CN116134670B - 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种端盖组件、电池单体、电池、用电装置、电池单体的制备方法和制造设备,属于电池制造技术领域。本申请提供了一种端盖组件,其中,包括:盖板,开设有泄压孔;固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动。本申请还提供一种电池单体、电池以及用电装置,均包括该端盖组件,具备较好的安全性能和密封性能。本申请还提供一种电池单体的制备方法和制造设备,用于制造上述的电池单体。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种端盖组件、电池单体、电池、用电装置、电池单体的制备方法以及制造设备。
背景技术
新能源汽车是汽车制造行业的主流发展趋势,电池单体作为新能源汽车等用电装置的重要组成部分,对安全性能的要求也在不断提高。
随着电池单体充放电的进行,电池单体的内部会持续产生气体,气体压力过大可能会导致电池单体发生爆炸,存在一定的安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种端盖组件、电池单体、电池、用电装置、电池单体的制备方法以及制造设备,使用透气膜片及时排出电池单体内部持续产生的气体,且透气膜片的边缘部牢固、密封地安装于盖板,不易与盖板分离,电池单体具有较好的密封性能和安全性能。
本申请的第一方面实施例提供了一种端盖组件,其中,包括:盖板,开设有泄压孔;固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动。
本申请实施例的端盖组件中,透气膜片具有缓慢透气的功能,能够及时排出电池单体内部产生的气体来降低或者维持电池单体内部的气压,使电池单体具有较好的安全性能。且透气膜片的边缘部的一部分嵌入固定件的第二通孔,当透气膜片在电池单体内部气压作用下发生形变时,边缘部通过固定件与盖板牢固、密封地相连,不易与盖板分离,从而使透气膜片牢固、密封地安装于盖板,使电池单体在能够及时排出电池单体内部产生的气体的同时具有较好的密封性能。
在本申请的一些实施例中,所述第二通孔的数量为多个,多个所述第二通孔围绕所述第一通孔间隔设置。
围绕第一通孔设置多个第二通孔,边缘部的一部分嵌入多个第二通孔,透气膜片的边缘部能够牢固地与固定件相连,使用固定件将透气膜片安装于盖板时,透气膜片不易与盖板分离。
在本申请的一些实施例中,所述第二通孔的贯穿方向与所述盖板的厚度方向不垂直。
由于形成第二通孔的孔壁与盖板的厚度方向不垂直,电池单体内部气压作用于透气膜片,孔壁能够向透气膜片的边缘部的一部分施加作用力,防止透气膜片在气压的推动下向背离盖板的方向凸起甚至与固定件脱离。通过上述结构形式,能够使透气膜片牢固地安装于盖板。
在本申请的一些实施例中,所述固定件与所述盖板之间形成有沿所述盖板的厚度方向的间隙,或所述固定件具有沿所述盖板的厚度方向的间隙;所述边缘部包括第一部分和第二部分,所述第一部分伸入所述间隙,所述第二部分与所述第一部分相连,所述第二部分嵌入所述第二通孔。
第一部分伸入间隙,形成间隙的两个相对的表面从第一部分的两侧限位第一部分,能够防止边缘部在盖板的厚度方向上移动。通过该种布置形式,能够将透气膜片牢固地安装于盖板。
在本申请的一些实施例中,所述固定件包括顶壁、侧壁和底壁,所述顶壁、所述底壁与所述盖板平行设置,所述侧壁用于连接所述顶壁和所述底壁,所述顶壁和所述底壁分别从所述侧壁朝相反的方向延伸,所述第一通孔设于所述顶壁,所述底壁固定于所述盖板,所述顶壁与所述盖板之间形成所述间隙。
当固定件的顶壁和底壁从侧壁朝向相反的方向延伸时,顶壁与盖板之间形成间隙,边缘部的第一部分伸入顶壁与盖板之间,顶壁与盖板从第一部分的两侧限位第一部分,防止边缘部在盖板的厚度方向上移动。
在本申请的一些实施例中,所述固定件包括顶壁、侧壁和底壁,所述顶壁、所述底壁与所述盖板平行设置,所述侧壁用于连接所述顶壁和所述底壁,所述顶壁和所述底壁分别从所述侧壁朝相同的方向延伸;所述第一通孔贯穿所述顶壁和所述底壁,所述顶壁与所述底壁之间形成所述间隙。
当顶壁和底壁从侧壁朝向相同的方向延伸时,固定件的顶壁与底壁之间形成间隙,边缘部的第一部分伸入顶壁与底壁之间,顶壁与底壁从第一部分的两侧限位第一部分,防止边缘部在盖板的厚度方向上移动。
在本申请的一些实施例中,所述第二通孔设于所述顶壁、所述侧壁和所述底壁中的任意一者。
当固定件的顶壁和底壁从侧壁朝向相反的方向延伸时,第二通孔可以设置于顶壁或者侧壁;当顶壁和底壁从侧壁朝向相同的方向延伸时,第二通孔可以设置于顶壁、侧壁和底壁中的任意一者。依照固定件的具体构造,可以灵活、合理设置第二通孔的位置。
在本申请的一些实施例中,所述透气膜片还包括主体部,所述边缘部形成在所述主体部的周围;所述边缘部还包括第三部分,所述第三部分覆盖所述顶壁背离所述间隙的一侧,所述第二部分连接所述第一部分和所述第三部分。
使用第三部分和第一部分分别于顶壁在盖板的厚度方向上的两侧与顶壁相连,能够利用透气膜片的张紧力向透气膜片的中心拉紧顶壁,避免顶壁由于受到密封件背离盖板的弹性回复力而翘起。
在本申请的一些实施例中,所述第一部分和所述第三部分均与所述主体部连接。
通过该种形式,第一部分、第二部分与第三部分形成闭合结构,闭合结构穿过第二通孔,能够增加边缘部与固定件的连接牢固性。
在本申请的一些实施例中,所述第三部分开设有第三通孔,所述第三通孔与所述第二通孔错开设置。
固定件焊接于盖板的过程中,会在透气膜片内部形成焊接应力,设置第三通孔,第三通孔与第二通孔错开设置,能够通过减弱靠近焊接处的透气膜片的结构刚度来释放焊接应力,缓和透气膜片内部应力集中的现象,从而使透气膜片具有较高的疲劳寿命。
在本申请的一些实施例中,所述透气膜片为高分子材质,所述固定件为金属材质。
通过该种形式,固定件具有较好的强度,长时间使用后不易变形和老化,且透气膜片具有透气性能,透气膜片能够容许电池单体内部的气体在内外压差下向外排出,降低或者维持电池单体内部的气压,以保障电池单体的安全性能。
在本申请的一些实施例中,所述透气膜片通过注塑成型于所述固定件。
采用注塑的方式将透气膜片成型于固定件,加工简便,成型效率高。
在本申请的一些实施例中,所述端盖组件还包括:密封件,设于所述透气膜片和所述盖板之间,用于密封所述透气膜片和所述盖板之间的缝隙;或设于所述透气膜片和所述固定件之间,用于密封所述透气膜片和所述固定件之间的缝隙。
通过设置密封件,能够周向密封透气膜片和盖板之间或者透气膜片与固定件之间的缝隙,避免电解液从透气膜片和盖板之间或者透气膜片与固定件之间的缝隙渗出。
在本申请的一些实施例中,所述透气膜片用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动,以释放所述电池单体的内部压力。
通过使用透气膜片替代传统的泄压部的保护片,透气膜片既能够及时排出电池单体内部产生的气体,还能够使电池单体内部气压迅速上升时通过破裂来释放气压,泄压部在原有的破裂致动的基础上集成缓慢透气功能,简化了电池单体的构造。
本申请的第二方面实施例提供了一种电池单体,其中,包括壳体、电极组件和上述任一项所述的端盖组件,所述壳体具有开口,所述电极组件位于所述壳体内,所述端盖组件封闭所述开口。
本申请的第三方面实施例提供了一种电池,其中,包括上述的电池单体。
本申请的第四方面实施例提供了一种用电装置,其中,包括上述的电池。
本申请的第五方面实施例提供了一种电池单体的制备方法,其中,包括:
提供壳体,所述壳体具有开口;
提供电极组件;
提供端盖组件,所述端盖组件包括:
盖板,开设有泄压孔;
固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;
透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动;
将所述电极组件放置于所述壳体内,使用所述端盖组件封闭所述开口。
本申请的第六方面实施例提供了一种电池单体的制造设备,其中,包括:
第一提供装置,用于提供壳体,所述壳体具有开口;
第二提供装置,用于提供电极组件;
第三提供装置,用于提供端盖组件,所述端盖组件包括:盖板,开设有泄压孔;固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动;
安装模块,用于将所述电极组件放置于所述壳体内,使用所述端盖组件封闭所述开口。
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。
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示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图;
图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图;
图3示出的是图2中电池的一个电池单体的结构示意图;
图4示出的是本申请一实施例中提供的一种体现顶壁和底壁分别位于侧壁的相反的两侧、透气膜片全部覆盖泄压孔的端盖组件的结构示意图;
图5为图4中示出的端盖组件的俯视视角的结构示意图;
图6为图5中的A-A剖面图;
图7为图6中B处的局部放大图;
图8示出的是本申请一实施例中体现顶壁和底壁分别位于侧壁的同侧、透气膜片部分覆盖泄压孔的一种端盖组件的剖面图;
图9为图8中C处的局部放大图;
图10示出的是透气膜片的第二部分嵌入第二通孔、第二通孔的贯穿方向与盖板的厚度方向平行设置的局部结构图;
图11示出的是透气膜片的第二部分嵌入第二通孔、第二通孔的贯穿方向与盖板的厚度方向倾斜设置的局部结构图;
图12示出的是透气膜片的第二部分嵌入第二通孔、第二通孔的贯穿方向与盖板的厚度方向垂直设置的局部结构图;
图13示出的是本申请一实施例中体现第二通孔设置于侧壁、第二通孔的贯穿方向与盖板的厚度方向相互倾斜、侧壁与底壁之间呈钝角设置的一种端盖组件的剖面图;
图14为图13中D处的局部放大图;
图15示出的是本申请一实施例中体现边缘部包括第三部分的一种形式的端盖组件的剖面图;
图16为图15中E处的局部放大图;
图17示出的是本申请一实施例中体现边缘部包括第三部分的另一种形式的端盖组件的剖面图;
图18示出的是本申请一实施例中体现边缘部包括第三通孔的一种端盖组件的剖面图;
图19为图18中F处的局部放大图;
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;10-电池单体;20-箱体;21-第一箱体;22-第二箱体;30-壳体;40-端盖组件;41-盖板;411-泄压孔;412-环形沉槽;413-电极引出孔;42-固定件;421-第一通孔;422-第二通孔;423-顶壁;424-侧壁;425-底壁;426-第一侧;427-第二侧;43-透气膜片;431-主体部;432-边缘部;4321-第一部分;4322-第二部分;4323-第三部分;4324-第三通孔;44-间隙;45-密封件;46-电极端子;471-第一缝隙;472-第二缝隙;50-电极组件。
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”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
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”、“附接”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:圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
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。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极极片、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。
电池单体还包括泄压部,泄压部在电池单体内部压力达到阈值时致动。阈值设计根据设计需求不同而不同。阈值可能取决于电池单体的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压部可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体的内部压力或温度达到阈值时,泄压部执行动作或者泄压部中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压部产生动作或被激活至一定的形态,从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压部产生的动作可以包括但不限于:泄压部中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开,等等。泄压部在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从开启的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温,从而避免潜在的更严重的事故发生。
相关技术中,电池单体在经历多次充放电循环后会产生气体,这些气体产生的气压虽然不会致使泄压部致动,却能够导致电池单体内部气压缓慢上升。
发明人发现,为了及时排出电池单体内部缓慢累积的气体,可以在电池单体的盖板上设置与电池单体内部相通的泄压孔,使用透气膜片覆盖泄压孔,通过透气膜片及时排出电池单体内部缓慢累积的气体,以提高电池单体的安全性能。但是,当电池单体内部的气压作用于透气膜片时,会驱使透气膜片向电池单体的外部凸出,从而使透气膜片的边缘部相对于盖板发生移动。如果透气膜片的边缘部与盖板连接不牢固,容易在电池单体内部的气压作用下相对于盖板发生移动,从而导致边缘部与盖板分离,导致透气膜片的边缘部与盖板的连接处泄漏,降低电池单体的密封性。
基于上述思路,本申请的发明人提出了一种技术方案,在能够及时排出电池单体内部产生的气体来降低或者维持电池单体内部的气压的基础上,进一步将透气膜片牢固、密封地安装于盖板,透气膜片不易与盖板分离,从而在保障电池单体的安全性能的基础上提高电池单体的密封性能。
可以理解的是,本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电装置供电,也可以通过并联或者串联的方式形成电池,以电池的形式对各种用电装置供电。
可以理解的是,本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电装置可以为多种形式,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。
本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置,还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图,图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图,图3示出的是图2中电池的一个电池单体的结构示意图。
如图1所示,车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300,例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000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。
在本申请的一些实施例中,电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。控制器200用来控制电池100为马达300的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在其他实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
其中,本申请的实施例所提到的电池100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,电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。
如图2所示,电池100包括多个电池单体10和箱体20,多个电池单体10放置于箱体20内。箱体20包括第一箱体21和第二箱体22,第一箱体21和第二箱体22相互盖合后形成电池腔,多个电池单体10放置于电池腔内。其中,第一箱体21和第二箱体22的形状可以根据多个电池单体10组合的形状而定,第一箱体21和第二箱体22可以均具有一个开口。例如,第一箱体21和第二箱体22均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一箱体21和第二箱体22的开口相对设置,并且第一箱体21和第二箱体22相互扣合形成具有封闭腔室的箱体20。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体21和第二箱体22扣合后形成的箱体20内。
如图3所示,电池单体10包括壳体30、端盖组件40和电极组件50。
壳体30可为六面体形,也可为其他形状,且该壳体30内部形成容纳腔,用于容纳电极组件50和电解液。壳体30的一端具有开口,使得电极组件50可通过该开口放置于壳体30的容纳腔,且容纳腔内可设置有多个电极组件50,多个电极组件50相互堆叠。壳体30可由金属材料制成,诸如铝、铝合金或者镀镍钢。端盖组件40能够封闭壳体30的开口,以将电极组件50封闭于容纳腔内。电极组件50包括正极极片、负极极片和隔离膜,隔离膜位于正极极片与负极极片之间,用于隔开正极极片与负极极片,以防止电极单元的正负极短路。
图4示出的是本申请的一些实施例中提供的端盖组件40的结构示意图,图5为图4中示出的端盖组件40的俯视视角的结构示意图,图6为图5中的A-A剖面图,图7为图6中B处的局部放大图。
如图4所示,端盖组件40包括盖板41、固定件42和透气膜片43。盖板41开设有泄压孔411,固定件42固定于盖板41,第一通孔421与泄压孔411相对设置,透气膜片43通过固定件42与盖板41相连且可透气地封闭泄压孔411。
透气膜片43包括主体部431和边缘部432,边缘部432形成在主体部431的周围,主体部431用于及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压,边缘部432用于与固定件42相连。固定件42的第一通孔421用于暴露出透气膜片43的主体部431,当固定件42安装于盖板41时,第一通孔421与泄压孔411对应,第一通孔421暴露出的透气膜片43的部分即为透气膜片43的主体部431。
如图4所示,端盖组件40还包括两个电极端子46,盖板41呈平板状,盖板41的尺寸和形状与壳体30的开口匹配,盖板41固定于壳体30的开口,从而将电极组件50和电解液封闭于壳体30的容纳腔。盖板41采用金属材料制成,例如铝、钢等材料。盖板41上设置有两个电极引出孔413,电极端子46设置于盖板41的电极引出孔413。两个电极端子46中,一个为正极电极端子,另一个为负极电极端子,正极电极端子与电极组件50的正极极耳之间通过一个转接片电连接,负极电极端子与电极组件50的负极极耳通过另一个转接片电连接。
如图5和图6所示,在本申请的一些实施例中,盖板41呈方形的平板结构,盖板41的长度方向沿X方向延伸,宽度方向沿Y方向延伸,厚度方向沿Z方向延伸。泄压孔411居中设置于盖板41且沿Z方向贯穿盖板41,两个电极引出孔沿X方向分别位于泄压孔411的两侧。
在其他实施例中,根据电池单体10的形状不同,盖板41也可以为其他形状,例如圆形或者椭圆形。泄压孔411也可以根据具体设计需求布置于盖板41的其他位置。
如图7所示,固定件42还具有第二通孔422,透气膜片43覆盖泄压孔411的至少一部分,透气膜片43的边缘部432连接于固定件42,边缘部432的一部分嵌入第二通孔422,以防止边缘部432与固定件42相对移动。
本申请实施例的端盖组件40中,透气膜片43具有缓慢透气的功能,能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压,以具有较好的安全性能。且透气膜片43的边缘部432的一部分嵌入固定件42的第二通孔422,当透气膜片43在电池单体10内部气压作用下发生形变时,边缘部432通过固定件42与盖板41牢固、密封地相连,在高温、高压、冲击工况下不易与盖板41分离,从而使透气膜片43牢固、密封地安装于盖板41,使电池单体10在能够及时排出电池单体10内部产生的气体的同时具有较好的密封性能。
进一步地,通过使用透气膜片43及时排出电池单体10内部累积的气体,能够降低降低或者维持电池单体10内部的气压,进而降低了壳体30的耐压要求,容许减薄壳体30的厚度以提高电池单体10的能量密度。
其中,泄压孔411设置于盖板41,既可以与泄压部独立设置,也可以集成设置于泄压部。
在本申请的一些实施例中,透气膜片43用于在电池单体10的内部压力或者温度达到阈值时致动,以释放电池单体10的内部压力。也就是说,泄压孔411为泄压部的泄压孔,使用透气膜片43替代传统的保护片,透气膜片43既能够及时排出电池单体10内部产生的气体,还能够在电池单体10内部气压迅速上升时通过破裂来释放气压,泄压部在原有的破裂致动的基础上集成缓慢透气功能,简化了电池单体10的构造,透气膜片43的布置没有额外占用盖板41的布置空间,从而使电池单体10的结构紧凑。
在其他实施例中,泄压孔411也可以独立于泄压部设置,泄压孔411可以开设于盖板41,也可以开设于壳体30,透气膜片43通过缓慢透气的功能及时排出电池单体10内部产生的气体,以维持或降低电池单体10内部的气压。泄压孔411可以设置有一个,使用一个透气膜片43覆盖泄压孔411的至少一部分;泄压孔411也可以设置有多个,每个泄压孔411均设置一个透气膜片43,以均匀及时地排出电池单体10内部的气体。
在本申请的一些实施例中,透气膜片43为高分子材质,透气膜片43具有透气性能,透气膜片43能够电池单体10内部的气体在内外压差下向外排出,降低或者维持电池单体10内部的气压,以保障电池单体10的安全性能。例如,透气膜片43的材质可以为氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)等。
在本申请的一些实施例中,固定件42为金属材质,例如,固定件42的材质可以与壳体30、盖板41相同,例如铝、钢等材料或者合金材料,固定件42通过焊接方式与盖板41相连。
在其他实施例中,固定件42的材质也可以为其他不会与电解液发生反应的硬质塑料材质,通过粘接、热压等方式固定于盖板41。
透气膜片43可以采用多种形式与固定件42相连,以使边缘部432与固定件42牢固、密封地相连,使透气膜片43受力均匀,不容易与固定件42分离。
在本申请的一些实施例中,透气膜片43通过注塑成型于所述固定件42,加工简便,成型效率高,且边缘部432与固定件42周向密封性能好。
在其他实施例中,也可以将透气膜片43先加工成型,将边缘部432的一部分嵌入固定件42的第二通孔422,通过组装的形式将透气膜片43与固定件42相连为一体,降低制造成本,且易于回收固定件42。
固定件42用于将透气膜片43安装于盖板41,固定件42不仅需要与盖板41固定相连,透气膜片43的边缘部432的部分嵌入固定件42的第二通孔422,以将透气膜片43与固定件42固定相连,使主体部431与泄压孔411对应。当电池单体10内部的气压作用于主体部431时,由于边缘部432通过固定件42与盖板41牢固、密封相连,能够保障透气膜片43在缓慢透气的过程中不会与盖板41分离,进而具有较高的安全性能和密封性能。
下面针对固定件42与盖板41相连的具体实施形式、固定件42与透气膜片43采用注塑成型的方式相连的具体实施形式做进一步阐述。
固定件42与盖板41可以通过多种形式固定相连,以将透气膜片43密封、牢固地安装于盖板41,避免透气膜片43由于固定件42与盖板41相连不牢的因素与盖板41分离。
在本申请的一些实施例中,第一通孔421与泄压孔411的轴心线重合,且透气膜片43的主体部431的厚度方向与泄压孔411的轴心线方向相同且均沿Z方向延伸。通过该种形式,能够使主体部431均匀受力,避免透气膜片43由于受力不均而导致与固定件42分离或者发生撕裂。
透气膜片43的边缘部432的一部分嵌入固定件42的第二通孔422,第二通孔422用于与透气膜片43的边缘部432的一部分相连,以将透气膜片43牢固、密封地安装于固定件42。例如,边缘部432的一部分包括多个凸起结构,每个凸起结构嵌入对应的第二通孔422,凸起结构的横截面可以为圆形、长条形或者椭圆形。
在上述实施例中,第一通孔421、第二通孔422以及泄压孔411可以为圆孔、椭圆孔、方孔或者其他规则形状的孔,本申请实施例对此不进行限定。
在本申请的一些实施例中,第二通孔422的数量为多个,多个第二通孔422围绕第一通孔421间隔设置。通过将多个第二通孔422围绕第一通孔421间隔设置,当边缘部432的一部分嵌入第二通孔422时,透气膜片43能够牢固地与固定件42相连,使用固定件42将透气膜片43安装于盖板41时,透气膜片43不易与盖板41分离。
在本申请的另一些实施例中,多个第二通孔422围绕第一通孔421周向均匀间隔布置,以使透气膜片43的边缘部432周向均匀地与固定件42相连。当电池单体10的容纳腔内部的气压作用于透气膜片43时,透气膜片43的边缘部432周向受力均匀,能够避免由于受力不均而撕裂透气膜片43的主体部431。
在其他实施例中,多个第二通孔422可以布置于第一通孔421的全部周侧。例如,多个第二通孔422也依照固定件42的形状以及能够布置的空间要求呈矩形阵列或者大致布置于第一通孔421的周围,使第二通孔422的布置位置和数量既能大致周向均匀固定透气膜片43,又能保证固定件42整体强度要求。
在其他实施例中,至少一个第二通孔422可以布置于第一通孔421的部分周侧。例如,多个第二通孔422围绕第一通孔421设置于第一通孔421在盖板41的长度方向上(即X方向)的一侧,透气膜片43的一部分于盖板41在X方向上的一侧嵌入第二通孔422,另一部分使用压合或者胶粘的方式与固定件42相连,也能保证透气膜片43周侧密封地安装于盖板41。再例如,一个第二通孔422设置于第一通孔421的周围,透气膜片43的一部分于盖板41在X方向上的一侧嵌入第二通孔422,另一部分使用压合或者胶粘的方式与固定件42相连。
如图7所示,透气膜片43的边缘部432包括第一部分4321和第二部分4322,第二部分4322与第一部分4321相连,第二部分4322嵌入第二通孔422,以与固定件42相连。
在上述结构形式中,第二部分4322可以全部填充第二通孔422,以增加第二部分4322与固定件42的接触面积,使边缘部432与固定件42牢固相连。
在其他实施例中,第二部分4322也可以部分嵌入第二通孔422,在保证透气膜片43与固定件42的连接强度的基础上节省注塑熔体的用料。
在本申请的一些实施例中,固定件42包括顶壁423、侧壁424和底壁425,顶壁423、底壁425与盖板41平行设置,侧壁424用于连接顶壁423和底壁425。
在其他实施例中,固定件42不局限于上述结构。例如,固定件42可以包括顶壁423和侧壁424,顶壁423与侧壁424相连,顶壁423用于安装透气膜片43,使用侧壁424的远离顶壁423的一侧与盖板41相连。再例如,固定件42可以包括侧壁424和底壁425,侧壁424和底壁425相连,侧壁424的远离底壁425的一侧用于安装透气膜片43,底壁425用于与盖板41相连等。
当固定件42与透气膜片43相连,固定件42安装于盖板41时,第一通孔421与泄压孔411对应,透气膜片43可以全部覆盖泄压孔411,也可以部分覆盖泄压孔411。这里所述的“覆盖”指的是,透气膜片43在XY平面的投影外轮廓将泄压孔411的轮廓包括于内部。对应地,顶壁423和底壁425可以位于侧壁424的相反的两侧,也可以位于相同的两侧。
下面对两种实施方式进行示例性的说明。
本申请的一些实施例中,顶壁423和底壁425分别位于侧壁424的相反的两侧,透气膜片43全部覆盖泄压孔411。
如图7所示,在本申请的一些实施例中,顶壁423和底壁425分别从侧壁424沿X方向朝相反的方向延伸,第一通孔421设于顶壁423,底壁425固定于盖板41,顶壁423与盖板41之间形成间隙44。固定件42与盖板41之间形成有沿盖板41的厚度方向的间隙44,透气膜片43全部覆盖泄压孔411,透气膜片43的第一部分4321伸入间隙44。第二通孔422设于顶壁423,第二部分4322嵌入第二通孔422。
当顶壁423和底壁425从侧壁424朝向相反的方向延伸时,固定件42沿Z方向向背离盖板41的方向凸出于盖板41,固定件42的底壁425能够先放置于盖板41再与盖板41焊接相连,简化了固定件42的安装过程。
在本申请的另一些实施例中,盖板41的表面凹陷形成有环形沉槽412,环形沉槽412同轴设置于泄压孔411的周围,当固定件42安装于盖板41时,固定件42的底壁425与环形沉槽412抵接,环形沉槽412不仅起到预定位的作用,还能够适当降低顶壁423凸出于盖板41的高度,以缓解由于安装固定件42和透气膜片43导致电池单体10在Z方向上的外尺寸变大的程度。
当顶壁423和底壁425从侧壁424朝向相反的方向延伸时,第一部分4321伸入间隙44,形成间隙44的两个相对的表面从第一部分4321的两侧限位第一部分4321,能够防止边缘部432在盖板41的厚度方向上移动。
通过该种布置形式,能够将透气膜片43牢固地安装于盖板41。透气膜片43设置于顶壁423的靠近盖板41的一侧,透气膜片43通过第一部分4321伸入由盖板41的表面与顶壁423之间形成的间隙44,通过第二部分4322嵌入固定件42第二通孔422。当容纳腔内部气压增加时,会对透气膜片43施加沿盖板41的厚度方向(即Z方向)的压力,固定件42的顶壁423能够周向压住边缘部432,避免透气膜片43的边缘部432与固定件42分离而导致透气膜片43在未达到破裂气压时提前脱落。
如图7所示,在上述实施方式中,第二通孔422开设于顶壁423。在其他实施例中,第二通孔422也可以开设于侧壁424。依照固定件42的具体构造,可以合理设置第二通孔422的位置。
如图7所示,在本申请的一些实施例中,端盖组件40还包括密封件45,设于透气膜片43和盖板41之间,用于密封透气膜片43和盖板41在Z方向上的缝隙,即第一缝隙471。
通过设置密封件45,能够周向密封第一缝隙471,避免电解液从透气膜片43和盖板41之间的缝隙渗出,以降低电池单体10的密封性。
本申请的另一些实施例中,顶壁423和底壁425分别位于侧壁424相同的两侧,透气膜片43部分覆盖泄压孔411。
图8示出的是本申请的一些实施例中体现顶壁423和底壁425分别位于侧壁424的同侧、透气膜片43部分覆盖泄压孔411的一种端盖组件40的一种视角的剖面图,图9为图8中C处的局部放大图。
如图8和图9所示,在本申请的另一些实施例中,顶壁423和底壁425分别从侧壁424沿X方向朝相同的方向延伸,固定件42与盖板41之间形成有沿盖板41的厚度方向的间隙44,第一通孔421贯穿顶壁423和底壁425,顶壁423与底壁425之间形成间隙44。透气膜片43部分覆盖泄压孔411,透气膜片43的第一部分4321伸入间隙44。第二通孔422设于顶壁423,第二部分4322嵌入第二通孔422。
当顶壁423和底壁425从侧壁424朝向相同的方向延伸时,透气膜片43的边缘部432的第一部分4321设置于顶壁423和底壁425之间形成的间隙44中,能够更加牢固地与透气膜片43的边缘部432相连,避免透气膜片43在冲击和高温环境下脱出。基于该种形式的固定件42的构造,透气膜片43的边缘部432周侧与第一通孔421的孔壁相连,透气膜片43以及固定件42均不凸出于盖板41的表面,从而减小了电池单体10的体积。当电池100的箱体20的容积相同时,箱体20能够容纳更多数量的电池单体10,从而使电池单体10具有更高的能量密度。
当顶壁423和底壁425从侧壁424朝向相同的方向延伸时,固定件42的顶壁423与底壁425之间形成间隙44,边缘部432的第一部分4321插入顶壁423与底壁425之间,顶壁423与底壁425从第一部分4321的两侧限位第一部分4321,防止边缘部432在盖板41的厚度方向上移动。
如图9所示,在上述实施方式中,第二通孔422设置于顶壁423,第二部分4322由顶壁423的靠近间隙44的一侧嵌入第二通孔422,顶壁423能够对边缘部432施加朝向盖板41的力,以避免透气膜片43向远离盖板41的方向脱离固定件42。
在其他实施例中,第二通孔422也可以设置于侧壁424和底壁425中的任意一者。例如,顶壁423的面积不适合布置第二通孔422时,可以将第二通孔422开设于侧壁424、底壁425或者侧壁424与底壁425的连接处,使用顶壁423与第一部分4321接触,以对边缘部432施加朝向盖板41的力,第二部分4322嵌入第二通孔422以将边缘部432与固定件42辅助相连为一体。
在本申请的一些实施例中,端盖组件40还包括密封件45,设置于透气膜片43和固定件42的底壁425之间,用于密封透气膜片43和固定件42之间在Z方向上的缝隙,即第二缝隙472。
通过设置密封件45,能够周向密封第二缝隙472,避免电解液从透气膜片43和底壁425之间的缝隙渗出,以降低电池单体的密封性。
当透气膜片43安装于盖板41时,主体部431受到电池单体10内部的气压的压力并具有向背离盖板41的方向凸起的趋势,这可能导致边缘部432与固定件42发生分离。如果能够在边缘部432施加与气压压力方向相反的作用力,能够保障透气膜片43沿盖板41的厚度方向与盖板41不会发生位移,能够提高透气膜片43与盖板41相连的牢固性和密封性。
在本申请的一些实施例中,第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向不垂直。由于形成第二通孔422的孔壁与盖板41的厚度方向不垂直,当透气膜片43的靠近盖板41的一侧受到来自容纳腔的气压作用时,孔壁能够向边缘部432的第二部分4322施加作用力,防止透气膜片43在电池单体10内部的气压的推动下向背离盖板41的方向凸起甚至与固定件42脱离,从而能够牢固地安装于盖板41。
图10、图11和图12均为体现透气膜片43的边缘部432的第二部分4322嵌入第二通孔422的局部结构图,其中,图10示意的是体现第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向平行设置的结构示意图,图11示意的是体现第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向倾斜设置的结构示意图,图12示意的是体现第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向垂直设置的结构示意图。
如图10所示,在本申请的一些实施例中,第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向平行设置,即第二通孔422的方向与盖板41的厚度方向均沿Z方向延伸。此时形成第二通孔422的孔壁为竖直的壁面,当透气膜片43的靠近盖板41的一侧受到电池单体10内部的气压的作用力时具有沿Z方向向背离盖板41的方向运动的趋势,形成第二通孔422的孔壁作用于透气膜片43的边缘部432的第二部分4322,孔壁对第二部分4322施加沿X方向远离第一通孔421的作用力,能够沿着第一通孔421的径向向外展平透气膜片43,避免透气膜片43沿Z方向向背离盖板41的方向凸起,进而避免边缘部432与固定件42分离。
如图11所示,在本申请的另一些实施例中,第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度相互倾斜设置,即盖板41的厚度方向沿Z方向延伸,第二通孔422的贯穿方向既没有沿Z方向延伸,也没有沿X方向延伸。此时形成第二通孔422的孔壁是倾斜延伸的,形成第二通孔422的孔壁既能够对边缘部432的第二部分4322提供沿Z方向指向盖板41的压力,又能够提供沿X方向向第一通孔421的径向向外延伸的拉力。因此,在该种结构形式下,固定件42既能够避免透气膜片43沿Z方向向背离盖板41的方向凸起,又能够将透气膜片43沿Z方向压紧于盖板41。在该种结构形式下,由于孔壁具有斜度,能够降低注塑熔体的流动阻力,注塑熔体能够更顺畅地进入第二通孔422并填充第二通孔422,从而提高了成型的透气膜片43的材料填充率。
如图12所示,在其他实施例中,第二通孔422的贯穿方向也可以与盖板41的厚度方向相互垂直,即盖板41的厚度方向沿Z方向延伸,第二通孔422的贯穿方向沿X方向延伸。此时形成第二通孔422的孔壁为切向沿X方向延伸的壁面,沿着孔壁沿Z方向作用于边缘部432,避免透气膜片43沿Z方向向背离盖板41的方向移动,该种结构形式下,注塑熔体具有较小的流动阻力,成型的透气膜片43也具有较好的材料填充率。
需要提到的是,在采用注塑的方式将透气膜片43成型于固定件42的过程中,可以综合考虑第二通孔422的开设位置、第二通孔422的贯穿方向以及侧壁424与底壁425之间的夹角,既能够使成型的透气膜片43具有较好的材料填充率,又易于在注塑完成时的脱模过程。
例如,图13示意的是体现第二通孔422设置于侧壁424、第二通孔422的贯穿方向与盖板41的厚度方向相互倾斜、且侧壁424与底壁425之间呈钝角布置的一种端盖组件40的剖面图,图14示意的是图13中的D处的局部放大图。
如图13和图14所示,在本申请的一些实施例中,第二通孔422设置于侧壁424,第二通孔422周向间隔设置于第一通孔421的周围,第二通孔422沿侧壁424的厚度方向贯穿侧壁424,侧壁424的切向方向为X1,底壁425的切向方向为X2,侧壁424和底壁425之间的夹角即为X1与X2之间的夹角α。其中,α为钝角,以利于注塑完成时上模具与形成为一体的固定件42和透气膜片43分离。例如,α=110°。
该种形式的端盖组件40中,透气膜片43能够牢固地与固定件42相连,固定件42中第二通孔422的开设位置合理,固定件42的强度可靠,长时间使用不会变形,且将透气膜片43成型于固定件42后易于脱模成型。
在上述实施例中,顶壁423的远离间隙44的一侧为第一侧426,靠近间隙44的一侧为第二侧427。透气膜片43使用第一部分4321于第二侧427伸入间隙44,使用第二部分4322嵌入第二通孔422,通过第一部分4321和第二部分4322共同固定安装于固定件42。
在本申请的一些实施例中,透气膜片43的边缘部432还可以包括第三部分4323,第三部分4323与顶壁423的第一侧426贴合,第一部分4321与顶壁423的第二侧427贴合,边缘部432从顶壁423的第一侧426和第二侧427共同与顶壁423相连。使用第三部分4323与顶壁423相连,能够在第一部分4321、第二部分4322的基础上进一步提高边缘部432与固定件42的相连强度。
图15示出的是本申请一实施例中体现边缘部包括第三部分的端盖组件40的剖面图,图16为图15中E处的局部放大图。
如图15和图16所示,透气膜片43的边缘部432还包括第三部分4323,第三部分4323覆盖顶壁423的第一侧426,第二部分4322连接第一部分4321和第三部分4323。
使用第一部分4321布置于顶壁423的第二侧427,使用第三部分4323布置于顶壁423的第一侧426,能够利用透气膜片43的张紧力向透气膜片43的中心拉紧顶壁423,避免顶壁423由于受到背离盖板41的弹性回复力而翘起。
如图16所示,在本申请的一些实施例中,第一部分4321与第三部分4323均与主体部431相连。第一部分4321与第三部分4323分别从顶壁423的第一侧426和第二侧427与顶壁423相连,当第一部分4321与第三部分4323均与主体部431相连时,第一部分4321或第三部分4323中的一者与顶壁423分离均不影响边缘部432与顶壁423相连,且第一部分4321、第二部分4322和第三部分4323共同形成闭合的环形结构,能够增加边缘部432与固定件42的连接牢固性。
如图17所示,在其他实施例中,第一部分4321与主体部431相连,第三部分4323通过第二部分4322与第一部分4321相连,而不直接与主体部431相连,即第一部分4321的一端与主体部431相连,另一端依次连接有第二部分4322和第三部分4323,第一部分4321、第二部分4322和第三部分4323形成连续的钩状结构,边缘部432自内向外贯穿侧壁424并向靠近顶壁423的方向弯曲。
图18示出的是本申请一实施例中体现边缘部432包括第三通孔4324的一种端盖组件40的剖面图,图19为图18中F处的局部放大图。
如图18和图19所示,在本申请的一些实施例中,第三部分4323开设有第三通孔4324,第三通孔4324与第二通孔422错开设置。也就是说,边缘部432的周向开设有多个第三通孔4324,第三通孔4324贯穿第三部分4323,第二部分4322嵌入固定件42的第二通孔422暴露出固定件42的远离盖板41的一侧。
固定件42焊接于盖板41的过程中,会在透气膜片43内部形成焊接应力,设置第三通孔4324,第三通孔4324与第二通孔422错开设置,能够通过减弱靠近焊接处的透气膜片43的结构刚度来释放焊接应力,缓和透气膜片43内部应力集中的现象,从而使透气膜片43具有较高的疲劳寿命。
如图19所示,在本申请的一些实施例中,第三通孔4324开设于第三部分4323并靠近顶壁423,第三通孔4324与第二通孔422在第一通孔421的同一径向线上间隔布置。将第三通孔4324开设于第三部分4323的靠近顶壁423的部分,能够降低采用注塑成型的方式将透气膜片43固定于固定件42时的模具成本。
在其他实施例中,第三通孔4324也可以开设于第三部分4323的靠近侧壁424的部分,第三通孔4324与第二通孔422沿着第一通孔421的周向间隔布置。将第三通孔4324开设于第三部分4323的靠近侧壁424的部分,能够使第三通孔4324靠近底壁425设置,更接近固定件42与盖板41的焊接处,能够更好地释放焊接应力。
下面阐述本申请的实施例中提供的端盖组件40的组装过程:
采用注塑成型的方式将透气膜片43成型于固定件42,形成膜片组件;
将膜片组件的固定件42焊接于盖板41,使主体部431与泄压孔411对应。
上述端盖组件40中,透气膜片43具有缓慢透气的功能,能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压,以具有较好的安全性能。且透气膜片43的边缘部432的一部分嵌入固定件42的第二通孔422,当透气膜片43在电池单体10内部气压作用下发生形变时,边缘部432通过固定件42与盖板41牢固、密封地相连,在高温、高压、冲击工况下不易与盖板41分离,从而使透气膜片43牢固、密封地安装于盖板41,使电池单体10在能够及时排出电池单体10内部产生的气体的同时具有较好的密封性能。通过使用透气膜片43及时排出电池单体10内部累积的气体,能够降低降低或者维持电池单体10内部的气压,进而降低了壳体30的耐压要求,容许减薄壳体30的厚度以提高电池单体10的能量密度。
基于端盖组件40的特性,采用了端盖组件40的电池单体10、电池100以及车辆1000也具备较好的安全性能、密封性能和能量密度。
本申请实施例还提供一种电池单体10的制备方法,其中,包括:
提供壳体30,壳体30具有开口;
提供电极组件;
提供端盖组件40,端盖组件40包括:盖板41,开设有泄压孔411;固定件42,固定于盖板41,固定件42具有第一通孔421和第二通孔422,第一通孔421与泄压孔411相对设置;以及透气膜片43,覆盖泄压孔411的至少一部分,透气膜片43的边缘部432连接于固定件42,边缘部432的一部分嵌入第二通孔422,以防止边缘部432与固定件42相对移动;
将电极组件放置于壳体30内,使用端盖组件40封闭开口。
本申请实施例还提供一种电池单体10的制造设备,其中,包括:
第一提供装置,用于提供壳体30,壳体30具有开口;
第二提供装置,用于提供电极组件;
第三提供装置,用于提供端盖组件40,端盖组件40包括:盖板41,开设有泄压孔411;固定件42,固定于盖板41,固定件42具有第一通孔421和第二通孔422,第一通孔421与泄压孔411相对设置;以及透气膜片43,覆盖泄压孔411的至少一部分,透气膜片43的边缘部432连接于固定件42,边缘部432的一部分嵌入第二通孔422,以防止边缘部432与固定件42相对移动;
安装模块,用于将电极组件放置于壳体30内,使用端盖组件40封闭开口。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (18)
1.一种电池单体,其中,包括壳体、电极组件和端盖组件,所述壳体具有开口,所述电极组件位于所述壳体内,所述端盖组件封闭所述开口;
所述端盖组件包括:
盖板,开设有泄压孔;
固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;
透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述第二通孔的数量为多个,多个所述第二通孔围绕所述第一通孔间隔设置。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述第二通孔的贯穿方向与所述盖板的厚度方向不垂直。
4.根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述固定件与所述盖板之间形成有沿所述盖板的厚度方向的间隙,或所述固定件具有沿所述盖板的厚度方向的间隙;
所述边缘部包括第一部分和第二部分,所述第一部分伸入所述间隙,所述第二部分与所述第一部分相连,所述第二部分嵌入所述第二通孔。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其中,所述固定件包括顶壁、侧壁和底壁,所述顶壁、所述底壁与所述盖板平行设置,所述侧壁用于连接所述顶壁和所述底壁,所述顶壁和所述底壁分别从所述侧壁朝相反的方向延伸,所述第一通孔设于所述顶壁,所述底壁固定于所述盖板,所述顶壁与所述盖板之间形成所述间隙。
6.根据权利要求4所述的电池单体,其中,所述固定件包括顶壁、侧壁和底壁,所述顶壁、所述底壁与所述盖板平行设置,所述侧壁用于连接所述顶壁和所述底壁,所述顶壁和所述底壁分别从所述侧壁朝相同的方向延伸;
所述第一通孔贯穿所述顶壁和所述底壁,所述顶壁与所述底壁之间形成所述间隙。
7.根据权利要求5所述的电池单体,其中,所述第二通孔设于所述顶壁、所述侧壁和所述底壁中的任意一者。
8.根据权利要求5所述的电池单体,其中,所述透气膜片还包括主体部,所述边缘部形成在所述主体部的周围;
所述边缘部还包括第三部分,所述第三部分覆盖所述顶壁背离所述间隙的一侧,所述第二部分连接所述第一部分和所述第三部分。
9.根据权利要求8所述的电池单体,其中,所述第一部分和所述第三部分均与所述主体部连接。
10.根据权利要求8所述的电池单体,其中,所述第三部分开设有第三通孔,所述第三通孔与所述第二通孔错开设置。
11.根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述透气膜片为高分子材质,所述固定件为金属材质。
12.根据权利要求11所述的电池单体,其中,所述透气膜片通过注塑成型于所述固定件。
13.根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述端盖组件还包括:
密封件,设于所述透气膜片和所述盖板之间,用于密封所述透气膜片和所述盖板之间的缝隙;或设于所述透气膜片和所述固定件之间,用于密封所述透气膜片和所述固定件之间的缝隙。
14.根据权利要求1-13任一项所述的电池单体,其中,所述透气膜片用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动,以释放所述电池单体的内部压力。
15.一种电池,其中,包括根据权利要求1-14中任一项所述的电池单体。
16.一种用电装置,其中,包括根据权利要求15所述的电池。
17.一种电池单体的制备方法,其中,包括:
提供壳体,所述壳体具有开口;
提供电极组件;
提供端盖组件,所述端盖组件包括:
盖板,开设有泄压孔;
固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;
透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动;
将所述电极组件放置于所述壳体内,使用所述端盖组件封闭所述开口。
18.一种电池单体的制造设备,其中,包括:
第一提供装置,用于提供壳体,所述壳体具有开口;
第二提供装置,用于提供电极组件;
第三提供装置,用于提供端盖组件,所述端盖组件包括:盖板,开设有泄压孔;固定件,固定于所述盖板,所述固定件具有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述泄压孔相对设置;透气膜片,覆盖所述泄压孔的至少一部分,所述透气膜片的边缘部连接于所述固定件,所述边缘部的一部分嵌入所述第二通孔,以防止所述边缘部与所述固定件相对移动;
安装模块,用于将所述电极组件放置于所述壳体内,使用所述端盖组件封闭所述开口。
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