CN116581443A - 储能装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种储能装置及用电设备，涉及储能技术领域。储能装置包括壳体、电极组件、端盖组件和集流盘。壳体包括具有开口的容纳腔，电极组件容置于容纳腔内，端盖组件包括端盖板和防爆阀，端盖板连接于壳体，且封闭开口。端盖板具有泄气孔、第一下沉槽和第二下沉槽，泄气孔贯穿第二下沉槽的第二槽底面和端盖板的第二表面。防爆阀容置于第二下沉槽内，且封闭泄气孔。集流盘设于容纳腔内，且分别与电极组件和端盖板电连接。集流盘具有排气结构。沿端盖组件的厚度方向，第一下沉槽在集流盘的第四表面所在平面上的正投影至少覆盖排气结构。

Description

储能装置及用电设备

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种储能装置及包括该储能装置的用电设备。

背景技术

电池作为一种新能源电池，具有能量密度大、循环寿命长、安全性好、绿色环保等诸多优点，得到了广泛应用。随着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，尤其是对于循环性能和安全性能的要求。

相关技术中，电池通常是由电池顶盖、电极组件和壳体组成。实际生产过程是分别制作电池顶盖，电极组件和壳体，然后使用集流盘分别焊接电池顶盖的极柱和电极组件的极耳，再将电极组件放入壳体内，再用电池顶盖盖合壳体的开口后焊接密封，以形成电池的基本结构。之后，采用人工注液的方式，通过设置于电池顶盖上的注液孔加注电解液，并在完成之后对注液孔进行焊接密封。

而在电池的循环使用过程中，会因各种原因比如电解液的分解、壳体内水分超标等产生气体，造成循环寿命和倍率性能变差。相关技术中，通常在电池顶盖上设置防爆阀，当电池内的气体达到防爆点临界值时，防爆阀被气体冲破，以及时释放壳体内的气体，避免电池发生爆炸。

然而，由于电池内部产生气体的压强较大，气体会冲击集流盘，使得集流盘与电池顶盖贴合而封堵防爆阀所在的泄气通道，造成气体无法及时地泄出。

发明内容

本申请实施例提供一种储能装置及用电设备，以解决相关技术中存在的集流盘容易封堵泄气通道，造成气体无法及时泄出的问题。

本申请实施例的储能装置，包括壳体、电极组件、端盖组件和集流盘；壳体包括具有开口的容纳腔；电极组件容置于所述容纳腔内；端盖组件包括端盖板和防爆阀，所述端盖板连接于所述壳体，且封闭所述开口；所述端盖板具有朝向所述电极组件的第一表面和与所述第一表面背向设置的第二表面，所述端盖板具有泄气孔、第一下沉槽和第二下沉槽，所述第一下沉槽由所述第一表面向所述第二表面的方向凹陷，所述第二下沉槽由所述第一下沉槽的第一槽底面向所述第二表面的方向凹陷，所述泄气孔贯穿所述第二下沉槽的第二槽底面和所述第二表面；所述防爆阀容置于所述第二下沉槽内，且封闭所述泄气孔；集流盘设于所述容纳腔内，且分别与所述电极组件和所述端盖板电连接；所述集流盘具有朝向所述电极组件的第三表面和与所述第三表面背向设置的第四表面；所述集流盘还具有贯穿所述第三表面和所述第四表面的排气结构；其中，沿所述端盖组件的厚度方向，所述第一下沉槽在所述第四表面所在平面上的正投影至少覆盖所述排气结构。

于本申请实施例中，第二下沉槽是由第一下沉槽的第一槽底面向第二表面的方向凹陷形成，且泄气孔贯穿第二下沉槽的第二槽底面和端盖板的第二表面，那么对于第一下沉槽来说，其相当于增大了泄气孔靠近集流盘一端的开孔面积。又由于沿端盖组件的厚度方向，第一下沉槽在第四表面所在平面上的正投影至少覆盖排气结构，因而当储能装置内部产生的气体冲击集流盘，使得集流盘与端盖板的第一表面贴合时，由于泄气孔靠近集流盘一端的开孔面积增大，泄气孔不容易被集流盘封堵，使得气体能够通过集流盘的排气结构而快速地由泄气孔排出，避免热失控气体得不到及时释放，导致储能装置发生爆炸。

根据本申请的一些实施方式，所述第一下沉槽具有朝向所述电极组件的第一槽开口，所述第二下沉槽具有朝向所述电极组件的第二槽开口；

沿所述端盖组件的厚度方向，所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影落在所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内。

于本申请实施例中，由于第二槽开口在第四表面所在平面上的正投影落在第一槽开口在第四表面所在平面上的正投影内，因而第二下沉槽是设置在第一下沉槽的内部，防爆阀容置于第二下沉槽，且被第一下沉槽环绕，如此可提高防爆阀与端盖板连接的牢固性和稳定性，确保防爆阀在受到气体冲击时的爆破质量。

根据本申请的一些实施方式，所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影形状与所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影形状相同，且两个所述正投影形状的几何中心重合。

于本申请实施例中，两个正投影形状相同，且几何中心重合，便于在端盖板上加工出第一下沉槽和第二下沉槽，例如采用铣削加工，加工效率得到提高。

根据本申请的一些实施方式，所述端盖组件还包括：

加强结构，凸设于所述第一槽底面，且环绕设置于所述第二下沉槽的第二槽开口的外周。

于本申请实施例中，一方面，由于端盖板设置了第一下沉槽，导致端盖板的泄气孔的边缘位置变薄，结构强度降低，通过在第一槽底面设置加强结构，该加强结构环绕设置于第二下沉槽的第二槽开口的外周，提高了泄气孔的边缘位置的结构强度；另一方面，由于加强结构朝着集流盘的方向凸设于第一槽底面，可避免当集流盘受气体挤压持续向第一下沉槽内部移动而封堵泄气孔。

根据本申请的一些实施方式，所述加强结构包括：

多个加强凸起，凸设于所述第一槽底面，且多个所述加强凸起沿所述第二下沉槽的第二槽开口的外周依次布置；以及

多个连接筋，沿多个所述加强凸起的布置方向，相邻的两个所述加强凸起之间连接有一个所述连接筋。

于本申请实施例中，多个加强凸起沿第二下沉槽的外周依次布置，且沿着多个加强凸起的布置方向，相邻的两个加强凸起之间连接有一个连接筋，连接筋可将相邻的两个加强凸起连接，使得加强结构整体的结构强度得到提升。同时，两个加强凸起之间的空间可供储能装置内部产生的气体通过，避免了由于第一下沉槽内设置了加强结构而阻挡气体的问题。

根据本申请的一些实施方式，多个所述加强凸起中的至少部分所述加强凸起与所述集流盘的所述第四表面抵接。

于本申请实施例中，由于多个加强凸起中的至少部分加强凸起与集流盘的第四表面抵接，当气体冲击集流盘时，与集流盘抵接的加强凸起可起到很好的止挡作用，防止集流盘由于气体冲击向端盖板的第一表面贴合，进而避免集流盘封堵泄气孔，影响气体及时泄出。

根据本申请的一些实施方式，所述端盖组件还包括保护片；

所述端盖板由所述第二表面向所述第一表面的方向凹陷形成第三下沉槽，所述第三下沉槽具有第三槽底面，所述泄气孔贯穿所述第三槽底面；

所述保护片容置于所述第三下沉槽，且贴合于所述第三槽底面。

于本申请实施例中，保护片容置于第三下沉槽，这样可减小端盖组件的厚度，使得端盖组件并不会过多占用储能装置的高度方向的体积，有利于提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施方式，所述第一下沉槽具有朝向所述电极组件的第一槽开口，所述第二下沉槽具有朝向所述电极组件的第二槽开口，所述第三下沉槽具有背向所述电极组件的第三槽开口；

沿所述端盖组件的厚度方向，所述第三槽开口、所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影均落在所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内，且所述第三槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影落在所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内。

根据本申请的一些实施方式，所述第一下沉槽具有第一槽侧面，所述第一槽侧面连接于所述第一槽底面，且自所述第一槽底面朝向远离所述泄气孔轴线的方向倾斜延伸至所述第一表面。

于本申请实施例中，第一下沉槽的第一槽侧面自第一槽底面朝向远离泄气孔轴线的方向倾斜延伸至第一表面，使得第一槽开口形成外扩的结构，一方面，第一槽开口的面积更大，使得第一槽开口在集流盘的第四表面所在平面上的正投影尽可能多地涵盖排气孔，进一步避免了由于集流盘被气体冲击而封堵泄气孔；另一方面，由于第一槽侧面是朝着远离泄气孔轴线的方向倾斜，故第一槽侧面可起到引导气体的作用，以使储能装置内部产生的气体以更快的速度从泄气孔排出。

根据本申请的一些实施方式，所述第二下沉槽具有第二槽侧面，所述第二槽侧面包括竖直段和倾斜段；

所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向的一端连接于所述第二槽底面，且所述竖直段与所述第二槽底面垂直；所述防爆阀设置于所述竖直段与所述第二槽底面围成的空间内；

所述倾斜段连接于所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向的另一端，且自所述竖直段朝向远离泄气孔轴线的方向倾斜延伸至所述第一槽底面。

于本申请实施例中，第二槽侧面分成了竖直段和倾斜段，倾斜段自竖直段朝向远离泄气孔轴线的方向倾斜延伸至第一槽底面，因而倾斜段可起到引导气体流动的作用，以使储能装置内部产生的气体以更快的速度从泄气孔排出。

根据本申请的一些实施方式，所述防爆阀的厚度小于或等于所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向上的尺寸。

于本申请实施例中，防爆阀的厚度小于或等于竖直段沿端盖组件的厚度方向上的尺寸，故防爆阀不会超出竖直段，又由于竖直段垂直于第二槽底面，竖直段能够对防爆阀进行限位，提高防爆阀安装在第二下沉槽内的稳定性。

根据本申请的一些实施方式，所述端盖板还具有贯穿所述第一表面和所述第二表面的连接孔；所述集流盘包括：

盘本体，所述盘本体沿其厚度方向的两侧表面分别为所述第三表面和所述第四表面；所述第三表面与所述电极组件电连接，所述排气结构沿所述盘本体的厚度方向贯穿所述盘本体；以及

端盖连接部，位于所述第四表面的几何中心，且凸设于所述第四表面，并插入所述连接孔内。

于本申请实施例中，端盖连接部插入端盖板的连接孔内，提高了端盖板与集流盘之间的连接强度，确保了端盖板与集流盘之间的焊接质量，提升了储能装置的可靠性。

根据本申请的一些实施方式，所述盘本体为圆盘状，且由所述第四表面向所述第三表面的方向凹陷形成至少三个凹槽，每个所述凹槽自所述端盖连接部沿所述盘本体的径向延伸。

于本申请实施例中，由于盘本体由第四表面向第三表面的方向凹陷形成至少三个凹槽，使得第四表面与第三表面之间在凹槽处形成减薄区域。当通过焊接方式将盘本体与电极组件进行焊接时，焊接能量更容易穿过减薄区域实现盘本体与电极组件的极耳焊接连接。

根据本申请的一些实施方式，所述盘本体还具有分别连接于所述第三表面和所述第四表面的外周面，每个所述凹槽贯穿所述外周面。

于本申请实施例中，每个凹槽均贯穿盘本体的外周面，如此储能装置内产生的气体可通过盘本体的外周面与壳体的内周面之间的间隙进入凹槽内，至少三个凹槽可起到分流气体的作用，避免大量气体无法通过防爆阀排出而出现储能装置爆炸。

根据本申请的一些实施方式，所述排气结构包括至少三组排气孔，每组所述排气孔包括多个排气孔；

沿所述盘本体的周向，相邻的两个所述凹槽之间设有一组所述排气孔。

根据本申请的一些实施方式，沿所述端盖组件的厚度方向，所述第一下沉槽在所述第四表面所在平面上的正投影落在相邻的两个凹槽之间，且覆盖一组所述排气孔中的至少部分所述排气孔。

根据本申请的一些实施方式，所述集流盘与所述端盖板之间还设有定位结构，所述定位结构包括：

定位凸起，设置于所述集流盘和所述端盖板的其中一个；

定位槽，设置于所述集流盘和所述端盖板的另一个，所述定位凸起插入所述定位槽内。

于本申请实施例中，集流盘与端盖板之间设有定位结构，在组装集流盘与端盖板时，定位结构起到了很好的定位作用，防止在组装过程中，集流盘与端盖板发生错位，进而导致在壳体的高度方向上，第一下沉槽与集流盘的排气结构错开，影响气体及时泄出。

根据本申请的一些实施方式，所述储能装置为圆柱电池。

本申请实施例的用电设备，包括上述任一项所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。

附图说明

图1是根据一示例性实施方式示出的一种户用储能系统的结构示意图。

图2是根据本申请第一示例性实施方式示出的一种圆柱单体电池的结构示意图。

图3是图2的分解示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的端盖组件的分解示意图。

图5是图4中X1处的局部放大图。

图6是根据一示例性实施方式示出的一种集流盘的结构示意图。

图7是图3中X2处的局部放大图。

图8是根据一示例性实施方式示出的端盖板的俯视示意图。

图9是图8中沿A-A的剖视图。

图10是图8中沿A-A的另一示例性实施方式的剖视图。

图11是图10中X3处的局部放大图。

图12是根据第二示例性实施方式示出的端盖板与集流盘组装后的结构示意图。

图13是根据第三示例性实施方式示出的端盖板的结构示意图。

图14是图13中X4处的局部放大图。

图15是根据第四示例性实施方式示出的端盖板的结构示意图。

图16是图15中X5处的局部放大图。

其中，附图标记说明如下：

1、储能装置；

2、电能转换装置；

3、用户负载；

100、壳体；101、开口；110、容纳腔；

300、电极组件；

500、端盖组件；510、端盖板；511、第一表面；512、第二表面；513、泄气孔；514、连接孔；515、第一下沉槽；515a、第一槽底面；515b、第一槽开口；515c、第一槽侧面；516、第二下沉槽；516a、第二槽底面；516b、第二槽开口；516c、第二槽侧面；516c-1、竖直段；516c-2、倾斜段；517、第三下沉槽；517a、第三槽底面；517b、第三槽开口；520、防爆阀；530、加强结构；531、加强凸起；532、连接筋；540、保护片；

700、集流盘；710、端盖连接部； 720、盘本体； 723、凹槽；733、第三表面；734、第四表面；735、排气结构；735a、排气孔；736、外周面；

900、定位结构；910、定位凸起；920、定位槽；

D、厚度方向。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

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，再基于未来应用需要以特定的能量形式释放出来。

目前的绿色能源主要包括光能、风能、水势等，而光能和风能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题，会造成绿色电网的电压不稳定（用电高峰时电不够，用电低谷时电太多），而不稳定的电压会对电力造成损害，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。

而要解决用电需求不足或电网接纳能力不足的问题，就必须依赖储能装置。即通过储能装置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，需要的时候再将储能装置存储的能量转化为电能释放出来，简单来说，储能装置就类似一个大型“充电宝”，在光能、风能充足时，将电能储存起来，需要时再释放存储的电能。

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。

以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明，图1示出了一种户用储能系统，该户用储能系统包括储能装置1和电能转换装置2（比如光伏板），以及用户负载3（比如路灯、家用电器等），储能装置1为一小型储能箱，可通过壁挂方式安装于室外墙壁。具体的，电能转换装置2可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能，并通过储能装置1进行存储，进而在电价高峰时供给用户负载3进行使用，或者在电网断电/停电时供给用户负载3进行使用。

而结合上述所述的通过物理或者电化学的手段进行能量存储的情况，以电化学储能为例，储能装置1包括至少一组化学电池，利用化学电池内的化学元素做储能介质，以通过储能介质的化学反应或者变化实现充放电的过程。简单来说就是把光能、风能产生的电能通过储能介质的化学反应或者变化存在至少一组化学电池中，在外部电能的使用达到高峰时再通过储能介质的化学反应或者变化将至少一组化学电池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。

本申请实施方式提供了一种储能装置1，该储能装置1可以是但不限于单体电池，包括该单体电池的电池模组、电池包、电池系统等。而对于单体电池，其可以为锂离子二次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等。当该储能装置1为单体电池时，其可为方形单体电池、圆柱单体电池。接下来以储能装置1为圆柱单体电池为例，对储能装置1进行详细解释。

如图2和图3所示，本申请实施例的储能装置1包括壳体100、电极组件300、端盖组件500以及集流盘700。壳体100包括具有开口101的容纳腔110，电极组件300容置于容纳腔110内，端盖组件500连接于壳体100，且封闭容纳腔110的开口101。集流盘700设于容纳腔110内，且分别与端盖组件500和电极组件300电连接。

可以理解的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

其中，壳体100可以为一端具有开口101的筒状结构，此时储能装置1包括一个端盖组件500，该端盖组件500密封该开口101。当然，壳体100也可以是两端具有开口101的筒状结构，此时储能装置1可以包括一个端盖组件500和一个盖板，或者储能装置1包括两个端盖组件500，如此，一个端盖组件500和一个盖板，或者两个端盖组件500能够分别对壳体100的两个开口101进行密封。

其中，端盖组件500可以包括端盖板510、防爆阀520和保护片540。端盖板510连接于壳体100，且密封容纳腔110的开口101。对于端盖板510与壳体100的连接方式可以采用焊接。端盖板510的形状与开口101的形状相适配。当储能装置1为圆柱单体电池时，端盖板510的形状为圆盘状。

端盖板510具有朝向电极组件300的第一表面511和与第一表面511背向设置的第二表面512，端盖板510还设有贯穿第一表面511和第二表面512的泄气孔513，防爆阀520封闭泄气孔513。防爆阀520用于排出壳体100的容纳腔110中产生的有害气体，以提高储能装置1的安全性。

端盖板510还设有注液孔（图中未示出），注液孔贯穿端盖板510的第一表面511和第二表面512。在端盖组件500密封容纳腔110的开口101后，通过注液孔可向壳体100的容纳腔110内注入电解液。而在完成电解液的注入后，可以采用密封件对注液孔进行密封，以避免电解液发生泄露的情况。其中，为了避免密封件从注液孔蹦出的情况，端盖板510的第二表面512可以焊接有遮挡注液孔的盖片（图中未示出）。

其中，电极组件300包括正极片、负极片和隔离膜。单体电芯主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP或PE等。此外，电极组件300可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

正极极耳和负极极耳可以位于电极组件300的同一端（例如方形单体电池），也可以位于电极组件300的不同端（例如圆柱单体电池）。当正极极耳和负极极耳位于电极组件300的同一端时，端盖板510的第二表面512可以凸设有正极柱和负极柱，且正极柱与正极极耳连接，负极柱与负极极耳连接，以通过正极柱和负极柱实现电极组件300的电能的输出。当正极极耳和负极极耳分别位于电极组件300的两端时，正极极耳和负极极耳的其中一个与端盖组件500设置的极柱连接，正极极耳和负极极耳的另一个与壳体100的底部或另一个端盖组件500设置的极柱连接。与正极极耳连接的极柱作为正极柱，与负极极耳连接的极柱作为负极柱。

需要说明的是，电极组件300的正极极耳可以通过一个集流盘700与正极柱连接，电极组件300的负极极耳可以通过另一个集流盘700与负极柱连接。

如图4和图5所示，端盖板510还具有第一下沉槽515和第二下沉槽516。第一下沉槽515由第一表面511向第二表面512的方向凹陷，第二下沉槽516由第一下沉槽515的第一槽底面515a向第二表面512的方向凹陷。泄气孔513贯穿第二下沉槽516的第二槽底面516a和第二表面512；防爆阀520容置于第二下沉槽516内，且封闭泄气孔513。

如图3和图6所示，集流盘700设于容纳腔110内，且分别与电极组件300和端盖板510电连接。集流盘700具有朝向电极组件300的第三表面733和与第三表面733背向设置的第四表面734；集流盘700还具有贯穿第三表面733和第四表面734的排气结构735。

其中，沿端盖组件500的厚度方向D，第一下沉槽515在第四表面734所在平面上的正投影至少覆盖排气结构735。

需要说明的是，本申请中的术语“正投影”是指平行投射线垂直于投影面。

于本申请实施例中，第二下沉槽516是由第一下沉槽515的第一槽底面515a向第二表面512的方向凹陷形成，且泄气孔513贯穿第二下沉槽516的第二槽底面516a和端盖板510的第二表面512，那么对于第一下沉槽515来说，其相当于增大了泄气孔513靠近集流盘700一端的开孔面积。又由于沿端盖组件500的厚度方向D，第一下沉槽515在第四表面734所在平面上的正投影至少覆盖排气结构735，因而当储能装置1内部产生的气体冲击集流盘700，使得集流盘700与端盖板510的第一表面511贴合时，由于泄气孔513靠近集流盘700一端的开孔面积增大，泄气孔513不容易被集流盘700封堵，使得气体能够通过集流盘700的排气结构735而快速地由泄气孔513排出，避免热失控气体得不到及时释放，导致储能装置1发生爆炸。

返回参阅图4和图5，进一步地，第一下沉槽515具有朝向电极组件300的第一槽开口515b，第二下沉槽516具有朝向电极组件300的第二槽开口516b；沿端盖组件500的厚度方向D，第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影落在第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影内。

于本申请实施例中，由于第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影落在第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影内，因而第二下沉槽516是设置在第一下沉槽515的内部，防爆阀520容置于第二下沉槽516，且被第一下沉槽515环绕，如此可提高防爆阀520与端盖板510连接的牢固性和稳定性，确保防爆阀520在受到气体冲击时的爆破质量。

当然，在其他实施例中，沿端盖组件500的厚度方向D，第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影与第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影也可以是部分重叠。

进一步地，第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影形状与第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影形状相同，且两个正投影形状的几何中心重合。

于本申请实施例中，两个正投影形状相同，且几何中心重合，因此方便在端盖板510上加工出第一下沉槽515和第二下沉槽516，例如通过铣削加工，加工效率得到提高。

可选地，第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影形状与第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影形状可以为椭圆形或腰圆型或圆形等。

可选地，泄气孔513在第四表面734所在平面上的正投影形状、第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影形状、第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影形状可以相同，且三个正投影形状的几何中心重合。

于本申请实施例中，三个正投影形状均为腰圆型。

需要说明的是，腰圆型是指过圆心将一个圆平分成两个半圆弧且相互反向平移，用二根等长平行线将两个半圆弧的端点连接而形成的封闭图形。

当然，在其他实施例中，泄气孔513在第四表面734所在平面上的正投影形状、第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影形状、第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影形状也可以不同，例如第一槽开口515b的形状可以为圆形，第二槽开口516b和泄气孔513的形状可以为腰圆型。

如图5所示，端盖组件500还包括加强结构530，加强结构530朝着集流盘700的方向凸设于第一槽底面515a，且环绕设置于第二下沉槽516的第二槽开口516b的外周。

一方面，由于端盖板510设置了第一下沉槽515，导致端盖板510的泄气孔513的边缘位置变薄，结构强度降低，本申请实施例中通过在第一槽底面515a设置加强结构530，该加强结构530环绕设置于第二下沉槽516的第二槽开口516b的外周，提高了泄气孔513的边缘位置的结构强度；另一方面，由于加强结构530朝着集流盘700的方向凸设于第一槽底面515a，可避免当集流盘700受热失控气体挤压持续向第一下沉槽515内部移动而封堵泄气孔513。

请继续参阅图5，加强结构530包括多个加强凸起531和多个连接筋532，多个加强凸起531凸设于第一槽底面515a，且多个加强凸起531沿第二下沉槽516的外周依次布置；沿多个加强凸起531的布置方向，相邻的两个加强凸起531之间连接有一个连接筋532。

于本申请实施例中，多个加强凸起531沿第二下沉槽516的第二槽开口516b的外周依次布置，且沿着多个加强凸起531的布置方向，相邻的两个加强凸起531之间连接有一个连接筋532，连接筋532可将相邻的两个加强凸起531连接，使得加强结构530整体的结构强度得到提升。同时，两个加强凸起531之间的空间可供储能装置1内部产生的热失控气体通过，避免了由于第一下沉槽515内设置了加强结构530而阻挡气体流动的问题。

作为一示例，加强凸起531的形状可以为矩形块。沿着多个加强凸起531的布置方向，相邻的两个连接筋532分别连接于同一个加强凸起531的相反两侧表面。

在一实施方式中，多个加强凸起531中的至少部分加强凸起531还可以伸出于端盖板510的第一表面511，且与集流盘700的第四表面734抵接。

于本申请实施例中，由于多个加强凸起531中的至少部分加强凸起531与集流盘700的第四表面734抵接，当热失控气体冲击集流盘700时，与集流盘700抵接的加强凸起531可起到很好的止挡作用，防止集流盘700由于气体冲击向端盖板510的第一表面511贴合，进而避免集流盘700封堵泄气孔513，影响热失控气体及时泄出。

如图4和图6所示，端盖板510还具有贯穿第一表面511和第二表面512的连接孔514。集流盘700包括盘本体720和端盖连接部710，盘本体720沿其厚度方向的两侧表面分别为第三表面733和第四表面734；第三表面733与电极组件300电连接，排气结构735沿盘本体720的厚度方向贯穿盘本体720； 端盖连接部710位于第四表面734的几何中心，且凸设于第四表面734，并插入连接孔514内。

于本申请实施例中，端盖连接部710插入端盖板510的连接孔514内，提高了端盖板510与集流盘700之间的连接强度，确保了端盖板510与集流盘700之间的焊接质量，提升了储能装置1的可靠性。

作为一示例，盘本体720的形状可以为圆盘状。当然，在其他实施例中，盘本体720的形状还可以为矩形、六边形、八边形等。

可选地，端盖连接部710的形状可以为圆柱型。端盖连接部710的底面与盘本体720的第四表面734连接，且端盖连接部710的轴线与盘本体720的第四表面734垂直，并通过盘本体720的几何中心。

如图6所示，盘本体720由第四表面734向第三表面733的方向凹陷形成至少三个凹槽723，每个凹槽723自端盖连接部710沿盘本体720的径向延伸。

于本申请实施例中，由于盘本体720由第四表面734向第三表面733的方向凹陷形成至少三个凹槽723，使得第四表面734与第三表面733之间在凹槽723处形成减薄区域。当通过焊接方式将盘本体720与电极组件300的极耳进行焊接时，焊接能量更容易穿过减薄区域实现盘本体720与电极组件300的极耳焊接连接。

可选地，沿着盘本体720的周向，每相邻的两个凹槽723之间形成一夹角，至少三个夹角相等。

如图6所示，盘本体720还具有分别连接于第三表面733和第四表面734的外周面736，每个凹槽723贯穿外周面736。

一般来说，集流盘700的外周面736与壳体100的内周面之间并不是紧密贴合，而是具有间隙。于本申请实施例中，每个凹槽723均贯穿盘本体720的外周面736，如此储能装置1内产生的气体可通过盘本体720的外周面736与壳体100的内周面之间的间隙进入凹槽723内，至少三个凹槽723可起到分流气体的作用，避免大量气体无法通过防爆阀520排出而出现储能装置1爆炸。

排气结构735包括至少三组排气孔735a，每组排气孔735a包括多个排气孔735a。沿盘本体720的周向，相邻的两个凹槽723之间设有一组排气孔735a。

沿端盖组件500的厚度方向D，第一下沉槽515在第四表面734所在平面上的正投影落在相邻的两个凹槽723之间，且覆盖一组排气孔735a中的至少部分排气孔735a。

如图7所示，端盖板510由第二表面512向第一表面511的方向凹陷形成第三下沉槽517，第三下沉槽517具有第三槽底面517a，泄气孔513贯穿第三槽底面517a；保护片540容置于第三下沉槽517，且贴合于第三槽底面517a。

于本申请实施例中，保护片540容置于第三下沉槽517，这样可减小端盖组件500的厚度，使得端盖组件500并不会过多占用储能装置1的高度方向（即端盖组件500的厚度方向D）的体积，有利于提高电池能量密度。

可选地，保护片540背向电极组件300的一侧表面与端盖板510的第二表面512齐平，如此保护片540完全容置于第三下沉槽517内而不凸出于端盖板510的第二表面512。一方面，可使端盖组件500更加美观；另一方面，可进一步减小端盖组件500的厚度。

如图8和图9所示，第一下沉槽515具有朝向电极组件300的第一槽开口515b，第二下沉槽516具有朝向电极组件300的第二槽开口516b，第三下沉槽517具有背向电极组件300的第三槽开口517b；

沿端盖组件500的厚度方向D，第三槽开口517b、第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影均落在第一槽开口515b在第四表面734所在平面上的正投影内，且第三槽开口517b在第四表面734所在平面上的正投影落在第二槽开口516b在第四表面734所在平面上的正投影内。

如图10和图11所示，第一下沉槽515具有第一槽侧面515c，第一槽侧面515c连接于第一槽底面515a，且自第一槽底面515a朝向远离泄气孔513轴线的方向倾斜延伸至第一表面511。

于本申请实施例中，第一下沉槽515的第一槽侧面515c自第一槽底面515a朝向远离泄气孔513轴线的方向倾斜延伸至第一表面511，使得第一槽开口515b形成外扩的结构，一方面，第一槽开口515b的面积更大，使得第一槽开口515b在集流盘700的第四表面734所在平面上的正投影尽可能多地涵盖排气孔735a，进一步避免了由于集流盘700被热失控气体冲击而封堵泄气孔513；另一方面，由于第一槽侧面515c是朝着远离泄气孔513轴线的方向倾斜，故第一槽侧面515c可起到引导气体流动的作用，以使储能装置1内部产生的气体以更快的速度从泄气孔513排出。

进一步地，请继续参阅图11，第二下沉槽516具有第二槽侧面516c，第二槽侧面516c包括竖直段516c-1和倾斜段516c-2；竖直段516c-1沿端盖组件500的厚度方向D的一端连接于第二槽底面516a，且竖直段516c-1与第二槽底面516a垂直；防爆阀520设置于竖直段516c-1与第二槽底面516a围成的空间内；倾斜段516c-2连接于竖直段516c-1沿端盖组件500的厚度方向D的另一端，且自竖直段516c-1朝向远离泄气孔513轴线的方向倾斜延伸至第一槽底面515a。

于本申请实施例中，第二槽侧面516c分成了竖直段516c-1和倾斜段516c-2，倾斜段516c-2自竖直段516c-1朝向远离泄气孔513轴线的方向倾斜延伸至第一槽底面515a，因而倾斜段516c-2可起到引导气体流动的作用，以使储能装置1内部产生的气体以更快的速度从泄气孔513排出。

进一步地，防爆阀520的厚度小于或等于竖直段516c-1沿端盖组件500厚度方向D上的尺寸。

于本申请实施例中，防爆阀520的厚度小于或等于竖直段516c-1沿端盖组件500厚度方向D上的尺寸，故防爆阀520不会超出竖直段516c-1，又由于竖直段516c-1垂直于第二槽底面516a，竖直段516c-1能够对防爆阀520进行限位，提高防爆阀520安装在第二下沉槽516内的稳定性。

当然，在其他实施例中，第一槽侧面515c也可以垂直于第一槽底面515a，第二槽侧面516c也可以垂直于第二槽底面516a。

如图12所示，第二实施方式的端盖板510和集流盘700与第一实施方式相比，相同之处不再赘述，其不同之处在于：

集流盘700与端盖板510之间还设有定位结构900，定位结构900包括定位凸起910和定位槽920。定位凸起910设置于集流盘700和端盖板510的其中一个，定位槽920设置于集流盘700和端盖板510的另一个，定位凸起910插入定位槽920内，并且限位配合。

于本申请实施例中，集流盘700与端盖板510之间设有定位结构900，在组装集流盘700与端盖板510时，定位结构900起到了很好的定位作用，防止在组装过程中，集流盘700与端盖板510发生错位，进而导致在壳体100的高度方向上，第一下沉槽515与集流盘700的排气结构735错开，影响气体及时泄出。

于本申请实施例中，定位凸起910设置于集流盘700，定位槽920设置于端盖板510。进一步地，定位凸起910凸设于集流盘700的盘本体720的第四表面734，定位槽920由端盖板510的第一表面511向第二表面512凹陷，且定位槽920的槽开口朝向集流盘700。

如图13和图14所示，第三实施方式的端盖板510与第一实施方式相比，相同之处不再赘述，其不同之处在于：

加强凸起531为套筒型，加强凸起531的轴线垂直于第一槽底面515a。沿多个加强凸起531的布置方向，相邻的两个连接筋532分别与加强凸起531的外周表面连接。

如图15和图16所示，第三实施方式的端盖板510与第一实施方式相比，相同之处不再赘述，其不同之处在于：

加强凸起531为半环形，每个半环形的开口均朝向泄气孔513，且加强凸起531的轴线垂直于第一槽底面515a。沿多个加强凸起531的布置方向，相邻的两个连接筋532分别与加强凸起531的外周表面连接。

其中，半环形是指沿着套筒型的轴线切割套筒后获得的形状。

本申请实施方式还提供一种用电设备，该用电设备包括上述任一实施方式的储能装置1，储能装置1为用电设备供电。由于包括上述任一实施方式的储能装置1，故本申请实施例的用电设备具有上述任一实施方式的所有优点和有益效果，此处不再赘述。

其中，用电设备可以为多种形式，例如，用电设备可以是储能设备、车辆、储能集装箱等。

用电设备还可以为手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。进一步地，例如，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，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，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

可以理解的是，本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合，此处不再一一举例说明。

在申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请实施例中的具体含义。

申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种储能装置，其特征在于，包括：

壳体，包括具有开口的容纳腔；

电极组件，容置于所述容纳腔内；

端盖组件，包括端盖板和防爆阀，所述端盖板连接于所述壳体，且封闭所述开口；所述端盖板具有朝向所述电极组件的第一表面和与所述第一表面背向设置的第二表面，所述端盖板具有泄气孔、第一下沉槽和第二下沉槽，所述第一下沉槽由所述第一表面向所述第二表面的方向凹陷，所述第二下沉槽由所述第一下沉槽的第一槽底面向所述第二表面的方向凹陷，所述泄气孔贯穿所述第二下沉槽的第二槽底面和所述第二表面；所述防爆阀容置于所述第二下沉槽内，且封闭所述泄气孔；以及

集流盘，设于所述容纳腔内，且分别与所述电极组件和所述端盖板电连接；所述集流盘具有朝向所述电极组件的第三表面和与所述第三表面背向设置的第四表面；所述集流盘还具有贯穿所述第三表面和所述第四表面的排气结构；其中，沿所述端盖组件的厚度方向，所述第一下沉槽在所述第四表面所在平面上的正投影至少覆盖所述排气结构。

2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述第一下沉槽具有朝向所述电极组件的第一槽开口，所述第二下沉槽具有朝向所述电极组件的第二槽开口；

沿所述端盖组件的厚度方向，所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影落在所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内。

3.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影形状与所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影形状相同，且两个所述正投影形状的几何中心重合。

4.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述端盖组件还包括：

加强结构，凸设于所述第一槽底面，且环绕设置于所述第二下沉槽的第二槽开口的外周。

5.根据权利要求4所述的储能装置，其特征在于，所述加强结构包括：

多个加强凸起，凸设于所述第一槽底面，且多个所述加强凸起沿所述第二下沉槽的所述第二槽开口的外周依次布置；以及

多个连接筋，沿多个所述加强凸起的布置方向，相邻的两个所述加强凸起之间连接有一个所述连接筋。

6.根据权利要求5所述的储能装置，其特征在于，多个所述加强凸起中的至少部分所述加强凸起与所述集流盘的所述第四表面抵接。

7.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述端盖组件还包括保护片；

所述端盖板由所述第二表面向所述第一表面的方向凹陷形成第三下沉槽，所述第三下沉槽具有第三槽底面，所述泄气孔贯穿所述第三槽底面；

所述保护片容置于所述第三下沉槽，且贴合于所述第三槽底面。

8.根据权利要求7所述的储能装置，其特征在于，所述第一下沉槽具有朝向所述电极组件的第一槽开口，所述第二下沉槽具有朝向所述电极组件的第二槽开口，所述第三下沉槽具有背向所述电极组件的第三槽开口；

沿所述端盖组件的厚度方向，所述第三槽开口、所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影均落在所述第一槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内，且所述第三槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影落在所述第二槽开口在所述第四表面所在平面上的正投影内。

9.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述第一下沉槽具有第一槽侧面，所述第一槽侧面连接于所述第一槽底面，且自所述第一槽底面朝向远离所述泄气孔轴线的方向倾斜延伸至所述第一表面。

10.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述第二下沉槽具有第二槽侧面，所述第二槽侧面包括竖直段和倾斜段；

所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向的一端连接于所述第二槽底面，且所述竖直段与所述第二槽底面垂直；所述防爆阀设置于所述竖直段与所述第二槽底面围成的空间内；

所述倾斜段连接于所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向的另一端，且自所述竖直段朝向远离泄气孔轴线的方向倾斜延伸至所述第一槽底面。

11.根据权利要求10所述的储能装置，其特征在于，所述防爆阀的厚度小于或等于所述竖直段沿所述端盖组件的厚度方向上的尺寸。

12.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述端盖板还具有贯穿所述第一表面和所述第二表面的连接孔；所述集流盘包括：

盘本体，所述盘本体沿其厚度方向的两侧表面分别为所述第三表面和所述第四表面；所述第三表面与所述电极组件电连接，所述排气结构沿所述盘本体的厚度方向贯穿所述盘本体；以及

端盖连接部，位于所述第四表面的几何中心，且凸设于所述第四表面，并插入所述连接孔内。

13.根据权利要求12所述的储能装置，其特征在于，所述盘本体为圆盘状，且由所述第四表面向所述第三表面的方向凹陷形成至少三个凹槽，每个所述凹槽自所述端盖连接部沿所述盘本体的径向延伸。

14.根据权利要求13所述的储能装置，其特征在于，所述盘本体还具有分别连接于所述第三表面和所述第四表面的外周面，每个所述凹槽贯穿所述外周面。

15.根据权利要求13所述的储能装置，其特征在于，所述排气结构包括至少三组排气孔，每组所述排气孔包括多个排气孔；

沿所述盘本体的周向，相邻的两个所述凹槽之间设有一组所述排气孔。

16.根据权利要求15所述的储能装置，其特征在于，沿所述端盖组件的厚度方向，所述第一下沉槽在所述第四表面所在平面上的正投影落在相邻的两个凹槽之间，且覆盖一组所述排气孔中的至少部分所述排气孔。

17.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述集流盘与所述端盖板之间还设有定位结构，所述定位结构包括：

定位凸起，设置于所述集流盘和所述端盖板的其中一个；

定位槽，设置于所述集流盘和所述端盖板的另一个，所述定位凸起插入所述定位槽内。

18.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置为圆柱电池。

19.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1至18任一项所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。