CN115498335B - 端盖组件、电池单体、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端盖组件、电池单体、电池包和用电设备，端盖组件包括端盖和集流盘，端盖上设有防爆阀，集流盘连接在端盖的一侧，集流盘上开设有第一通孔，集流盘与端盖之间围成储气腔，第一通孔与储气腔连通，防爆阀对应储气腔，其中，第一通孔在端盖上的垂直投影与防爆阀错开设置。该端盖组件延长了防爆阀的使用寿命，提高了电芯的安全性。

Description

端盖组件、电池单体、电池包及用电设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种端盖组件、电池单体电池包及用电设备。

背景技术

为了提高电池的使用安全，通常在电池的端盖上设有防爆阀。相关技术中，设置在集流盘上的通孔与设置在端盖上的防爆阀相对设置。当电芯内部压力过大时，防爆阀开阀，电池卷芯内的物质随泄压气流经由通孔冲击到防爆阀，缩短了防爆阀的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种端盖组件，所述端盖组件的第一通孔与防爆阀错开设置，延长了防爆阀的使用寿命。

本发明还旨在提出一种具有上述端盖组件的电池单体。

本发明还旨在提出一种具有上述电池单体的电池包。

本发明还旨在提出一种具有上述电池包的用电设备。

根据本发明第一方面的实施例的端盖组件，包括端盖，所述端盖上设有防爆孔，在所述防爆孔安装有防爆阀；集流盘，所述集流盘连接在所述端盖的一侧，所述集流盘上开设有第一通孔；所述集流盘与所述端盖之间围成储气腔，所述第一通孔与所述储气腔连通，所述防爆孔连通于所述储气腔，其中，所述第一通孔在所述端盖组件厚度方向上的投影与所述防爆阀在所述端盖组件厚度方向上的投影不重合。

根据本发明的用于电池单体的端盖组件，通过将集流盘与端盖之间围成储气腔，使得电池卷芯内部产生的气体能够储存在储气腔中，第一通孔与储气腔连通，防爆阀孔连通于储气腔，使得泄压时，储气腔内的气体可以通过防爆孔更快的排出，提高了电池卷芯的安全性，第一通孔在端盖组件厚度方向上的投影与防爆阀在端盖组件厚度方向上的投影不重合，使得防爆阀不易受到电池内部物质的冲击，延长了防爆阀的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，所述集流盘上还开设有多个第二通孔，所述多个第二通孔均与所述储气腔连通，所述多个第二通孔围绕所述第一通孔设置。通过设置多个围绕第一通孔设置的第二通孔，使得电池卷芯内部产生的气体不仅能通过第一通孔排出，还能通过第二通孔排出，从而形成更加顺畅的泄压通道，当第一通孔被电池卷芯内部物质堵塞时，减小了电池卷芯发生爆炸的可能性，提高了电池卷芯的安全性。

根据本发明的一些实施例，所述集流盘包括：底板，所述第一通孔设在所述底板上；侧板，所述侧板包括远离所述端盖的第一端以及邻接所述端盖的第二端，所述底板的周缘连接在所述第一端，所述端盖连接在所述第二端。通过侧板将底板和端盖隔开，并与底板和端盖共同围成储气腔，使得电池卷芯内部产生的气体可以通过第一通孔进入储气腔，并存储于储气腔中，同时，集流盘与端盖的连接处靠近电池单体的壳体的开口处，方便连接。

根据本发明的一些实施例，所述集流盘还包括连接在所述侧板上的第二端的外周面的凸缘，所述凸缘与所述端盖连接。连接在侧板上的凸缘，为端盖与集流盘的连接提供焊接位点，方便了端盖与集流盘的连接。

根据本发明的一些实施例，所述底板、所述侧板和所述凸缘一体成型设置。提高了集流盘整体结构的稳固性，延长了其使用寿命，且具有良好的密封性。

根据本发明的一些实施例，所述第二通孔形成于所述底板。通过将第二通孔形成于底板，便于电池卷芯内部产生的气体穿过底板上的第二通孔进入储气腔。

根据本发明的一些实施例，所述第二通孔形成于所述侧板。通过将第二通孔形成于侧板，不易在底板与电池卷芯连接时对第二通孔造成封堵或遮挡，有利于电池卷芯内部产生的气体进入储气腔。

根据本发明的一些实施例，所述第二通孔由形成于所述侧板的通孔和形成于所述底板的周缘的缺口连通形成。一方面，在间隔相同角度的情况下，增加了第二通孔的设置数量，提高了电池卷芯的安全性，另一方面，减小了集流盘与极耳焊接连接时，堵住第二通孔的可能性，有利于第二通孔的正常泄压。

根据本发明的一些实施例，所述底板为圆盘状，所述侧板为环状侧板。通过将底板设为圆盘状，侧板设为环状侧板，便于与圆柱电池卷芯进行连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一通孔位于所述底板的中心处，便于电池卷芯内部产生的气体由电池卷芯的中心通过第一通孔排出。

根据本发明的一些实施例，所述多个第二通孔彼此均匀间隔地围绕所述第一通孔设置。通过将多个第二通孔均匀间隔围绕第一通孔设置，可以对集流盘在周向上均匀泄压，提高了电池卷芯的安全性。

根据本发明第二方面的实施例的电池单体，包括壳体、电极组件和上述实施例中的端盖组件，所述壳体具有开口，所述电极组件容纳于所述壳体内，所述端盖组件覆盖所述开口，以将所述电极组件封闭于所述壳体中。

根据本发明实施例的电池单体，通过采用上述的端盖组件，延长了防爆阀的使用寿命，提高了电池单体的安全性。

根据本发明第三方面的实施例的电池包，包括上述实施例中的电池单体。

根据本发明实施例的电池包，通过采用上述电池单体，提高了电池包的安全性。

根据本发明第四方面的实施例的用电设备，包括上述实施例中的电池包。

根据本发明实施例的用电设备，通过采用上述的电池包，提高了用电设备的安全性。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的端盖组件的爆炸图；

图2是根据本发明一实施例的端盖组件的剖面图；

图3是根据本发明一实施例的端盖组件的剖视图；

图4是根据本发明一实施例的端盖组件的集流盘的立体图；

图5是根据本发明一实施例的端盖组件的集流盘的俯视图；

图6是根据本发明一实施例的端盖组件的端盖的俯视图；

图7是根据本发明一实施例的电池单体的立体；

图8是根据本发明一实施例的电池包的立体图；

图9是根据本发明一实施例的用电设备的结构图。

附图标记：

端盖组件100、

端盖1、防爆孔11、

集流盘2、第一通孔20a、储气腔20b、第二通孔20c、底板21、侧板22、凸缘23、电池单体200、壳体101、电极组件102、

电池包300、电池箱201、

用电设备400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考附图描述根据本发明实施例的端盖组件100、电池单体200、电池包300及用电设备400。

如图1、图2、图3和图6所示，根据本发明实施例的端盖组件100，包括端盖1和集流盘2，端盖1上设有防爆孔11，在防爆孔11安装有防爆阀，集流盘2连接在端盖1的一侧，集流盘2上开设有第一通孔20a，集流盘2与端盖1之间围成储气腔20b，第一通孔20a与储气腔20b连通，防爆孔11连通于储气腔20b，其中，第一通孔20a在端盖组件100厚度方向上的投影与防爆阀在端盖组件100厚度方向上的投影不重合。

具体的，如图1、图2、图3和图6所示，本发明实施例中端盖组件100包括端盖1和集流盘2，端盖1用于盖设在电池单体200的壳体101上，集流盘2用于连接端盖1和电极组件2。端盖1上设有防爆孔11，在防爆孔11安装有防爆阀，当电池的电池卷芯内部压力过大时，可以通过防爆阀泄压，提高电池的使用安全。集流盘2连接在端盖1的一侧，以将电池卷芯与端盖1连接。集流盘2上开设有第一通孔20a，电池卷芯中的气体经由第一通孔20a和防爆孔11排出，实现泄压。集流盘2与端盖1之间围成储气腔20b，可以用于储存气体。第一通孔20a与储气腔20b连通，使得电池卷芯内部产生的气体通过第一通孔20a进入储气腔20b。防爆孔11连通于储气腔20b，使得储气腔20b中气压过大时，防爆阀开启，储气腔20b内临近防爆孔11的气体可以通过防爆孔11更快地排出，使得电池卷芯内部的压力得以释放，提高了电池卷芯的安全性。第一通孔20a在端盖组件100厚度方向上的投影与防爆阀在端盖组件100厚度方向上的投影不重合，使得电池卷芯在使用过程中电池卷芯内部的物质，例如电解液等，不易直接冲击防爆阀，延长了防爆阀的使用寿命。

由此，根据本发明的端盖组件100，通过将集流盘2与端盖1之间围成储气腔20b，使得电池卷芯内部产生的气体能够储存在储气腔20b中，第一通孔20a与储气腔20b连通，防爆阀孔11连通于储气腔20b，使得泄压时，储气腔20b内的气体可以通过防爆孔11更快的排出，提高了电池卷芯的安全性，第一通孔20a在端盖组件100厚度方向上的投影与防爆阀在端盖组件100厚度方向上的投影不重合，使得防爆阀不易受到电池内部物质的冲击，延长了防爆阀的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，集流盘2上还开设有多个第二通孔20c，多个第二通孔20c均与储气腔20b连通，多个第二通孔20c围绕第一通孔20a设置。通过设置多个围绕第一通孔20a设置的第二通孔20c，使得电池卷芯内部产生的气体不仅能通过第一通孔20a排出，还能通过第二通孔20c排出，从而形成更加顺畅的泄压通道，当第一通孔20a被电池卷芯内部物质堵塞时，减小了电池卷芯发生爆炸的可能性，提高了电池卷芯的安全性。

在本发明的一些实施例中，如图1和图4所示，集流盘2包括底板21和侧板22，第一通孔20a设在底板21上，侧板22包括远离端盖1的第一端以及邻接端盖1的第二端，底部的周缘连接在第一端，端盖1连接在第二端。通过侧板22将底板21和端盖1隔开，并与底板21和端盖1共同围成储气腔20b，使得电池卷芯内部产生的气体可以通过第一通孔20a进入储气腔20b，并存储于储气腔20b中，同时，集流盘2与端盖1的连接处靠近电池单体200的壳体101的开口处，方便连接。

在一些实施例中，端盖1还包括顶板，防爆孔11位于顶板上，集流盘2连接在侧板22的第一端，顶板连接在第二端。顶板、环状侧板22和集流盘2共同围成储气腔20b，用于存储电池卷芯内部产生的气体。在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，集流盘2还包括连接在侧板22的第二端的外周面的凸缘23，凸缘23与端盖1连接。连接在侧板22上的凸缘23，为端盖1与集流盘2的连接提供焊接位点，方便了端盖1与集流盘2的连接。

在一些实施例中，如图4和图5所示，凸缘23沿第二端的边缘且朝向远离第二端的中心的方向上延伸设置，使得端盖1位于储气腔20b的部分所受压力相同。

当然，本申请不限于此；在其他实施例中，凸缘23还可以沿第二端的边缘且朝向靠近第二端的中心的方向上延伸设置。

在本发明的一些实施例中，底板21、侧板22和凸缘23一体成型设置，提高了集流盘2整体结构的稳固性，延长了其使用寿命，且具有良好的密封性。

当然，可以理解的是，侧板22也可以与底板21和凸缘23中的其中一个一体成型，与另一个焊接连接，例如，侧板22与底板21一体成型，与凸缘23焊接；或者侧板22与凸缘23一体成型，与底板21焊接；或者侧板22与底板21和凸缘23均通过焊接的方式连接；或者侧板22与底板21和凸缘23还可以通过可拆卸结构连接。在本发明的一些实施例中，第二通孔20c形成于底板21。通过将第二通孔20c形成于底板21，便于电池卷芯内部产生的气体穿过底板21上的第二通孔20c进入储气腔。

在本发明的一些实施例中，第二通孔20c形成于侧板22。通过将第二通孔20c形成于侧板22，不易在底板21与电池卷芯连接时对第二通孔20c造成封堵或遮挡，有利于电池卷芯内部产生的气体进入储气腔。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，第二通孔20c由形成于侧板22的通孔和形成于底板21的周缘的缺口连通形成，一方面，在间隔相同角度的情况下，增加了第二通孔20c的设置数量，提高了电池卷芯的安全性，另一方面，减小了集流盘2与极耳焊接连接时，堵住第二通孔20c的可能性，有利于第二通孔20c的正常泄压。

在一些实施例中，如图4、图4和图5所示，第二通孔20c在底板21和环状侧板22的厚度方向均贯穿，增大了第二通孔20c的的开口面积，有利于气体的排出。

当然，本申请不限于此；在其他实施例中，第二通孔20c在底部和环形侧板上形成贯穿的沿环形侧板延伸方向的通道，气体可以通过第二通孔20c排出。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，底板21为圆盘状，侧板22为环状侧板。通过将底板21设为圆盘状，侧板22设为环状侧板，便于与圆柱电池卷芯进行连接。

具体的，环状侧板为圆环形。电池卷芯

当然，可以理解的是，侧板22还可以是椭圆环形或者方环形等。当环状侧板22为椭圆环形时，底板21和端盖1或者顶板和集流盘2的形状为椭圆形；当环状侧板22为方环形时，底板21和端盖1或者顶板和集流盘2的形状为方形。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，第一通孔20a位于底板21的中心处，便于电池卷芯内部产生的气体由电池卷芯的中心通过第一通孔20a排出。

在本发明的一些实施例中，如图4和图5所示，多个第二通孔20c彼此均匀间隔地围绕第一通孔20a设置。通过将多个第二通孔20c均匀间隔围绕第一通孔20a设置，可以对集流盘2在周向上均匀泄压，提高了电池卷芯的安全性。

如图7所示，根据本发明第二方面实施例的电池单体200，包括壳体101、电极组件102和上述实施例中的端盖组件100，壳体101具有开口，电极组件102容纳于壳体101内，端盖组件100覆盖开口，以将电极组件102封闭于壳体101中。

根据本发明实施例的电池单体200，通过采用上述的端盖组件100，延长了防爆阀的使用寿命，提高了电池单体200的安全性。

具体的，壳体101为单通铝制壳体101，端盖组件100与壳体101通过激光焊接在一起。

如图8所示，根据本发明第三方面实施例的电池包300，包括上述实施例中的电池单体200。

根据本发明实施例的电池包300，通过采用上述电池单体200，提高了电池包300的安全性。

具体的，如图8所示，电池包300可以包括电池箱201，电池箱201上安装排布多个电池单体200，以实现电池单体200的集约设置。当电池包300包括多个电池单体200，且每个电池单体200均采用上述结构时，提高了电池包300整体的安全性。

如图9所示，根据本发明第四方面实施例的用电设备400，包括上述实施例中的电池包300。

在本申请方案中，用电设备400的结构不作限制。例如，用电设备400可以为车辆、船舶、小型飞机等移动设备，其包括动力源，动力源包括上述电池包300。电池包300所提供的电能，为用电设备400提供驱动力。该移动设备可以为纯电动设备，即用电设备400的驱动力全部为电能，动力源仅包括电池包300。该移动设备也可以为混合动力设备，动力源包括电池包300和发动机等其他动力设备。以图9所示的车辆为例，一些实施例中，用电设备400为新能源车，该新能源车可以为纯电动汽车、混合动力汽车、增程式汽车、电动三轮车或两轮电动车等。

又例如，用电设备400为储能柜等储能设备，可以作为移动设备的充电柜，也可以作为其他设备的储能设备。如太阳能发电设备可以配置储能柜，太阳能发电产生的电能暂存在储能柜中，以供路灯、公交站牌等装置用电。

根据本发明实施例的用电设备400，通过采用上述的电池包300，提高了用电设备400的安全性。

在本发明的描述中，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”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种端盖组件，其特征在于，包括：

端盖（1），所述端盖（1）上设有防爆孔（11），在所述防爆孔（11）安装有防爆阀；

集流盘（2），所述集流盘（2）连接在所述端盖（1）的一侧，所述集流盘（2）上开设有第一通孔（20a）；

所述集流盘（2）与所述端盖（1）之间围成储气腔（20b），所述第一通孔（20a）与所述储气腔（20b）连通，所述防爆孔（11）连通于所述储气腔（20b）；

其中，所述第一通孔（20a）在所述端盖组件（100）厚度方向上的投影与所述防爆阀在所述端盖组件（100）厚度方向上的投影不重合；

所述集流盘（2）上还开设有多个第二通孔（20c），所述多个第二通孔（20c）均与所述储气腔（20b）连通，所述多个第二通孔（20c）围绕所述第一通孔（20a）设置；

所述集流盘（2）包括：

底板（21），所述第一通孔（20a）设在所述底板（21）上；

侧板（22），所述侧板（22）包括远离所述端盖（1）的第一端以及邻接所述端盖（1）的第二端，所述底板（21）的周缘连接在所述第一端，所述端盖（1）连接在所述第二端；

所述第二通孔（20c）由形成于所述侧板（22）的通孔和形成于所述底板（21）的周缘的缺口连通形成；

所述集流盘（2）还包括连接在所述侧板（22）的第二端的外周面的凸缘（23），所述凸缘（23）与所述端盖（1）连接；

所述底板（21）、所述侧板（22）和所述凸缘（23）一体成型设置；

所述底板（21）为圆盘状，所述侧板（22）为环状侧板。

2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第二通孔（20c）形成于所述底板（21）。

3.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第二通孔（20c）形成于所述侧板（22）。

4.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第一通孔（20a）位于所述底板（21）的中心处。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的端盖组件，其特征在于，所述多个第二通孔（20c）彼此均匀间隔地围绕所述第一通孔（20a）设置。

6.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体（101），具有开口；

电极组件（102），容纳于所述壳体（101）内；

权利要求1-5中任一项所述的端盖组件（100），所述端盖组件（100）覆盖所述开口，以将所述电极组件（102）封闭于所述壳体（101）中。

7.一种电池包，其特征在于，包括权利要求6所述的电池单体（200）。

8.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求7所述的电池包（300）。