CN116526084A - 顶盖组件、储能装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

一种顶盖组件、储能装置及用电设备，包括光铝片、下塑胶、极柱和上塑胶；极柱包括正极柱和负极柱，正极柱和负极柱均包括铝材部，铝材部包括同轴设置的第一主体和第二主体，所述第一主体的直径大于第二主体的直径，第二主体插设于第一极柱安装孔和第二极柱安装孔，第二主体用于与储能装置的极耳相连，第一主体位于光铝片的第一表面所在的一侧；上塑胶套设于极柱的至少部分外周壁，并与第一极柱安装孔和第二极柱安装孔的侧壁抵接，上塑胶还与第一表面抵接。通过以上设置，方便将极柱插设于第一极柱安装孔和第二极柱安装孔内，有利于提高顶盖组件和储能装置的装配效率；上塑胶可以单独注塑成型再套设于极柱，有助于实现高效自动化生产。

Description

顶盖组件、储能装置及用电设备

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体涉及一种顶盖组件、储能装置及用电设备。

背景技术

储能装置主要是利用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。

以储能装置中的方形电池为例，目前市场上的电池极柱通常包括柱体和连接于柱体底部的法兰部，极柱的法兰部直径较大，而柱体直径较小，且柱体远离法兰部的一端沿径向外凸，即极柱的两端相对于柱体的外周壁外凸，极柱与光铝片的装配较为困难，影响了储能组件的装配效率，不利于储能组件实现高效自动化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶盖组件、储能装置及用电设备，解决现有技术中顶盖组件的装配效率低的技术问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种顶盖组件，包括：

光铝片，包括相互背离的第一表面和第二表面，所述光铝片开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的第一极柱安装孔；

下塑胶，与所述第二表面连接，所述下塑胶开设有与所述第一极柱安装孔正对的第二极柱安装孔；

极柱，包括正极柱和负极柱，所述正极柱和所述负极柱均包括铝材部，所述铝材部包括同轴设置的第一主体和第二主体，所述第一主体的直径大于所述第二主体的直径，且所述第一主体的直径大于所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔的孔径，所述第二主体插设于所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔，所述第二主体用于与储能装置的极耳相连，所述第一主体位于所述第一表面所在的一侧；

上塑胶，套设于所述极柱的至少部分外周壁，并与所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔的侧壁抵接，所述上塑胶还与所述第一表面抵接。

通过设置极柱的铝材部包括同轴设置的第一主体和第二主体，且第一主体的直径大于所述第二主体的直径，使极柱呈现一端沿径向外凸的凸台结构，第一主体的直径大于第一极柱安装孔和第二极柱安装孔的孔径，方便第一主体靠近第二主体的一侧表面与光铝片间接抵接，起到一定的限位作用，防止极柱下沉；极柱的结构简单，易于生产，且方便将极柱从光铝片远离下塑胶的一侧向下塑胶所在的方向插入第一极柱安装孔和第二极柱安装孔内，有利于提高顶盖组件和储能装置的装配效率；上塑胶可以单独注塑成型再套设于极柱的部分外周壁，有助于实现顶盖组件和储能装置的高效自动化生产。

一种可能实现的实施方式中，所述顶盖组件还包括焊环和密封圈，所述焊环套设于所述极柱之远离所述第一主体的一端的外周面，所述焊环与所述极柱固定连接，所述密封圈套设于所述极柱的外周侧，所述密封圈嵌设于所述焊环和所述光铝片的所述第二表面之间。焊环的接触面积比焊丝更大，具有更小的接触电阻，焊接效果更好，能够承受更大的振动、电流和压力。并且，在第二表面所在一侧进行激光焊接，能够有效避免上塑胶因激光焊接工艺引起的高温而发生熔融等损坏，并且有利于控制焊接熔深，降低上塑胶的焊接不良率。

一种可能实现的实施方式中，所述焊环的材质与相连的所述极柱的材质相同，能够降低焊接难度和焊缝不良风险。

一种可能实现的实施方式中，所述负极柱还包括铜材部，所述铜材部与所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面相连。

铜材部将第二主体之背离第一主体的一侧端面完全覆盖，铜材部能够与储能装置内部的电解液直接接触进行导电，导电性能较好。

一种可能实现的实施方式中，所述铜材部呈板状，且与所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面的形状和尺寸相适配。

通过设置板状的铜材部，铜材部与第二主体之背离第一主体的一侧端面的形状和尺寸相适配，可以通过数控车床或冷镦工艺对铜铝复合板进行加工，形成负极柱；也可以将铜块和铝块通过摩擦焊工艺结合起来，形成负极柱，制造工艺简单，降低了制程成本，有利于提高极柱的生产效率。

一种可能实现的实施方式中，所述铜材部沿所述铝材部的轴向方向的厚度T1满足：0.5mm≤T1≤5mm。

通过将铜材部沿铝材部的轴向方向的厚度设置于上述范围内，保证了铜材部的稳定性和导电性，便于加工。在铜材部沿铝材部的轴向方向的厚度小于上述范围时，铜材部的厚度较小，其稳定性和导电性较差，加工难度增大，不利于提升生产效率；在铜材部沿铝材部的轴向方向的厚度T1大于上述范围时，铜材部的厚度T1较大，增大了极柱沿自身轴向的长度，不利于节省空间、提高储能装置的电芯容量。

一种可能实现的实施方式中，所述极柱为冲压件，所述铜材部通过冲压覆盖于所述第二主体的外周面以及所述第一主体靠近所述第二主体的一侧表面。

通过将铜材部沿铝材部的轴向向靠近铝材部的方向冲压，相比于从铝材部至铜材部的冲压方向，能够避免冲压过程汇总铝层向铜层的径向挤压延伸，防止储能装置的电解液从电芯向顶盖组件冲击时与铝层接触、发生电化学腐蚀，有助于提高极柱的稳定性。

一种可能实现的实施方式中，所述铜材部覆盖于所述第一主体之靠近所述第二主体的一侧表面的厚度为T2，所述铜材部覆盖于所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面的厚度为T3，满足：0.1≤T2/T3≤0.9。保证了铜材部充分覆盖于铝材部的外周面，防止铝材部与储能装置的电解液接触、产生电化学腐蚀，避免影响储能装置的使用寿命。在T2与T3的比值小于上述范围时，铜材部覆盖于第一主体之靠近第二主体的一侧表面的厚度T2较小，容易产生磨损而使第一主体之靠近第二主体的一侧表面显露，可能导致铝材部与电解液接触；在T2与T3的比值大于上述范围时，难以平衡铜材部的用料量及铜材部覆盖于第二主体之背离第一主体的一侧端面的厚度T3，可能导致T3减小、影响其稳定性和导电性，也可能增大铜材部的用料量、影响生产成本。

一种可能实现的实施方式中，所述第一主体沿自身轴向方向的厚度T4与所述第二主体沿自身轴向方向的厚度T5满足：0.1≤T4/T5≤2。保证了第一主体的强度，使第一主体起到限位作用，防止极柱下沉。在T4与T5的比值小于上述范围时，第一主体沿自身轴向方向的厚度T4较小，第一主体的强度可能较小，容易发生断裂或失效，造成极柱下沉、储能装置短路；在T4与T5的比值大于上述范围时，第一主体占用的空间增大，不利于节省空间、提高储能装置的电芯容量。

一种可能实现的实施方式中，所述第二主体的直径沿自身轴向方向从靠近所述第一主体的一侧至远离所述第一主体的一侧处处相等或逐渐减小。

通过设置第二主体的直径沿自身轴向方向从靠近第一主体至远离第一主体的方向处处相等或逐渐减小，方便将极柱从上至下（即从光铝片远离电芯的一侧至靠近电芯的一侧）地插设于光铝片，进而便于使第二主体与极耳连接，装配简单，提高了顶盖组件和储能装置的装配效率。

一种可能实现的实施方式中，所述光铝片的厚度T6满足：1mm≤T6≤3mm。在保证光铝片强度的同时，降低了光铝片的厚度，实现了光铝片的轻量化设计，降低了生产成本。光铝片的厚度T6小于上述范围时，光铝片的强度难以保证，光铝片容易产生断裂等不良，影响了生产良率；光铝片的厚度T6大于上述范围时，光铝片的原材料成本增加，不利于降低顶盖组件的生产制造成本。

一种可能实现的实施方式中，所述光铝片的第二表面凸设有第一加强筋，所述第一加强筋靠近所述光铝片的边沿且围设成环状。有利于提高光铝片整体的强度和刚度，节约材料用量，减轻光铝片的重量，降低生产制造成本。

一种可能实现的实施方式中，所述光铝片的中部区域开设有防爆阀安装孔，所述光铝片的第二表面还凸设有第二加强筋，所述第二加强筋的长度方向平行于所述光铝片的宽度方向，所述第二加强筋位于所述第一加强筋围成的空间内且与所述第一加强筋相连，所述第二加强筋位于所述防爆阀安装孔的外周侧。能够增强光铝片中部区域的强度，减小光铝片中部区域的变形量，防止因电芯压力导致防爆阀所在区域变形量过大，有利于提高防爆阀的稳定性和可靠性。

第二方面，本发明提供一种储能装置，包括第一方面任一项实施例提供的顶盖组件。

第三方面，本发明提供一种用电设备，包括第二方面实施例提供的储能装置，所述储能装置用于为所述用电设备供电。

本发明提供的顶盖组件、储能装置及用电设备，通过设置极柱的铝材部包括同轴设置的第一主体和第二主体，且第一主体的直径大于所述第二主体的直径，使极柱呈现一端沿径向外凸的凸台结构，第一主体的直径大于第一极柱安装孔和第二极柱安装孔的孔径，方便第一主体靠近第二主体的一侧表面与光铝片间接抵接，在第二主体插设于第一极柱安装孔和第二极柱安装孔时起到一定的限位作用，防止极柱下沉；极柱的结构简单，易于生产，且方便将极柱从光铝片远离下塑胶的一侧向下塑胶所在的方向插入第一极柱安装孔和第二极柱安装孔内，有利于提高顶盖组件和储能装置的装配效率；上塑胶可以单独注塑成型再套设于极柱的部分外周壁，有助于实现顶盖组件和储能装置的高效自动化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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是一种实施例的顶盖组件的爆炸图；

图2是一种实施例的正极柱的立体示意图；

图3是一种实施例的负极柱沿轴向的剖视图；

图4是另一种实施例的负极柱沿轴向的剖视图；

图5是一种实施例的顶盖组件的结构示意图；

图6是图5中A-A向的剖视图；

图7是图6中D处的放大图；

图8是另一种实施例的顶盖组件的结构示意图；

图9是图8中B-B向的剖视图；

图10是图9中E处的放大图；

图11是一种实施例的光铝片的结构示意图；

图12是图11中C-C向的剖视图。

附图标记说明：

1-正极柱；2-负极柱；11-铝材部；111-第一主体；1111-第一台阶；112-第二主体；12-铜材部；121-第二台阶；

3-光铝片；31-第一表面；32-第二表面；33-第一极柱安装孔；34-第一加强筋；35-第二加强筋；36-防爆阀安装孔；4-焊环；5-上塑胶；6-密封圈；7-防爆阀；8-下塑胶；81-第二极柱安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中在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，不是旨在于限制本发明。本发明所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种用电设备，包括储能装置，储能装置用于为用电设备供电，以满足用电设备的运行需求。储能装置的数量可以为一个或多个，储能装置的数量为多个时，多个储能装置之间可以串联连接、并联连接或串联和并联混合连接，以实现较大的容量和功率。

其中，用电设备可以为车辆、电子设备、生活电器等。储能装置可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等，例如储能装置可以为镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等二次电池，也可以是锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池或钠离子电池或者镁离子电池等。当该储能装置为单体电池时，其可为方形电池。

储能装置一般包括电芯、用于容纳电芯的壳体和顶盖组件，电芯顶部设有正极耳和负极耳，顶盖组件的光铝片3设有注液孔和防爆阀7，装配储能装置时，先将正极耳与正极柱1焊接连接、负极耳与负极柱2焊接连接，然后将电芯置于壳体内，并将顶盖组件与壳体焊接密封，组装成半成品电池，再经过注液、化成和容量等一系列工序即得到储能装置。

如图1至图12所示，本发明实施例提供的顶盖组件包括光铝片3、下塑胶8、极柱和上塑胶5。

光铝片3包括相互背离的第一表面31和第二表面32，光铝片3开设有贯穿第一表面31和第二表面32的第一极柱安装孔33。

下塑胶8与第二表面32连接，下塑胶8开设有与第一极柱安装孔33正对的第二极柱安装孔81。

极柱包括正极柱1和负极柱2，正极柱1和负极柱2均包括铝材部11，铝材部11包括同轴设置的第一主体111和第二主体112，第一主体111的直径大于第二主体112的直径，且第一主体111的直径大于第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81的孔径，第二主体112插设于第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81，第二主体112用于与储能装置的极耳相连，第一主体111位于第一表面31所在的一侧。可以理解的是，第二主体112可以与极耳直接相连，也可以与极耳通过其他介质或元件间接相连。

上塑胶5套设于极柱的至少部分外周壁，并与第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81的侧壁抵接，上塑胶5还与第一表面31抵接。

请参考图1，应用本发明实施例提供的极柱的顶盖组件的部分装配过程包括：将防爆阀7通过激光焊接固定到光铝片3上，将正极上塑胶5套设于正极柱1上，再将正极柱1插设于第一极柱安装孔33并装配于光铝片3上；将负极上塑胶5套设于负极柱2上，再将负极柱2插设于第一极柱安装孔33并装配于光铝片3上；将光铝片3整体翻转180°，再将正极柱1和负极柱2装配于下塑胶8的第二极柱安装孔81并进行密封，完成如图5或图8所示的顶盖组件的装配。

如图11和图12所示，光铝片3整体呈直板结构，光铝片3开设有两个第一极柱安装孔33，两个第一极柱安装孔33分别用于安装正极柱1和负极柱2，如图6或图9所示，正极柱1和负极柱2沿光铝片3的长度方向间隔分布。在顶盖组件装配于储能装置的情况下，第一表面31为背离储能装置的电芯的一侧表面，第二表面32为靠近储能装置的电芯的一侧表面。

上塑胶5套设于极柱的至少部分外周壁，且与光铝片3抵接，保证极柱和光铝片3之间的绝缘连接。在顶盖组件装配完成后，上塑胶位于第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面与光铝片3之间，由于第一主体111的直径大于第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81的孔径，因此第一主体111与光铝片3的第一表面31间接抵接，起到了限位作用，避免极柱相对于光铝片3沿自身长度方向产生位移、造成极柱下沉，防止因极柱下沉导致储能装置短路。第二主体112与极耳在光铝片3靠近电芯的一侧焊接连接，相对于现有技术中极耳与极柱在光铝片3之远离电芯的一侧焊接的加工方式，该连接方式能够有效避免顶盖组件的上塑胶5因激光焊接工艺引起的高温而发生熔融等损坏，并且有利于控制焊接熔深，降低上塑胶5的焊接不良率。

在现有技术中，极柱的两端直径较大，而中间直径较小，即极柱的两端相对于中间外凸，极柱沿轴向的截面呈“工”字型，该种结构通常需要通过冲压和数控车削工艺结合加工形成，生产工序较为复杂，增加了生产时间，不利于减少极柱的加工工序和提高极柱的生产效率。本发明实施例提供的极柱，第一主体111和第二主体112一体成型且均呈回转体结构，例如图2所示，第一主体111呈圆盘状，第二主体112呈圆柱体状，第一主体111的中心轴和第二主体112的中心轴位于同一直线上，使铝材部11呈现第一主体111相对于第二主体112的外周面沿自身径向外凸的凸台状。铝材部11仅包括第一主体111和第二主体112，结构简单，可直接通过冲压成型，大大减少了极柱的生产工序和生产时间，提高了极柱的生产效率。

在现有技术的顶盖组件装配过程中，紧固方式为注塑上塑胶5，注塑材料流入极柱的外周并成型，形成上塑胶5，该方式在注塑机上一次放置零件比较多，上料和取料空间不够，自动化实现难度大；注塑工艺需要考虑熔融塑胶冷却时间以及保压时间，注塑时间过长，注塑效率低，导致顶盖组件装配时间较长、装配成本过高；存在漏装零部件或者零部件不良时，会导致整个顶盖组件报废，造成极大浪费。本发明实施例中，上塑胶5可以单独注塑成型再套设于极柱的部分外周壁，上塑胶5一模多穴生产，减少了注塑材料用料，有助于降低成本，提高生产效率。

本发明实施例提供的顶盖组件，通过设置极柱的铝材部11包括同轴设置的第一主体111和第二主体112，且第一主体111的直径大于第二主体112的直径，使极柱呈现一端沿径向外凸的凸台结构，第一主体111的直径大于第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81的孔径，方便第一主体111靠近第二主体112的一侧表面与储能装置的光铝片3间接抵接，在第二主体112插设于第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81时起到一定的限位作用，防止极柱下沉；极柱的结构简单，易于生产，且方便将极柱从光铝片远离下塑胶的一侧向下塑胶所在的方向插入第一极柱安装孔33和第二极柱安装孔81内，有利于提高顶盖组件和储能装置的装配效率；上塑胶5可以单独注塑成型再套设于极柱的部分外周壁，有助于实现顶盖组件和储能装置的高效自动化生产。

如图7至图10所示，顶盖组件还包括焊环4和密封圈6，焊环4套设于极柱之远离第一主体111的一端的外周面，焊环4与极柱固定连接，密封圈6套设于极柱的外周侧，密封圈6嵌设于焊环4和光铝片3的第二表面32之间。

示例性地，焊环4与极柱通过激光焊接相连。具体地，在通过工装治具在正极柱1和负极柱2底面施加压力使密封圈6压缩之后，在第二表面32所在一侧通过激光焊接使正极柱1与正极焊环4相连，负极柱2与负极焊环4相连，焊环4的接触面积比焊丝更大，具有更小的接触电阻，焊接效果更好，能够承受更大的振动、电流和压力。并且，在第二表面32所在一侧进行激光焊接，能够有效避免上塑胶5因激光焊接工艺引起的高温而发生熔融等损坏，并且有利于控制焊接熔深，降低上塑胶5的焊接不良率。可以理解的是，密封圈6可以采用柔性材料或弹性材料制成，具有一定的弹性形变能力，密封圈6被紧紧压缩于焊环4和光铝片3的第二表面32之间，填充极柱与光铝片3之间的缝隙，防止储能装置内部的电解液泄露至外部。

在一个进一步的实施例中，焊环4的材质与相连的极柱的材质相同。示例性地，正极柱1采用铝材制成，负极柱2由铜铝复合材质制成，方便与电芯内部铜连接片和电芯外部铝材进行同材质焊接。负极柱2还包括铜材部12，铜材部12与第二主体112之背离第一主体111的一侧端面相连，铜材部12将第二主体112之背离第一主体111的一侧端面完全覆盖，铜材部12能够与储能装置内部的电解液直接接触进行导电，导电性能较好。在负极柱2装配于光铝片3上的情况下，铜材部12位于极柱之靠近储能装置的电芯的一侧。

正极柱1的第二主体112套设有焊环4，负极柱2的铜材部12套设有焊环4，焊环4的材质与相连的第二主体112或铜材部12的材质相同。

正极焊环4与第二主体112直接焊接，负极焊环4与铜材部12直接焊接，正极焊环4的材质与第二主体112的材质相同，负极焊环4的材质与铜材部12的材质相同，例如，正极焊环4的材质为铝，负极焊环4的材质为铜。通过设置焊环4与相连的第二主体112或铜材部12的材质相同，能够降低焊接难度和焊缝不良风险。

在一个可选的实施例中，铜材部12呈板状，且与第二主体112之背离第一主体111的一侧端面的形状和尺寸相适配。示例性地，如图3所示，铜材部12为厚度均匀的平板状结构，铜材部12完全覆盖第二主体112之背离第一主体111的一侧端面，在第二主体112之背离第一主体111的一侧端面为圆形的情况下，铜材部12呈圆柱体状且直径与第二主体112的直径相同，铜材部12的外侧壁与第二主体112的外周壁齐平，使第二主体112和铜材部12组合形成直径均匀的圆柱体结构。

通过设置板状的铜材部12，铜材部12与第二主体112之背离第一主体111的一侧端面的形状和尺寸相适配，可以通过数控车床或冷镦工艺对铜铝复合板进行加工，形成负极柱2；也可以将铜块和铝块通过摩擦焊工艺结合起来，形成负极柱2，制造工艺简单，降低了制程成本，有利于提高极柱的生产效率。

示例性地，铜材部12与铝材部11通过摩擦焊接相连。具体地，对铝块进行多工位冲压，形成包括第一主体111和第二主体112的铝材部11；对铜块胚料下料获得圆柱体状的铜材部12；将铝材部11和铜材部12同轴设置，进行摩擦焊接，使铝材部11与铜材部12相互连接，形成完整的负极柱2结构。

在该实施例中，铜材部12与铝材部11通过摩擦焊接相连，有利于保证铜材部12与铝材部11的同轴度，还提高了铜材部12与铝材部11的焊接质量，方便实现机械化和自动化生产，有利于提高极柱的生产效率。

更进一步地，铜材部12沿铝材部11的轴向方向的厚度T1满足：0.5mm≤T1≤5mm。示例性地，T1可以为0.5mm、1mm、1.5mm、5mm。

通过将铜材部12沿铝材部11的轴向方向的厚度T1设置于上述范围内，保证了铜材部12的稳定性和导电性，便于加工。在铜材部12沿铝材部11的轴向方向的厚度T1小于上述范围时，铜材部12的厚度T1较小，其稳定性和导电性较差，加工难度增大，不利于提升生产效率；在铜材部12沿铝材部11的轴向方向的厚度T1大于上述范围时，铜材部12的厚度T1较大，增大了极柱沿自身轴向的长度，不利于节省空间、提高储能装置的电芯容量。

在另一个可选的实施例中，如图4所示，极柱为冲压件，铜材部12通过冲压覆盖于第二主体112的外周面以及第一主体111靠近第二主体112的一侧表面。在该实施例中，对极柱进行冲压的过程中，冲压方向为沿铝材部11的轴向从铜材部12指向铝材部11的方向，即从铜材部12向铝材部11冲压，使铜材部12完全覆盖第二主体112的外周面，且覆盖第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面，

在该实施例中，极柱的生产制造流程包括：下料出圆柱体状的坯料，坯料包括拼接的铜层和铝层；沿铜层指向铝层的方向对坯料进行多工位凸模冲压，使铜层和铝层都减薄，且铜层附着在铝层的部分表面，形成完整的极柱结构。

通过将铜材部12沿铝材部11的轴向向靠近铝材部11的方向冲压，相比于从铝材部11至铜材部12的冲压方向，能够避免冲压过程汇总铝层向铜层的径向挤压延伸，防止储能装置的电解液从电芯向顶盖组件冲击时与铝层接触、发生电化学腐蚀，有助于提高极柱的稳定性。其中，第二主体112之靠近铜材部12的一端端面与侧壁之间圆滑过渡，请参考图4，第二主体112竖直方向的侧壁与水平方向的端面之间具有弧形过渡，能够使铝材部11和铜材部12贴合得更加紧密，铝材部11与铜材部12之间的连接稳定性和可靠性。

具体地，铜材部12覆盖于第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面的厚度为T2，铜材部12覆盖于第二主体112之背离第一主体111的一侧端面的厚度为T3，满足：0.1≤T2/T3≤0.9。

通过将铜材部12覆盖于第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面的厚度T2与铜材部12覆盖于第二主体112之背离第一主体111的一侧端面的厚度T3的比值设置于上述范围内，保证了铜材部12充分覆盖于铝材部11的外周面，防止铝材部11与储能装置的电解液接触、产生电化学腐蚀，避免影响储能装置的使用寿命。在T2与T3的比值小于上述范围时，铜材部12覆盖于第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面的厚度T2较小，容易产生磨损而使第一主体111之靠近第二主体112的一侧表面显露，可能导致铝材部11与电解液接触；在T2与T3的比值大于上述范围时，难以平衡铜材部12的用料量及铜材部12覆盖于第二主体112之背离第一主体111的一侧端面的厚度T3，可能导致T3减小、影响其稳定性和导电性，也可能增大铜材部12的用料量、影响生产成本。

在上述任一实施例的基础上，第一主体111沿自身轴向方向的厚度T4与第二主体112沿自身轴向方向的厚度T5满足：0.1≤T4/T5≤2。

通过将第一主体111沿自身轴向方向的厚度T4与第二主体112沿自身轴向方向的厚度T5的比值设置于上述范围内，保证了第一主体111的强度，使第一主体111起到限位作用，防止极柱下沉。在T4与T5的比值小于上述范围时，第一主体111沿自身轴向方向的厚度T4较小，第一主体111的强度可能较小，容易发生断裂或失效，造成极柱下沉、储能装置短路；在T4与T5的比值大于上述范围时，第一主体111占用的空间增大，不利于节省空间、提高储能装置的电芯容量。

在上述任一实施例的基础上，第二主体112的直径沿自身轴向方向从靠近第一主体111的一侧至远离第一主体111的一侧处处相等或逐渐减小，例如图3所示，第二主体112的直径沿自身轴向方向处处相等，第二主体112呈圆柱体状；又如图4所示，第二主体112的直径沿自身轴向方向从靠近第一主体111的一侧至远离第一主体111的一侧逐渐减小，第二主体112呈类圆台状。

通过设置第二主体112的直径沿自身轴向方向从靠近第一主体111的一侧至远离第一主体111的一侧处处相等或逐渐减小，方便将极柱从上至下（即从光铝片3远离电芯的一侧至靠近电芯的一侧）地插设于光铝片3，进而便于使第二主体112与极耳连接，装配简单，提高了顶盖组件和储能装置的装配效率。

其中，如图3和图4所示，第一主体111远离第二主体112的一端还设置有围绕自身中心轴连续延伸的第一台阶1111，第一台阶1111位于第一主体111的边沿且呈环状，用于放入夹具，以完成顶盖组件的装配。铜材部12远离铝材部11的一端设置有围绕自身中心轴连续延伸的第二台阶121，第二台阶121位于铜材部12端部的边沿且呈环状，第二台阶121能够避免转接片被凸起的焊缝顶住、导致转接片虚焊或焊缝宽熔深不够而降低过流能力。在一个具体的实施例中，光铝片3的厚度T6满足：1mm≤T6≤3mm。示例性地，T6可以为1mm、1.5mm、2mm、3mm。

通过将光铝片3的厚度T6设置在上述范围内，在保证光铝片3强度的同时，降低了光铝片3的厚度，实现了光铝片3的轻量化设计，降低了生产成本。光铝片3的厚度T6小于上述范围时，光铝片3的强度难以保证，光铝片3容易产生断裂等不良，影响了生产良率；光铝片3的厚度T6大于上述范围时，光铝片3的原材料成本增加，不利于降低顶盖组件的生产制造成本。

在一个实施例中，光铝片3的第二表面32凸设有第一加强筋34，第一加强筋34靠近光铝片3的边沿且围设成环状。如图11所示，光铝片3呈矩形平板状，第一加强筋34围设于光铝片3的第二表面32的边沿处，形成矩形环状结构。第一加强筋34可以通过冲压成型，例如图12所示，通过冲压成型的第一加强筋34相对于第一表面31凹陷，且相对于第二表面32外凸，避免影响后期在第一表面31粘贴绝缘顶贴片。

在该实施例中，通过在光铝片3上设置第一加强筋34，有利于提高光铝片3整体的强度和刚度，节约材料用量，减轻光铝片3的重量，降低生产制造成本。

在一个进一步的实施例中，光铝片3的中部区域开设有防爆阀安装孔36，光铝片3的第二表面32还凸设有第二加强筋35，第二加强筋35的长度方向平行于光铝片3的宽度方向，第二加强筋35位于第一加强筋34围成的空间内且与第一加强筋34相连，第二加强筋35位于防爆阀安装孔36的外周侧。其中，光铝片3的中部区域可以为光铝片3的几何中心所在区域，防爆阀安装孔36用于容置防爆阀7。第二加强筋35可以通过冲压成型，例如图12所示，通过冲压成型的第二加强筋35相对于第一表面31凹陷，且相对于第二表面32外凸。

第二加强筋35位于第一加强筋34围成的矩形空间内，且第二加强筋35的两端分别与第一加强筋34相连。第二加强筋35的数量可以为一个或多个，例如图12中所示，第二加强筋35的数量为两个，两个第二加强筋35间隔分布，分别位于防爆阀安装孔36沿光铝片3长度方向的两侧。

在该实施例中，通过在防爆阀安装孔36的外周侧设置第二加强筋35，能够增强光铝片3中部区域的强度，减小光铝片3中部区域的变形量，防止因电芯压力导致防爆阀7所在区域变形量过大，有利于提高防爆阀7的稳定性和可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (15)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括：

光铝片，包括相互背离的第一表面和第二表面，所述光铝片开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的第一极柱安装孔；

下塑胶，与所述第二表面连接，所述下塑胶开设有与所述第一极柱安装孔正对的第二极柱安装孔；

极柱，包括正极柱和负极柱，所述正极柱和所述负极柱均包括铝材部，所述铝材部包括同轴设置的第一主体和第二主体，所述第一主体的直径大于所述第二主体的直径，且所述第一主体的直径大于所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔的孔径，所述第二主体插设于所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔，所述第二主体用于与储能装置的极耳相连，所述第一主体位于所述第一表面所在的一侧；

上塑胶，套设于所述极柱的至少部分外周壁，并与所述第一极柱安装孔和所述第二极柱安装孔的侧壁抵接，所述上塑胶还与所述第一表面抵接。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括焊环和密封圈，所述焊环套设于所述极柱之远离所述第一主体的一端的外周面，所述焊环与所述极柱固定连接，所述密封圈套设于所述极柱的外周侧，所述密封圈嵌设于所述焊环和所述光铝片的所述第二表面之间。

3.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述焊环的材质与相连的所述极柱的材质相同。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述负极柱还包括铜材部，所述铜材部与所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面相连。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述铜材部呈板状，且与所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面的形状和尺寸相适配。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述铜材部沿所述铝材部的轴向方向的厚度T1满足：0.5mm≤T1≤5mm。

7.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱为冲压件，所述铜材部通过冲压覆盖于所述第二主体的外周面以及所述第一主体靠近所述第二主体的一侧表面。

8.根据权利要求7所述的顶盖组件，其特征在于，所述铜材部覆盖于所述第一主体之靠近所述第二主体的一侧表面的厚度为T2，所述铜材部覆盖于所述第二主体之背离所述第一主体的一侧端面的厚度为T3，满足：0.1≤T2/T3≤0.9。

9.根据权利要求1至8任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一主体沿自身轴向方向的厚度T4与所述第二主体沿自身轴向方向的厚度T5满足：0.1≤T4/T5≤2。

10.根据权利要求1至8任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述第二主体的直径沿自身轴向方向从靠近所述第一主体的一侧至远离所述第一主体的一侧处处相等或逐渐减小。

11.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述光铝片的厚度T6满足：1mm≤T6≤3mm。

12.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述光铝片的第二表面凸设有第一加强筋，所述第一加强筋靠近所述光铝片的边沿且围设成环状。

13.根据权利要求12所述的顶盖组件，其特征在于，所述光铝片的中部区域开设有防爆阀安装孔，所述光铝片的第二表面还凸设有第二加强筋，所述第二加强筋的长度方向平行于所述光铝片的宽度方向，所述第二加强筋位于所述第一加强筋围成的空间内且与所述第一加强筋相连，所述第二加强筋位于所述防爆阀安装孔的外周侧。

14.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求1至13任一项所述的顶盖组件。

15.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求14所述的储能装置，所述储能装置用于为所述用电设备供电。