CN116505153B - 电池顶盖、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,提供一种电池顶盖、电池单体、电池及用电装置。其中,电池顶盖包括:顶盖板,具有检测孔;聚光面,设于顶盖板的内侧,聚光面的聚焦区域与检测孔的位置相对应;反光面,设于顶盖板朝向聚光面的一侧,反光面位于检测孔的边缘,用于将光反射至聚光面。通过本申请的技术方案,以此能够实现在线检测电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”情况,提高检测效率,并降低检测成本。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池顶盖、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
目前,在电池制造过程中,需要将电池顶盖与壳体进行周向密封焊接,在焊接过程中,由于电池顶盖与壳体之间存在间隙,易导致激光“漏进”壳体内部(简称漏光),进而造成电芯组件发生烧伤。
相关技术中,电池顶盖与壳体焊接时发生“漏光”现象很难杜绝,检查壳体内的电芯组件是否烧伤的手段是定期抽检并对电池单体的内部进行拆解,其并不能实现在线检测,不仅费时费力,且检查成本较高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池顶盖、电池单体、电池及用电装置,用以实现在线检测电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”情况,提高检测效率,并降低检测成本。该目的是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本申请提供了一种电池顶盖,包括:顶盖板,设有检测孔;聚光面,设于所述顶盖板的内侧,所述聚光面的聚焦区域与所述检测孔的位置相对应;反光面,设于所述顶盖板朝向所述聚光面的一侧,并与所述聚光面之间具有第一间隙,所述反光面位于所述检测孔的边缘,用于将光反射至所述聚光面。
根据本申请提供的电池顶盖,顶盖板设有检测孔,通过在顶盖板的内侧设置聚光面,且将聚光面的聚焦区域与检测孔的位置相对应,同时,在顶盖板朝向聚光面的一侧设置反光面,且反光面位于检测孔的边缘,这样,当电池顶盖与壳体进行激光焊接时,若发生“漏光”情况,则焊接过程中漏出的散射光能够到达反光面,并利用反光面反射至聚光面,由于聚光面的聚光区域与检测孔位置相对应,因此能够再将散射光反射至检测孔,通过检测孔观察聚光面所反射的光的强度,从而可判断出“漏光”情况是否严重,进而可实现在线检测焊接时漏出的散射光是否会造成壳体内的电芯组件发生烧伤现象,检测效率较高,且无需拆解电池单体,降低了检测的成本。
另外,根据本申请提供的电池顶盖,还可具有如下附加的技术特征:
在本申请的一些实施方式中,所述顶盖板朝向所述聚光面的一侧局部凸伸形成有反光环,所述反光环围设于所述检测孔的周侧,所述反光环的外周侧形成所述反光面。
通过将反光环围设在检测孔的周侧,则在电池顶盖与壳体的进行周向焊接时,反光环的外周侧形成的反光面便能够将焊接时不同位置透过的散射光实时反射至聚光面,从而可实现检测整个焊接周期内所透过的光的强度,以判断出沿电池顶盖周向焊接时的不同位置的“漏光”程度,进而判断整个焊接周期内电芯组件是否会发生烧伤,提高了检测过程的完整性。
在本申请的一些实施方式中,所述反光面相对所述检测孔的轴线方向倾斜设置,沿所述聚光面至所述顶盖板的方向,所述反光环的外径逐渐增大。
即反光面与检测孔的轴线之间呈锐角,便于在焊接过程中发生“漏光”情况时,漏出的散射光尽可能多的光反射至聚光面,从而有助于提高对电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”程度检测的准确性。
在本申请的一些实施方式中,所述反光环的内周侧具有受光面,所述受光面相对所述检测孔的轴线方向倾斜设置,沿所述聚光面至所述顶盖板的方向,所述受光面的内径逐渐减小。
通过将反光环的内径设置为沿聚光面至顶盖板的方向逐渐减小,以便于检测孔能够尽可能多的接收聚光面所反射的光,从而有助于进一步提高对电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”程度检测的准确性。
在本申请的一些实施方式中,所述电池顶盖还包括下塑件,所述下塑件设于所述顶盖板的内侧,并与所述顶盖板之间具有第二间隙,所述第二间隙与第一间隙相连通;其中,所述下塑件上设有所述聚光面。
下塑件设于顶盖板的内侧,并与顶盖板之间具有第二间隙,这样,当焊接过程中发生“漏光”现象,光便能够沿着下塑件与顶盖板之间的第二间隙到达反光面,然后通过反光面反射至聚光面,聚光面再反射至检测孔,从而可通过检测孔观察聚光面反射的光的强度,从而判断出“漏光”情况是否严重,进而判断壳体内的电芯组件是否被烧伤。
在本申请的一些实施方式中,所述下塑件设有安装缺口,所述聚光面设于所述安装缺口,并与所述下塑件相连;或者,所述下塑件局部向远离所述顶盖板的方向凹陷形成有所述聚光面。
聚光面可以为单独安装在下塑件上的聚光部件,具体地,通过在下塑件位于检测孔的下方的区域设置与聚光面尺寸相适配的安装缺口,聚光面安装在安装缺口,并与下塑件相连接,从而实现聚光面的安装固定,有助于提高聚光面安装的稳定性。
或者,聚光面也可以为下塑件的一部分,即聚光面为下塑件位于检测孔下方的区域局部向远离顶盖板的方向凹陷形成,此时聚光面与下塑件之间无需装配,有助于简化产品的结构,并提高产品的装配效率。
在本申请的一些实施方式中,沿垂直于所述检测孔的轴线方向,所述聚光面的截面形状呈圆形。
即聚光面为圆弧形抛物面,且整体轮廓呈圆形,有助于实现散射光经聚光面后尽可能多的反射至检测孔,且整体结构较为规整,有助于提高产品的美观度。
在本申请的一些实施方式中,所述聚光面的聚焦中心与所述检测孔的中心相重合。
通过将聚光面的聚焦中心与检测孔的中心相重合,从而可便于实现沿聚光面的周向不同位置的光能够经过聚光面时反射至检测孔的中心,进而便于准确检测光的强度。
在本申请的一些实施方式中,所述聚光面为抛物面,所述聚光面的聚焦中心为所述抛物面的焦点。
即聚光面为采用圆弧过渡的抛物面,聚光面的聚焦中心与抛物面的焦点重合,结构简单,便于加工成型。
在本申请的一些实施方式中,所述聚光面的中心设有聚光柱,所述聚光柱与所述检测孔沿同一轴线设置。
通过在聚光面的中心设置聚光柱,聚光柱可起到聚光作用,同时由于聚光柱与检测孔沿同一轴线设置,因此便于将聚光柱作为参考物,以通过聚光柱的接收光的强度判断焊接时的“漏光”程度。
在本申请的一些实施方式中,所述电池顶盖还包括感光件,所述感光件设于所述顶盖板背离所述聚光面的一侧,并位于所述检测孔的边缘。
利用感光件接收并检测经反光面和聚光面射入检测孔内的光通量,并将光通量转换为电信号以供检测人员准确判断焊接时的“漏光”程度,相较于人眼观测而言,有助于进一步提高检测“漏光”程度的准确性。
在本申请的一些实施方式中,所述聚光面为透光件或者半透光件。
当聚光面为透光件或半透光件时,则聚光面不仅可以实现将反光面反射的光反射至检测孔,且散射光可射入聚光面内部,以便于检测人员通过检测孔观察聚光面内所接收光的亮度确定焊接时的“漏光”程度,从而确定出电芯组件是否被烧伤。
在本申请的一些实施方式中,所述聚光面设有多个通孔,多个通孔沿所述聚光面的周向间隔设置。
当注电解液时,电解液通过检测孔流入聚光面,通过在聚光面的周向间隔设置多个通孔,从而可使电解液快速流入电池壳体内。
在本申请的一些实施方式中,所述检测孔为注液孔。
检测孔为注液孔,则无需额外在顶盖板上开设单独用于观察的孔洞,有助于提高电池顶盖的密封性能。
第二方面,本申请提供了一种电池单体,包括:壳体,具有开口;和如第一方面实施方式中任一项所述的电池顶盖,所述电池顶盖盖合于所述开口。
本申请第二方面实施方式提供的电池单体,因包括第一方面实施方式中任一项所述的电池顶盖,因此具有上述任一实施方式所具有的技术效果,在此不再赘述。
第二方面,本申请提供了一种电池,包括:箱体;和如第三方面实施方式所述的电池单体,所述电池单体容纳于箱体内。
本申请第三方面实施方式提供的电池,因包括第二方面实施方式所述的电池单体,因此具有上述任一实施方式所具有的技术效果,在此不再赘述。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,包括根据第三方面实施方式所述的电池,所述电池用于为所述用电装置供电。
本申请第四方面实施方式所述的用电装置,因包括第三方面实施方式所述的电池,因此具有上述任一实施方式所具有的技术效果,在此不再赘述。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2位本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池顶盖的一个视角的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电池顶盖的另一个视角的结构示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电池顶盖的又一个视角的结构示意图;
图7为图6中A-A向的剖视结构示意图;
图8为图7中B部的放大结构示意图。
附图标记如下:
1000、车辆;
100、电池;200、控制器;300、马达;
10、箱体;11、第一部分;12、第二部分;
20、电池单体;21、电池顶盖;21a、电极端子;22、壳体;23、电芯组件;23a、极耳;
211、顶盖板;212、下塑件;213、第二间隙;214、第一间隙;
2111、检测孔;2112、反光环;2121、聚光面;2122、通孔;2123、聚光柱;
21121、反光面;21122、受光面。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文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;本文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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“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,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或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实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
其中,在动力电池的制造过程中,需要将电池单体的电池顶盖与壳体进行周向密封焊接,电池顶盖与壳体通常是采用激光熔融焊,在焊接过程中,由于电池顶盖与壳体之间存在间隙,易导致激光穿透焊缝,从而导致激光“漏进”壳体内部(简称漏光),进而造成壳体内的电芯组件发生烧伤。
相关技术中,电池顶盖与壳体焊接时发生“漏光”现象很难杜绝,检查壳体内的电芯组件是否烧伤的手段是定期抽检并对电池单体的内部进行拆解,以判断电芯组件是否烧伤,其并不能实现在线检测,不仅费时费力,且检查成本较高。
为了解决采用抽检并拆解的方式检查电芯组件是否烧伤导致费时费力、成本较高,且无法实现在线检测的问题,本申请设计了一种电池顶盖,通过将电池顶盖的下塑件与顶盖板层叠设置,使下塑件与顶盖板之间能够限定出用于光流通的间隙,顶盖板设置有检测孔,且顶盖板上朝向下塑件的一侧设置有反光面,反光面围设在检测孔的周侧,在下塑件对应检测孔的位置局部凹陷设置聚光面,聚光面的聚焦区域与检测孔的位置相对应,这样,当采用激光熔融焊对电池顶盖与壳体进行焊接时,若有发生“漏光”现象时,光可沿着间隙流通至反光面,并经反光面反射至聚光面,然后再通过聚光面反射至检测孔,通过观察检测孔内光的强度,从而可确定出焊接时的“漏光”程度,进而可根据“漏光”程度确定出壳体内的电芯组件是否被烧伤,可用于在焊接过程中在线检测,同时,由于无需拆解电池单体,因此检测成本较低,且检测效率较高。
本申请实施例公开的电池顶盖可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置的电池单体中。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。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。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。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。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300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。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有电池顶盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。
电池顶盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,电池顶盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,电池顶盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,电池顶盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。电池顶盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,电池顶盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。电池顶盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
壳体22是用于配合电池顶盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和电池顶盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使电池顶盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。具体地,电池顶盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使电池顶盖21与壳体22进行密封焊接。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电芯组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳23a连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例,请参见图4,并请进一步参见图5至图8,图4为本申请一些实施例提供的电池顶盖的一个视角的结构示意图;图5为本申请一些实施例提供的电池顶盖的另一个视角的结构示意图;图6为本申请一些实施例提供的电池顶盖的又一个视角的结构示意图;图7为图6中A-A向的剖视结构示意图;图8为图7中B部的放大结构示意图。本申请提供了一种电池顶盖21,包括顶盖板211、聚光面2121和反光面21121。其中,顶盖板211具有检测孔2111;聚光面2121设于顶盖板211的内侧,且聚光面2121的聚焦区域与检测孔2111的位置相对应;反光面21121设于顶盖板211朝向聚光面2121的一侧,并与聚光面2121之间具有第一间隙214,反光面21121位于检测孔2111的边缘,用于将光反射至聚光面2121。
在本实施例中,顶盖板211的内侧是指顶盖板211朝向壳体22的一侧。
示例性的,聚光面2121为向远离顶盖板211的方向凹陷形成的弧形抛物面,用于将反光面21121所反射的光再反射至检测孔2111。且沿聚光面2121至顶盖板211的方向,聚光面2121在顶盖板211上的投影面积大于反光面21121在顶盖板211上的投影面积。
通过在顶盖板211的内侧设置聚光面2121,并在顶盖板211朝向聚光面2121的一侧设置反光面21121,且反光面21121位于检测孔2111的边缘,这样,当电池顶盖与壳体进行激光熔融焊时,若发生“漏光”情况,焊接过程中漏出的散射光到达反光面21121后,可通过反光面21121反射至聚光面2121,由于聚光面2121的聚焦区域与检测孔2111的位置相对应,因此能够再将散射光反射至检测孔2111,通过检测孔2111观察聚光面2121所反射的光的强度,从而可判断出“漏光”情况是否严重,进而可实现在线检测焊接时漏出的散射光是否会造成壳体内的电芯组件发生烧伤现象,检测效率较高,且无需拆解电池单体,降低了检测的成本。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,顶盖板211朝向聚光面2121的一侧局部凸伸形成有反光环2112,反光环2112围设于检测孔2111的周侧,反光环2112的外周侧形成反光面21121。
在本实施例中,反光环2112为周向设置在检测孔2111的周侧的环状结构,反光面21121为反光环2112背离检测孔2111的轴线方向的一侧,即反光面21121也周向设置在检测孔2111的边缘。
通过将反光环2112围设在检测孔2111的周侧,则在电池顶盖与壳体进行周向焊接时,反光环2112的外周侧形成的反光面21121便能够将焊接时不同位置透过的散射光实时反射至聚光面2121,从而可实现检测整个焊接周期内所透过的光的强度,以判断出沿电池顶盖周向焊接时的不同位置的“漏光”程度,进而判断整个焊接周期内电芯组件是否会发生烧伤,提高了检测过程的完整性。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,反光面21121相对检测孔2111的轴线方向倾斜设置;其中,沿聚光面2121至顶盖板211的方向,反光环2112的外径逐渐增大。
在本实施例中,示例性的,反光面21121所在平面与顶盖板211的所在平面之间的夹角为135°,反光面21121所在平面与检测孔2111的轴线之间的夹角为45°,以使光能够流通至反光面21121时呈90°反射至聚光面2121,从而便于实现光从聚光面2121再次反射时能够进入检测孔2111。
通过将反光面21121相对检测孔2111的轴线所在方向倾斜设置,并使反光环2112沿聚光面2121至顶盖板211的方向的外径逐渐增大,以便于使焊接过程中出现“漏光”情况时,漏出的散射光尽可能多的通过反光面21121反射至聚光面2121,从而有助于提高对电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”程度检测的准确性。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,反光环2112的内周侧具有受光面21122,受光面21122相对检测孔2111的轴线方向倾斜设置;其中,沿聚光面2121至顶盖板211的方向,受光面21122的内径逐渐减小。
在本实施例中,反光环2112的内周侧形成有受光面21122,受光面21122靠近聚光面2121设置,并相对检测孔2111的轴线方向倾斜设置。
通过将受光面21122的内径设置为沿聚光面2121至顶盖板211的方向逐渐减小,以便于检测孔2111能够尽可能多的接收聚光面2121所反射的光,即受光面21122所形成的开口尺寸由靠近聚光面2121的一端至另一端逐渐减小,最终减小至与检测孔2111的直径相同,以便于接收更过的光进入检测孔2111,从而有助于进一步提高对电池顶盖与壳体焊接过程中的“漏光”程度检测的准确性。
请参见图7和图8,根据本申请的一些实施例,电池顶盖21还包括下塑件212,下塑件212设于顶盖板211的内侧,并与顶盖板211之间具有第二间隙213,第二间隙213与第一间隙相连通;其中,下塑件212上设有聚光面2121。
在本实施例中,示例性的,下塑件212和聚光面2121均为绝缘件,例如可以是塑料、橡胶等。下塑件212可以用于隔离壳体22内的电连接部件与顶盖板211,以降低短路的风险。
下塑件212与顶盖板211之间限定的间隙213用于供顶盖板211与壳体22焊接时漏出的散射光流通。
当顶盖板211与壳体22焊接过程中发生“漏光”现象时,光能够沿着下塑件212与顶盖板211之间的第二间隙213到达反光面21121,然后通过反光面21121反射至聚光面2121,聚光面2121再反射至检测孔2111,从而可通过检测孔2111观察聚光面2121反射的光的强度,从而判断出“漏光”情况是否严重,进而判断壳体22内的电芯组件是否被烧伤。
根据本申请的一些实施例,下塑件212设有安装缺口,聚光面2121设于安装缺口,并与下塑件212相连。
根据本申请的一些实施例,下塑件212局部向远离顶盖板211的方向凹陷形成有聚光面2121。
在本实施例中,聚光面2121可以为单独的聚光部件,也可以为下塑件212的一部分。
当聚光面2121为单独安装在下塑件212上的聚光部件时,具体地,通过在下塑件212位于检测孔2111的下方的区域设置与聚光面2121尺寸相适配的安装缺口,聚光面2121安装在安装缺口,并与下塑件212相连接,从而实现聚光面2121的安装固定,有助于提高聚光面2121安装的稳定性。
此外,聚光面2121还可以与下塑件212一体成型。
当聚光面2121也可以为下塑件212的一部分时,聚光面2121为下塑件212位于检测孔2111下方的区域局部向远离顶盖板211的方向凹陷形成,此时聚光面2121与下塑件212之间无需装配,有助于简化产品的结构,并提高产品的装配效率。
请参见图5和图8,根据本申请的一些实施例,沿垂直于检测孔2111的轴线方向,聚光面2121的截面形状呈圆形。
在本实施例中,即聚光面2121为圆弧形抛物面,且整体轮廓呈圆形,有助于实现散射光经聚光面2121后尽可能多的反射至检测孔2111,且整体结构较为规整,有助于提高产品的美观度。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,聚光面2121的聚焦中心与检测孔2111的中心相重合。
在本实施例中,通过将聚光面2121的聚焦中心与检测孔2111的中心相重合,从而可便于实现沿聚光面2121的周向不同位置的光能够经过聚光面2121时反射至检测孔2111的中心,进而便于准确检测光的强度。
根据本申请的一些实施例,聚光面2121为抛物面,聚光面2121的聚焦中心为抛物面的焦点。
在本实施例中,即聚光面2121为采用圆弧过渡的抛物面,聚光面2121的聚焦中心与抛物面的焦点相重合,结构简单,便于加工成型。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,聚光面2121的中心设有聚光柱2123,聚光柱2123与检测孔2111沿同一轴线设置。
在本实施例中,请参见图8,示例性的,聚光柱2123呈锥形。此外,聚光柱2123也可以是圆柱形或矩形等。
通过在聚光面2121的中心设置聚光柱2123,聚光柱2123可起到聚光作用,同时由于聚光柱2123与检测孔2111沿同一轴线设置,因此便于将聚光柱2123作为参考物,以通过聚光柱2123的接收光的强度判断焊接时的“漏光”程度。
根据本申请的一些实施例,电池顶盖21还包括感光件(图中未示出),感光件设于顶盖板211背离聚光面2121的一侧,并位于检测孔2111的边缘。
在本实施例中,示例性的,感光件为光电传感器,光电传感器能够将光信号转换成实时数据信号,并将单个电池单体焊接路线对应的数据信号转换为曲率线,以合格的曲率对照当前电池单体的焊接的曲率,通过程序联动激光焊接的工作状态,以判断激光焊接质量。
利用感光件接收并检测经反光面21121和聚光面2121射入检测孔2111内的光通量,并将光通量转换为电信号以供分析判断焊接时的“漏光”程度,从而检测激光焊接质量是否合格。相较于人眼观测而言,有助于进一步提高检测“漏光”程度的准确性。
根据本申请的一些实施例,聚光面2121为透光件或者半透光件。
在本实施例中,示例性的,聚光面2121可以为聚丙烯塑料件、聚乙烯塑料件等。
当聚光面2121为透光件或半透光件时,则聚光面2121不仅可以实现将反光面21121反射的光反射至检测孔2111,且散射光可射入聚光面2121内部,以便于检测人员通过检测孔2111观察聚光面2121内所接收光的亮度确定焊接时的“漏光”程度,从而确定出电芯组件是否被烧伤。
此外,当聚光面2121为下塑件212的一部分时,下塑件212也可以为透明件或半透明件。
请参见图8,根据本申请的一些实施例,聚光面2121设有多个通孔2122,多个通孔2122沿聚光面2121的周向间隔设置。
在本实施例中,示例性的,聚光面2121上设置的多个通孔2122分为多组,每组均具有多个沿聚光面2121的周向间隔设置的通孔2122。
当注电解液时,电解液通过检测孔2111流入聚光面2121,通过在聚光面2121的周向间隔设置多个通孔2122,从而便于使电解液快速流入电池壳体内。
根据本申请的一些实施例,检测孔2111为注液孔。
在本实施例中,检测孔2111为注液孔,则无需额外在顶盖板上开设单独用于观察的孔洞,有助于提高电池顶盖的密封性能。
请参见图5至图8,根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种电池顶盖,包括顶盖板211、下塑件212和光电传感器。其中,下塑件212与顶盖板211层叠设置,并与顶盖板211之间限定有第二间隙213。顶盖板211上设有检测孔2111,且顶盖板211朝向下塑件212的一侧设置有反光环2112,反光环2112围设在检测孔2111的周侧,反光环2112的外周侧形成有反光面21121。下塑件212局部向远离顶盖板211的方向凹陷形成有聚光面2121,聚光面2121呈弧形抛物面,并与反光面21121之间具有与第二间隙213相连通的第一间隙,且聚光面2121与检测孔2111的位置相对应,用于将光反射至检测孔2111。光电传感器设于顶盖板211背离下塑件212的一侧,并与检测孔2111的位置相对应。这样,当电池顶盖与壳体进行密封焊接时,若出现“漏光”情况,光便能够沿着顶盖板211与下塑件212之间的第二间隙213流通至反光面21121,并经反光面21121反射至聚光面2121,聚光面2121将光反射至检测孔2111,利用光电传感器检测检测孔2111内的光通量,从而实现在线检测电池顶盖与壳体焊接时的“漏光”程度,并以此可判断出电芯组件是否被烧伤,由于无需拆解电池单体,因此有助于降低检测成本,且有助于提高检测效率及检测的准确性。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种电池顶盖,其特征在于,包括:
顶盖板,设有检测孔;
聚光面,设于所述顶盖板的内侧,所述聚光面的聚焦区域与所述检测孔的位置相对应;
反光面,设于所述顶盖板朝向所述聚光面的一侧,并与所述聚光面之间具有第一间隙,所述反光面位于所述检测孔的边缘,用于将光反射至所述聚光面。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖,其特征在于,所述顶盖板朝向所述聚光面的一侧局部凸伸形成有反光环,所述反光环围设于所述检测孔的周侧,所述反光环的外周侧形成所述反光面。
3.根据权利要求2所述的电池顶盖,其特征在于,所述反光面相对所述检测孔的轴线方向倾斜设置,沿所述聚光面至所述顶盖板的方向,所述反光环的外径逐渐增大。
4.根据权利要求2所述的电池顶盖,其特征在于,所述反光环的内周侧具有受光面,所述受光面相对所述检测孔的轴线方向倾斜设置,沿所述聚光面至所述顶盖板的方向,所述受光面的内径逐渐减小。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述电池顶盖还包括下塑件,所述下塑件设于所述顶盖板的内侧,并与所述顶盖板之间具有第二间隙,所述第二间隙与所述第一间隙相连通;
其中,所述下塑件上设有所述聚光面。
6.根据权利要求5所述的电池顶盖,其特征在于,所述下塑件设有安装缺口,所述聚光面设于所述安装缺口,并与所述下塑件相连;
或者,所述下塑件局部向远离所述顶盖板的方向凹陷形成有所述聚光面。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,沿垂直于所述检测孔的轴线方向,所述聚光面的截面形状呈圆形。
8.根据权利要求7所述的电池顶盖,其特征在于,所述聚光面的聚焦中心与所述检测孔的中心相重合。
9.根据权利要求8所述的电池顶盖,其特征在于,所述聚光面为抛物面,所述聚光面的聚焦中心为所述抛物面的焦点。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述聚光面的中心设有聚光柱,所述聚光柱与所述检测孔沿同一轴线设置。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述电池顶盖还包括感光件,所述感光件设于所述顶盖板背离所述聚光面的一侧,并位于所述检测孔的边缘。
12.根据权利要求5所述的电池顶盖,其特征在于,所述聚光面为透光件或者半透光件。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述聚光面设有多个通孔,多个通孔沿所述聚光面的周向间隔设置。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述检测孔为注液孔。
15.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;和
如权利要求1-14中任一项所述的电池顶盖,所述电池顶盖盖合于所述开口。
16.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;和
如权利要求15所述的电池单体,所述电池单体容纳于箱体内。
17.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求16所述的电池,所述电池用于为所述用电装置供电。
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