CN116454499A - 电池端盖组件及单体电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池端盖组件及单体电池。该电池端盖组件包括绝缘件、集流盘、盖板及极柱组件,绝缘件包括主体部以及至少一个定位部,主体部包括相背的第一表面及第二表面,第一表面包括极柱固定区,至少一个定位部设于第一表面并邻近极柱固定区。集流盘包括盘体和柄体,柄体包括设于极柱固定区的第一连接段和连接于盘体的第二连接段,第二连接段与第一连接段之间以及第二连接段与盘体的盘面之间均呈夹角设置,第一连接段和第二连接段的衔接处与至少一个定位部的邻近极柱固定区的一侧接触或者间隙配合。盖板设于绝缘件的第二表面侧。极柱组件穿设盖板、极柱固定区及第一连接段,并与盖板、绝缘件及第一连接段固定连接。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,尤其涉及一种电池端盖组件及单体电池。
背景技术
二次电池的可循环利用特性使其逐渐成为用电设备的主要动力来源,随着二次电池的需求量逐渐增大,人们对其各方面的性能要求也越来越高,尤其是对于电池循环性能的要求,而电池的能量密度是保证电池循环性能的重要参数,单位体积的能量密度过低会导致电池容量低,循环性能差。
现有的二次电池如圆柱形锂离子电池,是由端盖组件、电极组件和圆柱形壳体组成。制作圆柱形锂离子电池时,通常为将集流盘分别与端盖组件的极柱和电极组件的极耳焊接;再将电极组件放入圆柱形壳体内;端盖组件盖合圆柱形壳体的开口后,与圆柱形壳体的开口焊接密封。而集流盘的存在,使得二次电池内部具有较大间隙,这部分间隙无法充分利用,会制约二次电池能量密度进一步提升。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种电池端盖组件及单体电池,所述电池端盖组件通过折叠集流盘,能够节省集流盘占用的内部空间,进而提高二次电池的能量密度。
本申请第一方面提供一种电池端盖组件,所述电池端盖组件包括绝缘件、集流盘、盖板及极柱组件,所述绝缘件包括主体部以及至少一个定位部,所述主体部包括相背的第一表面及第二表面,所述第一表面包括极柱固定区,所述至少一个定位部设于所述第一表面并邻近所述极柱固定区。所述集流盘包括盘体和柄体,所述柄体包括设于所述极柱固定区的第一连接段和连接于所述盘体的第二连接段,所述第二连接段与所述第一连接段之间以及所述第二连接段与所述盘体的盘面之间均呈夹角设置,所述第一连接段和所述第二连接段的衔接处与所述至少一个定位部的邻近所述极柱固定区的一侧接触或者间隙配合。所述盖板设于所述绝缘件的第二表面侧。所述极柱组件穿设所述盖板、所述极柱固定区及所述第一连接段,并与所述盖板、所述绝缘件及所述第一连接段固定连接。
本申请第二方面提供一种单体电池,所述单体电池包括前述的电池端盖组件、电极组件及壳体,所述电极组件设于所述盘体的远离所述第二连接段的一侧,所述壳体具有开口,电池端盖组件盖设所述开口并与所述壳体配合形成腔体,所述电极组件容纳于所述腔体内。
本申请提供的电池端盖组件及单体电池,通过设置集流盘的连接段、转接段及盘体之间呈夹角设置,使得所述集流盘折叠设置,能够节省电池的内部空间,进而可提高二次电池的能量密度。并且,所述第二连接段的靠近所述第一连接段的端部与所述至少一个定位部接触或间隙配合,即第二连接段与第一连接段段之间的折弯位置邻近或者抵接于至少一个定位部,可以看出,定位部可实现所述折弯位置的一致化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,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为本申请实施例提供的电池端盖组件的结构示意图。
图2为图1所示的电池端盖组件的分解结构示意图。
图3为图1所示的绝缘件的结构示意图。
图4为图1所示的集流盘的侧面结构示意图。
图5为本申请实施例提供的初始集流盘的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的初始集流盘第一次弯折后电池端盖组件的结构示意图。
图7为图6所示的电池端盖组件的截面结构示意图。
图8为图7中A的放大示意图。
图9为本申请实施例提供的单体电池的结构框图。
图10为本申请实施例提供的电池包的结构框图。
图11为本申请实施例提供的用电设备的结构框图。
附图标记说明:
100-电池端盖组件;10-绝缘件;20-集流盘;11-主体部;111-第一表面;12-定位部;111a-极柱固定区;21-盘体;22-柄体;221-第一连接段;222-第二连接段;30-盖板;40-极柱组件;31-第一通孔;41-极柱;42-极柱固定件;43-绝缘垫板;44-绝缘垫圈;411-第一止挡凸缘;412-第二止挡凸缘;60-初始集流盘;61-初始柄体;611-第一段;612-第二段;6111-第二通孔;2211-第一连接段第一端;2212-第一连接段第二端;2221-第二连接段第一端;2222-第二连接段第二端;211-盘体第一端;212-盘体第二端;121-第一端部;122-第二端部;121a-第一倒角;610-第二段与第一段的连接处;13-支撑部;14-走气通道;15-抵接部;151-第一抵接段;152-第二抵接段;2213-第一配合边;2214-第二配合边;32-防爆阀;321-阀片;322-阀孔;323-保护件;33-盖板主体;200-单体电池;150-电极组件;300-电池包;400-用电设备。
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付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。
本申请的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序,另外,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或者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申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。
本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“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,也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。
本申请实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图示中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更复杂。
请参阅图1至图4,图1为本申请实施例提供的电池端盖组件100的结构示意图,图2为图1所示的电池端盖组件100的分解结构示意图,图3为图1所示的绝缘件10的结构示意图,图4为图1所示的集流盘20的侧面示意图。如图1至图4所示,所述电池端盖组件100包括绝缘件10及集流盘20、盖板30及极柱组件40,所述绝缘件10包括主体部11以及至少一个定位部12,所述主体部11包括相背的第一表面111及第二表面,所述第一表面111包括极柱固定区111a,所述至少一个定位部12设于所述第一表面111并邻近所述极柱固定区111a。所述集流盘20包括盘体21和柄体22,所述柄体22包括设于所述极柱固定区111a的第一连接段221和连接于所述盘体21的第二连接段222,所述第二连接段222与所述第一连接段221之间以及所述第二连接段222与所述盘体21的盘面之间均呈夹角设置,所述第一连接段221和所述第二连接段222的衔接处与所述至少一个定位部12的邻近所述极柱固定区111a的一侧接触或者间隙配合。所述盖板30设于所述绝缘件10的第二表面侧。所述极柱组件40穿设所述盖板30、所述极柱固定区111a及所述第一连接段221,并与所述盖板30、所述绝缘件10及所述第一连接段221固定连接。
本申请实施例提供的电池端盖组件100,通过设置集流盘20的第一连接段221、第二连接段222及盘体21之间呈夹角设置,即使得所述集流盘20折叠设置,能够节省电池的内部空间,进而可提高二次电池的能量密度。并且,所述第二连接段222的靠近所述第一连接段221的端部与所述至少一个定位部12接触或间隙配合,即第二连接段222与第一连接段221段之间的折弯位置邻近或者抵接于至少一个定位部12,可以看出,定位部12可实现所述折弯位置的一致化。
其中,在一些实施例中,所述第一连接段221和所述第二连接段222的衔接处与所述至少一个定位部12的邻近所述极柱固定区111a的一侧之间的距离大于或等于0且小于或等于2mm,即,所述第一连接段221和所述第二连接段222的衔接处与所述定位部12之间可完全抵持或者具有微小的间隙。
其中,所述集流盘20处于折叠状态,所述第二连接段222位于所述第一连接段221的远离所述极柱固定区111a的一侧,所述盘体21位于所述第二连接段222的远离所述第一连接段221的一侧。
在一些实施例中,所述第二连接段222与所述第一连接段221之间的第一夹角以及所述第二连接段222与所述盘体21的盘面之间的第二夹角均大于0°且小于90°,使得所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21沿垂直于所述主体部的方向的正投影至少部分重叠,从而可减少所述集流盘20占用的空间,进而提高二次电池的能量密度。
在一些实施例中,所述第一夹角及所述第二夹角可均为大于0°且小于或者等于45°,使得所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21沿垂直于所述主体部11的方向的正投影重叠的面积增加,进而减小所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21在平行于所述主体部11的方向上占用的空间。
其中,可设置所述第一夹角及所述第二夹角为大于0°且小于或等于45°的角度范围中的较小值,以尽量减小所述集流盘20在垂直于所述主体部11的方向上占用的空间。在一些实施例中,所述第一夹角及所述第二夹角的值可接近0°。
其中,所述集流盘20可一体成型,或者,所述柄体22与所述盘体21通过焊接、螺接、铆接等方式固定连接。
在一些实施例中,如图2所示,所述极柱组件40包括极柱41、极柱固定件42、绝缘垫板43及绝缘垫圈44,所述绝缘垫板43设于所述盖板30的远离所述绝缘件10的一侧,且部分穿设所述盖板30的第一通孔31,所述绝缘垫板43设有凹槽,所述极柱固定件42设于所述凹槽内,所述绝缘垫圈44设于所述盖板30的靠近所述绝缘件10的一侧,且部分穿设所述盖板30的第一通孔31,所述极柱41穿设所述极柱固定件42、所述绝缘垫板43及绝缘垫圈44,所述绝缘垫板43及绝缘垫圈44穿设于所述第一通孔31内的部分将所述极柱41位于所述第一通孔31内的部分与盖板30隔开。所述极柱41设有第一止挡凸缘411和第二止挡凸缘412,所述第一止挡凸缘411止抵在所述第一连接段221上,所述第二止挡凸缘412止抵在所述极柱固定件42上,使得所述极柱41与所述盖板30及所述集流盘20固定在一起。
其中,所述绝缘件10用于所述盖板30与所述集流盘20之间的绝缘,由于所述极柱41与所述集流盘20导电连接,所述极柱固定件42又与所述极柱41导电连接,通过设置所述绝缘垫板43,可避免因所述盖板30与所述极柱固定件42直接接触导致的所述盖板30出现漏电和短路的情况,通过设置所述绝缘垫圈44,可避免因所述盖板30与所述极柱41直接接触导致的短路的情况,以及避免密封性不好导致的如电池内部的电解液泄露以及产气泄露的情况,可增加二次电池的使用安全性。
请一并参阅图4与图5,图5为本申请实施例提供的初始集流盘60的结构示意图。在一些实施例中,所述集流盘20为所述初始集流盘60通过折叠形成。如图5所示,所述初始集流盘60包括所述盘体21及初始柄体61,所述盘体21及所述初始柄体61处于同一平面,即所述盘体21及所述初始柄体61沿同一方向延伸,所述初始柄体61包括第一段611及第二段612,所述第一段611贴设于所述极柱固定区111a而形成所述第一连接段221,所述第二段612的靠近所述第一段611的端部与所述定位部12的靠近所述极柱固定区111a的一侧靠近或抵持,而朝向所述第一连接段221弯折,弯折角度大致为90°,形成的结构如图6所示,图6为所述初始集流盘60第一次弯折后电池端盖组件100的结构示意图,再将所述第二段612朝向所述第一连接段221弯折,即进行所述初始集流盘60的第二次弯折操作,使得所述第二段612与所述第一连接段221的夹角小于90°,进而形成所述第二连接段222,然后将所述盘体21朝向所述第二连接段222弯折,即进行所述初始集流盘60的第三次弯折操作,使得所述盘体21与所述第二连接段222的夹角小于90°,进而形成如图4所示的集流盘20的结构以及图1所示的电池端盖组件100的结构,图1即为所述初始集流盘60第三次弯折后电池端盖组件100的结构示意图。
其中,在对所述初始集流盘60进行弯折的过程中,首先可将所述第一段611置于所述极柱固定区111a,与所述第一段611处于同一平面的第二段612则位于所述定位部12的远离所述主体部11的一侧;然后对所述第一段611及所述极柱组件40进行铆接固定工序,在进行铆接固定时,将所述极柱41沿垂直于所述主体部11的方向插入所述第一段611的第二通孔6111,所述极柱41的第一止挡凸缘411与所述第二通孔6111的邻近区域抵接,而实现所述第一段611与所述极柱组件40的铆接,其中,在将所述极柱41插入所述第二通孔6111并与所述第一段611固定时,所述初始柄体61受到沿垂直于所述主体部11且从所述第一段611到所述主体部11的方向的作用力,使得所述第二段612的靠近所述第一段611的端部与所述定位部12相互挤压,所述第二段612的靠近所述第一段611的端部受到所述定位部12给予的从所述定位部12朝向所述第一段611的方向(如图6所示的Y方向)的作用力,而朝向所述第一段611弯折并与所述定位部12的靠近所述极柱固定区111a的一侧抵持,得到如图6所示的结构,从而可在进行极柱组件40的铆接固定工序的同时,对所述初始集流盘60进行第一次弯折,此时第一段611与所述第二段612的夹角大致为90°,然后再将所述第二段612朝向所述第一段611弯折,使得所述第一段611与所述第二段612的夹角小于90°,即进行所述初始集流盘60的第二次弯折,再将所述盘体21朝向所述第二段612的远离所述第一段611的一侧弯折,即进行所述初始集流盘60的第三次弯折,此时所述初始集流盘60的弯折工序完成,得到如图1所示的结构。
其中,通过设置所述定位部12,使得在对所述第一段611及所述极柱组件40进行铆接固定工序的同时可对所述初始集流盘60进行第一次弯折,使得所述初始集流盘60的弯折工序仅需要单独进行两次弯折操作即可,避免了铆接固定工序结束后再进行第一次弯折,即需要单独进行三次弯折操作,简化了弯折工序,并且使得弯折操作更简单省力,从而能够提高生产效率。
其中,所述初始集流盘60可一体成型,或者,所述初始柄体61与所述盘体21通过焊接、螺接、铆接等方式固定连接。
在一些实施例中,所述第一连接段221包括相对的第一连接段第一端2211及第一连接段第二端2212,所述第二连接段222包括第二连接段第一端2221及第二连接段第二端2222,所述盘体21包括相对的盘体第一端211及盘体第二端212,所述第一连接段第二端2212与所述第二连接段第一端2221连接,所述第二连接段第二端2222与所述盘体第一端211连接,所述第一连接段第一端2211、所述第二连接段第二端2222及所述盘体第一端211位于所述极柱固定区111a的中心区域的第一侧,所述第一连接段第二端2212、所述第二连接段第一端2221及所述盘体第二端212位于所述极柱固定区111a的中心区域的第二侧,所述第二侧与所述第一侧相对。
其中,通过设置所述第一连接段第一端2211、所述第二连接段第二端2222及所述盘体第一端211位于所述极柱固定区111a的中心区域的第一侧,第一连接段第二端2212、所述第二连接段第一端2221及所述盘体第二端212位于所述极柱固定区111a的中心区域的第二侧,使得所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21在所述主体部11上的正投影的中心大致重合,从而可尽量减小所述集流盘20处于折叠状态下的所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21所占用的空间。其中,所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21在所述主体部11上的正投影分别为所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21沿垂直于所述主体部11的方向在所述主体部11上的投影。
其中,所述极柱固定区111a可为所述第一表面111的中心区域,使得所述第一连接段221、第二连接段222及所述盘体21在所述主体部11上的正投影的中心大致与所述主体部11的中心重合,从而可提高所述集流盘20与所述绝缘件10及所述盖板30的同轴度,而可提高电极组件与所述绝缘件10及所述盖板30的同轴度,进而可以较好地防止电极组件入壳时偏心,从而可避免因电极组件偏心导致电极组件与电池壳体的内壁接触影响电池的使用寿命。
在其它实施例中,所述极柱固定区111a可为所述第一表面111的其它区域,可根据实际需求设定。
请参阅图7及图8,图7为图6所示的电池端盖组件100的截面结构示意图,图8为图7中A的放大图。在一些实施例中,如图7与图8所示,所述定位部12包括相对的第一端部121及第二端部122,所述第一端部121与所述主体部11连接,所述第二端部122远离所述主体部11,所述第一端部121的靠近所述极柱固定区111a的一侧设有第一倒角121a,并通过所述第一倒角121a与所述主体部11过渡连接,所述第一倒角121a的弧面朝向所述定位部12与所述主体部11的连接处凹陷。
其中,通过设置所述第一端部121的靠近所述极柱固定区111a的一侧与所述主体部11通过弧面过渡连接,在所述初始集流盘60第一次弯折的过程中,当所述第二段612受到所述定位部12的挤压作用而朝向所述第一段611弯折时,所述第一倒角121a的存在会使得所述第二段612与所述第一段611通过弧面过渡连接,即所述第二段612与所述第一段611的连接处610呈弧形,可避免所述第二段612与所述第一段611的连接处610在所述第一端部121的靠近所述极柱固定区111a的一侧发生直角弯折而应力较为集中,从而,所述第二段612与所述第一段611的连接处610的应力较小,不易发生断裂。
在一些实施例中,所述第一倒角121a的远离所述主体部11的一端至所述主体部11的距离为所述定位部12的高度的1/6至1/2,不仅可有效防止所述第一连接段221与所述第二连接段222的连接处因折弯过度而断裂,还可避免因所述第二连接段222与所述第一连接段221连接处的弧面过大导致的第二次弯折后所述第二连接段222与所述第一连接段221距离过大,进而可避免所述集流盘20在垂直于所述主体部11的方向上占用的空间较大,从而能够避免对电池的能量密度造成负面影响。
其中,在所述第一倒角121a的高度小于所述定位部12的高度的1/6时,所述第一倒角121a的弧面较小,使得所述第二连接段222与所述第一连接段221的连接处的弧面较小,该连接处的应力仍然较大,使得该连接处容易发生断裂;在所述第一倒角121a的高度大于所述定位部12的高度的1/2时,所述第一倒角121a的弧面较大,使得所述第二连接段222与所述第一连接段221的连接处的弧面较大,进而使得所述第二连接段222与所述第一连接段221间隔的空隙较大,不利于减小所述集流盘20占用的空间,会对二次电池的能量密度造成负面影响。
其中,所述定位部12的高度为沿垂直于所述主体部11的方向的尺寸。
在一些实施例中,所述定位部12的高度大于所述第一连接段221的厚度,从而,所述定位部12能够对所述第二段612起到挤压作用,使得所述第二段612朝向所述第一段611弯折。
其中,所述定位部12的高度为沿垂直于所述主体部11的方向的尺寸,所述第一连接段221的厚度为沿垂直于所述主体部11的方向的尺寸。
在一些实施例中,所述定位部12的高度为所述第一连接段221的厚度的2倍至4倍,从而,所述定位部12可对所述第二段612起到有效的挤压作用,并且,还可避免所述定位部12过高,占用空间。
在一些实施例中,所述定位部12的高度大于或者等于3mm,使得所述定位部12可对所述第二段612起到有效的挤压作用,而使得所述第二段612朝向所述第一段611弯折。在所述定位部12的高度小于3mm时,所述定位部12较矮,对所述第二段612的挤压作用有限,使得所述第二段612朝向所述第一段611弯折的难度较大,进而不利于在进行铆接固定所述极柱组件40的同时进行所述集流盘20的第一次弯折。
在一些实施例中,所述第二连接段222的宽度方向与所述定位部12延伸方向平行,所述第二连接段222的宽度方向为垂直于所述第二连接段222的长度方向且平行于所述主体部11的方向。
在一些实施例中,所述至少一个定位部12包括一个,所述第二连接段222的垂直于所述第二连接段222的宽度方向的中垂线与所述定位部12的垂直于所述定位部12的延伸方向的中垂线重合,使得该一个定位部12对所述第二段612进行挤压时,所述第二段612的靠近所述定位部12的部分受到的作用力较为均匀,有利于所述第二段612的靠近所述定位部12的部分均朝向所述第一段611弯折。
其中,在所述定位部12为一个时,所述定位部12的长度大于或者等于所述第二连接段222的宽度的一半,即所述定位部12的长度大于或等于所述第二段612的宽度的一半,使得在所述第二段612弯折时,该一个定位部12对所述第二段612的挤压面积较大,从而所述第二段612可在该一个定位部12的挤压作用下,顺利向所述第一段611弯折。
其中,所述定位部12的长度为沿所述定位部12的延伸方向的尺寸。
在另一些实施例中,所述至少一个定位部12包括多个,多个定位部12的延伸方向相同且所述多个定位部12的排列方向平行于所述定位部12的延伸方向,即所述多个定位部12排列成一字形,并且,所述多个定位部12以所述第二连接段222的垂直于所述第二连接段222的宽度方向的中垂线为对称轴对称设置,使得所述多个定位部12对所述第二段612进行挤压时,所述第二段612的靠近所述定位部12的部分受到的作用力较为均匀,有利于所述第二段612的靠近所述定位部12的部分均朝向所述第一段611弯折。
在一些实施例中,所述至少一个定位部12包括两个,每一定位部12的长度大于或者等于所述第二连接段222的宽度的1/4,该两个定位部12的长度之和大于或等于所述第二连接段222的宽度的一半,使得在所述第二段612弯折时,该两个定位部12对所述第二段612的挤压面积较大,从而所述第二段612可在该一个定位部12的挤压作用下,顺利向所述第一段611弯折。
其中,在所述定位部12为多个时,多个定位部12沿所述第二连接段222的宽度方向间隔分布,相邻两个定位部12的间距大于或者等于2.5mm且小于或者等于5mm,使得沿所述第二连接段222的宽度方向排布的多个定位部12对所述第二段612进行挤压时接触的面积较大,可对所述第二段612提供较大的作用力,并且,还可使得电极组件产生的气体通过相邻两个定位部12之间的间隙顺利排出。
其中,当相邻两个定位部12的间距小于2.5mm时,定位部12之间的间距较小,不利于所述电极组件产生的气体从定位部12之间的间隙排出,且不利于加工制作;当相邻两个定位部12的间距大于5mm时,定位部12之间的间距较大,所述第二段612的对应于相邻两个定位部12间隙的部分的面积较大,即所述第二段612的未与所述定位部12接触的面积较大,在所述第二段612弯折时,会使得所述第二段612受到的作用力较小,从而所述第二段612不易朝向所述第一段611弯折,并且,若相邻两个定位部12之间的间隙过大,可能会导致所述第二段612发生变形,例如所述第二段612的对应于该间隙的部分伸入该间隙或者形成褶皱等。
在一些实施例中,所述定位部12的第二端部122的靠近所述极柱固定区111a的一侧设有第二倒角,且所述第二倒角的弧面沿远离所述定位部12的方向凸出,使得所述定位部12对所述第二段612挤压时,可避免所述第二段612被所述第二端部122的靠近所述极柱固定区111a一侧的尖角刮伤而损坏。
在一些实施例中,如图2与图3所示,所述绝缘件10还包括至少一个支撑部13,所述至少一个支撑部13设于所述主体部11的靠近所述集流盘20的一侧,即设于所述第一表面111,且所述至少一个支撑部13绕设所述极柱固定区111a的至少部分,所述盘体21的靠近所述第二连接段222的一面与所述支撑部13的远离所述主体部11的一端接触或间隙配合,从而所述支撑部13为所述盘体21提供支撑,进而为设于所述集流盘20的远离所述支撑部13的一侧的电极组件提供支撑。
其中,所述支撑部13的高度大于所述定位部12的高度,使得所述盘体21与所述定位部12之间存在空隙,避免所述盘体21被所述定位部12顶住而不平整甚至损坏,平整的盘体21有利于所述电极组件的安装。
其中,所述盘体21的靠近所述第二连接段222的一面与所述支撑部13的远离所述主体部11的一端之间的距离大于或等于0且小于或等于1mm,即,所述盘体21与所述支撑部13之间可完全抵接或者具有微小的间隙。
其中,所述支撑部13的高度为所述支撑部13沿垂直于所述主体部11的方向的尺寸。
在一些实施例中,如图2与图3所示,所述绝缘件10还包括走气通道14,所述走气通道14贯穿所述主体部11,且位于所述至少一个定位部12的远离所述极柱固定区111a的一侧,所述至少一个定位部12与所述至少一个支撑部13间隔设置,使得所述电极组件产生的气体可从所述定位部12与所述支撑部13间隔的空隙流通至所述走气通道14(如图3中的箭头所示),并从所述走气通道14排出。
其中,如图2与图3所示,所述走气通道14可呈镂空状,以利于气体排出且具有一定的结构强度。
在一些实施例中,如图2与图3所示,所述绝缘件10还包括抵接部15,所述抵接部15设于所述第一表面111上,并靠近所述极柱固定区111a设置,所述抵接部15与所述至少一个定位部12绕设所述极柱固定区111a,所述第一连接段221的远离所述定位部12的一端与所述抵接部15的靠近所述极柱固定区111a的一侧抵持。
其中,通过设置所述抵接部15,在将所述第一段611贴设于所述极柱固定区111a时,所述抵接部15可对所述第一段611起到定位的作用,使得所述第一段611准确设于所述极柱固定区111a,并且,在对所述第一段611与所述极柱组件40进行铆接固定,所述第二段612朝向所述第一段611弯折时,所述抵接部15可对所述第一段611进行限位,可限制所述第一段611沿远离所述定位部12的方向的运动,使得所述第二段612不会随着所述第一段611沿远离所述定位部12的方向移动,从而有利于所述第二段612与所述定位部12接触而被所述定位部12挤压,进而有利于所述第二段612朝向所述第一段611弯折。
在一些实施例中,如图2、图3及图6所示,所述抵接部15包括第一抵接段151以及第二抵接段152,所述第一抵接段151与所述第二抵接段152呈夹角设置,所述第一抵接段151与所述定位部12设于所述极柱固定区111a的相对两侧,所述第二抵接段152设于所述第一抵接段151与所述定位部12之间,所述第一连接段221包括第一配合边2213及第二配合边2214,所述第一配合边2213远离所述定位部12,所述第二配合边2214与所述第一配合边2213相邻,所述第一抵接段151与所述第一配合边2213抵持,所述第二抵接段152与所述第二配合边2214抵持。其中,第一抵接段151与所述第二抵接段152的夹角可大于或者等于90°且小于180°。
其中,通过设置所述第一抵接段151与所述第一配合边2213抵持,使得所述第一段611不会沿远离所述定位部12的方向移动,有利于所述定位部12对所述第二段612进行挤压;通过设置所述第二抵接段152与所述第二配合边2214抵持,使得所述第二段612不会沿平行于所述定位部12的延伸方向的方向移动,有利于所述定位部12对所述第二段612进行挤压且有利于将所述第一段611限制在所述极柱固定区111a。并且,所述第一抵接段151及所述第二抵接段152均可对所述第一段611进行定位,使得所述第一段611可准确与所述极柱固定区111a贴合而形成所述第一连接段221。
在一些实施例中,所述盖板30包括防爆阀32,所述防爆阀32在所述主体部11上的正投影与所述走气通道14至少部分重叠,所述防爆阀32用于在所述走气通道14内的气体的压强达到预设压强时,将所述走气通道14内的气体排至所述盖板30外。
其中,所述防爆阀32包括阀片321及阀孔322,所述阀孔322贯穿所述盖板30,所述阀片321盖设所述阀孔322且具有预设划痕,所述预设划痕可降低所述阀片321的结构强度,当电池内部的气压达到预设压强时,气体通过所述走气通道14到达所述防爆阀32,所述阀片321设有预设划痕的位置受到气体的冲击会破裂,气体可从该位置流向所述阀孔322并通过所述阀孔322排出至电池外,从而实现排气泄压,避免电池产生安全风险。
其中,如图2与图3所示,所述盖板30还包括盖板主体33,所述阀孔322贯穿所述盖板主体33,所述阀片321与所述盖板主体33连接,并盖设所述阀孔322,以避免外界的杂质从所述阀孔322进入电池内部。
其中,所述阀片321可设于所述盖板主体33的靠近所述集流盘20的一侧,所述阀片321可与所述盖板主体33焊接,例如,通过激光焊接、超声波焊接等焊接方式将所述阀片321焊接在所述盖板主体33的靠近所述集流盘20的一侧。在其它实施例中,所述阀片321可通过粘接、铆接、卡合等连接方式与所述盖板主体33连接。
在一些实施例中,如图2与图3所示,所述防爆阀32还包括保护件323,所述保护件323与所述阀片321设于所述阀孔322的两对两侧,所述保护件323设于所述阀孔322的远离所述集流盘20的一侧,所述阀片321设于所述阀孔322的靠近所述集流盘20的一侧。
其中,当电池内部的气压达到预设压强时,气体冲破所述阀片321的设有预设划痕的位置并流向所述阀孔322,再冲破所述保护件323向电池外部排出,实现排气泄压。
其中,所述保护件323可防止外界的灰尘、油污等杂质进入电池内部,以及可防止杂质污染堵塞防爆阀32而影响防爆阀32的排气防爆效果。
请参阅图9,为本申请实施例提供的单体电池200的结构框图。如图9所示,所述单体电池200包括前述的任一实施例提供的电池端盖组件100以及电极组件150。
其中,所述电极组件150设于所述盘体21的远离所述第二连接段222的一侧,即设于所述盘体21的远离所述支撑部13的一侧。可将所述电极组件150焊接在盘体21上。所述电极组件150可包括多层卷芯以及多个极耳,所述多层卷芯可由正极片、隔膜、负极片及隔膜依次层叠后卷绕得到,形成圆柱状结构,所述多个极耳沿所述电极组件150的径向排布,所述极耳与所述正极片或负极片连接并从所述卷芯的端部露出,以与所述盘体21贴合并焊接。
其中,所述单体电池200还包括壳体,所述壳体具有开口,所述电池端盖组件100盖设所述开口并与所述壳体配合形成腔体,所述电极组件150容纳于所述腔体内。
其中,所述壳体可呈柱状,所述壳体的沿轴向的两端具有开口,所述盖板30盖设其中一个所述开口而与所述壳体配合形成所述腔体,所述绝缘件10、所述集流盘20及所述电极组件150收容于所述腔体内。其中,所述壳体可呈圆柱状。
请参阅图10,为本申请实施例提供的电池包300的结构框图。如图10所示,所述电池包300包括前述的单体电池200。
其中,所述电池包300还可包括电池管理系统。
请参阅图11,为本申请实施例提供的用电设备400的结构框图。如图11所示,所述用电设备400包括前述的电池包300。
其中,所述用电设备400可为电动车辆、混动车辆、储能电站等。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上是本申请实施例的实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (20)
1.一种电池端盖组件(100),其特征在于,所述电池端盖组件(100)包括:
绝缘件(10),包括主体部(11)以及至少一个定位部(12),所述主体部(11)包括相背的第一表面(111)及第二表面,所述第一表面(111)包括极柱固定区(111a),所述至少一个定位部(12)设于所述第一表面(111)并邻近所述极柱固定区(111a);
集流盘(20),包括盘体(21)和柄体(22),所述柄体(22)包括设于所述极柱固定区(111a)的第一连接段(221)和连接于所述盘体(21)的第二连接段(222),所述第二连接段(222)与所述第一连接段(221)之间以及所述第二连接段(222)与所述盘体(21)的盘面之间均呈夹角设置,所述第一连接段(221)和所述第二连接段(222)的衔接处与所述至少一个定位部(12)的邻近所述极柱固定区(111a)的一侧接触或者间隙配合;
盖板(30),设于所述绝缘件(10)的第二表面侧;以及
极柱组件(40),穿设所述盖板(30)、所述极柱固定区(111a)及所述第一连接段(221),并与所述盖板(30)、所述绝缘件(10)及所述第一连接段(221)固定连接。
2.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述第一连接段(221)包括相对的第一连接段第一端(2211)及第一连接段第二端(2212),所述第二连接段(222)包括第二连接段第一端(2221)及第二连接段第二端(2222),所述盘体(21)包括相对的盘体第一端(211)及盘体第二端(212),所述第一连接段第二端(2212)与所述第二连接段第一端(2221)连接,所述第二连接段第二端(2222)与所述盘体第一端(211)连接,所述第一连接段第一端(2211)、所述第二连接段第二端(2222)及所述盘体第一端(211)位于所述极柱固定区(111a)中心区域的第一侧,所述第一连接段第二端(2212)、所述第二连接段第一端(2221)及所述盘体第二端(212)位于所述极柱固定区(111a)中心区域的第二侧,所述第二侧与所述第一侧相对。
3.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述第二连接段(222)与所述第一连接段(221)之间的第一夹角以及所述第二连接段(222)与所述盘体(21)的盘面之间的第二夹角均大于0°且小于90°。
4.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述定位部(12)包括相对的第一端部(121)及第二端部(122),所述第一端部(121)与所述主体部(11)连接,所述第二端部(122)远离所述主体部(11),所述第一端部(121)的靠近所述极柱固定区(111a)的一侧设有第一倒角(121a),并通过所述第一倒角(121a)与所述主体部(11)过渡连接,所述第一倒角(121a)的弧面朝向所述定位部(12)与所述主体部(11)的连接处凹陷。
5.根据权利要求4所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述第一倒角(121a)的远离所述主体部(11)的一端至所述主体部(11)的距离为所述定位部(12)的高度的1/6至1/2,所述定位部(12)的高度为沿垂直于所述主体部(11)的方向的尺寸。
6.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述定位部(12)的高度大于所述第一连接段(221)的厚度,所述定位部(12)的高度为沿垂直于所述主体部(11)的方向的尺寸,所述第一连接段(221)的厚度为沿垂直于所述主体部(11)的方向的尺寸。
7.根据权利要求6所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述定位部(12)的高度为所述第一连接段(221)的厚度的2倍至4倍。
8.根据权利要求6或7所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述定位部(12)的高度大于或者等于3mm。
9.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述第二连接段(222)的宽度方向与所述定位部(12)延伸方向平行,所述至少一个定位部(12)包括一个,所述第二连接段(222)的垂直于所述第二连接段(222)的宽度方向的中垂线与所述定位部(12)的垂直于所述定位部(12)的延伸方向的中垂线重合;或者,所述至少一个定位部(12)包括多个,多个定位部(12)以所述第二连接段(222)的垂直于所述第二连接段(222)的宽度方向的中垂线为对称轴对称设置。
10.根据权利要求9所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述至少一个定位部(12)包括一个,所述定位部(12)的长度大于或者等于所述第二连接段(222)的宽度的一半;或者,所述至少一个定位部(12)包括两个,每一定位部(12)的长度大于或者等于所述第二连接段(222)的宽度的1/4。
11.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述至少一个定位部(12)包括多个,多个定位部(12)沿所述第二连接段(222)的宽度方向间隔排布,相邻两个定位部(12)的间距大于或者等于2.5mm且小于或者等于5mm。
12.根据权利要求4所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述定位部(12)的第二端部(122)的靠近所述极柱固定区(111a)的一侧设有第二倒角,且所述第二倒角的弧面沿远离所述定位部(12)的方向凸出。
13.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述绝缘件(10)还包括至少一个支撑部(13),所述至少一个支撑部(13)设于所述主体部(11)的靠近所述集流盘(20)的一侧,且所述至少一个支撑部(13)绕设所述极柱固定区(111a)的至少部分,所述盘体(21)的靠近所述第二连接段(222)的一面与所述支撑部(13)的远离所述主体部(11)的一端接触或者间隙配合,每一支撑部(13)的高度大于所述至少一个定位部(12)的高度,所述支撑部(13)的高度为所述支撑部(13)沿垂直于所述主体部(11)的方向的尺寸,所述定位部(12)的高度为所述定位部(12)沿垂直于所述主体部(11)的方向的尺寸。
14.根据权利要求13所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述绝缘件(10)还包括走气通道(14),所述走气通道(14)贯穿所述主体部(11),且位于所述至少一个定位部(12)的远离所述极柱固定区(111a)的一侧,所述至少一个定位部(12)与所述至少一个支撑部(13)间隔设置。
15.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述绝缘件(10)还包括抵接部(15),所述抵接部(15)设于所述主体部(11)的第一表面(111),所述抵接部(15)与所述至少一个定位部(12)绕设所述极柱固定区(111a),所述第一连接段(221)的远离所述定位部(12)的一端与所述抵接部(15)的靠近所述极柱固定区(111a)的一侧抵持。
16.根据权利要求15所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述抵接部(15)包括第一抵接段(151)以及第二抵接段(152),所述第一抵接段(151)与所述第二抵接段(152)呈夹角设置,所述第一抵接段(151)与所述定位部(12)设于所述极柱固定区(111a)的相对两侧,所述第二抵接段(152)设于所述第一抵接段(151)与所述定位部(12)之间,所述第一连接段(221)包括第一配合边(2213)及第二配合边(2214),所述第一配合边(2213)远离所述定位部(12),所述第二配合边(2214)与所述第一配合边(2213)相邻,所述第一抵接段(151)与所述第一配合边(2213)抵持,所述第二抵接段(152)与所述第二配合边(2214)抵持。
17.根据权利要求14所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述盖板(30)包括防爆阀(32),所述防爆阀(32)在所述主体部(11)上的正投影与所述走气通道(14)至少部分重叠。
18.根据权利要求1所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述第一连接段(221)和所述第二连接段(222)的衔接处与所述至少一个定位部(12)的邻近所述极柱固定区(111a)的一侧之间的距离大于或等于0且小于或等于2mm。
19.根据权利要求13所述的电池端盖组件(100),其特征在于,所述盘体(21)的靠近所述第二连接段(222)的一面与所述支撑部(13)的远离所述主体部(11)的一端之间的距离大于或等于0且小于或等于1mm。
20.一种单体电池(200),其特征在于,所述单体电池(200)包括如权利要求1-19任一项所述的电池端盖组件(100)、电极组件(150)及壳体,所述电极组件(150)设于所述盘体(21)的远离所述第二连接段(222)的一侧,所述壳体具有开口,电池端盖组件(100)盖设所述开口并与所述壳体配合形成腔体,所述电极组件(150)容纳于所述腔体内。
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