质量。
需要指出的是,端盖10与顶贴片30的间隔过大,则端盖10的裸露区域面积过大,难以保证绝缘效果,且间隔区域容易积聚灰尘、异物,降低使用安全性,而间隔过小,端盖10与顶贴片30之间的装配难度较大,难以实现快速装配。
本申请不对端子组件20以及第一开口31的形状进行具体限定,两者保持外形轮廓一致,且第一开口31的长度尺寸、宽度尺寸与端子组件20的长度尺寸、宽度尺寸满足上述限定即可,端子组件20可以为圆柱、长圆柱或棱柱等。
根据本申请实施例的端盖组件100,通过设置顶贴片30,并使顶贴片30的第一开口31与端子组件20两者的长度尺寸差、宽度尺寸差均满足上述限定,一方面,可以降低顶贴片30在端盖10上的贴附难度,提高贴附效率;另一方面,第一开口31的尺寸更加合理,可以避免端子组件20与顶贴片30之间的间隔过大,以保证绝缘效果,并降低积聚灰尘、异物的概率,提高使用安全性,也可以避免端子组件20与顶贴片30之间的间隙过小,以降低端盖10与顶贴片30之间的装配难度,提高装配效率。
如图1和图2所示,优选地,端子组件20沿端盖10的厚度方向上在第一表面的投影为第一投影,第一投影的轮廓为圆形,第一开口31的半径r1与第一投影的半径r2满足:0.35mm≤r1-r2≤0.45mm。
具体地,在优选实施例中,端子组件20构造为圆柱形,而第一开口31对应可以形成为圆孔,圆孔套设在端子组件20外,限定两者的半径差在0.35mm~0.45mm之间,即两者在长度方向和宽度方向上的尺寸差均落入0.6mm~1mm的尺寸范围内,以确保圆柱形的端子组件20也具有上述技术效果。
更为重要的是,两者的半径差在0.35mm~0.45mm,且两者的周侧边沿达到彼此圆心的距离相等,在贴附过程中,可以使顶贴片30与端子组件20在长度方向或宽度方向上单侧的允许最大尺寸间隔达到0.9mm,具有更大的调整余量,进一步降低贴附难度。
如图4和图5所示,在第一平面上,端子组件20与第一开口31之间的间隙C1满足:0.35mm≤C1≤0.45mm。
也就是说,在使第一开口31与端子组件20在宽度方向和长度方向上的尺寸差在0.6mm~1mm的同时,进一步限定第一开口31与端子组件20的间隙不小于0.35mm,不大于0.45mm。
示例性地,端子组件20为圆柱形,第一开口31与端子组件20的半径差为0.3mm,则圆形的端子组件20的周侧边沿与第一开口31的最小距离可以为0.35mm,最大距离可以为0.45mm,端子组件20为立方体,第一开口31与端子组件20的长度方向上的尺寸差为0.6mm,宽度方向上的尺寸差为0.6mm,则对应长度方向上两者的最小距离为0.35mm,最大距离为0.45mm,而宽度方向上最小距离为0.35mm,最大距离为0.45mm。
由此,在实现上述贴附便利性的技术效果的前提下,通过进一步限定两者之间的间隙不小于0.35mm,不大于0.45mm,可以确保第一开口31的周侧边沿不会与端子组件20接触,可以避免顶贴片30出现局部翘起或贴附不严现象,可以提高贴附效果,同时避免间隙过大,以降低积聚灰尘、异物的概率。
如图1和图2所示,在一些实施例中,端盖组件100还包括:泄压机构40,泄压机构40设于端盖10上,顶贴片30上还设置有用于供泄压机构40穿过的第二开口32,第二开口32在长度方向上的最大长度L3与泄压机构40在长度方向上的最大长度L4满足:0.6mm≤L3-L4≤1mm,第二开口32在宽度方向上的最大宽度W3与泄压机构40在宽度方向上的最大宽度W4满足:0.6mm≤W3-W4≤1mm。
其中,泄压机构40是泄放电池单体内部的压力的部件。泄压机构40设置于端盖10上,在电池单体内部的压力或温度达到阈值时,通过泄压机构40泄放电池单体内部的压力。泄压机构40可以是诸如防爆阀、防爆片、泄压阀等部件。
也就是说,用于避让泄压机构40的第二开口32的尺寸大于泄压机构40的尺寸,在长度方向上,第二开口32的宽度等分线与泄压机构40的宽度等分线可以重合或错开,对应在宽度方向上,第二开口32的长度等分线与泄压机构40的长度等分线可以重合或错开,对应重合时,两者宽度两侧边沿、长度两侧边沿的间隔均为0.3mm~0.5mm,而错开时,单侧的最大间隔可以达到0.6mm~1mm,预留出更大的调整余量,在贴附过程中,更容易进行贴附,可以降低贴附难度。
优选地,参见图3、图4和图5所示,泄压机构40在端盖10的厚度方向上的投影为第二投影,第二投影的轮廓为腰圆形,第二开口32为腰圆孔,在宽度方向上,第二投影的半圆形区域的半径r4与腰圆孔的半圆形区域的半径r3满足:0.35mm≤r3-r4≤0.45mm。
具体地,在优选实施例中,泄压机构40构造为腰圆形,例如:腰圆形的防爆片,泄压机构40包括矩形部分以及在长度方向上位于矩形部分两端的两个半圆形部分,两个半圆形部分的半径均为r4,二倍的r4即泄压机构40的宽度尺寸,而对应两个半圆形部分设置的第二开口32的两个半圆形区域的半径为r3,二倍的r3即第二开口32的宽度尺寸。
进而,将两者的半径差限定在0.35mm~0.45mm,宽度方向上的最大调整余量为0.9mm,第二开口32与泄压机构40在宽度方向上的一侧边沿贴合,另一侧边沿的最大间隔可以达到0.9mm,且此时第二开口32与泄压机构40在长度方向上也不会出现重合区域,可以有效避免顶贴片30遮挡泄压机构40,提高泄压机构40的工作稳定性的同时,也可以避免顶贴片30出现局部翘起现象,提高贴附效果。
如图4所示,在第一平面上,泄压机构40与第二开口32之间的间隙C2满足:0.35mm≤C2≤0.45mm。
也就是说,在使第二开口32与泄压机构40在宽度方向和长度方向上的尺寸差在0.6mm~1mm的同时,进一步限定第一开口31与泄压机构40的间隙不小于0.35mm,不大于0.45mm。
示例性地,泄压机构40为防爆片,第二开口32与防爆片的长度方向上的尺寸差为0.6mm,宽度方向上的尺寸差为0.6mm,则对应长度方向上两者的最小距离为0.35mm,最大距离为0.45mm,而宽度方向上最小距离为0.35mm,最大距离为0.45mm。
由此,在实现上述贴附便利性的技术效果的前提下,通过进一步限定两者之间的间隙不小于0.35mm,可以确保第二开口32的周侧边沿不会与泄压机构40接触,可以避免顶贴片30出现局部翘起或贴附不严现象,可以提高贴附效果,同时可以避免顶贴片30覆盖泄压机构40,确保泄压机构40可以稳定、可靠地进行泄压工作,提高安全性,且间隙更加合理,也可以降低异物积聚在泄压机构40周侧的概率。
如图1和图2所示,根据本申请的一些实施例,顶贴片30上设有至少一个第三开口34,以露出端盖10的部分外侧面。
需要指出的是,为了延缓端盖10以及电池单体的外壳200的氧化速度,一般会是端盖10、电池单体带正电,而进行电池单体的电压测量时,可以直接将电压测试元件的一个电连接件搭接在端盖10上,在进行电池单体的温度测量时,需要将温度测试元件的测试部与端盖10接触。
基于此,本申请进一步在顶贴片30上设置第三开口34,以使端盖10的至少部分外侧面可以裸露出来,以便于电压测试元件的电连接件与端盖10的搭接、温度测试元件的测试部与端盖10的接触,便于进行电压测试的同时,温度测试元件的测试部可以直接与端盖10接触,也可以提高温度测试精度。
在一些实施例中,端盖10的外侧面上设有至少一个标识码,至少一个第三开口34正对至少一个标识码设置。
其中,标识码可以为二维码、条形码等,可以识别标识码,至少可以用于判别电池单体的容量、最大许用电压、最大放电电流等一系列电池单体的安全标量以及生产批次、日期、工厂等溯源标量,而第三开口34用于使标识码露出,提高标识码识别的便利性,也可以为后续电池单体的检修、溯源等提供便利。
可以理解的是,端盖10上的标识码可以是滚动印刷在端盖10上的,即端盖10的外侧面上设有多个标识码,仅一个第三开口34露出其中一个标识码,顶贴片30完全覆盖其余标识码。
这样,一方面,多个标识码滚动印刷,且印刷标识码时,无需先识别第三开口34所在位置,再对应印刷,可以提高加工效率;另一方面,多个标识码的尺寸小于第三开口34的开口尺寸,即可确保第三开口34区域可以露出至少一个标识码,且露出的标识码被抹除后,被顶贴片30覆盖的其余标识码,揭开顶贴片30后也可以用于识别。
在一些实施例中,端盖10位于至少一个第三开口34内的部分构成检测位,检测位为电压检测位和/或温度检测位。
由此,上述温度测试元件的测试部、电压测试元件的电连接件可以分别设置在温度检测位、电压检测位上,便于温度检测以及电压检测的同时,测试元件在端盖10组件上可以固定在对应的检测位上,也可以使整体走线更加规整,相应元件的固定稳定性更高,设置位置更加合理,以改善空间占用。
在图2所示的实施例中,根据本申请的一些实施例,顶贴片30上靠近端子组件20处设有电极标记33。
具体而言,端子组件20可以与正极极耳相连,以形成为正极端子,也可以与负极极耳相连,以形成为负极端子,而对应在顶贴片30上设置电极标记33,便于端盖组件100向电池单体的外壳200上装配时的电极极性判断,也便于电池单体组装成电池包、电池簇或电池模组的过程中,端子组件20与汇流排、转接排等结构的连接,可以进一步提高装配便利性,避免出现错装、误装,以提高装配安全性。
需要指出的是,装配过程中,一旦出现错装、误装,可能出现短接现象,瞬间起燃,甚至产生爆炸,危险性较高。
在一些实施例中,电极标记33可以为设置在顶贴片30上的标记盲孔,在另一些实施例中,电极标记33为设在顶贴片30上的标记通孔。
对应地,在端盖10上可以设置与电极标记33轮廓形状一致的标记凸起,标记通孔与标记凸起配合,可以实现顶贴片30在端盖10上贴附过程中的定位,提高顶贴片30的贴附精度,确保注液机构11不会漏出,同时标记通孔区域的设置,可以实现顶贴片30的减料设置,降低物料成本。
进一步地,端子组件20为间隔开设置的两个,顶贴片30上仅对应其中一个端子组件20设置电极标记33,或者顶贴片30对应每个端子组件20均设有电极标记33。
具体地,端盖10上的端子组件20可以是一个,也可以是两个。若端盖10上的端子组件20为一个,外壳200可以是两端形成开口的空心结构,电池单体中的端盖组件100为两个,两个端盖组件100的端盖10分别盖合于外壳200的两个开口,两个端盖组件100中的端子组件20的电极端子分别与电极组件300的正极极耳和负极极耳电连接。若端盖10上的端子组件20为两个,则电池单体的外壳200可以是一端形成开口的空心结构,两个端子组件20中的电极端子分别与电池单体的电极组件300的正极极耳和负极极耳电连接。
端子组件20中的电极端子与电极组件300的正极耳或负极耳可以直接连接,也可以间接连接。以端盖10上设有两个端子组件20为例,一个端子组件20的电极端子通过一个集流构件与正极极耳电连接,另一个端子组件20的电极端子通过另一个集流构件与负极极耳电连接。
进而,在两个端盖10上分别各设置一个端子组件20的实施例中,两个端盖10结构设置相同,以便于装配,可以在完成装配后,仅在一个端盖10上设置具有电极标记33顶贴片30,在一个端盖10上设置两个端子组件20的实施例中,该端盖10上的顶贴片30可以仅对应正极端子和/或仅对应负极端子设置电极标记33,以便于操作人员根据电极标记33,合理安排端盖10的朝向、电池单体的排布,实现储能装置的组装,降低错装、误装的概率。
如图4所示,进一步地,电极标记33与第一开口31的距离C3满足:0.35mm≤C3≤0.45mm。
具体地,电极标记33直接形成在顶贴片30上,使电极标记33与第一开口31之间的距离不小于0.35mm,不大于0.45mm,在顶贴片30上加工第一开口31、加工电极标记33时,两者之间的合理距离,可以避免加工过程中,导致顶贴片30出现撕裂,进行贴附前,顶贴片30上的开口区域也具有一定的张力,避免电极标记33区域或第一开口31区域出现弯折变形,可以避免贴附过程中,顶贴片30自身出现层叠现象,以降低贴附难度,提高贴附效率。
如图1和图2所示,端盖10上设置有注液机构11,顶贴片30完全覆盖注液机构11。
也就是说,端盖10上设置注液机构11,可以通过注液机构11向电池单体内进行电解液注入,完成电解液注入后,通过注液机构11实现对端盖10的密封,而顶贴片30贴附在端盖10的第一表面上,并通过第一开口31和第二开口32分别避让端子组件20和泄压机构40,以避免对端子组件20或泄压机构40造成阻挡,确保泄压机构40在电池单体内部压力过高时,可以实现快速泄压,也可以保证端子组件20与外界汇流构件等部件的电连接稳定性,确保两者稳定、可靠地电连接。
可以理解的是,本申请通过顶贴片30完全覆盖柱注液机构11,而注液机构11作为端盖10上结构较为薄弱的区域,可能出现泄漏,在注液机构11出现泄漏时,顶贴片30与注液机构11正对的部分会出现凸起(鼓包),便于快速识别是否出现泄漏,使端盖组件100的泄漏现象、尤其是注液机构11所在区域的泄漏现象,以通过肉眼观测,降低发现难度,可以提高检修便利性。
这样,通过在端盖组件100上设置顶贴片30,并使顶贴片30完全包覆注液机构11,可以实现对端盖10上结构较为薄弱的注液机构11所在区域进行封堵,而在注液机构11所在区域出现泄漏时,顶贴片30出现凸起,以在注液机构11无法实现有效密封时,可以实现对泄漏现象的肉眼观测,降低发现难度,提高检修便利性。
如图2所示,在一些实施例中,注液机构11包括设在端盖10上的注液孔111和位于注液孔111内的密封钉112,顶贴片30盖压在密封钉112上。
具体地,注液孔111用于电解液向外壳200内的注入,而在电解液注入完毕后,可以通过密封钉112进行注液孔111的密封,密封钉112可以与注液孔111螺纹配合、插接配合或过盈配合,而顶贴片30盖压在密封钉112上,可以提高密封钉112在注液孔111上的固定稳定性和可靠性,并确保端盖组件100的第一表面保持平整,同时顶贴片30的粘性层可以吸合密封钉112,密封钉112与注液孔111之间的配合出现失效时,可以通过顶贴片30粘性固定密封钉112,避免密封钉112刺破电极组件300,也可以提高电池单体的安全性。
在一些实施例中,顶贴片30在端盖10上的垂直投影,完全位于端盖10的边沿所围的区域内。
也就是说,顶贴片30的外形轮廓尺寸小于端盖10的外形轮廓尺寸,以使顶贴片30的边沿位于端盖10的边沿内,可以确保顶贴片30贴附在第一表面上,顶贴片30无需相对端盖10进行弯折,可以避免顶贴片30的边沿出现翘起现象,可以提高贴附效果。
如图3和图4所示,进一步地,端盖10在长度方向上的最大长度为L5,顶贴片30在长度方向上的最大长度为L6,且满足1mm≤L5-L6≤4mm;端盖10在宽度方向上的最大宽度为W5,顶贴片30在宽度方向上的最大宽度为W6,且满足1mm≤W5-W6≤4mm。
也就是说,顶贴片30在长度方向上的一侧边沿与端盖10在长度方向上的一侧边沿贴合时,两者在长度方向上另一侧边沿的距离为1mm~4mm,对应顶贴片30在宽度方向上一侧边沿与端盖10在宽度方向上的一侧边沿贴合时,两者在宽度方向上的另一侧边沿的距离为1mm~4mm。
可以理解的是,基于第一开口31与端子组件20之间的参数限定、第二开口32与泄压机构40之间的参数限定,顶贴片30的调整余量小于1mm,而顶贴片30与端盖10在长度方向和宽度方向上的最小距离为1mm,可以确保顶贴片30位于端盖10的第一表面上,确保顶贴片30完全贴附在端盖10上,提高贴附效果,且间隔距离最大不超过4mm,间隔距离合理,可以提高顶贴片30的绝缘稳定性和可靠性。
如图3、图4和图5所示,顶贴片30在长度方向上的一侧边沿与端盖10在长度方向上的同一侧边沿之间的距离L7满足:0.5mm≤L7≤2mm;顶贴片30在宽度方向上的一侧边沿与端盖10在宽度方向上的同一侧边沿之间的距离W7满足:0.5mm≤W7≤2mm。
也就是说,顶贴片30在长度方向上的两侧边沿与端盖10在长度方向上的两侧边沿的单侧距离为0.5mm~2mm,顶贴片30在宽度方向上的两侧边沿与端盖10在宽度方向上的两侧边沿的单侧距离为0.5mm~2mm。
这样,一方面,可以确保顶贴片30的周侧边沿均位于端盖10的周侧边沿内,提高贴附效果,确保不会出现翘边现象,且顶贴片30不存在弯折区域,即便出现气泡,可以手动抚平顶贴片30,以将气泡赶出,气泡去除简单,方便;另一方面,端盖10与顶贴片30的每侧边沿上的距离均更加合理,在确保绝限效果的前提下,可以提高度端盖组件100的美观性。
如图5所示,根据本申请的一些实施例,端盖10上设置有两个端子组件20,两个端子组件20之间的间距L10与泄压机构40在长度方向上的最大长度L4之间满足:0.1≤L4/L10≤0.4。
具体而言,正极端子组件和负极端子组件均设置在端盖10上,两个端子组件20之间的间距与泄压机构40在第一长度方向上的最大长度满足上述比例关系,实际上基于两个端子组件20的间距,进一步限定了泄压机构40的尺寸大小。
可以理解的是,两个端子组件20之间的间距越大,对应可以设置泄压机构40的区域的面积越大,而基于两个端子组件20之间的间距限制泄压机构40的尺寸,可以避免泄压机构40过小,导致泄压速度慢,以提高安全性,也可以避免泄压机构40过大,以降低相同压力下,泄压机构40误触发的概率,提高泄压机构40的工作稳定性和可靠性。
根据本申请第二方面实施例的储能装置1000,包括上述端盖组件100。
需要指出的是,本申请的储能装置1000可以是电池单体、电池模组、电池簇或电池包。
示例性地,本申请储能装置1000可以为电池单体,电池单体包括:外壳200、电极组件300以及上述实施例的端盖组件100,外壳200具有开口;电极组件300容纳于外壳200内;端盖组件100的端盖10盖合于开口,且端盖10的第二表面朝向电极组件300设置。
电池单体是指组成电池模组、电池簇或电池包的最小单元。
外壳200是用于容纳电极组件300的部件,外壳200可以是一端形成开口的空心结构,外壳200也可以是两端形成开口的空心结构。外壳200可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。外壳200的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
外壳200内的电极组件300可以是一个,也可以是多个。
端盖组件100是盖合于外壳200的开口以将电池单体的内部环境与外部环境隔绝的组件。
需要中指出的是,本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
外壳200内设置有电极组件300和电解液,电极组件300由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体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,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。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,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件300可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
进一步地,电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数。
如图2所示,在电池单体中,端盖组件100一般包括端盖10、电极端子和连接件21,电极端子通过连接件21固定于端盖10上,电极端子用于与电极组件300电连接,电极端子为电池单体输出电能的部件。
为保证电极端子与其他部件(比如汇流构件)的连接,电极端子凸出于端盖10的外表面的部分在端盖10的厚度方向上的尺寸较大,电极端子占用了较大的电池单体的外部空间,使得电池单体在端盖10的厚度方向上的尺寸较大。电池单体的端子组件20占用了箱体内部较大的空间,降低了电池的能量密度。
鉴于此,本申请可以通过在端盖10上用于与连接件21相抵的抵靠面上设有凹部12,凹部12沿端盖10的厚度方向凹陷,凹部12用于容纳电极端子的一部分。
在这样的端盖组件100中,端盖10上用于与连接件21相抵的抵靠面上设有凹部12,凹部12能够容纳电极端子的一部分,使得电极端子的一部分下沉至凹部12内,减少电极端子占用电池单体的外部空间,有利于提高电池的能量密度。
示例性地,本申请的储能装置1000可以为电池包,电池包包括箱体和多个上述电池单体,箱体用于容纳电池单体。
其中,箱体是容纳电池单体的部件,箱体为电池单体提供容纳空间,箱体可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体可以包括第一部分和第二部分,第一部分与第二部分相互盖合,以限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第一部分和第二部分可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一部分可以是一侧开放的空心结构,第二部分也可以是一侧开放的空心结构,第二部分的开放侧盖合于第一部分的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体。也可以是第一部分为一侧开放的空心结构,第二部分为板状结构,第二部分盖合于第一部分的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体。第一部分与第二部分可以通过密封元件来实现密封,密封元件可以是密封圈、密封胶等。
本申请的实施例所提到的电池包是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池包可以包括电池模块或电池簇等。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
在电池包中,电池单体可以是一个、也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。也可以是所有电池单体之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体构成的整体容纳于箱体内。
在一些实施例中,电池还可以包括汇流部件,多个电池单体之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体的串联或并联或混联。汇流部件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。
在图4和图5所示的实施例中,根据本申请的一些实施例,储能装置1000还包括:外壳200,端盖10盖设于外壳200;外壳200上包覆有绝缘膜400,绝缘膜400包覆至端盖10,且绝缘膜400自端盖10的边沿向端盖10内延伸的长度L8≥2mm。
具体地,端盖10盖设在外壳200上,外壳200内可以设置电极组件300,以组成电池单体(参见图6),而绝缘膜400包覆在外壳200上可以实现带电以延缓氧化的外壳200的绝缘,而绝缘膜400包覆至端盖10,可以提高绝缘膜400对外壳200的绝缘效果。
如图5所示,进一步地,顶贴片30与绝缘膜400的重合区域的长度1mm≤L9≤2mm。
这样,一方面,顶贴片30与绝缘膜400的至少部分重合,可以确保外壳200以及端盖10与外界间隔开,以提高外壳200以及端盖10的绝缘效果;另一方面,重合区域的面积更加合理,可以提高顶贴片30的贴附稳定性和可靠性,并有效降低物料成本。
可以理解的是,绝缘膜400与顶贴片30的材质相近,而顶贴片30的周侧边沿与绝缘膜400贴附,相较与端板的贴附效果更好,绝缘膜400包覆至端板,进一步顶贴片30的至少部分与绝缘膜400重合,可以有效提高绝缘膜400在端板上的贴附的稳定性和可靠性,并降低物料成本。
本申请实施例描述的技术方案还适用于使用储能装置1000的用电设备01。
用电设备01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。本申请实施例对上述用电设备01不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备01为车辆为例进行说明。
请参照图7,图7为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图,车辆的内部设置有储能装置1000,储能装置1000可以设置在车辆的底部或头部或尾部。储能装置1000可以用于车辆的供电,例如,储能装置1000可以作为车辆的操作电源。
车辆还可以包括控制器和马达,控制器用来控制储能装置1000为马达供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,储能装置1000不仅仅可以作为车辆的操作电源,还可以作为车辆的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。