发明内容
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种储能装置、电池模组和用电设备,以解决现有技术中存在储能装置的组装效率和焊接良率低的技术问题。
第一方面,本申请提供一种储能装置,包括顶盖、第一极柱和下塑胶。所述顶盖设置有第一通孔。所述第一极柱包括第一极柱连接部和第一极柱延伸部。所述下塑胶设置有定位凹槽。所述定位凹槽自所述下塑胶背离所述顶盖的表面朝向所述顶盖的方向凹陷,所述定位凹槽的槽底壁设置有第二通孔。所述第一极柱连接部容置于所述定位凹槽。所述第一极柱延伸部与所述第一极柱连接部连接,并且依次穿设于所述第二通孔和所述第一通孔中。沿所述储能装置的宽度方向,所述下塑胶在所述定位凹槽的两侧分别设置有一条限位凸筋。所述下塑胶设置有减薄槽,所述减薄槽自所述下塑胶背离所述顶盖的表面朝向所述顶盖的方向凹陷,沿所述储能装置的宽度方向,每条所述限位凸筋位于所述减薄槽和所述定位凹槽之间。
本申请提供的储能装置,基于沿储能装置的宽度方向,下塑胶在定位凹槽的两侧分别设置有一条限位凸筋;下塑胶设置有减薄槽,减薄槽自下塑胶背离顶盖的表面朝向顶盖的方向凹陷,沿储能装置的宽度方向,每条限位凸筋位于减薄槽和定位凹槽之间,从而避免下塑胶对应的减薄槽的部分因厚度不均匀而造成缩水的问题,以避免整个限位凸筋变形斜向向外张开,导致两个限位凸筋之间得距离不可靠的问题,进而提高了限位凸筋对连接部件的定位的可靠性,进而通过限位凸筋的可靠性实现了储能装置的组装效率和焊接良率低。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括第一连接件,所述第一连接件包括两个第一极耳连接部、第一过渡部、熔断部及第一极柱焊接部,所述第一过渡部沿所述储能装置的宽度方向的两个侧部分别连接有一个所述第一极耳连接部;所述第一过渡部、所述熔断部及所述第一极柱焊接部沿所述储能装置的长度方向依次连接设置,所述第一极柱焊接部与所述第一极耳连接部间隔设置,所述第一极柱连接部连接于所述第一极柱延伸部和第一极柱焊接部之间,所述第一极柱焊接部位于两条所述限位凸筋之间,沿所述储能装置的宽度方向,所述第一极柱焊接部的宽度为第一宽度,两条所述限位凸筋之间的距离为第一距离,所述第一宽度小于所述第一距离,所述储能装置的宽度方向垂直于所述第一极柱焊接部的延伸方向及所述储能装置的长度方向,基于设置第一极柱焊接部的宽度小于两条限位凸筋之间的距离,第一方面,避免下塑胶干涉第一连接件的安装及避免第一连接件产生翘起的问题,提高了产品尺寸的容错率,提高组装效率;第二方面,能够为第一极柱焊接部和第一极柱的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括第二连接件和第二极柱,所述第二连接件包括两个第二极耳连接部、第二过渡部及第二极柱焊接部,所述第二过渡部沿所述储能装置的宽度方向的两个侧部分别连接有一个所述第二极耳连接部;所述第二极柱焊接部与所述第二过渡部连接,且与所述第二极耳连接部间隔设置,所述第二极柱包括第二极柱连接部和第二极柱延伸部,所述第二极柱连接部连接于所述第二极柱延伸部和所述第二极柱焊接部之间,沿所述储能装置的宽度方向,所述第二极柱焊接部的宽度为第二宽度,所述第二宽度大于所述第一距离。如此,基于设置第二极柱焊接部的宽度大于两条限位凸筋之间的距离,从而限位凸筋能够起到防呆作用,以避免第二连接件的第二极柱焊接部安装于两条限位凸筋之间,进而降低装配的精度要求,提升了产品良率。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一距离与所述第一宽度的差值为Q,其中,0.5mm≤Q≤3mm。如此,基于设置第一距离和第一宽度的差值等于或小于0.5mm-3mm,从而确保第一连接件与下塑胶之间不会发生干涉,同时确保第一极柱焊接部始终覆盖第一极柱,以保证第一极柱焊接部与第一极柱焊接时的有效接触面积,以及使得储能装置的整体结构紧凑,具有能量密度较高,体积较小的优点;在第一距离和第一宽度的差值范围小于0.5mm时,限位凸筋容易干涉第一连接件的安装;在第一距离和第一宽度的差值范围大于3mm时,第一极柱焊接部的活动空间增大,而在第一极柱焊接部的移位量过大后会降低与第一极柱的有效接触面积,从而降低第一连接件与第一极柱的连接可靠性,以及降低了储能装置的空间利用率,降低储能装置的能量密度。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述下塑胶开设有导流孔,所述第一过渡部开设有与所述导流孔相对设置的流液孔,所述流液孔在所述下塑胶上的正投影位于所述导流孔内,所述流液孔的直径为第一直径,所述导流孔的直径为第二直径,所述第一直径小于所述第二直径。如此,基于设置流液孔的尺寸小于导流孔的尺寸,从而避免下塑胶堵塞流液孔,进而确保电解液能够顺畅且快速地流入储能装置的内部。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一连接件还包括塑胶件,所述塑胶件安装于所述熔断部处,所述下塑胶开设有定位孔,所述塑胶件位于所述定位孔内,沿着所述储能装置的长度方向,所述塑胶件的尺寸为第一尺寸,所述定位孔的尺寸为第二尺寸,沿着所述储能装置的宽度方向,所述塑胶件的尺寸为第三尺寸,所述定位孔的尺寸为第四尺寸,所述第一尺寸小于所述第二尺寸,所述第三尺寸小于所述第四尺寸。如此,避免干涉塑胶件的安装,提高了产品尺寸的容错率,并提高了组装效率,同时能够为第一连接件和第一极柱的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一连接件开设有熔断孔以在所述第一极柱焊接部和第一过渡部之间形成所述熔断部,所述熔断孔与所述流液孔沿所述储能装置的长度方向依次间隔排布设置,所述第二直径与所述第一直径之差为P,所述第二尺寸与所述第一尺寸之差为N,其中,N≤P。如此,提高第一连接件的组装效率,并且安装第一连接件时定位快速、准确,以及同时在塑胶件安装于定位孔后能够避免下塑胶堵塞流液孔,进而确保电解液能够顺畅且快速地流入储能装置的内部。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一连接件对应每条所述限位凸筋处形成一缺口部,所述缺口部的延伸方向平行于所述储能装置的长度方向,每条所述限位凸筋穿过对应的一所述缺口部,并伸出所述第一连接件背离所述下塑胶的表面,沿着所述储能装置的宽度方向,所述限位凸筋的宽度为第三宽度,所述第一极耳连接部与所述第一极柱焊接部之间的距离为第二距离,所述第三宽度与所述第二距离的比值为R,其中,0.06≤R≤0.3。如此,当第三宽度与第二距离的比值R过小时,即缺口部在储能装置的宽度方向上的尺寸过宽,从而限位凸筋对第一连接件的限位能力不够;当第三宽度与第二距离的比值R过大时,即缺口部在储能装置的宽度方向上的尺寸过窄,从而一方面,需要高操作精度实现第一连接片和下塑胶的对位装配,降低生产效率;另一方面,第一极柱焊接部和第一极耳连接部之间的距离过近,容易出现储能装置的极耳搭接至第一极柱焊接部形成熔断部,鉴于极耳较薄,充电电流稍大情况下该搭接位置熔断,导致储能装置原正常熔断功能失效,影响储能装置的循环性能。本申请通过设计所述第三宽度与所述第二距离的比值为R满足0.06≤R≤0.3,从而提高限位凸筋对第一连接件的限位能力,对位装配简单,提高生产效率,同时避免储能装置的熔断部的熔断功能失效,提高了储能装置的使用安全性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括防爆阀,所述防爆阀设于所述顶盖,所述下塑胶背离所述顶盖的表面上对应所述防爆阀的位置处设置有凸环,所述第一过渡部沿着所述储能装置的长度方向具有相对设置的第一限位部和第二限位部;沿着所述储能装置的长度方向,所述第一限位部和所述第二限位部之间的距离为第一长度,所述限位凸筋和所述凸环之间的距离为第二长度,所述第二长度与所述第一长度之差为M,所述第二尺寸与所述第一尺寸之差为N,其中,N≤M。如此,实现对第一连接件在储能装置的长度方向上的移动距离进行限定,避免第一连接件与防爆阀发生干涉,以及避免第一连接件遮挡与防爆阀对应的凸环处而影响走气效果的问题,同时将塑胶件限位于定位孔内,避免对位装配困难而降低产品良率的问题。
基于设置第一限位部和第二限位部来限位塑胶件位于定位孔内,以使得第一极柱焊接部在两条限位凸筋之间,在安装过程中,第一限位部和第二限位部能够限定第一连接件在第一极柱焊接部的延伸方向上的移动距离,以共同限定第一连接件与限位凸筋的相对位置,从而降低装配的精度要求,提高组装效率,以及降低焊接工序的精度要求。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述限位凸筋靠近所述防爆阀的一端设置有倒角结构。如此,基于在限位凸筋靠近防爆阀的一端设置有倒角结构,从而避免限位凸筋的尖角划伤或剐蹭储能装置的内部元件,例如极耳或绝缘膜等,提高了储能装置的可靠性和安全性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括密封钉,所述顶盖开设有与所述导流孔和所述流液孔相连通的注液孔,所述密封钉与所述注液孔密封配合,沿所述储能装置的高度方向,所述限位凸筋背离所述下塑胶的表面延伸的的高度为第一高度,所述密封钉背离所述下塑胶的表面伸出所述导流孔的高度为第二高度,所述第二高度小于所述第一高度。如此,基于设置限位凸筋的高度大于密封钉伸出所述导流孔的高度,从而避免胶钉与储能装置的内部元件例如卷芯等发生干涉而影响注液孔的密封性及损坏内部元件的问题,进而确保储能装置的可靠性和安全性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括绝缘片,所述绝缘片设置于所述第一连接件背离所述下塑胶的一侧,沿所述储能装置的高度方向,所述第一连接件的高度为第三高度,所述绝缘片的高度为第四高度,所述第一高度大于所述第三高度和所述第四高度之和。如此,设置限位凸筋的高度大于绝缘片和第一连接件的高度之和,从而实现绝缘片和第一连接件的定位,工作效率高,生产成本低,以及避免储能电池在外力或内部膨胀力的冲击作用下出现第一极耳连接部与第一极柱焊接部接触而造成短路的风险,提高储能装置的安全性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述储能装置还包括隔离件和卷芯,所述隔离件设置在所述第一连接件和所述卷芯之间,沿所述储能装置的高度方向,所述隔离件遮挡每条所述限位凸筋的至少部分。如此,基于设置隔离件以将密封钉与卷芯隔离设置,一方面,避免储能装置在外力或内部膨胀力的冲击作用下出现密封钉穿入到卷芯中并戳破卷芯中的极片而引起短路的风险;另一方面,隔离件的设置可以使得卷芯与下塑胶之间的接触为面接触,提高储能装置的整体结构的稳定性。此外,由于限位凸筋的高度高于密封钉伸出所述导流孔的高度,因此在卷芯朝上挤压时隔离件时,隔离件会抵压在限位凸筋处,而受力点集中在限位凸筋处能够避免隔离件挤压密封钉而出现密封钉被顶出的风险,进而确保了注液孔的密封性,提高了储能装置的安全性和可靠性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述隔离件包括第一隔离部和两个第二隔离部,所述第一隔离部靠近所述下塑胶,两个所述第二隔离部靠近所述卷芯,在所述储能装置的高度方向上,每个所述第二隔离部与所述第一隔离部呈夹角设置,且在所述储能装置的宽度方向,两个所述第二隔离部相对设置,所述限位凸筋在所述隔离件上的正投影至少部分位于所述第一隔离部内,一方面,第一隔离部与第二隔离部之间呈夹角设置,即第一隔离部与第二隔离部之间形成有弧度间隙,使得储能装置在卷芯上移撞击隔离件时会有一定的缓冲作用,防止隔离件将密封钉顶出;另一方面,增强隔离件的整体结构强度,更好地避免密封钉与卷芯发生碰撞的问题,提高储能装置的安全性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,沿所述储能装置的高度方向,所述隔离件遮挡所述流液孔,所述隔离件与所述密封钉朝向所述隔离件的端部间隔设置。如此,在所述隔离件遮挡所述流液孔时,能够更好地避免密封钉与电芯发生碰撞的问题,同时确保电解液能够经过流液孔流入至储能装置的卷芯内。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,沿着所述储能装置的高度方向,所述减薄槽的深度为0.1mm-0.25mm。如此,基于在减薄槽的深度为0.1mm-0.25mm,从而避免下塑胶对应所述减薄槽的部分局部过厚而造成缩水问题,同时确保下塑胶对应所述减薄槽的部分的整体结构强度。在减薄槽的深度小于0.1mm时,下塑胶对应所述减薄槽的部分的厚度相对较厚而容易造成缩水问题;在减薄槽的深度大于0.25mm时,下塑胶对应所述减薄槽的部分的厚度相对较薄而造成整体结构强度偏弱。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,沿所述储能装置的长度方向,所述下塑胶靠近所述定位凹槽的侧端面设置有至少一个注胶口,所述限位凸筋的延伸方向平行于所述储能装置的长度方向,且平行于所述注胶口的延伸方向。如此,基于限位凸筋能够对下塑胶的浇注流体起到导向作用,避免熔接痕的形成,提高限位凸筋的结构强度。
第二方面,本申请提供一种电池模组,包括电池架和如上所述的多个储能装置,多个所述储能装置设置于所述电池架内且以成排成列的方式排布,同一列的多个所述储能装置串联连接,提升了用电设备的组装效率及降低生产成本。
第三方面,本申请提供一种用电设备,包括如上所述的储能装置,所述储能装置为所述用电设备提供电能,提升了用电设备的组装效率及降低生产成本。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
可以理解的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语仅是为了描述特定实施例,并非要限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。除非上下文另有明确表述,否则单数形式“一”和“所述”也旨在包括复数形式。术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。此外,本申请可以以多种不同的形式来实现,并不限于本实施例所描述的实施例。提供以下具体实施例的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解,其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。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”、“设置在……上”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸地连接,或者一体地连接;可以是机械连接;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。
说明书后续描述为实施本申请的较佳实施例,然而上述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围在视所附权利要求所界定者为准。
下面首先简单介绍本申请实施例中涉及的基础概念。
术语“储能装置”是指将本身储存的化学能转成电能的装置,即将预先储存起的能量转化为可供外用电能的装置。
由于人们所需要的能源都具有很强的时间性和空间性,为了合理利用能源并提高能量的利用率,需要通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另外一种能量形式存储起来,基于未来应用需要再以特定能量形式释放出来。众所周知,要实现碳中和的大目标,目前绿色电能的产生主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源,目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等,而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题,会造成电网不稳定,用电高峰电不够,用电低谷电太多,不稳定的电压还会对电力造成损害,因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足,引发“弃风弃光”问题,要解决这些问题须依赖储能。即将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来,在需要的时候将能量转化为电能释放出来,简单来说,储能就类似一个大型“充电宝”,在光伏、风能充足时,将电能储存起来,在需要时释放储能的电力。
以电化学储能为例,本方案提供一种储能装置,储能装置内设有化学电池,主要是利用化学电池内的化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化,简单说就是把风能和太阳能产生的电能存在化学电池中,在外部电能的使用达到高峰时再将存储的电量释放出来使用,或者转移给电量紧缺的地方再使用。
目前的储能(即能量存储)应用场景较为广泛,包括发电侧储能、电网侧储能、可再生能源并网储能以及用户侧储能等方面,对应的储能装置的种类包括有:
(1)应用在电网侧储能场景的大型储能集装箱,其可作为电网中优质的有功无功调节电源,实现电能在时间和空间上的负荷匹配,增强可再生能源消纳能力,并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大;
(2)应用在用户侧的工商业储能场景(银行、商场等)的中小型储能电柜以及应用在用户侧的家庭储能场景的户用小型储能箱,主要运行模式为“削峰填谷”。由于根据用电量需求在峰谷位置的电费存在较大的价格差异,用户有储能设备后,为了减少成本,通常在电价低谷期,对储能柜/箱进行充电处理;电价高峰期,再将储能设备中的电放出来进行使用,以达到节省电费的目的。另外,在边远地区,以及地震、飓风等自然灾害高发的地区,家用储能装置的存在,相当于用户为自己和电网提供了备用电源,免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。
本申请实施例以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明,图1为本申请实施例提供的储能装置100的家用储能场景图。需要说明的是,本申请储能装置100并不限定于家用储能场景。
本申请提供一种户用储能系统,该户用储能系统包括第一用户负载1(例如但不局限于路灯)、第二用户负载2(例如但不局限于家用电器)、电能转换装置3(例如但不局限于光伏板)以及储能装置100等,储能装置100为一小型储能箱,可通过壁挂方式安装于室外墙壁。具体的,光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能,储能装置100用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器进行使用,或者在电网断电/停电时进行供电。
可以理解的是,储能装置100可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。当储能装置100为单体电池时,其可为方形电池。单体电池包括但不局限于动力电池、燃料电池、超级电容等中的至少一种。动力电池包括但不局限于包括锂离子动力电池、金属氢化物镍动力电池和超级电容器等。
示例性地,用电设备1000包括第一用户负载1和/或第二用户负载2。本申请实施例的用电设备1000还可以包括但不局限于蓝牙耳机、手机、数码、平板电脑等便携设备,以及电动摩托、电动汽车、储能电站等大型设备,本申请实施例不做限定。储能装置100为用电设备1000提供电能。
可以理解地,为了使本领域技术人员更好地理解储能装置100,储能装置100以单体电池为例进行详细说明。当该储能装置100为单体电池时,其可为方形电池。需要说明的是,储能装置100为单体电池仅用于进行说明,本申请不做具体限定,例如,储能装置100的产品类型也可以根据实际需要进行设定。在一些实施例中,储能装置100还可以为但不局限于圆柱形电池。下面以方形电池为例进行详细说明。请参阅图2,图2所示为本申请实施例提供的电池模组500的结构示意图。电池模组500能够用于为用电设备供电。电池模组500包括电池架510和如下所述的多个储能装置100,多个储能装置100设置于电池架510内且以成排成列的方式排布,同一列的多个储能装置100串联连接。电池架510包括相互配合连接的第一架体511和第二架体512。第一架体511和第二架体512可拆卸地连接在一起,从而方便多个储能装置100的拆装。第一架体511和第二架体512还可以通过不可拆卸方式连接在一起。电池模组500还包括连接相邻两个储能装置100的电连接件520。
可以理解地,为了使本领域技术人员更好地理解储能装置100,储能装置100以动力电池为例进行详细说明。需要说明的是,储能装置100为动力电池仅用于进行说明,本申请不做具体限定,例如,储能装置100的产品类型也可以根据实际需要进行设定。请参阅图3,图3所示为本申请实施例提供的储能装置100的分解图。储能装置100包括壳体10、端盖组件20和电极组件30。电极组件30设置于壳体10内,壳体10与端盖组件20密封固定连接,以实现对电极组件30的封装。具体地,壳体10具有开口101和与开口101相连通的容纳腔102。电极组件30容置于容纳腔102内。容纳腔102还用于存储电解液,以使得电解液能够浸润电极组件30。
端盖组件20包括顶盖21、下塑胶22和极柱部件23。下塑胶22与顶盖21配合,极柱部件23设置于顶盖21和下塑胶22上。电极组件30包括连接部件301、卷芯302和极耳部件303。极柱部件23电连接依次穿设于顶盖21和下塑胶22并与连接部件301的一端电连接,连接部件301的另一端与卷芯302电连接,从而实现储能装置100的供电功能。卷芯302包括叠设的正极片(未图示)、隔膜和负极片。卷芯302的数量可以包括一个或多个。示例性地,在本实施例中,电极组件30包括沿储能装置100的宽度方向并排设置的四个卷芯302。需要说明的是,卷芯302的数量仅仅是用于进行说明,不构成具体限定,卷芯302的数量需要根据实际产品设计来设计。
具体地,极柱部件23包括第一极柱231和第二极柱232。连接部件301包括第一连接件31和第二连接件33。极耳部件303包括第一极耳35和第二极耳37。第一极柱231和第二极柱232中的其中一者为正极柱,第一极柱231和第二极柱232中的其中另一者为负极柱,第一连接件31和第二连接件33中的其中一者为正极连接件,第一连接件31和第二连接件33中的其中另一者为负极连接件,第一极耳35和第二极耳37中的其中一者为负极耳,第一极耳35和第二极耳37中的其中另一者为正极耳。正极连接件的一端与正极柱连接,另一端通过正极极耳与卷芯302连接,负极连接件的一端与负极柱连接,另一端通过负极极耳与卷芯302连接。第一连接件31和第二连接件33的结构可基本相同。第一连接件31和第二连接件33均为金属材质。为了方便描述,下面以第一连接件31为正极连接件,第二连接件33为负极连接件为例进行详细说明。正极连接件的材质例如为铝,负极连接件的材质例如为铜或铜铝合金。
需要说明的是,图3的目的仅在于示意性地描述壳体10、端盖组件20和电极组件30之间的设置方式,并非是对各个元件的连接位置、连接关系及具体构造等做具体限定。图3仅是本申请实施例示意的储能装置100的结构,并不构成对储能装置100的具体限定。在本申请另一些实施例中,储能装置100可以包括比图3所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如储能装置100还可以包括但不限于应激件、连接线束等等。
需要说明的是,在本实施例中,储能装置100呈长方体状结构。为了描述的准确性,本文凡是涉及方向的请一律以图3为参照,术语“长度方向X”是指与储能装置100的中轴线垂直的储能装置100的横截面的长边方向,即为左右方向(其中X轴正向为右)。术语“宽度方向Y”是指与储能装置100的中轴线垂直的储能装置100的横截面的短边方向,即为前后方向(其中Y轴正向为后)。术语“高度方向Z”是指平行于储能装置100的中轴线的方向,即为上下方向(其中Z轴正向为上)。其中,长度方向X、宽度方向Y及高度方向Z共同构成储能装置100的三个正交方向。为了描述方便,本申请中的上下、左右、前后方位为相对位置,不构成限制实现限定。在一些实施例中,储能装置100还可以呈正方体状结构、圆柱状结构等。储能装置100的长度方向X、宽度方向Y及高度方向Z可以根据产品的具体结构和附图呈现视角自定义,本申请不做具体限定。
请一并参阅图3和图4,图4是图3中的储能装置100的端盖组件20和连接部件301的第一实施方式的结构示意图。储能装置100包括顶盖21、第一极柱231和下塑胶22。第一极柱231包括第一极柱连接部234和第一极柱延伸部235。下塑胶22设置有定位凹槽221。定位凹槽221自下塑胶22背离顶盖21的表面2201朝向顶盖21的方向凹陷。定位凹槽221的槽底壁设置有第二通孔220。第一极柱连接部234容置于定位凹槽221。第一极柱延伸部235与第一极柱连接部234连接,并且依次穿设于第二通孔220和第一通孔210中。沿储能装置100的宽度方向Y,下塑胶22在定位凹槽221的两侧分别设置有一条限位凸筋222。下塑胶22设置有减薄槽226。减薄槽226自下塑胶22背离顶盖21的表面2201朝向顶盖21的方向凹陷。沿储能装置100的宽度方向Y,每条限位凸筋222位于减薄槽226和定位凹槽221之间。
本申请提供的储能装置100,基于沿储能装置100的宽度方向Y,下塑胶22在定位凹槽221的两侧分别设置有一条限位凸筋222;下塑胶设置有减薄槽226,减薄槽226自下塑胶22背离顶盖21的表面朝向顶盖21的方向凹陷,沿储能装置100的宽度方向Y,每条限位凸筋222位于减薄槽226和定位凹槽221之间,从而避免下塑胶22对应的减薄槽226的部分因厚度不均匀而造成缩水的问题,以避免整个限位凸筋222变形斜向向外张开,导致两个限位凸筋222之间得距离不可靠的问题,提高了限位凸筋222对连接部件301的定位的可靠性,进而通过限位凸筋222的可靠性实现了储能装置100的组装效率和焊接良率低。
第二通孔220暴露第一极柱延伸部235,以实现储能装置100与用电设备电连接。第一极柱延伸部235突出于顶盖21背离下塑胶22的表面;或者,第一极柱延伸部235与顶盖21背离下塑胶22的表面齐平;或者,顶盖21背离下塑胶22的表面突出于第一极柱延伸部235。
储能装置100还包括第一连接件31,第一连接件31包括两个第一极耳连接部310、第一过渡部320、熔断部330及第一极柱焊接部340。第一过渡部320沿储能装置100的宽度方向Y的两个侧部分别连接有一个第一极耳连接部310。第一过渡部320、熔断部330及第一极柱焊接部340沿储能装置100的长度方向X依次连接设置。第一极柱焊接部340与第一极耳连接部310间隔设置。沿所述储能装置100的高度方向Z,第一极柱连接部234连接于第一极柱延伸部235和第一极柱焊接部340之间。第一极柱焊接部340位于两条限位凸筋222之间。沿储能装置100的宽度方向Y,第一极柱焊接部340的宽度为第一宽度W1,两条限位凸筋222之间的距离为第一距离D1,第一宽度W1小于第一距离D1。储能装置100的宽度方向Y垂直于第一极柱焊接部340的延伸方向及储能装置100的长度方向X。
第一极柱焊接部340与第一极柱连接部234固定连接。在本实施例中,第一极柱焊接部340与第一极柱连接部234通过焊接方式固定。焊接方式包括但不局限于电阻点焊、超声波焊接、激光焊接等工艺。示例性地,在本实施例中,第一极柱焊接部340与第一极柱连接部234采用激光焊接工艺进行装配。需要说明的是,电阻点焊、激光焊接工艺及超声焊接工艺在本领域内应用广泛,在此不另作详述。
本申请提供的储能装置100,基于设置第一极柱焊接部340的宽度小于两条限位凸筋222之间的距离,第一方面,避免下塑胶22干涉第一连接件31的安装及避免第一连接件31产生翘起的问题,提高了产品尺寸的容错率,提高组装效率;第二方面,能够为第一极柱焊接部340和第一极柱231的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。
储能装置100还包括第二连接件33和第二极柱232。第二连接件33包括两个第二极耳连接部350、第二过渡部360及第二极柱焊接部370。第二过渡部360沿储能装置100的宽度方向Y的两个侧部分别连接有一个第二极耳连接部350。第二极柱焊接部370与第二过渡部360连接,且与第二极耳连接部350间隔设置。第二极柱232包括第二极柱连接部237和第二极柱延伸部238。沿所述储能装置100的高度方向Z,第二极柱连接部237连接于第二极柱延伸部238和第二极柱焊接部370之间。沿储能装置100的宽度方向Y,第二极柱焊接部370的宽度为第二宽度W2,第二宽度W2大于第一距离D1。如此,基于设置第二极柱焊接部370的宽度大于两条限位凸筋222之间的距离,从而限位凸筋222能够起到防呆作用,以避免第二连接件33的第二极柱焊接部370安装于两条限位凸筋222之间,进而降低装配的精度要求,提升了产品良率。
第一距离D1与第一宽度W1的差值为Q,其中,0.5mm≤Q≤3mm。如此,基于设置第一距离D1和第一宽度W1的差值等于或小于0.5mm-3mm,从而确保第一连接件31与下塑胶22之间不会发生干涉,同时确保第一极柱焊接部340始终覆盖第一极柱231,以保证第一极柱焊接部340与第一极柱231焊接时的有效接触面积,以及使得储能装置100的整体结构紧凑,具有能量密度较高,体积较小的优点;在第一距离D1和第一宽度W1的差值范围小于0.5mm时,限位凸筋222容易干涉第一连接件31的安装;在第一距离D1和第一宽度W1的差值范围大于3mm时,第一极柱焊接部340的活动空间增大,而在第一极柱焊接部340的移位量过大后会降低与第一极柱231的有效接触面积,从而降低第一连接件31与第一极柱231的连接可靠性,以及降低了储能装置100的空间利用率,降低储能装置100的能量密度。第一距离D1与第一宽度W1的差值可以为但不局限于0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。需要说明的是,第一距离D1与第一宽度W1的差值仅仅用于进行说明,本申请不做具体限定。
请一并参阅图4至图6,图5是图3中的储能装置100的第一视角的局部剖面图;图6是图5中的储能装置100的局部放大图。第一连接件31大致呈“山”字型结构。第一连接件31对应每条限位凸筋222处形成一缺口部3101。缺口部3101的延伸方向平行于储能装置100的长度方向X。每条限位凸筋222穿过对应的一缺口部3101,并伸出第一连接件31背离下塑胶22的表面。沿着储能装置100的宽度方向Y,限位凸筋222的宽度为第三宽度W3,第一极耳连接部310与第一极柱焊接部340之间的距离为第二距离D2,第二距离D2大于第三宽度W3,第三宽度W3与所述第二距离D2的比值为R,其中,0.06≤R≤0.3。如此,避免第一连接件31与限位凸筋222发生干涉,并能够为第一连接件31和第一极柱231的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。当第三宽度W3与第二距离D2的比值R过小时,即缺口部3101在储能装置100的宽度方向Y上的尺寸过宽,从而限位凸筋222对第一连接件31的限位能力不够;当第三宽度W3与第二距离D2的比值R过大时,即缺口部3101在储能装置100的宽度方向Y上的尺寸过窄,从而一方面,需要高操作精度实现第一连接件31和下塑胶22的对位装配,降低生产效率;另一方面,第一极柱焊接部340和第一极耳连接部310之间的距离过近,容易出现储能装置100的极耳搭接至第一极柱焊接部340形成熔断部,鉴于极耳较薄,充电电流稍大情况下该搭接位置熔断,导致储能装置100的熔断部330原正常熔断功能失效,影响储能装置100的循环性能。本申请通过设计第三宽度W3与第二距离D2的比值为R满足0.06≤R≤0.3,从而提高限位凸筋222对第一连接件31的限位能力,对位装配简单,提高生产效率,同时避免储能装置100的熔断部330的熔断功能失效,提高了储能装置100的使用安全性。第三宽度W3与第二距离D2的比值可以为但不局限于0.06、0.1、0.15、0.2、0.25或0.3等。需要说明的是,第三宽度W3与第二距离D2的比值仅仅用于进行说明,本申请不做具体限定。
第三宽度W3为0.2mm-1mm,方便注塑成型并且提高限位凸筋222的结构强度;在限位凸筋222的宽度大于1mm时,不方便注塑成型;在限位凸筋222的宽度小于0.2mm时,限位凸筋222的结构强度偏低而容易发生变形。例如,第三宽度W3可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm或1mm等。第二距离D2为3mm-5mm。第二距离D2可以为3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。需要说明的是,第三宽度W3和第二距离D2仅仅是用于进行说明,不构成具体限定,第三宽度W3和第二距离D2需要根据实际产品设计来设计。
具体地,每一第一极耳连接部310与第一过渡部320、熔断部330及第一极柱焊接部340共同形成一缺口部3101。具体地,第一极耳连接部310包括第一子极耳连接部311和第二子极耳连接部312。第一子极耳连接部311连接于第一过渡部320沿储能装置100的宽度方向Y的侧部,第二子极耳连接部312沿储能装置100的长度方向X连接于第一子极耳连接部311,且相对所述第一过渡部320突出设置。第二子极耳连接部312与第一过渡部320、熔断部330及第一极柱焊接部340共同形成一缺口部3101。两个第一极耳连接部310均与第一极柱焊接部340间隔设置,并与第一极耳35连接,从而避免第一极耳连接部310与第一极柱焊接部340之间发生短路的风险。示例性地,在本实施例中,第一极耳35的数量包括两个。每个第一极耳连接部310与对应的一个第一极耳35连接,从而提升了储能装置100的导电性能。缺口部3101大致呈U型。缺口部3101的转角处呈圆角设置,从而避免第一连接件31划伤第一极耳35。可选地,在一些实施例中,至少一个第一极耳连接部310于靠近第一极柱焊接部340的一侧的端部设置有防呆缺口313,从而提高了第一连接件31的组装效率和准确性。
在一些实施例中,第一极耳35与第一极耳连接部310直接焊接固定。具体地,第一极耳35与至少部分第一子极耳连接部311和第二子极耳连接部312直接焊接固定,从而节约成本。在其它一些实施例中,储能装置100还包括保护片32,第一极耳35与第一极耳连接部310通过保护片32固定连接。第一极耳35与至少部分第一子极耳连接部311和第二子极耳连接部312通过保护片32固定连接。第一极耳35位于保护片32与第一极耳连接部310之间,第一极耳35与第一极耳连接部310及保护片32通过焊接方式固定,提高了第一极耳35与第一极耳连接部310的组装效率和组装良率。
请一并参阅图4和图7至图9,图7是图3中的储能装置100的第一连接件31的放大图;图8是图4中储能装置100的I部分的放大图。下塑胶22开设有导流孔224,第一极耳连接部310开设有与导流孔224相对设置的流液孔3102,流液孔3102在下塑胶22上的正投影位于导流孔224内,流液孔3102的直径为第一直径D11,导流孔224的直径为第二直径D12,第一直径D11小于第二直径D12。可以理解地,由于第一连接件31的第一极柱焊接部340在两条限位凸筋222之间能够移动,从而影响导流孔224和流液孔3102的精准对位。本申请基于设置流液孔3102的尺寸小于导流孔224的尺寸,从而避免下塑胶22堵塞流液孔3102,进而确保电解液能够顺畅且快速地流入储能装置100的内部。
示例性地,在本实施例中,第一过渡部320开设有流液孔3102。可选地,流液孔3102位于第一过渡部320远离第一极柱焊接部340的端部,即靠近储能装置100的中部,从而电解液能够更多地流入至卷芯302的中部,以使得电解液在储能装置100中均匀分布。导流孔224的径向尺寸为0.5mm-1.0mm。流液孔3102的第一直径D11为0.3mm-0.8mm。导流孔224的径向尺寸为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm等等,流液孔3102的第二直径D12为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm等等。需要说明的是,示例性地,在本实施例中,导流孔224和流液孔3102为圆形孔。在一些实施例中,导流孔224和流液孔3102还可以为其它形状的孔,例如椭圆形孔。导流孔224和流液孔3102的尺寸仅仅是用于进行说明,不构成具体限定,导流孔224的直径和流液孔3102的尺寸需要根据实际产品设计来设计。
请一并参阅图4和图8至图9,图9是图3中的储能装置100的塑胶件34的放大图。在一些实施例中,第一连接件31还包括塑胶件34。塑胶件34安装于熔断部330处。下塑胶22开设有定位孔225,塑胶件34设置于定位孔225内,沿着储能装置100的长度方向X,塑胶件34的尺寸为第一尺寸C11,定位孔225的尺寸为第二尺寸C12,沿着储能装置100的宽度方向Y,塑胶件34的尺寸为第三尺寸C13,定位孔225的尺寸为第四尺寸C14,第一尺寸C11小于或等于第二尺寸C12,第三尺寸C13小于第四尺寸C14。如此,在安装塑胶件34的过程中,塑胶件34能够沿着储能装置100的长度方向X及宽度方向Y移动,从而避免干涉塑胶件34的安装,提高了产品尺寸的容错率,并提高了组装效率,同时能够为第一连接件31和第一极柱231的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。
请再次参阅图4至图9,可以理解地,第一连接件31设置有熔断部330,具体地,第一连接件31开设有熔断孔3103以在所述第一极柱焊接部340和第一过渡部320之间形成所述熔断部330,如此储能装置100出现过载、短路、过热等异常情况时,通过熔断电路的方式切断储能装置100内部电路的连接,从而避免储能装置100爆炸或者火灾等危险情况的发生,提高了储能装置100的安全性。
沿储能装置100的高度方向Z,塑胶件34在下塑胶22上的正投影位于定位孔225的内部,以使得塑胶件34可活动地安装于定位孔225内,从而实现第一连接件31在两条限位凸筋222与下塑胶22形成的限位空间内可活动,能够为第一极柱焊接部340和第一极柱231的焊接提供一定的公差范围,提高了产品尺寸的容错率,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。示例性地,在本实施例中,定位孔225呈方形。塑胶件34的外形也成方形。沿储能装置100的宽度方向Y,定位孔225的尺寸为0.7mm-1.3mm。
可选地,当塑胶件34安装于定位孔225内时,沿储能装置100的高度方向Z,第一极柱焊接部340覆盖第一极柱231的第一极柱连接部234。具体地,沿储能装置100的高度方向Z,第一极柱231的第一极柱连接部234在第一极柱焊接部340上的正投影位于第一极柱焊接部340之内,一方面,避免第一极柱231与第一连接件31出现焊接良率低的问题,延长储能装置100的使用寿命及提升储能装置100的安全性;另一方面,两条限位凸筋222能够对第一连接件31起到粗定位作用,塑胶件34的安装能够对第一连接件31起到精确定位作用,提高了第一连接件31的组装效率及提升产品良率。
熔断孔3103与流液孔3102沿储能装置100的长度方向X依次间隔排布设置。第二直径D12与第一直径D11之差为P,第二尺寸C12与第一尺寸C11之差为N,其中,N≤P。在塑胶件34位于定位孔225内时,流液孔3102在下塑胶22上的正投影位于导流孔224内。如此,提高第一连接件31的组装效率,并且安装第一连接件31时定位快速、准确,以及同时在塑胶件34安装于定位孔225后能够避免下塑胶22堵塞流液孔3102,进而确保电解液能够顺畅且快速地流入储能装置100的内部。
储能装置100还包括防爆阀304。防爆阀304设于顶盖21。下塑胶22背离顶盖21的表面2201上对应防爆阀304的位置处设置有凸环229,第一过渡部320沿着储能装置100的长度方向X具有相对设置的第一限位部315和第二限位部316,第一限位部315和第二限位部316用于限位塑胶件34位于定位孔225内,沿着储能装置100的长度方向X,第一限位部315和第二限位部316之间的距离为第一长度L1,限位凸筋222和凸环229之间的距离为第二长度L2,第二长度L2与第一长度L1之差为M,第二尺寸C12与第一尺寸C11之差为N,其中,N≤M。如此,实现对第一连接件31在储能装置100的长度方向X上的移动距离进行限定,避免第一连接件31与防爆阀304发生干涉,以及避免第一连接件31遮挡与防爆阀304对应的凸环229处而影响走气效果的问题,同时将塑胶件34限位于定位孔225内,避免对位装配困难而降低产品良率的问题。基于设置第一限位部315和第二限位部316与限位凸筋222及凸环229来限位塑胶件34位于定位孔225内,以使得第一极柱焊接部340在两条限位凸筋222之间,在安装过程中,第一限位部315和第二限位部316能够限定第一连接件31在储能装置100的长度方向X上的移动距离,以共同限定第一连接件31与限位凸筋222的相对位置,从而降低装配的精度要求,提高组装效率,以及降低焊接工序的精度要求。
在本实施例中,沿着储能装置100的长度方向X,第一限位部315和第二限位部316位于第一过渡部320的两个侧部,从而储能装置100无需设置额外的限位结构,简化了储能装置100的整体结构,以及提升了组装效率和产品良率。在一些实施例中,第一限位部315和第二限位部316还可以设置于第一连接件31的其它位置,本申请不做具体限定。
在一些实施例中,限位凸筋222靠近防爆阀304的一端设置有倒角结构2221。如此,基于在限位凸筋222靠近防爆阀304的一端设置有倒角结构2221,从而避免限位凸筋222的尖角划伤或剐蹭储能装置100的内部元件,例如极耳或绝缘膜等,提高了储能装置100的可靠性和安全性。
请一并参阅图4、图6和图10,图10是图3中的储能装置100的第二视角的局部放大图。储能装置100还包括密封钉24,顶盖21开设有与导流孔224和流液孔3102相连通的注液孔211,密封钉24与注液孔211密封配合,沿储能装置100的高度方向Z,限位凸筋222背离下塑胶22的表面2201延伸的高度为第一高度H1,密封钉24背离下塑胶22的表面2201伸出导流孔224的高度为第二高度H2,第二高度H2小于第一高度H1。如此,基于设置限位凸筋222的高度大于密封钉24伸出导流孔224的高度,从而避免胶钉与储能装置100的内部元件例如卷芯302等发生干涉而影响注液孔211的密封性及损坏内部元件的问题,进而确保储能装置100的可靠性和安全性。
储能装置100还包括绝缘片305,绝缘片305设置于第一连接件31背离下塑胶22的一侧,沿储能装置100的高度方向Z,第一连接件31的高度为第三高度H3,绝缘片305的高度为第四高度H4,第一高度H1大于第三高度H3和第四高度H4之和。如此,设置限位凸筋222的高度大于绝缘片305和第一连接件31的高度之和,从而实现绝缘片305和第一连接件31的定位,工作效率高,生产成本低,以及避免储能电池在外力或内部膨胀力的冲击作用下出现第一极耳连接部310与第一极柱焊接部340接触而造成短路的风险,提高储能装置100的安全性。
储能装置100还包括隔离件40和卷芯302,隔离件40设置在第一连接件31和卷芯302之间,沿储能装置100的高度方向Z,隔离件40遮挡每条限位凸筋222的至少部分。如此,基于设置隔离件40以将密封钉24与卷芯302隔离设置,一方面,避免储能装置100在外力或内部膨胀力的冲击作用下出现密封钉24穿入到卷芯302中并戳破卷芯302中的极片而引起短路的风险;另一方面,隔离件40的设置可以使得卷芯302与下塑胶22之间的接触为面接触,提高储能装置100的整体结构的稳定性。此外,由于限位凸筋222的高度高于密封钉24伸出导流孔224的高度,因此在卷芯302朝上挤压时隔离件40时,隔离件40会抵接在限位凸筋222处,而受力点集中在限位凸筋222处能够避免隔离件40挤压密封钉24而出现密封钉24被顶出的风险,进而确保了注液孔211的密封性,提高了储能装置100的安全性和可靠性。
示例性地,在本实施例中,隔离件40为塑料结构。塑料结构例如是但不局限于PET片材、PE片材、PS片材等其它片材。由此,一方面,实现隔离件40的绝缘效果;另一方面,提高隔离件40的缓冲效果;再一方面,降低生产成本等。
沿储能装置100的高度方向Z,隔离件40遮挡流液孔3102,隔离件40与密封钉24朝向隔离件40的端部间隔设置。如此,在隔离件40遮挡部分流液孔3102时,电解液能够更多地流入至卷芯302的中部,以使得电解液在储能装置100中均匀分布,同时降低密封钉24与卷芯302之间发生碰撞的风险,同时确保电解液能够经过流液孔3102流入至储能装置100的卷芯302内。
可以理解地,第一连接件31与第一极柱231在焊接过程中容易产生焊渣,并且在运动过程中,第一连接件31与第一极柱231的焊接处的金属屑容易脱落,当金属屑掉落在储能装置100内部时及当卷芯302内产生的极片碎渣掉落在第一连接件31与第一极柱231的焊接处,容易造成储能装置100内短路,影响储能装置100的性能与安全。可选地,在一些实施例中,隔离件40还覆盖第一极柱焊接部340。如此,基于将隔离件40覆盖第一极柱焊接部340,从而避免储能装置100在震动、晃动或翻动等运动过程中出现金属碎片进入第一极柱焊接部340与第一极柱231的连接处,进而避免第一极柱焊接部340与第一极柱231之间发生短路的风险,提高了储能装置100的安全性。
储能装置100还包括连接卷芯302和第一连接件31的第一极耳35,隔离件40配置为可弯折结构,并具有弯折轴线P1,第一极耳35围绕隔离件40的弯折轴线P1翻转并弯折。如此,基于设置第一极耳35围绕隔离件40的弯折轴线P1翻转并弯折,从而隔离件40能够为第一极耳35的弯折部做缓冲处理,从而隔离件40能够吸收、分散第一极耳35的弯折部在弯折时的应力,以提高了第一极耳35的弯折部在弯折过程中的结构受力强度,进而能够有效地避免第一极耳35的弯折部受力过大而出现断裂的问题,进而提升使用寿命。例如,隔离件40被配置为可弯折和展开的弹片。
在一些实施例中,隔离件40在储能装置100的高度方向Z上的厚度T为0.03mm-5mm,即隔离件40的整体厚度为0.03mm-5mm。由此,一方面,避免第一极耳35在弯折过程中发生应力疲劳甚至出现断裂的现象,提高了第一极耳35的使用可靠性。
可以理解地,第一极耳35的曲率半径随隔离件40在储能装置100的高度方向Z上的厚度T的增大而增大,隔离件40在储能装置100的高度方向Z上的厚度T过小,第一极耳35的曲率半径小,从而导致第一极耳35在弯折过程中发生断裂的问题;而隔离件40在储能装置100的高度方向Z上的厚度T过大,第一极耳35的曲率半径大,从而会增加储能装置100的重量,增大隔离件40对储能装置100的内部空间的占用,降低储能装置100的能量密度。可选地,隔离件40在储能装置100的高度方向上的厚度T为2mm,从而更好地兼顾隔离件40的整体厚度和第一极耳35的曲率半径。例如,在一些实施例中,隔离件40在储能装置100的高度方向Z上的厚度T为0.3mm、0.05mm、0.07mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等等。需要说明的是,隔离件40的厚度T尺寸仅仅是用于进行说明,不构成具体限定,隔离件40的厚度T需要根据实际产品设计来设计。
请一并参阅图3、图10和图11,图11是图3中的储能装置的隔离件的另一状态的结构示意图。隔离件40包括第一隔离部41和两个第二隔离部42。第一隔离部41靠近下塑胶22,两个第二隔离部42靠近卷芯302。在储能装置100的高度方向Z上,每个第二隔离部42与第一隔离部41呈夹角设置,且在储能装置100的宽度方向Y,两个第二隔离部42相对设置,限位凸筋222在隔离件40上的正投影至少部分位于第一隔离部41内,一方面,第一隔离部41与第二隔离部42之间呈夹角设置,即第一隔离部41与第二隔离部42之间形成有弧度间隙,使得储能装置100在卷芯302上移撞击隔离件40时会有一定的缓冲作用,防止隔离件40将密封钉24顶出;另一方面,增强隔离件40的整体结构强度,更好地避免密封钉24与卷芯302发生碰撞的问题,提高储能装置100的安全性。卷芯302对卷芯302产生的撞击力可以来源于运输过程中产生的振动撞击力以及卷芯302在充放电过程中产生的作用力等。第二隔离部42与第一隔离部41之间形成的夹角记为α,其中,0°≤α≤30°。夹角α可以为但不局限于0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°等等。示例性地,在本实施例中,夹角α可以为0°。在一些实施例中,如图11所示,夹角α为10°,从而减小隔离件40在储能装置100的高度方向Z的占用空间,同时在卷芯302朝隔离件40撞击时,第二隔离部42相对第一隔离部41弯折的过程中能够承载并吸收卷芯302的撞击力,以减小卷芯302撞击隔离件40后而将密封钉顶出的风险。具体地,沿储能装置100的高度方向Z,第一隔离部41与第二隔离部42之间形成缓冲空间401,从而减小卷芯302撞击隔离件40而将密封钉顶出的风险。
可选地,在一些实施例中,限位凸筋222在隔离件40上的正投影位于第一隔离部41对应第二隔离部42的区域内,以进一步增强隔离件40的整体结构强度,更好地避免密封钉24与卷芯302发生碰撞的问题,提高储能装置100的安全性。
在一些实施例中,储能装置100还包括绝缘贴片,绝缘贴片贴接于第一连接件31朝向隔离件40的表面,以避免焊渣落入卷芯302的内部而造成短路的风险。例如,绝缘贴片可以配置为蓝膜胶,蓝膜胶的胶带本身由PET聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成的蓝膜,蓝膜胶所用胶水为亚克力胶。可以理解的是,在其它实施例中,绝缘贴片可以为其它种类的绝缘且具有一定强度的胶带。在一些实施例中,隔离件40的第一隔离部41贴接于绝缘贴片,从而避免隔离件40发生移位,进一步避免密封钉24绕过隔离件40而与卷芯302发生碰撞的问题,保证储能装置100的安全性。隔离件40的第一隔离部41直接粘接于第一连接件31,和/或,第二隔离部42粘接于第一极耳35上,从而避免隔离件40发生移位。
沿储能装置100的宽度方向Y,两个第二隔离部42分别连接于第一隔离部41的两端。可选地,第一隔离部41与两个第二隔离部42一体成型,一方面,提升第一隔离部41与第二隔离部42之间的连接强度及组装效率,以及方便隔离件40的加工生产工艺;另一方面,第二隔离部42能够削弱隔离件40受到第一极耳35的挤压力,以防止隔离件40表面受压发生凹陷变形,使得隔离件40具有良好的抗压能力,进而提高隔离件40对第一极耳35的缓冲效果。在一些实施例中,第一隔离部41与第二隔离部42还可以通过转轴、合页等方式转动连接在一起,本申请不作具体限定。
下塑胶22靠近顶盖21的表面凸设有定位凸台228。沿储能装置的高度方向Z,定位凹槽221及减薄槽226在下塑胶22背离顶盖21的表面2201上的正投影落入定位凸台228在下塑胶22背离顶盖21的表面2201上的正投影内。在本实施例中,定位凸台228背离顶盖21的表面开设有间隔设置的定位凹槽221及减薄槽226。顶盖21设置有与定位凸台228相配合的安装凹槽212,从而提高顶盖21与下塑胶22的组装效率。定位凸台228大致呈锥台状,定位凸台228的侧面与顶盖21背离下塑胶22的表面形成锐角,从而提高顶盖21与下塑胶22的安装效率。如此,基于将定位凸台228在限位凸筋222的外侧开设减薄槽226,从而避免下塑胶22的定位凸台228过厚而造成缩水的问题,进而避免整个限位凸筋222变形斜向向外张开,导致两个限位凸筋222之间得距离不可靠。此外,两个限位凸筋222之间得距离不可靠,对应得在焊接第一连接件31时的容错距离变大,从而使得第一极柱焊接部340上的塑胶件34不能可靠地安装于定位孔225内,第一连接件31的漏液孔被下塑胶22遮挡而影响电解液的注液效果,以及扩大焊接第一极柱焊接部340和第一极柱231的公差范围,进而使得下塑胶22与第一连接件31的装配不可靠。此外,下塑胶22的定位凸台228需要与顶盖21的安装凹槽212配合,减薄槽226的设计可以避免定位凸台228出现回缩而干涉下塑胶22与顶盖21的装配可靠性的问题,进而提升下塑胶22与顶盖21的装配可靠性。
沿着储能装置100的高度方向Z,减薄槽226的深度S为0.1mm-0.25mm。如此,基于在减薄槽226的深度为0.1mm-0.25mm,从而避免定位凸台228局部过厚而造成缩水问题,同时确保定位凸台228的整体结构强度。在减薄槽226的深度小于0.1mm时,定位凸台228的厚度相对较厚而容易造成缩水问题;在减薄槽226的深度大于0.25mm时,定位凸台228的厚度相对较薄而造成整体结构强度偏弱。
在一些实施例中,沿储能装置100的长度方向X,下塑胶22靠近定位凹槽221的侧端面2202设置有至少一个注胶口2203。限位凸筋222的延伸方向平行于储能装置100的长度方向X,且平行于注胶口2203的延伸方向。如此,基于限位凸筋222能够对下塑胶22的浇注流体起到导向作用,避免熔接痕的形成,提高限位凸筋222的结构强度。在本实施例中,下塑胶22靠近定位凹槽221的侧端面2202设置有一个注胶口2203,且沿储能装置100的宽度方向Y,注胶口2203位于两个限位凸筋222之间。在一些实施例中,塑胶22靠近定位凹槽221的侧端面2202设置有两个注胶口2203,且沿储能装置100的宽度方向Y,两个注胶口2203分别对应一个限位凸筋222,从而避免熔接痕的形成,提高限位凸筋222的结构强度。
请再次参与图3,可以理解地,在一些实施例中,储能装置还包括设置在第二连接件33和卷芯302之间的隔离件40,从而第二极耳37围绕隔离件40的弯折轴线P1翻转并弯折。如此,基于设置第一极耳35围绕隔离件40的弯折轴线P1翻转并弯折,从而隔离件40能够为第二极耳37的弯折部做缓冲处理,从而隔离件40能够吸收、分散第二极耳37的弯折部在弯折时的应力,以提高了第二极耳37的弯折部在弯折过程中的结构受力强度,进而能够有效地避免第二极耳37的弯折部受力过大而出现断裂的问题,进而提升使用寿命。可选地,隔离件40覆盖第二连接件33的极柱连接部,从而避免卷芯302产生的极片碎屑造成第二连接件33与第二极柱232之间的短路的问题。
请一并参阅图4和图12,图12是图3中的储能装置100的端盖组件20和连接部件301的第二实施方式的结构示意图。在一些实施例中,沿储能装置100的宽度方向Y,限位凸筋222远离第一极柱焊接部340的一侧设置有多条加强筋223,多条加强筋223间隔设置,且与第一极耳连接部310间隔设置。如此,基于增设加强筋223,一方面增强了限位凸筋222的结构强度,从而进一步避免储能装置100在失控或受外力冲击的过程中密封钉24与卷芯302发生碰撞的问题,提高储能装置100的安全性;另一方面,避免加强筋223干涉第一连接件31的组装。
加强筋223的延伸方向与限位凸筋222的延伸方向形成夹角β,夹角β的开口方向朝向第一极耳连接部310,夹角β为直角或锐角。如此,方便加强筋223的成型。加强筋223与限位凸筋222一体成型。加强筋223背离限位凸筋222的一端也设置有圆角结构2231,从而避免加强筋223的尖角划伤或剐蹭储能装置100的内部元件,例如极耳或绝缘膜等,提高了储能装置100的可靠性和安全性。加强筋223与第一连接件31间隔设置。具体地,加强筋223与第一极耳连接部310间隔设置。沿储能装置100的宽度方向Y,加强筋223的宽度与限位凸筋222的宽度之和小于第一极耳连接部310与第一极柱焊接部340的距离,从而确保为第一极柱焊接部340和第一极柱231的焊接提供一定的公差范围,降低焊接工序的精度要求,以及降低了生产成本。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上上述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。