CN115548538B - 端盖组件、电池单体、电池模组及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种端盖组件、电池单体、电池模组及用电设备，包括：第一塑胶件设有第一安装部；第一集流件设有第一配合部，第一配合部与第一安装部适配组装；第二塑胶件设有第二安装部；以及第二集流件设有第二配合部，第二配合部与第二安装部适配组装；第一安装部与第二安装部至少部分不相同，第一配合部与第二配合部至少部分不相同，以使第一安装部与第二配合部之间以及第二安装部与第一配合部之间存在安装干涉。从而便能及时提醒加工人员出现部件配对错误并进行及时纠正，从而快速且准确的完成第一塑胶件与第一集流件以及第二塑胶件与第二集流件的装配生产，有效解决了因部件误装反而需要重新拆装时，对电池生产节拍和生产效率的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种端盖组件、电池单体、电池模组及用电设备。
背景技术
近年来，新能源汽车行业得到了空前的发展机遇，而影响新能源汽车的使用性能、续航能力等指标的一个重要因素，便是电池的使用性能与可靠性。电池的主要组成构件包括壳体、端盖组件、集流构件、电极组件等，其中集流构件用于连接端盖组件和电极组件的极耳，以实现电流传导。
端盖组件一般包括负极集流盘、负极下塑胶、正极集流盘和正极下塑胶，目前在进行端盖组件装配加工时，容易出现负极集流盘与正极下塑胶错装、负极下塑胶与正极集流盘错装的装反问题发生，若无法及时发现会影响到电池正常使用，而发现后进行重新拆装作业，又会影响正常生产节拍，降低生产组装效率。
发明内容
基于此，有必要提供一种端盖组件、电池单体、电池模组及用电设备，旨在解决现有技术部件装反影响生产节拍和生产效率，影响电池正常使用的问题。
一方面，本申请提供一种端盖组件，所述端盖组件包括第一端盖和第二端盖，其特征在于，所述第一端盖包括第一塑胶件和第一集流件，所述第一塑胶件设有第一安装部，所述第一集流件设有第一配合部，所述第一配合部与所述第一安装部适配组装；
所述第二端盖包括第二塑胶件和第二集流件，所述第二塑胶件设有第二安装部，所述第二集流件设有第二配合部，所述第二配合部与所述第二安装部适配组装；
其中，所述第一安装部与所述第二安装部至少部分不相同，所述第一配合部与所述第二配合部至少部分不相同，以使所述第一安装部与所述第二配合部之间以及所述第二安装部与所述第一配合部之间无法适配组装。
由于第一安装部与第二安装部以及第一配合部与第二配合部之间采用至少部分不相同的结构设计，使得上述方案的端盖组件组装生产时，当加工人员误将第一塑胶件与第二集流件以及将第一集流件与第二塑胶件进行组装作业时，第一安装部与第二配合部之间以及第二安装部与第一配合部之间存在安装干涉而无法适配组装的问题，从而便能及时提醒加工人员出现部件配对错误并进行及时纠正，将正确匹配的第一安装部与第一配合部装配以及将第二安装部与第二配合部装配，从而快速且准确的完成第一塑胶件与第一集流件以及第二塑胶件与第二集流件的装配生产而得到第一端盖及第二端盖，有效解决了因部件误装反而需要重新拆装时，对电池生产节拍和生产效率的影响，且可以保证电池组装质量，确保电池正常使用。
下面对本申请的技术方案作进一步的说明：
在其中一个实施例中，所述第一配合部为所述第一集流件的与所述第一安装部适配组装的端部，所述第一配合部包括相对设置的第一边缘和第二边缘，
所述第二配合部为所述第二集流件的与所述第二安装部适配组装的端部，所述第二配合部包括相对设置的第三边缘和第四边缘。
在其中一个实施例中，所述第一安装部包括第一定位柱，所述第一配合部包括第一凹部，所述第一凹部形成于所述第一边缘，所述第一定位柱能够嵌入所述第一凹部内。
在其中一个实施例中，所述第一安装部包括第二定位柱，所述第一配合部包括第二凹部，所述第二凹部形成于所述第二边缘，所述第二定位柱能够嵌入所述第二凹部内；
所述第二安装部包括第三定位柱，所述第二配合部包括第三凹部，所述第三凹部形成于所述第四边缘，所述第三定位柱能够嵌入所述第三凹部内。
在其中一个实施例中，所述第一安装部还包括第四定位柱，所述第一配合部还包括第一定位孔，所述第四定位柱能够插接于所述第一定位孔内；
所述第二安装部还包括第五定位柱，所述第二配合部还包括第二定位孔，所述第五定位柱能够插接于所述第二定位孔内；
所述第二凹部与所述第一定位孔之间的距离不等于所述第三凹部与所述第二定位孔之间的距离。
在其中一个实施例中，所述第一安装部还包括第一挡边，所述第一挡边能够与所述第一边缘抵接定位。
在其中一个实施例中，所述第二安装部还包括第二挡边，所述第二挡边能够与所述第三边缘抵接定位。
另一方面，本申请还提供一种电池单体，其包括如上所述的端盖组件。
此外，本申请还提供一种电池模组，其包括至少一个如上所述的电池单体。
最后，本申请还提供一种用电设备，其包括如上所述的电池模组。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请中第一塑胶件与第一集流件的装配结构图；
图2为图1中第一塑胶件的结构示意图；
图3为图1中第一集流件的结构示意图；
图4为本申请中第二塑胶件与第二集流件的装配结构图；
图5为图4中第二塑胶件的结构示意图；
图6为图4中第二集流件的结构示意图。
附图标记说明：
10、第一塑胶件；11、第一定位柱；12、第二定位柱；13、第四定位柱；14、第一挡边；20、第一集流件；21、第一凹部；22、第二凹部；23、第一定位孔；30、第二塑胶件；31、避让区；32、第三定位柱；33、第五定位柱；34、第二挡边；40、第二集流件；41、平面部或凸出部；42、第三凹部；43、第二定位孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请实施提供一种电池单体，该电池单体具体为圆柱电池。其包括：端盖组件、壳体、电极组件和电解液。壳体设有相连通的进出口和容纳腔，安装时电解液冲润于电极组件内，而后将电极组件通过进出口装入容纳腔内，之后再将端盖组件与进出口密封安装，从而就能够获得封装后的圆柱电池。
需要说明的是，实际上圆柱电池还包括其他组成构件，如防爆阀等，因与本申请技术方案关联度较低，因而在此不作引出并赘述。
电极组件包括正极极耳和负极极耳；端盖组件盖设于壳体的开口处，正极集流构件与正极极耳连接，负极集流构件与负极极耳连接。
端盖组件包括：端盖本体和集流构件。端盖本体上间隔设置有正极极柱和负极极柱；集流构件设置为两个且分别为正极集流构件和负极集流构件，正极集流构件与正极极柱连接，负极集流构件与负极极柱连接。
其中，电极组件由正极极片、负极极片和隔膜组成。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正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正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。
如图1和图4所示，为本申请一实施例展示的一种端盖组件，其具体由第一端盖和第二端盖构成，可以理解的，第一端盖对应于负极端盖，第二端盖对应于正极端盖。其中第一端盖至少包括：第一塑胶件10和第一集流件20。第二端盖至少包括：第二塑胶件30和第二集流件40。
可以理解的，第一端盖用于组装至电极组件的负极端，第二端盖用于组装至电极组件的正极端。
第一塑胶件10设有第一安装部；第一集流件20设有第一配合部，第一配合部与第一安装部适配组装；第二塑胶件30设有第二安装部；第二集流件40设有第二配合部，第二配合部与第二安装部适配组装；其中，第一安装部与第二安装部至少部分不相同，第一配合部与第二配合部至少部分不相同，以使第一安装部与第二配合部之间以及第二安装部与第一配合部之间存在安装干涉。
需要说明的是，第一安装部与第二安装部以及第一配合部与第二配合部之间为为非完全一致结构。可以理解为第二安装部与第一安装部的结构完全不同，或者存在部分结构不同。
综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：由于第一安装部与第二安装部以及第一配合部与第二配合部之间采用非完全一致结构设计，上述方案的端盖组件组装生产时，当加工人员误将第一塑胶件10与第二集流件40以及将第一集流件20与第二塑胶件30进行组装作业时，第一安装部与第二配合部之间以及第二安装部与第一配合部之间存在安装干涉而无法适配组装的问题，从而便能及时提醒加工人员出现部件配对错误并进行及时纠正，将正确匹配的第一安装部与第一配合部装配以及将第二安装部与第二配合部装配，从而快速且准确的完成第一塑胶件10与第一集流件20以及第二塑胶件30与第二集流件40的装配生产而得到第一端盖及第二端盖，有效解决了因部件误装反而需要重新拆装时，对电池生产节拍和生产效率的影响，且可以保证电池组装质量，确保电池正常使用。
有必要说明的是，在安装状态下第一塑胶件10、第一集流件20、第二塑胶件30和第二集流件40均沿电极组件的轴向排布且相互保持平行，因此四者具有相对确定的位置和姿态。换句话讲，第一塑胶件10与第一集流件20之间以及第二塑胶件30与第二集流件40之间需按照设定的相对位置和姿态才能进行正常装配，否则则无法正常组装连接。
本实施例中，第一配合部为第一集流件20的与第一安装部适配组装的端部，第一配合部包括相对设置的第一边缘和第二边缘。同理，第二配合部为第二集流件40的与第二安装部适配组装的端部，第二配合部包括相对设置的第三边缘和第四边缘。端部设置的第一配合部和第二配合部方便插入对应的第一塑胶件10和第二塑胶件30内部以便与第一安装部和第二安装部进行组装。
在一些实施例中，第一安装部包括第一定位柱11，第一配合部包括第一凹部21，第一凹部21形成于第一集流件20的第一边缘，第一定位柱11能够嵌入第一凹部21内。第二安装部包括避让区31，第二配合部包括平面部或凸出部41，平面部或凸出部41形成于第二集流件40的第三边缘，平面部或凸出部41能容置于避让区31内；其中，第一边缘与第三边缘位于同一侧，第一定位柱11与避让区31的位置相对应。
安装作业时，若加工人员误将第一塑胶件10与第二集流件40进行组装操作时，第二配合部的平面部或凸出部41则会与第一定位柱11产生干涉，起到防呆效果，从而及时有效的提醒加工人员进行纠正，进而将正确的第一定位柱11嵌入第一凹部21内，将平面部或凸出部41装入避让区31内，保证第一塑胶件10与第一集流件20以及第二塑胶件30与第二集流件40正常连接可靠。
进一步地，在上述实施例的基础上第一安装部还包括第二定位柱12，第一配合部还包括第二凹部22，第二凹部22形成于第一集流件20的第二边缘，第二定位柱12能够嵌入第二凹部22内。其中，第二边缘为与第一边缘相对的一侧。
第二定位柱12能够嵌入第二凹部22内，可加强对第一集流件20定位效果，且此时第一定位柱11与第一凹部21配合形成的第一定位结构，与第二定位柱12与第二凹部22配合形成的第二定位结构能分别定位第一集流件20的相对两侧，有效限制了第一集流件20的移动及转动自由度，保证第一集流件20安装稳固。
此外，在又一些实施例中第一安装部还包括第四定位柱13，第一配合部还包括第一定位孔23，第四定位柱13能够插接于第一定位孔23内。如此能够进一步加强对第一集流件20的定位效果，保证第一塑胶件10与第一集流件20组装稳固不易松脱。
需要说明的是，上述的各负极定位柱及负极凹部可以是相适配的圆形、方形等形状，具体根据实际需要选择即可。且各负极定位柱和负极凹部的尺寸不宜过大，一般小于等于3mm。各负极定位柱的端部应当伸出对应的负极凹部，且高度差需控制在2mm以内。
此外，在上述任一实施例的基础上，第二安装部还包括第三定位柱32，第二配合部还包括第三凹部42，第三凹部42形成于第二集流件40的第四边缘，第三定位柱32能够嵌入第三凹部42内；其中，第四边缘为与第三边缘相对的一侧。通过第三定位柱32插接至第三凹部42内，可实现对第二塑胶件30与第二集流件40安装定位。
进一步地，在上述实施例的基础上第二安装部还包括第五定位柱33，第二配合部还包括第二定位孔43，第五定位柱33能够嵌入第二定位孔43内。如此能够进一步加强对第二集流件40的定位效果，更好的限制第二集流件40的自由度，保证第二塑胶件30与第二集流件40组装稳固不易松脱。需要说明的是，第二凹部22与第一定位孔23之间的距离不等于第三凹部42与第二定位孔43之间的距离。这样也能够形成防呆设计，防止出现装反问题。
此外，在上述任一实施例的基础上，第一安装部还包括第一挡边14，第一挡边14能与第一集流件20的第一边缘抵接定位。和/或，第二安装部还包括第二挡边34，第二挡边34能与第二集流件40的第三边缘抵接定位。本实施例中，第一挡边14和第二挡边34可以为一体式或者分段式的弯折型凸起结构，例如为L型。能够与第一集流件20和第二集流件40处于不同方位的两个相邻侧部分别抵接，达到定位和限制自由度的效果，提升第一塑胶件10与第一集流件20以及第二塑胶件30与第二集流件40连接可靠性。
综上之外，本申请还提供一种用电设备，其包括电池模组，电池模组包括如上任一实施例的电池单体。
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。按封装的方式不同，电池单体一般分成三种：圆柱电池、方形电池和软包电池。
本申请的实施例所提到的电池模组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。电池模组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。
用电设备可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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”、“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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
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；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，除非另有明确的限定。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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
Claims (10)
1.一种端盖组件，所述端盖组件包括第一端盖和第二端盖，其特征在于，所述第一端盖包括第一塑胶件和第一集流件，所述第一塑胶件设有第一安装部，所述第一集流件设有第一配合部，所述第一配合部与所述第一安装部适配组装；
所述第二端盖包括第二塑胶件和第二集流件，所述第二塑胶件设有第二安装部，所述第二集流件设有第二配合部，所述第二配合部与所述第二安装部适配组装；
其中，所述第一安装部与所述第二安装部至少部分不相同，所述第一配合部与所述第二配合部至少部分不相同，以使所述第一安装部与所述第二配合部之间以及所述第二安装部与所述第一配合部之间无法适配组装；
所述第一安装部包括第一定位柱，所述第一配合部包括第一凹部，所述第一凹部形成于所述第一集流件的第一边缘，所述第一定位柱能够嵌入所述第一凹部内；所述第二安装部包括避让区，所述第二配合部包括平面部或凸出部，所述平面部或凸出部形成于所述第二集流件的第三边缘，所述平面部或凸出部能容置于所述避让区内；其中，第一边缘与第三边缘位于同一侧，所述第一定位柱与所述避让区的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，
所述第一配合部为所述第一集流件的与所述第一安装部适配组装的端部，所述第一配合部包括相对设置的第一边缘和第二边缘，
所述第二配合部为所述第二集流件的与所述第二安装部适配组装的端部，所述第二配合部包括相对设置的第三边缘和第四边缘。
3.根据权利要求2所述的端盖组件，其特征在于，所述第一安装部包括第二定位柱，所述第一配合部包括第二凹部，所述第二凹部形成于所述第二边缘，所述第二定位柱能够嵌入所述第二凹部内。
4.根据权利要求3所述的端盖组件，其特征在于，所述第二安装部包括第三定位柱，所述第二配合部包括第三凹部，所述第三凹部形成于所述第四边缘，所述第三定位柱能够嵌入所述第三凹部内。
5.根据权利要求4所述的端盖组件，其特征在于，所述第一安装部还包括第四定位柱，所述第一配合部还包括第一定位孔，所述第四定位柱能够插接于所述第一定位孔内；
所述第二安装部还包括第五定位柱，所述第二配合部还包括第二定位孔，所述第五定位柱能够插接于所述第二定位孔内；
所述第二凹部与所述第一定位孔之间的距离不等于所述第三凹部与所述第二定位孔之间的距离。
6.根据权利要求2所述的端盖组件，其特征在于，所述第一安装部还包括第一挡边，所述第一挡边能够与所述第一边缘抵接定位。
7.根据权利要求2所述的端盖组件，其特征在于，所述第二安装部还包括第二挡边，所述第二挡边能够与所述第三边缘抵接定位。
8.一种电池单体，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的端盖组件。
9.一种电池模组，其特征在于，包括至少一个如权利要求8所述的电池单体。
10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。
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