发明内容
针对现有技术中上述不足,本发明提供了一种下塑胶、顶盖组件、二次电池及注液方法、储能设备,能够使得电解液快速均匀浸润电极组件,从而改善二次电池的注液效果。
为了解决上述技术问题,第一方面,本发明提供了一种下塑胶,包括:
本体,所述本体具有沿第一方向相对的第一表面和第二表面,所述本体上开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的第一注液孔;
导流件,所述导流件设置于所述第二表面,且在第一方向上位于所述第一注液孔的下方,所述第一方向为所述第一表面指向所述第二表面的方向,所述导流件上设置有弧形分流通道,当通过所述第一注液孔的电解液冲击所述导流件时,所述导流件能够相对于所述本体转动并将滴落至所述弧形分流通道内的所述电解液向四周分散。
在申请中,由于导流件可转动的设置于本体的第二表面,且在第一方向上位于第一注液孔的下方,因此,当通过第一注液孔的电解液在重力的作用下滴落至导流件上,并通过弧形分流通道对电解液进行分流,而滴落至导流件上的电解液能够对弧形分流通道产生冲击,电解液对弧形分流通道的冲击力能够使得导流件相对于本体转动,在导流件转动的过程中,能够将弧形分流通道内的电解液向四周分散,使得电解液能够分散至电极组件的各个位置,从而使得远离第一注液孔的电极组件能够快速浸润,提高了电解液浸润电极组件的均匀性和效率,进而提高了二次电池的注液效果。
另外,通过调节经过第一注液孔的电解液的注液流量和注液流速能够控制电解液对导流件的冲击力的大小,从而调节电解液浸润电极组件的均匀性和浸润效果。
此外,弧形分流通道对电解液进行导流时,电解液将与弧形分流通道的内壁发生多次碰撞,从而使得电解液沿各个方向运动,当靠近第一注液孔的弧形分流通道内的电解液冲击远离第一注液孔的弧形分流通道内的电解液时,能够将电解液分散导流并均匀滴落至电极组件的各个位置,从而进一步满足了电极组件均匀且快速浸润的目的,缩短了电极组件浸润的时间,提高了生产效率。
并且,由于二次电池中的胶钉的材质通常为橡胶或塑胶,因此,胶钉较长时间的使用中,胶钉易老化,从而导致胶钉对第一注液孔的密封性能下降,也即是说,胶钉与第一注液孔之间的连接稳定性受到影响,由此,当二次电池撞击或跌落的情况下,电极组件将朝向胶钉挤压,以使老化的胶钉挤压通过密封焊接的顶盖板,从而导致顶盖板出现开裂,进而导致电解液出现泄露的情况发生,基于此,通过设置导流件,能够阻止电极组件与胶钉直接挤压,从而避免因胶钉挤压顶盖板导致电解液泄露的情况发生。
在第一方面可能的实现方式中,所述导流件包括转动体以及沿所述转动体的周向间隔设置于所述转动体的周壁上的多个弧形叶片,每相邻两个所述弧形叶片之间形成一个所述弧形分流通道。
通过在转动体上设置多个弧形叶片以形成多个弧形分流通道,一方面,缩小了转动体在径向的横截面的面积,从而使转动体在第一注液孔的轴向上的长度相等的情况下,减少了导流件的重量,另一方面,在转动体的周壁上设置弧形叶片的工艺简单,提高了导流件的制备效率。
在第一方面可能的实现方式中,所述弧形叶片为螺旋叶片。
由此,相较于圆弧形叶片而言,螺旋叶片形成的弧形分流通道在导流电解液的过程中,电解液能够与螺旋叶片发生更多次撞击,从而使得电解液更为分散,进而改善了电解液浸润电极组件的均匀性。
在第一方面可能的实现方式中,沿所述第一方向,所述转动体的横截面的面积递增。
由于转动体的横截面的面积沿第一方向递增,如此,当电解液通过第一注液孔滴落至转动体上时,能够增大电解液与转动体之间的接触面积,从而使得较多的电解液能够被弧形分流通道分流并导流,进而提高了电解液均匀浸润的效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述转动体为锥形结构。
通过使得转动体为锥形结构,能够进一步增大通过第一注液孔的电解液与转动体之间的接触面积,从而使得更多的电解液被分流,进一步提高了电解液浸润的均匀性。
在第一方面可能的实现方式中,沿所述第一方向所述弧形叶片的叶面宽度递增。
通过使得弧形叶片的叶面宽度沿第一方向递增,能够增大电解液与弧形叶片之间的接触面积,从而使得较多的电解液能够被弧形分流通道分流并导流,进而提高了电解液均匀浸润的效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述转动体上设置有与所述第一注液孔同轴的第一转轴通孔;
所述导流件还包括连接件、转动轴以及设置于所述转动轴两端的第一限位部和第二限位部,所述连接件固定连接于所述第二表面,所述连接件上设置有与所述第一转轴通孔同轴的第二转轴通孔,所述转动轴穿设于所述第一转轴通孔和所述第二转轴通孔内,所述第一限位部与伸出所述第一转轴通孔的所述转动轴的端部连接,以阻止所述转动轴脱离所述第一转轴通孔,所述第二限位部与伸出所述第二转轴通孔的所述转动轴的端部连接,以阻止所述转动轴脱离所述第二转轴通孔。
由此,通过使得第一转轴孔和第一注液孔同轴,能够使得转动体相对于第一注液孔的中心轴转动,从而能够提高转动体分流通过第一注液孔的电解液的效果。
另外,由于连接件固定连接于第二表面,转动轴穿设于第一转轴通孔和第二转轴通孔内,且在转动轴伸出第一转轴通孔的端部设置第一限位部,在转动轴伸出第二转轴通孔的端部设置第二限位部,从而能够使得转动体可转动的设置于第二表面。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一转轴通孔的直径为d1,所述转动轴的直径为d2,1mm≤d1-d2≤3mm。
由此,既能改善转动体与转动轴之间的装配便利性,又能保证转动体相对于转动轴之间的转动顺畅性,还能避免转动体在相对于转轴转动时出现摆动,进一步改善了电解液浸润电极组件的均匀。
在第一方面可能的实现方式中,所述第二限位部朝向所述第一注液孔的端面为弧面,所述弧面朝向所述第一注液孔凸出;或,
所述第二限位部朝向所述第一注液孔的端面包括平面部以及围设于所述平面部四周的弧面部,所述弧面部朝向所述第一注液孔凸出。
由此,通过第一注液孔滴落至第二限位部上的电解液能够被弧面或弧面部进行导向,从而使得导向后的电解液分流至多个弧形分流通道内,避免了电解液与第二限位部接触时出现反溅现象,从而改善了电解液的注液效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述第二限位部包括主体段和弧面段,所述弧面段在所述主体段上的投影与所述主体段的直径相等,所述主体段的直径为D1,所述第一注液孔的直径为D2,1/5D2≤D1≤1/3D2。
由此,既能改善第二限位部对电解液的分流效果,又能在保证电解液均匀浸润的前提下,减轻下塑胶的重量。
在第一方面可能的实现方式中,在所述第一方向上,所述第二限位部与所述第一注液孔之间的距离为d3,1mm≤d3≤2.5mm。
由此,当第二限位部与第一注液孔之间的距离在1mm-2.5mm之间时,既能使得电解液顺利从第一注液孔内滴落,又能减少流向第二表面的电解液,从而提高导流件对电解液的分流效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一限位部和/或所述第二限位部热熔形成于所述转动轴。
由此,通过第一限位部和/或第二限位部热熔形成于转动轴,能够减小导流件的组装部件,从而减少导流件的组装步骤。
在第一方面可能的实现方式中,所述连接件包括连接座以及环绕设置于所述连接座的周壁上的至少三个连接杆,所述第二转轴通孔开设于所述连接座上,至少三个所述连接杆远离所述连接座的一端连接于所述第二表面且环绕于所述第一注液孔的边缘。
通过连接杆将第二表面与连接座固定连接,且在连接座上设置第二转轴通孔,能够提高第二转轴通孔的连接强度,另外,通过至少三个连接杆连接第二表面,能够进一步提高连接件与本体之间的连接强度,从而提高了导流件对滴落的电解液的分流及导流的稳定性。此外,通过至少三个连接杆远离连接座的一端环绕于第一注液孔的边缘,能够使得转动件安装于第一注液孔的正下方,从而提高了导流件的分流效果。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一限位部与所述第二限位部的两相对的底部端面之间的距离为h1,所述转动体沿所述第一方向的高度为h2,所述连接座沿所述第一方向的高度为h3,2mm≤h1-(h2+h3)≤5mm。
由此,能够保证转动体相对于转动轴转动的顺滑性。
在第一方面可能的实现方式中,所述连接件包括多个连接杆,每一个所述连接杆的一端均开设有所述第二转轴通孔、另一端连接于所述第二表面且环绕于第一注液孔的边缘,所述转动轴穿设于所述第一转轴通孔和多个所述第二转轴通孔内。
通过在多个连接杆的一端设置第二转轴通孔,能够在保证本体与转动体之间的连接强度的前提下,简化了连接件的结构,同时减轻了连接件的重量,进而减轻了导流件的重量。
在第一方面可能的实现方式中,多个所述连接杆关于所述第一注液孔对称设置。
由此,通过多个连接杆关于第一注液孔对称设置,能够对转动体施加关于第一注液孔对称的力,从而进一步改善了转动体连接于本体上的稳定性。
在第一方面可能的实现方式中,所述连接杆与所述本体一体成型,或,所述连接杆熔接于所述本体,或,所述连接杆卡接于所述本体。
当连接杆与本体一体成型时,连接杆与第二表面连接的一端的端部与第二表面一体成型,由此,能够减少导流件的结构部件,从而简化了导流件组装的工艺。
当连接杆熔接于本体上时,连接杆与第二表面连接的一端的端部与第二表面熔接,由此,能够避免在连接杆与第二表面之间设置连接结构,从而简化了连接杆与第二表面之间的连接结构。
当连接杆卡接于本体时,连接杆与第二表面连接的一端的端部卡接,由此,当导流件中任一部件损坏时,无需对整个下塑胶进行更换,只需更换导流件即可,从而降低了下塑胶的维修成本。
在第一方面可能的实现方式中,当所述连接杆卡接于所述本体时,所述连接杆与所述本体连接的一端设置有卡接凸起,所述第二表面上设置有卡接孔,所述卡接凸起与所述卡接孔过盈配合。
由于连接杆为刚性结构,因此,在连接杆上设置卡接凸起能够保证卡接凸起的卡接强度,由此,当卡接凸起与卡接孔过盈配合时,能够使得本体与连接杆卡接固定。
在第一方面可能的实现方式中,所述第二表面沿背离所述第一表面凸出设置有防爆阀栅栏;
在第一方向上,所述导流件凸出所述第二表面的高度为H1,所述防爆阀栅栏凸出所述第二表面的最低高度为H2,H1≥H2。
由此,能够避免防爆阀栅栏阻挡导流件分散的电解液,从而使得导流件能够将电解液向防爆阀栅栏所在一侧对应的电极组件分散,使得电解液均匀滴落至电极组件的各个位置,从而利于电极组件均匀且快速的浸润。
第二方面,本发明还提供了一种顶盖组件,包括:
顶盖板,所述顶盖板具有相对的第一安装面和第二安装面,所述顶盖板上开设有贯穿所述第一安装面和所述第二安装面的第二注液孔;
上塑胶,所述上塑胶安装于所述第一安装面;
下塑胶,所述下塑胶为第一方面所述的下塑胶,所述下塑胶安装于所述第二安装面,所述下塑胶的第一注液孔与所述第二注液孔同轴;
极柱,所述极柱依次穿设于所述下塑胶、所述顶盖板及所述上塑胶。
通过极柱依次穿设于下塑胶、顶盖板和上塑胶能够使得下塑胶固定与顶盖板上,又因为第一注液孔和第二注液孔同轴,因此,通过第二注液孔的电解液能够快速进入第一注液孔内,从而改善了顶盖组件的注液效果,另外,由于下塑胶为上述实施例中的下塑胶,因此,当下塑胶应用于顶盖组件时,能够进一步提高顶盖组件的注液效果。
第三方面,本发明还提供了一种二次电池,包括:
壳体,所述壳体具有开口的容置腔;
电极组件,所述电极组件安装于所述容置腔内;
第二方面所述的顶盖组件,所述顶盖组件用于盖合所述开口。
本发明提供的二次电池,由于采用了第二方面中的顶盖组件,因此,提高了二次电池的性能和制备效率。
第四方面,本发明还提供了一种二次电池的注液方法,所述注液方法应用于第三方面所述的二次电池,所述注液方法包括:
在t时刻,电解液自第一注液孔以第一注液速率滴落至导流件上,驱动所述导流件以第一离心力旋转,并将所述电解液飞射至第一位置;
在(t+k)时刻,电解液自第一注液孔以第二注液速率滴落至所述导流件上,驱动所述导流件以第二离心力旋转,并将所述电解液飞射至第二位置,|k|>0;
其中,所述第一注液速率小于所述第二注液速率,所述第一离心力小于所述第二离心力,所述第一位置与所述第一注液孔的轴线之间的垂直距离为N1,所述第二位置与所述第一注液孔的轴线之间的垂直距离为N2,N1<N2。
由此,将可转动地导流件应用至二次电池注液场景,能够配合注液速率由小至大再至小的注液模式实现电解液均匀覆盖电极组件的上表面,并向下渗透,进一步提升注液的均匀性,进而实现电极组件浸润均匀性,提升二次电池循环性能。
第五方面,本发明还提供了一种储能设备,包括至少一个第三方面所述的二次电池。
本发明提供的储能设备,由于采用了第三方面的二次电池,因此,提高了电池模组的性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
正如本申请的背景技术所述的,相关技术中,二次电池的顶盖板和下塑胶层叠紧密固定,顶盖板和下塑胶上均设置有注液孔,当向注液孔内注入电解液时,电解液在注液设备的注液冲击压力及自身的重力作用下,将直接浸润注液孔正下方的电极组件或靠近注液孔的电极组件,但是无法使得远离注液孔的电极组件快速浸润,从而影响二次电池的注液效果。
为了解决背景技术中所提及的技术问题,本发明提供了一种下塑胶、顶盖组件、二次电池及注液方法、储能设备,在本体的第二表面设置有可转动地导流件,且导流件在第一方向上位于第一注液孔的下方,在导流件上设置有弧形分流通道,当通过第一注液孔的电解液冲击弧形分流通道时,导流件能够相对于本体转动,从而将弧形分流通道内的电解液向四周分散,使得电解液能够分散至电极组件的各个位置,从而使得远离第一注液孔的电极组件能够快速浸润,提高了电解液浸润电极组件的均匀性和效率,进而提高了二次电池的注液效果。
下面通过具体的实施例对本申请进行详细说明:
参见图1和图2,本申请实施例提供了一种下塑胶100,下塑胶100包括本体110及导流件120,其中,本体110具有相对的第一表面111和第二表面112,本体110上开设有贯穿第一表面111和第二表面112的第一注液孔113;导流件120设置于第二表面112,且在第一方向上位于第一注液孔113的下方,第一方向为第一表面111指向第二表面112的方向(即为图1中X箭头所示的方向),导流件120上设置有弧形分流通道121,当通过第一注液孔113的电解液冲击弧形分流通道121时,导流件120能够相对于本体110转动并将滴落至弧形分流通道121内的电解液向四周分散。
在本实施例中,由于导流件120可转动的设置于本体110的第二表面112,且在第一方向上位于第一注液孔113的下方,因此,当通过第一注液孔113的电解液在重力的作用下滴落至导流件120上,并通过弧形分流通道121对电解液进行分流,而滴落至导流件120上的电解液能够对弧形分流通道121产生冲击,电解液对弧形分流通道121的冲击力能够使得导流件120相对于本体110转动,在导流件120转动的过程中,能够将弧形分流通道121内的电解液向四周分散,使得电解液能够分散至电极组件的各个位置,从而使得远离第一注液孔113的电极组件能够快速浸润,提高了电解液浸润电极组件的均匀性和效率,进而提高了二次电池300的注液效果。
另外,通过调节经过第一注液孔113的电解液的注液流量和注液流速能够控制电解液对导流件120的冲击力的大小,例如,当增大通过第一注液孔113的电解液的注液流量和注液流速时,电解液对弧形分流通道121的冲击力较大,从而使得导流件120的转动速度较快,既能将较多的电解液分散至电极组件的各个位置,又能使得电解液沿远离第一注液孔113的方向飞射更远的距离,进一步提高了电解液浸润电极组件的均匀性,又例如,当减小通过第一注液孔113的电解液的注液速度和注液流量时,电解液对弧形分流通道121的冲击力较小,从而使得导流件120的转动速度较小,进而使得缩小了电解液向四周飞射的距离,由此,可通过调节电解液的注液流量和注液流速以调节电解液浸润电极组件的均匀性和浸润效果。
具体的,在二次电池的注液过程中的注液速率是逐渐增大的到逐渐减小的循环过程。
在一实施例中,参见图2A,注液速率可以是“小—大—小”的一次循环过程,在注液开始阶段,注液速率较小,电解液对导流件120的冲击力小,导流件120的转动速率小,其离心力小,电解液向四周溅射的距离较近;随着注液速率的逐渐提升,电解液对导流件120的冲击力逐渐增大,对应的导流件120的转动速率逐渐增大,其离心力逐渐增大,使得电解液向四周溅射的距离也是逐渐增大,当注液速率增大至预设速率时,开始使得注液速率逐渐减小以至逐渐停止,在此过程中,电解液对导流件120的冲击力逐渐减小,对应的导流件120的转动速率也逐渐降低,其离心力逐渐降低,使得电解液向四周溅射的距离也是逐渐降低。由此可见,将可转动地导流件120应用至二次电池注液场景,能够配合注液速率由小至大再至小的注液模式以实现电解液均匀覆盖于电极组件的上表面,并向下渗透,进一步提升注液的均匀性,进而实现电极组件浸润均匀性,提升二次电池循环性能。
在另一实施例中,参见图2B,考虑到某些电极组件为追求能量密度的提升,采用极片多层紧密卷绕式层叠结构,极片之间间隙较小甚至与隔膜紧密贴合,电解液滴落在电极组件上表面后,电极组件吸收浸润需要一定时间,如果电极组件上表面某一位置区域持续较长时间段处于注液状态,电解液在电极组件上表面堆积,未有效实现在电极组件高度方向快速有效浸润,而流延至电极组件上表面的周围,针对此情况,通过采用“小—大—小—大—…—小”的扫射的多次循环过程,由于不同的注液速率对应不同的冲击力、不同冲击力对应导流件不同转动速率以及不同转动速率对应不同飞射距离,扫射注液方式注液速率变化频率大,减少出现电解液堆积在电极组件上表面的情况,有效平衡电解液的注液速率与电极组件对电解液在高度方向上的浸润效率,进一步实现电极组件高度方向上注液的均匀性和电解液浸润的均匀性,进一步提升电池循环性能。
此外,弧形分流通道121对电解液进行导流时,电解液将与弧形分流通道121的内壁发生多次碰撞,从而使得电解液沿各个方向运动,当靠近第一注液孔113的弧形分流通道121内的电解液冲击远离第一注液孔113的弧形分流通道121内的电解液时,能够将电解液分散导流并均匀滴落至电极组件的各个位置,从而进一步满足了电极组件均匀且快速浸润的目的,缩短了电极组件浸润的时间,提高了生产效率。
并且,由于二次电池中的胶钉的材质通常为橡胶或塑胶,因此,胶钉较长时间的使用中,胶钉易老化,从而导致胶钉对第一注液孔的密封性能下降,也即是说,胶钉与第一注液孔之间的连接稳定性受到影响,由此,当二次电池撞击或跌落的情况下,电极组件将朝向胶钉挤压,以使老化的胶钉挤压通过密封焊接的顶盖板,从而导致顶盖板出现开裂,进而导致电解液出现泄露的情况发生,基于此,通过设置导流件120,能够阻止电极组件与胶钉直接挤压,从而避免因胶钉挤压顶盖板导致电解液泄露的情况发生。
进一步地,为了改善电解液对电极组件浸润的均匀性,可控制注液流量和注液速度均匀,避免注液流量和注液速度波动,从而避免因电解液的注液流量和注液流速不稳定而影响电解液的注液效果。当然,在此对电解液的注液流量和注液速度不作限定,本领域技术人员可根据实际情况对电解液的注液流量和注液速度进行把控,只要使得电解液的注液效果得到保证即可。
需要说明的是,上述第一表面111和第二表面112是指本体110在其厚度方向上相对的两个表面,而上述第一表面111指向第二表面112的方向也即为本体110的厚度方向,还是第一注液孔113的轴向。
另外,导流件120的结构有多种,其中一种可能的结构中,参见图3,导流件120包括转动体122以及沿转动体122的周向间隔设置于转动体122的周壁上的多个弧形叶片127,每相邻两个弧形叶片127之间形成一个弧形分流通道121。
在本实施例中,通过在转动体122上设置多个弧形叶片127以形成多个弧形分流通道121,一方面,缩小了转动体122在径向的横截面的面积,从而使转动体122在第一注液孔113的轴向上的长度相等的情况下,减少了导流件120的重量,另一方面,在转动体122的周壁上设置弧形叶片127的工艺简单,提高了导流件120的制备效率。
需要说明的是,上述多个弧形叶片127是指两个或者两个以上数量的弧形叶片127,弧形叶片127的数量越多,在转动体122的周壁上形成的弧形分流通道121的数量越多,越有利于转动体122向四周分散电解液,进一步提高了电解液分散的均匀性。
另外,转动体122可以是空心结构,也可以是实心结构,本领域技术人员可根据电解液冲击的强度以及导流件120的重量对应设置。
在另一种可能的结构中,导流件120包括转动体122,在转动体122的外周壁挖设有弧形分流通道121,由此,通过减材设置弧形分流通道121,简化了弧形分流通道121的设置工艺。
此外,弧形叶片127可以为圆弧形叶片127,也可以为螺旋叶片,以下主要以螺旋叶片为例进行详细说明。
在一些可能的实施例中,参见图3,弧形叶片127为螺旋叶片。
由此,相较于圆弧形叶片而言,螺旋叶片形成的弧形分流通道121在导流电解液的过程中,电解液能够与螺旋叶片发生更多次撞击,从而使得电解液更为分散,进而改善了电解液浸润电极组件的均匀性。
在一些可能的结构中,参见图3,沿第一方向,转动体122的横截面的面积递增。
由于转动体122的横截面的面积沿第一方向递增,如此,当电解液通过第一注液孔113滴落至转动体122上时,能够增大电解液与转动体122之间的接触面积,从而使得较多的电解液能够被弧形分流通道121分流并导流,进而提高了电解液均匀浸润的效果。
另外,横截面的面积沿第一方向递增的转动体122可以有多种,例如,沿第一方向对转动体122进行裁切得到了切面可以为直角梯形、梯形、直角形、等腰三角形等,以下以切面为等腰三角形为例进行详细说明。
在一些可能的实施例中,参见图3,转动体122为锥形结构。
通过使得转动体122为锥形结构,能够进一步增大通过第一注液孔113的电解液与转动体122之间的接触面积,从而使得更多的电解液被分流,进一步提高了电解液浸润的均匀性。
在一些可能的实施例中,参见图3,沿第一方向弧形叶片127的叶面宽度递增。
由于沿第一方向弧形叶片127的叶面宽度递增,如此,当电解液通过第一注液孔113滴落至转动体122上时,能够增大电解液与弧形叶片127之间的接触面积,从而使得较多的电解液能够被弧形分流通道121分流并导流,进而提高了电解液均匀浸润的效果。
在一些可能的实施例中,参见图1和图4,转动体122上设置有与第一注液孔113同轴的第一转轴通孔1221;导流件120还包括连接件123、转动轴124以及设置于转动轴124两端的第一限位部125和第二限位部126,连接件123固定连接于第二表面112,连接件123上设置有与第一转轴通孔1221同轴的第二转轴通孔1231,转动轴124穿设于第一转轴通孔1221和第二转轴通孔1231内,第一限位部125与伸出第一转轴通孔1221的转动轴124的端部连接,以阻止转动轴124脱离第一转轴通孔1221,第二限位部126与伸出第二转轴通孔1231的转动轴124的端部连接,以阻止转动轴124脱离第二转轴通孔1231。
由此,通过使得第一转轴孔和第一注液孔113同轴,能够使得转动体122相对于第一注液孔113的中心轴转动,从而能够提高转动体122分流通过第一注液孔113的电解液的效果。
另外,由于连接件123固定连接于第二表面112,转动轴124穿设于第一转轴通孔1221和第二转轴通孔1231内,且在转动轴124伸出第一转轴通孔1221的端部设置第一限位部125,在转动轴124伸出第二转轴通孔1231的端部设置第二限位部126,从而能够使得转动体122可转动的设置于第二表面112。
其中,上述连接件123与第二表面112固定连接的方式有多种,例如,连接件123与第二表面112卡接固定、连接件123与第二表面112一体成型设置或连接件123与第二表面112熔接固定。上述第一限位部125和第二限位部126的结构可以相同,也可以不同,且沿转动轴124的轴向,第一限位部125和第二限位部126的投影均覆盖转动轴124,由此,能够使得第一限位部125和第二限位部126起到限位的效果。
此外,上述转动轴124可转动地穿设于第一转轴通孔1221和第二转轴通孔1231内,应理解,连接件123相对于本体110固定,转动轴124可相对于本体110固定,也可以相对于本体110转动,转动体122能够相对于转动轴124转动和/或相对于本体110转动。
在一些可能的实施例中,第一转轴通孔1221的直径为d1,转动轴124的直径为d2,1mm≤d1-d2≤3mm。
若d1-d2小于1mm时,一方面,由于第一转轴通孔1221的直径较小,从而增加了转动轴124与转动体122之间的装配难度,并且还会影响转动体122相对于转动轴124转动的顺畅性,若d1-d2大于3mm时,由于第一转轴通孔1221的直径较大,从而使得转动轴124与第一转轴通孔1221之间的装配间隙太大,导致转动体122相对于转动轴124转动时出现左右来回摆动,以影响电解液注液的均匀性,基于上述表述可知,使得1mm≤d1-d2≤3mm,如此一来,既能改善转动体122与转动轴124之间的装配便利性,又能保证转动体122相对于转动轴124之间的转动顺畅性,还能避免转动体122在相对于转轴转动时出现摆动,进一步改善了电解液浸润电极组件的均匀。
在一些可能的实施例中,第二限位部126朝向第一注液孔113的端面为弧面,弧面朝向第一注液孔113凸出;或,第二限位部126朝向第一注液孔113的端面包括平面部以及围设于平面部四周的弧面部,弧面部朝向第一注液孔113凸出。
由此,通过第一注液孔113滴落至第二限位部126上的电解液能够被弧面或弧面部进行导向,从而使得导向后的电解液分流至多个弧形分流通道121内,避免了电解液与第二限位部126接触时出现反溅现象,从而改善了电解液的注液效果。
其中,上述第二限位部126朝向第一注液孔113的端面为弧面可以为圆弧面也可以为半球面,同理,上述弧面部可以为圆弧状的弧面部,也可以为半球面的弧面部。
在一些可能的实施例中,参见图4和图5,第二限位部126包括柱体段和弧面段,弧面段在柱体段上的投影与柱体段的直径相同,柱体段的直径为D1,第一注液孔113的直径为D2,1/5D2≤D1≤1/3D2。
若D1<1/5D2时,由于柱体段的直径过小,一方面影响第二限位部126的限位效果,另一方面,对滴落的电解液的分流不明显,当D1>1/3D2,由于柱体段的直径过大,一方面,增加了下塑胶100的整体重量,另一方面,第二限位部126能够在转动轴124相对本体110转动时易于连接件123发生干涉,从而影响电解液的注液均匀性,基于此,使得1/5D2≤D1≤1/3D2,既能改善第二限位部126对电解液的分流效果,又能在保证电解液均匀浸润的前提下,减轻下塑胶100的重量。
在一些可能的实施例中,参见图6,在第一方向上,第二限位部126与第一注液孔113之间的距离为d3,1mm≤d3≤2.5mm。
其中,上述第二限位部126与第一注液孔113之间的距离是指第二限位部126朝向第二表面112的一端的端部与第一注液孔113背离第二限位部126的端部之间的距离,也即为第二限位部126与第一表面111之间的距离。
若第二限位部126与第一注液孔113之间的距离小于1mm时,由于第二限位部126距离第一注液孔113较近,使得电解液从第一注液孔113滴落至第二限位部126上的路径空间较短,从而易出现电解液反向冒泡的现象,进而阻止电解液顺利滴落,若第二限位部126与第一注液孔113之间的距离大于2.5mm时,由于电解液具有一定的粘稠度,因此,通过第一注液孔113的电解液中有部分电解液受表面张力的影响会在第二表面112流动,若是第二限位部126与第一注液孔113之间的距离较大时,电解液自第一注液孔113滴落下来时的路径空间较大,导致大部分电解液将在第二表面112流动,从而降低导流件120对电解液的分流效果。由此,当第二限位部126与第一注液孔113之间的距离在1mm-2.5mm之间时,既能使得电解液顺利从第一注液孔113内滴落,又能减少流向第二表面112的电解液,从而提高导流件120对电解液的分流效果。
在一些可能的实施例中,第一限位部125和/或第二限位部126热熔形成于转动轴124。
其中,上述第一限位部125和/或第二限位部126热熔形成于转动轴124包括第一限位部125热熔形成于转动轴124、第二限位部126热熔形成于转动轴124以及第一限位部125和第二限位部126均通过热熔形成于转动轴124。
由此,通过第一限位部125和/或第二限位部126热熔形成于转动轴124,能够减小导流件120的组装部件,从而减少导流件120的组装步骤。
示例地,第一限位部125热熔形成于转动轴124,以阻止转动体122脱离转动轴124,具体地,在转动轴124安装时,首先,使得转动轴124自第一方向依次穿设于第二转轴通孔1231和第一转轴通孔1221,然后采用熔融装置对伸出第二转轴通孔1231的转动轴124的端部进行热熔,以形成第一限位部125。
另外,连接件123的结构有多种,在一些可能的结构中,参见图6,连接件123包括连接座1232以及环绕设置于连接座1232的周壁上的至少三个连接杆1233,第二转轴通孔1231开设于连接座1232上,至少三个连接杆1233远离连接座1232的一端连接于第二表面112且环绕于第一注液孔113的边缘。
在本实施例中,通过连接杆1233将第二表面112与连接座1232固定连接,且在连接座1232上设置第二转轴通孔1231,能够提高第二转轴通孔1231的连接强度,另外,通过至少三个连接杆1233连接第二表面112,能够进一步提高连接件123与本体110之间的连接强度,从而提高了导流件120对滴落的电解液的分流及导流的稳定性。此外,通过至少三个连接杆1233远离连接座1232的一端环绕于第一注液孔113的边缘,能够使得转动件安装于第一注液孔113的正下方,从而提高了导流件120的分流效果。
在一些可能的结构中,参见图4和图6,第一限位部125与第二限位部126的两相对的底部端面之间的距离为h1,转动体122沿第一方向的高度为h2,连接座沿第一方向的高度为h3,2mm≤h1-(h2+h3)≤5mm。
当h1-(h2+h3)>5mm时,转动轴124过长,从而在转动轴124的轴向上增加了二次电池的高度,进而影响了二次电池的能量密度,当h1-(h2+h3)<2mm时,由于转动轴124过短,从而在转动体122相对于转动轴124转动的过程中,易导致转动体122与其他部件干涉,进而影响转动体122转动的顺畅性,由此,当2mm≤h1-(h2+h3)≤5mm时,既能保证转动体122相对于转动轴124转动的顺畅性,又能避免影响二次电池的能量密度。
在另一些可能的结构中,连接件123包括多个连接杆1233,每一个连接杆1233的一端均开设有第二转轴通孔1231、另一端连接于第二表面112且环绕与第一注液孔113的边缘,转动轴穿设于第一转轴通孔1221和多个第二转轴通孔1231内。
需要说明的是,多个连接杆1233与转动轴124装配时,多个连接杆1233的一端层叠使得每个连接杆1233上的第二转轴通孔1231同轴设置,如此,以便于转动轴124的安装。
在本实施例中,通过在多个连接杆1233的一端设置第二转轴通孔1231,能够在保证本体110与转动体122之间的连接强度的前提下,简化了连接件123的结构,同时减轻了连接件123的重量,进而减轻了导流件120的重量。
在一些可能的实施例中,多个连接杆1233关于第一注液孔113对称设置。
示例地,当连接杆1233为三个时,三个连接杆1233在第二表面112上的投影的彼此之间的夹角为60°,当连接杆1233为4个时,四个连接杆1233在第二表面112上的投影的彼此之间的夹角为45°。
由此,通过多个连接杆1233关于第一注液孔113对称设置,能够对转动体122施加关于第一注液孔113对称的力,从而进一步改善了转动体122连接于本体110上的稳定性。
在一些可能的实施例中,连接杆1233与本体110一体成型,或,连接杆1233熔接于本体110,或,连接杆1233卡接于本体110。
当连接杆1233与本体110一体成型时,连接杆1233与第二表面112连接的一端的端部与第二表面112一体成型,由此,能够减少导流件120的结构部件,从而简化了导流件120组装的工艺。
当连接杆1233熔接于本体110上时,连接杆1233与第二表面112连接的一端的端部与第二表面112熔接,由此,能够避免在连接杆1233与第二表面112之间设置连接结构,从而简化了连接杆1233与第二表面112之间的连接结构。
当连接杆1233卡接于本体110时,连接杆1233与第二表面112连接的一端的端部卡接,由此,当导流件120中任一部件损坏时,无需对整个下塑胶100进行更换,只需更换导流件120即可,从而降低了下塑胶100的维修成本。
在一些可能的实施例中,参见图7和图8,当连接杆1233卡接于本体110时,连接杆1233与本体110连接的一端设置有卡接凸起12331,第二表面112上设置有卡接孔114,卡接凸起12331与卡接孔114过盈配合。
由于连接杆1233为刚性结构,因此,在连接杆1233上设置卡接凸起12331能够保证卡接凸起12331的卡接强度,由此,当卡接凸起12331与卡接孔114过盈配合时,能够使得本体110与连接杆1233卡接固定。
在一些可能的实施例中,参见图9,第二表面112沿背离第一表面111凸出设置有防爆阀栅栏115;在第一方向上,导流件120凸出第二表面112的高度为H1,防爆阀栅栏115凸出第二表面112的最低高度为H2,H1≥H2。
由此,能够避免防爆阀栅栏115阻挡导流件120分散的电解液,从而使得导流件120能够将电解液向防爆阀栅栏115所在一侧对应的电极组件分散,使得电解液均匀滴落至电极组件的各个位置,从而利于电极组件均匀且快速的浸润。
参见图10,本申请实施例还提供了一种顶盖组件200,顶盖组件200包括顶盖板210、上塑胶、下塑胶100及极柱,顶盖板210具有相对的第一安装面和第二安装面,顶盖板210上开设有贯穿第一安装面和第二安装面的第二注液孔211;上塑胶安装于第一安装面;下塑胶100安装于第二安装面,下塑胶100的第一注液孔113与第二注液孔211同轴;极柱依次穿设于下塑胶100、顶盖板210及上塑胶。
其中,本实施例中的下塑胶100可以与上述实施例中的任一种下塑胶100的结构相同,并能带来相同或者类似的有益效果,具体可参照上述实施例中的描述,本实施例在此不再赘述。
另外,顶盖组件200可以应用于方形电池,也可以应用于圆柱状电池。
具体的,在顶盖板210上设置有第一安装孔212,在下塑胶100上设置有与第一安装孔212同轴的第二安装孔116,在上塑胶上设置有与所述第一安装孔212同轴的第三安装孔,极柱依次穿设于第一安装孔212、第二安装孔116和第三安装孔。
在本实施例中,通过极柱依次穿设于下塑胶100、顶盖板210和上塑胶能够使得下塑胶100固定与顶盖板210上,又因为第一注液孔113和第二注液孔211同轴,因此,通过第二注液孔211的电解液能够快速进入第一注液孔113内,从而改善了顶盖组件200的注液效果,另外,由于下塑胶100为上述实施例中的下塑胶100,因此,当下塑胶100应用于顶盖组件200时,能够进一步提高顶盖组件200的注液效果。
值得注意的是,考虑到注液效果,可使得第一注液孔113和第二注液孔211的直径相等。
参见图11,本申请实施例还提供了一种二次电池300,该二次电池300包括壳体310、电极组件及顶盖组件200,壳体310具有开口的容置腔;电极组件320安装于容置腔内;顶盖组件200用于盖合开口。
其中,本实施例中的顶盖组件200可以与上述实施例中的任一种顶盖组件200的结构相同,并能带来相同或者类似的有益效果,具体可参照上述实施例中的描述,本实施例在此不再赘述。
由于本实施例中的二次电池300应用了上述实施例中的顶盖组件200,因此,提高了二次电池300的性能和制备效率。
需要说明的是,上述二次电池300可以为圆柱状电池,也可以为方形电池。
本申请实施例还提供了一种二次电池300的注液方法,注液方法应用于上述的二次电池300,注液方法包括:
参见图11A,在t时刻,电解液自第一注液孔113以第一注液速率滴落至导流件上,驱动导流件120以第一离心力旋转,并将电解液飞射至第一位置。
参见图11B,在(t+k)时刻,电解液自第一注液孔113以第二注液速率滴落至导流件120上,驱动导流件120以第二离心力旋转,并将电解液飞射至第二位置,|k|>0。
其中,第一注液速率小于第二注液速率,第一离心力小于第二离心力,第一位置与第一注液孔113的轴线之间的垂直距离为N1,第二位置与第一注液孔113的轴线之间的垂直距离为N2,N1<N2。
需要说明的是,上述k是指电解液注液的速率的变化频率,即每多少分钟或多少秒增加一次速度,例如,k为3分钟、5分钟、10分钟等等,不做限定。以k为3分钟(这里的3分钟可以理解为沿顺时针向前的3分钟,也可以理解为沿逆时针向后的3分钟)为例,当3分钟为顺时针向前的3分钟时,电解液注液的速率是由小到大进行循环注液的过程,当3分钟为逆时针向后的3分钟时,电解液注液的速率是由大到小进行循环注液的过程。
由此,将可转动地导流件120应用至二次电池300注液场景,能够配合注液速率由小至大再至小的注液模式以实现电解液均匀覆盖电极组件320的上表面,并向下渗透,进一步提升注液的均匀性,进而实现电极组件320浸润均匀性,提升二次电池300循环性能。
参见图12,本申请实施例还提供了一种储能设备400,该储能设备400包括至少一个上述实施例中的二次电池300。
由于本实施例中的电池模组应用了上述实施例中的二次电池300,因此,提高了电池模组的性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。