CN115832648A - 端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 - Google Patents
端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115832648A CN115832648A CN202111306785.1A CN202111306785A CN115832648A CN 115832648 A CN115832648 A CN 115832648A CN 202111306785 A CN202111306785 A CN 202111306785A CN 115832648 A CN115832648 A CN 115832648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- opening
- battery
- end cap
- electrolyte
- closing mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 137
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 57
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N lithium sodium Chemical compound [Li].[Na] VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
本申请提供一种端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法,用于电池及储能设备技术领域。端盖组件包括端盖和绝缘构件,用于电池单体。端盖设置有注液孔,注液孔用于向电池单体内部注入电解液。绝缘构件在注液孔沿端盖的厚度方向靠近电池单体内部的一侧设置有防护组件,防护组件包括开合机构,开合机构被配置为在向电池单体注入电解液时打开,在向电池单体注入电解液完成后闭合。端盖组件可减小外界水汽对电池单体内部的影响,提高电池单体的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池及储能设备技术领域,特别是涉及一种端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法。
背景技术
电池广泛应用于电子设备,如车辆、手机、便携式装置、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。
人们对提供能量的电池的性能要求越来越高,而生产过程中如果有水气进入电池单体内部将影响电池单体的性能,因此,如何在生产过程中严格控制水汽进入电池单体内部成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种端盖组件、电池、用电设备、电池单体及其制造方法,包括有开合机构的防护组件可延缓水汽进入电池单体内部。
根据本申请的第一方面,提供了一种端盖组件,用于电池单体,包括:端盖,端盖设置有注液孔,注液孔用于向电池单体内部注入电解液;和绝缘构件,绝缘构件在注液孔沿端盖的厚度方向靠近电池单体内部的一侧设置有防护组件,防护组件与注液孔相对设置,防护组件包括开合机构,开合机构被配置为在向电池单体注入电解液时打开以供电解液进入电池单体内部,在向电池单体注入电解液完成后闭合。
本申请的实施例中,防护组件在向电池单体注入电解液时为打开状态,在向电池单体注入电解液完成后保持闭合状态,可降低电池单体内部与外界空气的接触面积,减少外界水汽进入电池单体内部,提高电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,防护组件包括底壁和侧壁,开合机构设置于侧壁。通过在绝缘构件上设置与注液孔的位置对应的防护组件,且防护组件包括底壁和侧壁,将开合机构设置于侧壁,使得电解液在开合机构的引导下从防护组件的侧壁流入电池单体的内部,如此设置,电解液会先经过底壁的缓冲,再进入电池单体内部,而不是在注液的过程中直接进入电池单体内部,改变电解液的流动方向,减小了对电池单体内部电极组件的冲击力度,减小了电极组件受冲击被破坏的可能性,进而提高了电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,防护组件包括多个开合机构,多个开合机构沿端盖的厚度方向设置。多个沿端盖的厚度方向设置的开合机构,可增大电解液从防护组件的侧壁流入电池单体的内部的流量,提高注液效率。
在一些实施例中,防护组件包括多个开合机构,多个开合机构沿注液孔的周向设置。设置多个沿注液孔周向的开合机构,可以进一步提高电解液注入的流量,提高注液效率。
在一些实施例中,侧壁包括多个连接柱,多个连接柱沿注液孔的周向间隔设置,多个连接柱中相邻的两个连接柱设置于开合机构两端,开合机构与连接柱可转动连接。开合机构与连接柱可转动连接,在压力的作用下,可实现在向电池单体注液时开合机构自动打开,在向电池单体注液完成后自动闭合的目的,结构简单,操作简便,容易实现。
在一些实施例中,连接柱设置有连接孔,开合机构设置有连接轴,连接轴设置于连接孔内。
在一些实施例中,沿端盖的厚度方向,连接柱设置有多个连接孔,防护组件包括多个开合机构,多个连接孔与多个开合机构对应设置,相邻的两个连接孔的间距大于开合机构的高度。相邻的两个连接孔的间距大于开合机构的高度,开合机构在运动过程中不会与相邻的开合机构干涉,利于开合机构的运动,从而使注液过程能够顺利进行。
在一些实施例中,沿端盖的厚度方向,连接轴的中轴线位于开合机构的中轴线的上方。当开合机构在正压或负压状态下翻转打开时,沿端盖的厚度方向,连接轴的中轴线位于开合机构的中轴线的上方,开合机构可在恢复常压之后受自身的重力恢复原状,自动闭合,使防护组件在常压下为封闭状态,结构简单,无需设置额外的部件。
在一些实施例中,相邻的两个连接柱的间距大于开合机构沿注液孔周向的长度。当开合机构在正压或负压状态下打开时,相邻的两个连接柱的间距大于开合机构沿注液孔周向的长度,开合机构在运动过程中不会与连接柱干涉,利于开合机构的运动,从而使注液过程能够顺利进行。
在一些实施例中,沿开合机构开合的方向,开合机构的厚度为0.5mm-3mm之间。开合机构的厚度不小于可使开合机构不容易变形,进一步地,可保证开合机构在闭合时的密封效果,开合机构的厚度不大于3mm,在压力的作用下向电池单体内部注入电解液时,利于实现开合机构自动打开的目的。
在一些实施例中,沿端盖的厚度方向,注液孔的投影位于防护组件的投影内。沿端盖的厚度方向,注液孔的投影位于防护组件的投影内,保证了注液孔与防护组件相对的位置,在向电池单体内部注入电解液时,防护组件不会对电解液造成阻碍,便于电解液的顺利流入,保证了注液效率。
在一些实施例中,底壁的厚度不小于侧壁的厚度。在向电池单体内部注入电解液时,防护组件的底壁先受到电解液的冲击,底壁的厚度大能够有效的抵抗电解液的冲击力,保证防护组件的正常使用。
根据本申请的第二方面,提供了一种电池单体,包括:壳体,壳体设有开口;第一方面的端盖组件,端盖组件用于盖合开口。
根据本申请的第三方面,提供了一种电池,包括:第二方面的电池单体;以及箱体,用于容纳电池单体。
根据本申请的第四方面,提供了一种用电装置,包括:第三方面的电池,电池用于提供电能。
根据本申请的第五方面,提供了一种电池单体的制造方法,包括:提供壳体,壳体设有开口;提供端盖组件,端盖组件包括:端盖,端盖设置有注液孔,注液孔用于向电池单体内部注入电解液;和绝缘构件,绝缘构件在注液孔沿端盖的厚度方向靠近电池单体内部的一侧设置有防护组件,防护组件包括开合机构,开合机构被配置为在向电池单体注入电解液时打开,在向电池单体注入电解液完成后闭合;将端盖组件盖合开口。防护组件可降低电池单体内部与外界空气的接触面积,减小外界水汽对电池单体内部的影响,可提高电池单体的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一个实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一个实施例的电池单体的结构示意图;
图4为本申请一个实施例的电池单体的分解结构示意图;
图5为本申请一个实施例的端盖组件的仰视图;
图6为本申请一个实施例的防护组件的结构示意图;
图7为本申请一个实施例的防护组件的剖视结构示意图;
图8为本申请一个实施例的防护组件的部分结构示意图;
图9为本申请一个实施例的开合机构的结构示意图;
图10为本申请一个实施例的电池单体的制造方法的流程图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:
1-车辆;10-电池;11-控制器;12-马达;
20-箱体;21-电池单体;22-壳体;221-开口;222-电极组件;
30-端盖组件;31-端盖;311-注液孔;32-绝缘构件;33-电极端子;
40-防护组件;41-底壁;42-侧壁;421-连接柱;421a-连接孔;422-开合机构;422a-连接轴;
H1-开合机构的高度;H2-相邻的两个连接孔的间距;W1-开合机构沿注液孔周向的长度;W2-相邻的两个连接柱的间距。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请的实施例所提到的电池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可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于容纳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。
为了满足不同的使用电力需求,电池可以包括多个电池单体,其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。
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。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的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。
电池单体在电极组件入壳后,需要向内部灌注电解液,但在焊接密封钉之前的工序中,空气中的水汽容易进入电池单体内部,造成极片腐蚀,影响电池单体的使用寿命。因此,在电极组件入壳到焊接密封钉的过程中,通常需要使用胶钉暂时密封注液孔,并严格控制空气中的温度和湿度。
但在电极组件烘烤完成后注液前以及注液后胶钉安装前,水汽依旧较易进入电池单体内部,因此如何延缓水汽进入电池单体内部成为一个亟待解决的问题。
鉴于此,本申请提出一种位于注液孔下方的包括有开合机构的防护组件,在向电池单体注入电解液时防护组件为打开状态,在向电池单体注入电解液完成后保持闭合状态,降低了电池单体内部与外界空气的接触面积,减小了外界水汽的影响。
本申请一个实施例提供了一种用电装置,电池用于提供电能。
本申请实施例描述的技术方案均适用于电池以及各种使用电池的用电装置,用电装置可以是车辆、手机、便携式装置、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。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备,还可以适用于所有使用电池的装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
例如,如图1所示,为本申请一实施例的一种车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、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。车辆1的内部可以设置电池10,具体例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11例如用来控制电池10为马达12的供电。电池10可以用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求,当然,电池10也可以用于驱动车辆1行驶,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
如图2所示,为本申请一个实施例的一种电池10的分解结构示意图。电池10包括电池单体21以及箱体20,箱体20用于容纳电池单体21。电池单体21的数量可以为一个或多个,当电池单体21为多个时,多个电池单体21排列布置于箱体20内。箱体20的类型有多种,箱体20可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等,具体地,箱体20可包括用于容纳电池单体21的下箱体和与下箱体盖合的上箱体。其中,上箱体和下箱体的盖合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。
可选地,电池10还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。例如设置多层的电池单体21的组合体,或者设置汇流部件、信号采集线束、处理器等。
图3为本申请一个实施例的电池单体21的结构示意图。图4为本申请一个实施例的电池单体21的分解结构示意图。
如图4所示,电池单体21包括壳体22和端盖组件30,壳体22设有开口221,端盖组件30用于盖合开口221。壳体22可以是多种形状,比如,比如圆柱体、长方体等。壳体22可用于容纳电解质,例如电解液。可选地,电池单体21的壳体22内还设置有电极组件222。壳体22的形状可根据电极组件222的具体形状来确定。比如,若电极组件222为圆柱体结构,壳体22则可选用为圆柱体结构;若电极组件222为长方体结构,壳体22则可选用长方体结构。作为一种示例,如图4所示,壳体22为一端开放的空心长方体结构,壳体22开放的一端形成开口221。壳体22可以是金属材质,例如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,当然,也可以是非金属材质,本申请实施例对此不作特殊限制。
可选地,壳体22的开口221可以是一个,也可以是两个。若壳体22的开口221为一个,端盖组件30也可以为一个。若壳体22的开口221为两个,比如,两个开口221设置于壳体22相对的两侧,端盖组件30也可以为两个,两个端盖组件30分别盖合壳体22的两个开口221处。
请一并参阅图5至图9,图5是本申请一个实施例的端盖组件30的仰视图。图6为本申请一个实施例的防护组件40的结构示意图。图7为本申请一个实施例的防护组件40的剖视结构示意图。图8为本申请一个实施例的防护组件40的部分结构示意图。图9为本申请一个实施例的开合机构422的结构示意图。
本申请提供一种端盖组件30,用于电池单体21,包括:端盖31,端盖31设置有注液孔311,注液孔311用于向电池单体21内部注入电解液;和绝缘构件32,绝缘构件32在注液孔311沿端盖31的厚度方向靠近电池单体21内部的一侧设置有防护组件40,防护组件40与注液孔311相对设置,防护组件40包括开合机构422,开合机构422被配置为在向电池单体21注入电解液时打开以供电解液进入电池单体21内部,在向电池单体21注入电解液完成后闭合。
端盖组件30用于盖合壳体22的开口221,端盖组件30包括端盖31、绝缘构件32、注液孔311和电极端子33。端盖组件30中的端盖31用于盖合壳体22的开口221。端盖31可以是多种形状,比如圆形、长方形等。端盖31的形状取决壳体22形状,若壳体22为圆柱体结构,则可选圆形端盖;若壳体22为长方体结构,则可选用长方形端盖。图4示例性的示出了端盖31为长方形的情况。端盖组件30的电极端子33与壳体22内的电极组件222电连接,为降低端盖31与电极组件222接触而造成短路的风险,端盖31可通过绝缘构件32与壳体22实现隔离。
可选地,电池单体21中的端盖组件30可以是两个,两个端盖组件30的结构可以相同,也可以存在差异,比如,一个端盖组件30的端盖31设置有注液孔311,另一个端盖组件30的端盖31未设置注液孔311。作为一种示例,如图4所示,电池单体21的壳体22有一个开口221,端盖31上设置有一个注液孔311。通过注液孔311可向电池单体21内部注入电解液。
绝缘构件32中的防护组件40位于注液孔311沿端盖31的厚度方向靠近电池单体21内部的一侧,其中,防护组件40与注液孔311相对设置,即防护组件40与注液孔311沿端盖31的厚度方向的投影至少部分重合,使得电解液能够从注液孔311进入防护组件40。具体地,往电池单体21内部注液时,电解液先经过注液孔311,再经过防护组件40进入壳体22内部。可选地,防护组件40与绝缘构件32可以是一体式成型结构,也可以是分体式结构。例如,防护组件40与绝缘构件32为分体式结构,防护组件40通过粘接或焊接或卡接等方式连接于绝缘构件32靠近电池单体21内部一侧的底面。防护组件40与绝缘构件32的材料可以相同,也可以不同,例如,绝缘构件32和防护组件40的材料可以是云母、橡胶、树脂、塑料等绝缘制品,也可以是高分子聚合物或纳米材料。
开合机构422即可以打开闭合的机构。向电池单体21注液时,注液时通常附带正压,在正压的作用下,开合机构422打开。注液完毕后,电池单体21内部恢复为常压状态,开合机构422闭合。在密封钉焊接工序前需要严格控制电池单体21外部环境的温度、湿度等条件,开合机构422在闭合状态下可减小电池单体21内部与外界接触的面积,降低水汽进入电池单体21内部的可能性,这样对外部环境要求可以降低,进一步的可降低控制环境湿度的成本。可选地,可在开合机构422的四周加上弹性密封材料,以减小开合机构422与其他部件之间的间隙,进一步提高开合机构422在闭合状态下的密封效果,从而保证电池单体21在转运过程中的密封性。弹性密封材料例如可以是塑胶、橡胶等。
本申请实施例公开了一种包括有开合机构422的防护组件40,防护组件40在向电池单体21注入电解液时为打开状态,在向电池单体21注入电解液完成后保持闭合状态,可降低电池单体21内部与外界空气的接触面积,减少外界水汽进入电池单体21内部,提高电池单体21的使用寿命。
在一些实施例中,防护组件40包括底壁41和侧壁42,开合机构422设置于侧壁42。
沿端盖31的厚度方向,防护组件40设置在注液孔311靠近电池单体21内部的一侧,底壁41朝向注液孔311设置,侧壁42沿注液孔311周向设置,与底壁41共同构成容纳空间。可选地,底壁41可以与端盖31平行设置,也可以倾斜设置。当底壁41倾斜设置时,可以将电解液引导向开合机构422,以加快电解液的流动速率,提高注液效率。防护组件40可以为柱体,例如,圆柱体、棱柱体等。向电池单体21内部灌注电解液时,具体地,电解液从端盖31的注液孔311进入防护组件40的容纳空间,经过底壁41后,再通过侧壁42上的开合机构422进入电池单体21的内部。
可以理解的是,上述实施方式是在对电池单体21注入电解液时的放置状态为例进行说明,电池单体21在实际应用时可以其它方式放置。
通过在绝缘构件32上设置与注液孔311的位置对应的防护组件40,且防护组件40包括底壁41和侧壁42,将开合机构422设置于侧壁42,使得电解液在开合机构422的引导下从防护组件40的侧壁42流入电池单体21的内部,如此设置,电解液会先经过底壁42的缓冲,再进入电池单体21内部,而不是在注液的过程中直接进入电池单体21内部,改变电解液的流动方向,减小了对电池单体21内部电极组件222的冲击力度,减小了电极组件222受冲击被破坏的可能性,进而提高了电池单体21的使用寿命。
在一些实施例中,防护组件40包括多个开合机构422,多个开合机构422沿端盖31的厚度方向设置。
多个沿端盖31的厚度方向设置的开合机构422,可增大电解液从防护组件40的侧壁42流入电池单体21的内部的流量,提高注液效率。
在一些实施例中,防护组件40包括多个开合机构422,多个开合机构422沿注液孔311的周向设置。
设置多个沿注液孔311周向的开合机构422,可以进一步提高电解液注入的流量,提高注液效率。
在一些实施例中,侧壁42包括多个连接柱421,多个连接柱421沿注液孔311的周向间隔设置,多个连接柱421中相邻的两个连接柱421设置于开合机构422两端,开合机构422与连接柱421可转动连接。
开合机构422与连接柱421通过转动的方式连接,在一些实施方式中,可以是间隙配合,例如通过滑动轴承、导轨与滑块相对运动来实现,可以是相对转动。在另一些实施方式中,还可以是过盈配合,例如通过轮毂和轴的固定连接来实现。或者,在另一些实施方式中,还可以是过渡配合,例如通过齿轮与轴、定位销与定位孔的可拆卸连接来实现。在不同的结构中,可采用不同的结构进行连接,但都可达到开合机构422与连接柱421可转动连接的目的。
开合机构422与连接柱421可转动连接,在压力的作用下,可实现在向电池单体21注液时开合机构422自动打开,在向电池单体21注液完成后自动闭合的目的,结构简单,操作简便,容易实现。
在一些实施例中,连接柱421设置有连接孔421a,开合机构422设置有连接轴422a,连接轴422a设置于连接孔421a内。
如图7所示,连接孔421a为连接柱421上的盲孔。连接轴422a为穿在连接孔421a中间的圆柱形部件,用于支承开合机构422的转动。
可以理解的是,连接轴422a与开合机构422可以是一体式成型结构,也可以是分体式结构。例如,连接轴422a与开合机构422为分体式结构,连接轴422a通过粘接或焊接的方式连接于开合机构422与连接孔421a相对的两端。
在一些实施例中,沿端盖31的厚度方向,连接柱421设置有多个连接孔421a,防护组件40包括多个开合机构422,多个连接孔421a与多个开合机构422对应设置,相邻的两个连接孔421a的间距H2大于开合机构422的高度H1。
如图7所示,这里相邻的两个连接孔421a指的是同一个连接柱421上连接沿端盖31厚度方向上相邻的两个连接孔421a。图7中的H1可以是开合机构422的高度,为连接轴422a沿端盖31的厚度方向与开合机构422远离连接轴422a的另一端底面的最短距离,H2可以是相邻的两个连接孔421a的间距,为沿端盖31厚度方向相邻的两个连接孔421a的最短距离。相邻的两个连接孔421a的间距H2大于开合机构422的高度H1,有利于实现开合机构422的转动,向电池单体21注入电解液时,通常为正压状态,开合机构422可朝远离侧壁42与底壁41共同构成的容纳空间的方向打开。向电池单体21注液前,通常需要先抽负压,在负压状态下,开合机构422可朝靠近注液孔311竖直中轴线的方向打开,再换正压注入电解液,注液时,开合机构422再次朝远离侧壁42与底壁41共同构成的容纳空间的方向打开。因此,相邻的两个连接孔421a的间距H2大于开合机构422的高度H1,开合机构422在运动过程中不会与相邻的开合机构422干涉,利于开合机构422的运动,从而使注液过程能够顺利进行。
在一些实施例中,沿端盖31的厚度方向,连接轴422a的中轴线位于开合机构422的中轴线的上方。
当开合机构422在正压或负压状态下翻转打开时,沿端盖31的厚度方向,连接轴422a的中轴线位于开合机构422的中轴线的上方,开合机构422可在恢复常压之后受自身的重力恢复原状,自动闭合,使防护组件40在常压下为封闭状态,结构简单,无需设置额外的部件。
可以理解的是,在一些实施例中,还可以设置复位结构,例如弹簧等,以实现开合机构422的复位闭合。
在一些实施例中,相邻的两个连接柱421的间距W2大于开合机构422沿注液孔311周向的长度W1。
图7中的W1可以是开合机构422沿注液孔311周向的长度,为开合机构422沿注液孔311周向的两端的最短距离,W2可以是相邻的两个连接柱421的间距,为沿注液孔311周向相邻的两个连接柱421的最短距离。当开合机构422在正压或负压状态下打开时,相邻的两个连接柱421的间距W2大于开合机构422沿注液孔311周向的长度W1,开合机构422在运动过程中不会与连接柱421干涉,利于开合机构422的运动,从而使注液过程能够顺利进行。
在一些实施例中,沿开合机构422开合的方向,开合机构422的厚度为0.5mm-3mm之间。开合机构422的厚度不小于0.5mm可使开合机构422不容易变形,进一步地,可保证开合机构422在闭合时的密封效果,开合机构422的厚度不大于3mm,在压力的作用下向电池单体21内部注入电解液时,利于实现开合机构422自动打开的目的。
在一些实施例中,沿端盖31的厚度方向,注液孔311的投影位于防护组件40的投影内。
沿端盖31的厚度方向,注液孔311的投影位于防护组件40的投影内,保证了注液孔311与防护组件40相对的位置,在向电池单体21内部注入电解液时,防护组件40不会对电解液造成阻碍,便于电解液的顺利流入,保证了注液效率。
在一些实施例中,底壁41的厚度不小于侧壁42的厚度。
在向电池单体21内部注入电解液时,防护组件40的底壁41先受到电解液的冲击,底壁41的厚度大能够有效的抵抗电解液的冲击力,保证防护组件40的正常使用。
上文描述了本申请实施例的端盖组件30、电池单体21、电池10和用电装置,下面将描述本申请实施例电池单体21的制造方法,其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。
本申请还提供了一种电池单体21的制造方法,包括:步骤S100,提供壳体22,壳体22设有开口221;步骤S200,提供端盖组件30,端盖组件30包括:端盖31,端盖31设置有注液孔311,注液孔311用于向电池单体21内部注入电解液;和绝缘构件32,绝缘构件32在注液孔311沿端盖31的厚度方向靠近电池单体21内部的一侧设置有防护组件40,防护组件40与注液孔311相对设置,防护组件40包括开合机构422,开合机构422被配置为在向电池单体21注入电解液时打开以供电解液进入电池单体21内部,在向电池单体21注入电解液完成后闭合;步骤S300,将端盖组件30盖合开口221。
防护组件40可降低电池单体21内部与外界空气的接触面积,减小外界水汽对电池单体21内部的影响,可提高电池单体21的使用寿命。
步骤S100、步骤S200的执行顺序本申请不作限定。比如,先执行步骤S100、再执行步骤S200;或者先执行步骤S200、再执行步骤S100。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
1.一种端盖组件,用于电池单体,其特征在于,包括:
端盖,所述端盖设置有注液孔,所述注液孔用于向所述电池单体内部注入电解液;和
绝缘构件,所述绝缘构件在所述注液孔沿所述端盖的厚度方向靠近所述电池单体内部的一侧设置有防护组件,所述防护组件与所述注液孔相对设置,所述防护组件包括开合机构,所述开合机构被配置为在向所述电池单体注入电解液时打开以供电解液进入所述电池单体内部,在向所述电池单体注入电解液完成后闭合。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述防护组件包括底壁和侧壁,所述开合机构设置于所述侧壁。
3.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述防护组件包括多个所述开合机构,多个所述开合机构沿所述端盖的厚度方向设置。
4.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述防护组件包括多个所述开合机构,多个所述开合机构沿所述注液孔的周向设置。
5.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述侧壁包括多个连接柱,多个所述连接柱沿所述注液孔的周向间隔设置,多个所述连接柱中相邻的两个所述连接柱设置于所述开合机构两端,所述开合机构与所述连接柱可转动连接。
6.根据权利要求5所述的端盖组件,其特征在于,所述连接柱设置有连接孔,所述开合机构设置有连接轴,所述连接轴设置于所述连接孔内。
7.根据权利要求6所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖的厚度方向,所述连接柱设置有多个连接孔,所述防护组件包括多个所述开合机构,多个所述连接孔与多个所述开合机构对应设置,相邻的两个所述连接孔的间距大于所述开合机构的高度。
8.根据权利要求6所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖的厚度方向,所述连接轴的中轴线位于所述开合机构的中轴线的上方。
9.根据权利要求5所述的端盖组件,其特征在于,所述相邻的两个所述连接柱的间距大于所述开合机构沿所述注液孔周向的长度。
10.根据权利要求5所述的端盖组件,其特征在于,沿所述开合机构开合的方向,所述开合机构的厚度为0.5mm-3mm之间。
11.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖的厚度方向,所述注液孔的投影位于所述防护组件的投影内。
12.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述底壁的厚度不小于所述侧壁的厚度。
13.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体设有开口;
权利要求1-11任一项所述的端盖组件,所述端盖组件用于盖合所述开口。
14.一种电池,其特征在于,包括:
权利要求13所述的电池单体;以及
箱体,用于容纳所述电池单体。
15.一种用电装置,其特征在于,包括:
权利要求14所述的电池,所述电池用于提供电能。
16.一种电池单体的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
提供壳体,所述壳体设有开口;
提供端盖组件,所述端盖组件包括:
端盖,所述端盖设置有注液孔,所述注液孔用于向所述电池单体内部注入电解液;和
绝缘构件,所述绝缘构件在所述注液孔沿所述端盖的厚度方向靠近所述电池单体内部的一侧设置有防护组件,所述防护组件与所述注液孔相对设置,所述防护组件包括开合机构,所述开合机构被配置为在向所述电池单体注入电解液时打开以供电解液进入所述电池单体内部,在向所述电池单体注入电解液完成后闭合;
将所述端盖组件盖合所述开口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111306785.1A CN115832648A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111306785.1A CN115832648A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115832648A true CN115832648A (zh) | 2023-03-21 |
Family
ID=85515469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111306785.1A Pending CN115832648A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115832648A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102842687A (zh) * | 2012-09-21 | 2012-12-26 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种锂离子电池的整体电池盖板 |
CN102903859A (zh) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 薄壳体铅酸电池及其制造方法 |
CN112701428A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-04-23 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 |
CN214254576U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 |
-
2021
- 2021-11-05 CN CN202111306785.1A patent/CN115832648A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102903859A (zh) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 薄壳体铅酸电池及其制造方法 |
CN102842687A (zh) * | 2012-09-21 | 2012-12-26 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种锂离子电池的整体电池盖板 |
CN214254576U (zh) * | 2021-01-07 | 2021-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 |
CN112701428A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-04-23 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114122486B (zh) | 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 | |
CN216903261U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 | |
CN217158580U (zh) | 集流构件、电池单体、电池及用电设备 | |
CN115000641B (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN216450704U (zh) | 电极组件、电池单体、电池及用电设备 | |
CN218414978U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
CN214477678U (zh) | 盖板、电池单体、电池及用电设备 | |
CN215496872U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
CN215266605U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
US12009547B2 (en) | Battery cell, battery, electrical device, and battery cell manufacturing method and device | |
CN214411248U (zh) | 电极组件、电池单体、电池以及用电设备 | |
EP4089831B1 (en) | End cover assembly, battery cell, battery, and method and device for manufacturing battery cell | |
CN217788581U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN115832648A (zh) | 端盖组件、电池、用电装置、电池单体及其制造方法 | |
CN116779944A (zh) | 电芯、电芯的制造方法、电池单体、电池及用电设备 | |
CN115939683A (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
CN217740656U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 | |
CN218525650U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN217788602U (zh) | 端盖、电池单体、电池及用电设备 | |
CN219779099U (zh) | 防护构件、电池箱、电池和用电装置 | |
CN216354489U (zh) | 电池箱体、电池及用电设备 | |
CN217768629U (zh) | 端盖、电池单体、电池及用电设备 | |
CN220569860U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
CN217788574U (zh) | 端盖、电池单体、电池及用电设备 | |
CN217788585U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |