CN116799385A - 端盖组件、储能装置和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种端盖组件、储能装置和用电设备，用于提高上塑胶的注塑效率。本申请提供一种端盖组件，包括端盖和极柱组件，端盖设有安装孔和多个花键槽，安装孔沿端盖的厚度方向贯穿端盖，多个花键槽的开口均位于端盖的厚度方向的一端面，多个花键槽环绕安装孔间隔设置，且均贯穿安装孔的孔壁面，沿指向安装孔的径向上，每一花键槽的在安装孔的周向上的尺寸均逐渐减小；极柱组件包括极柱和上塑胶，极柱包括柱体部和法兰部，柱体部穿设于安装孔，法兰部固定连接于柱体部的一端，上塑胶套设于柱体部，且连接于柱体部和端盖之间，并覆盖多个花键槽。
Description
技术领域
本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种端盖组件、储能装置和用电设备。
背景技术
二次电池（Rechargeable battery）又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。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，尤其是对于电池的生产效率的要求，而电池的端盖组件中各个部件的生产效率是影响电池的生产效率的重因素。目前，端盖组件的上塑胶主要采用注塑的方式来成型，然而，在上塑胶的注塑过程中，熔融的塑胶液在型腔内的流动性较差，降低了上塑胶的注塑效率。
发明内容
本申请提供一种端盖组件、储能装置和用电设备，用于提高上塑胶的注塑效率。
第一方面，本申请提供一种端盖组件，用于储能装置中，包括端盖和极柱组件，所述端盖设有安装孔和多个花键槽，所述安装孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖，多个所述花键槽的开口均位于所述端盖的厚度方向的一端面，多个所述花键槽环绕所述安装孔间隔设置，且均贯穿所述安装孔的孔壁面，沿指向所述安装孔的径向上，每一所述花键槽在所述安装孔的周向上的尺寸均逐渐减小；
所述极柱组件包括极柱和上塑胶，所述极柱包括柱体部和法兰部，所述柱体部穿设于所述安装孔，所述法兰部固定连接于所述柱体部的一端，所述上塑胶套设于所述柱体部，且连接于所述柱体部和所述端盖之间，并覆盖多个所述花键槽。
其中，每一所述花键槽具有沿着所述安装孔的径向靠近所述安装孔的第一端和远离所述安装孔的第二端，所述第一端沿着所述安装孔的周向上的尺寸与所述第二端沿着所述安装孔的周向上的尺寸的比值在0.8至0.9之间。
其中，每一所述花键槽均包括两个第一槽侧壁面，两个所述第一槽侧壁面在所述安装孔的周向上相对设置，沿所述花键槽向所述安装孔的方向上，两个所述第一槽侧壁面之间的距离逐渐减小。
其中，每一所述花键槽均包括第二槽侧壁面、槽底壁面和过渡面，所述第二槽侧壁面和所述槽底壁面均连接于两个所述第一槽侧壁面之间，所述槽底壁面与所述第二槽侧壁面连接，所述过渡面连接于所述槽底壁面和所述安装孔的孔壁面之间，沿所述花键槽的开口向槽底壁面的方向上，所述过渡面与所述安装孔的中心轴在所述安装孔的径向上的距离越来越小。
其中，所述过渡面为弧形面。
其中，所述柱体部设有环槽，所述环槽的开口位于所述柱体部的外周面，所述环槽环绕所述柱体部设置，所述上塑胶还覆盖所述环槽。
其中，所述环槽包括第一槽侧壁面和第二槽侧壁面，沿所述柱体部的高度方向上，所述第一槽侧壁面和所述第二槽侧壁面间隔且相对设置，所述第一槽侧壁面位于所述安装孔内，所述第二槽侧壁面位于所述安装孔背离所述法兰部的一侧。
其中，所述环槽位于安装孔内的部分在所述柱体部的高度方向上的尺寸小于所述环槽位于安装孔外的部分在所述柱体部的高度方向上的尺寸。
其中，所述环槽包括与所述柱体部的外周面平行的第二槽底壁面，所述第二槽底壁面为粗糙面。
其中，所述环槽的槽底壁设有多个凹槽，多个所述凹槽环绕所述柱体部间隔设置，多个所述凹槽的长度方向均平行于所述柱体部的高度方向。
其中，每一所述凹槽的开口在所述柱体部的高度方向上的尺寸均小于所述槽底壁面在所述柱体部的高度方向上的尺寸。
其中，所述柱体部设有台阶槽，所述台阶槽的开口位于所述柱体部背离所述法兰部的表面，所述台阶槽环绕所述柱体部的边缘设置，且贯穿所述柱体部的外周面；
所述上塑胶还设有台阶环，所述台阶环固定连接于所述上塑胶朝向所述极柱的侧面，且位于所述上塑胶背离所述端盖的一侧，所述台阶环部分覆盖所述台阶槽，所述台阶环的内侧面与所述台阶槽的槽侧壁面之间具有间隙。
其中，所述上塑胶设有多个花键齿，多个所述花键齿均设于所述上塑胶朝向所述端面的表面，且环绕所述柱体部间隔设置，每一所述花键齿设于一个所述花键槽。
其中，所述极柱组件还包括密封圈，所述密封圈套设于所述柱体部，且夹持于所述端盖和所述极柱之间，所述密封圈朝向所述法兰部的表面抵持所述法兰部；
所述上塑胶设有凸环和凸筋，所述凸环设于所述上塑胶朝向所述端盖一侧的表面，且环绕所述柱体部设置，至少部分所述凸环位于所述安装孔，且设于所述安装孔的孔壁和所述柱体部之间，并抵接所述密封圈背离所述法兰部的部分表面，所述凸筋设于所述凸环朝向所述密封圈的表面，且环绕所述柱体部设置，所述凸筋位于所述密封圈的内侧面和所述柱体部的外周面之间。
其中，所述凸筋的厚度在0.15mm至1.05mm之间。
其中，所述凸筋的宽度在0.05mm至0.55mm之间。
第二方面，本申请还提供一种储能装置，包括壳体和上述任一所述的端盖组件，所述端盖组件安装于所述壳体的一侧。
第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括上述所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。
本申请所示端盖组件中，所述端盖设有多个环绕所述安装孔间隔设置的花键槽，所述上塑胶覆盖多个所述花键槽，多个所述花键槽的设计不仅增大了所述上塑胶与所述端盖之间的接触面积，提高了所述上塑胶与所述端盖之间的装配稳定性，而且多个所述花键槽的槽侧壁还可以沿所述安装孔的周向上限位所述上塑胶，避免所述上塑胶相对于所述端盖发生转动，提高所述端盖组件的抗扭转能力。此外，在注塑形成所述上塑胶时，由所述花键槽向所述安装孔的方向向所述安装孔注塑熔融的塑胶液，塑胶液环绕所述极柱向两侧蔓延，熔融的塑胶液会先从所述花键槽背离所述安装孔的位置流入所述花键槽内，再从所述花键槽朝向所述安装孔的位置流入所述安装孔内，最后冷却固化形成所述上塑胶。由于沿所述花键槽向所述安装孔的方向上，所述花键槽的宽度逐渐减小，所述花键槽从背离所述安装孔的位置向朝向所述安装孔的位置形成缩口，可以加速塑胶液的流速，提升塑胶液在型腔内的流动性，从而提升了所述上塑胶的注塑效率和结构强度。此外，多个所述花键槽还可以限制所述上塑胶相对于所述端盖。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的储能系统的应用场景图；
图2是图1所示储能系统中储能装置的结构示意图；
图3是图2所示储能装置中端盖组件的结构示意图；
图4是图3所示端盖组件沿A-A处剖开后的结构示意图；
图5是图3所示端盖组件的分解结构示意图；
图6是图5所示端盖组件中下塑胶的结构示意图；
图7是图5所示端盖组件中端盖的结构示意图；
图8是图7所示端盖沿B-B处剖开后的结构示意图；
图9是图7所示端盖的平面结构示意图；
图10是图9所示端盖沿C-C处剖开后的剖面结构示意图；
图11是图5所示端盖组件中负极组件的分解结构示意图；
图12是图11所示负极组件中第一极柱的结构示意图；
图13是图12所示第一极柱沿D-D处剖开后的结构示意图；
图14是图11所示负极组件中第一上塑胶在另一个角度下的结构示意图；
图15是图11所示负极组件中第一上塑胶沿E-E处剖开后的结构示意图;
图16是图5所示端盖组件中正极组件的分解结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：储能系统1000，光能转换装置400，风能转换装置300，电网200，储能装置100，壳体110，端盖组件120，下塑胶10，端盖20，防爆阀30，保护片40，密封件50，极柱组件60，负极组件70，正极组件80，栅栏部分11，装配凸台12，第一装配凸台13，第二装配凸台14，通孔101，进液孔102，透气孔103，第一通孔104，第二通孔105，避让槽201，防爆孔202，注液孔203，安装孔204，花键槽205，第一避让槽206，第二避让槽207，第一安装孔208，第二安装孔209，第一花键槽205a，第二花键槽205b，第一端2051a，第二端2052a，第一侧壁面2051，第二侧壁面2052，第一槽底壁面2053，过渡面2054，第一极柱71，第一密封圈72，第一上塑胶73，第一转接片74，第一柱体部711，第一法兰部712，第一台阶槽713，第一环槽714，第一槽侧壁面7141，第二槽侧壁面7142，第二槽底壁面7143，凹槽715，第一凸环731，第一凸筋732，花键齿73a，凸齿73b，第一台阶环733，第一标识槽734，第二极柱81，第二密封圈82，第二上塑胶83，第二转接片84和第二标识槽834。
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。
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，基于未来应用需要再以特定能量形式释放出来。众所周知，目前绿色电能的产生主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源。
目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等，而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题，会造成电网不稳定，用电高峰电不够，用电低谷电太多，不稳定的电压还会对电力造成损害，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，要解决这些问题须依赖储能。即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，在需要的时候将能量转化为电能释放出来，简单来说，储能就类似一个大型“充电宝”，在光伏、风能充足时，将电能储存起来，在需要时释放储能的电力。
以电化学储能为例，本方案提供一种储能装置，储能装置内设有一组化学电池，主要是利用化学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。
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、基站侧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。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的储能系统1000的应用场景图。
储能系统1000包括光能转换装置400、风能转换装置300、电网200和储能装置100。其中，储能装置100可作为一安装于室外的储能柜。示例性的，光能转换装置400可以为光伏板，风能转换装置300可以为发电风车。在电价低谷时期，光能转换装置400可以将太阳能转换为电能，风能转换装置300可以将风能转换为电能。储能装置100可储存光能转换装置400和风能转换装置300转换的电能，还可以在电价高峰时期将电能供给电网200。其中，电网的电能可通过电缆进行传输。
其中，储能装置100可以有多个，多个储能装置100之间相互串联和/或并联。此外，储能系统1000还可以包括储能箱，储能箱用于收容多个储能装置。需要说明的是，本实施例中，“多个”是指两个以上，后文的类似描述可作相同理解。
可以理解的是，储能装置100可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。当该储能装置100为单体电池时，其可为方形电池。当该储能装置100为电池模组时，储能装置100可包括多个单体电池和多个连接片，每一连接片电连接于两个单体电池之间。其中，连接片可为铝巴片。其中，单体电池可通过多个连接片实现串联和/或并联。
请参阅图2，图2是图1所示储能系统1000中储能装置100的结构示意图。
本实施例中，储能装置100为方块电池。储能装置100包括壳体110、电极组件（图未示）和端盖组件120。壳体110具有开口（图未示），壳体110设有收容腔（图未示），收容腔内收容有电解液。电极组件收容于收容腔，且浸泡于电解液中。端盖组件120安装于壳体110的一侧，且封闭开口。
请参阅图3至图5，图3是图2所示储能装置100中端盖组件120的结构示意图，图4是图3所示端盖组件120沿A-A处剖开后的结构示意图，图5是图3所示端盖组件120的分解结构示意图。其中，沿“A-A处剖开”是指沿A-A线所在的平面剖开，后文类似的描述可作相同理解。
端盖组件120包括下塑胶10、端盖20、防爆阀30、保护片40、密封件50和两个极柱组件60。端盖20安装于下塑胶10的厚度方向（即端盖组件120的厚度方向D1）的一侧。防爆阀30、保护片40、密封件50和两个极柱组件60均安装于端盖20。沿端盖组件120的厚度方向D1上，防爆阀30和保护片40相对设置。密封件50位于保护片40的一侧，且与保护片40间隔设置。沿端盖组件120的长度方向D2上，两个极柱组件60分别位于保护片40的相对两侧。其中，两个极柱组件60分别为负极组件70和正极组件80。负极组件70和密封件50位于保护片40的同一侧，且位于密封件50背离保护片40的一侧，并与密封件50间隔设置。正极组件80位于保护片40背离密封件50的一侧，且与保护片40间隔设置。
请参阅图4和图6，图6是图5所示端盖组件120中下塑胶10的结构示意图。
本实施例中，下塑胶10采用塑胶制成。下塑胶10包括栅栏部分11，沿下塑胶10的长度方向（即端盖组件120的长度方向D2）上，栅栏部分11位于下塑胶10的中部。下塑胶10朝向端盖20的表面凸设有两个装配凸台12，沿下塑胶10的长度方向上，两个装配凸台12分别位于栅栏部分11的相对两侧，且均与栅栏部分11间隔设置。其中，两个装配凸台12分别为第一装配凸台13和第二装配凸台14。示例性的，装配凸台12为方形凸台。
下塑胶10设有两个通孔101、进液孔102和透气孔103，两个通孔101、进液孔102和透气孔103均沿下塑胶10的厚度方向（即端盖组件120的厚度方向D1）贯穿下塑胶10。具体的，沿下塑胶10的长度方向上，两个通孔101分别位于栅栏部分11的相对两侧，且均与栅栏部分11间隔设置。每一通孔101的开口位于一个装配凸台12朝向端盖20的表面。其中，两个通孔101分别为第一通孔104和第二通孔105，第一通孔104的开口位于第一装配凸台13朝向端盖20的表面，第二通孔105的开口位于第二装配凸台14朝向端盖20的表面。
进液孔102位于栅栏部分11和第二装配凸台14之间，且与栅栏部分11和第二装配凸台14均间隔设置。示例性的，第一通孔104为圆形孔。透气孔103设于栅栏部分11，且且均沿栅栏部分11的厚度方向（即端盖组件120的厚度方向D1）贯穿栅栏部分11。具体的，多个透气孔103彼此间隔排布。其中，多个透气孔103呈阵列状排布。示例性的，多个透气孔103均为方形孔。
请一并参阅图7和图8，图7是图5所示端盖组件120中端盖20的结构示意图，图8是图7所示端盖20沿B-B处剖开后的结构示意图。
本实施例中，端盖20为采用铝制成的光铝片。端盖20设有两个避让槽201、防爆孔202、注液孔203、两个安装孔204和多个花键槽205。两个避让槽201的开口均位于端盖20朝向下塑胶10的表面，两个避让槽201均自端盖20朝向下塑胶10的表面向端盖20远离下塑胶10的表面凹陷。沿端盖20的长度方向（即端盖组件120的长度方向D2）上，两个避让槽201分别位于端盖20的相对两侧。其中，两个避让槽201分别为第一避让槽206和第二避让槽207。第一避让槽206与第一装配凸台13对应设置，且用于避让第一装配凸台13。第二避让槽207与第二装配凸台14对应设置，且用于避让第二装配凸台14。示例性的，第一避让槽206为与第一装配凸台13相适配的方形槽，第二避让槽207为与第二装配凸台14相适配的方形槽。
防爆孔202、注液孔203和两个安装孔204均沿端盖20的厚度方向（即沿端盖组件120的厚度方向D1）贯穿端盖20。具体的，防爆孔202位于端盖20的中部。其中，沿端盖组件120的厚度方向上，防爆孔202与栅栏部分11相对设置。防爆孔202可通过栅栏部分11连通储能装置100的内部和外部。示例性的，防爆孔202为椭圆形孔。
需要说明的是，本申请实施例描述端盖组件120时所提及的“外”和“内”等方位词，均以图2所示储能装置100的方位进行描述，以背离壳体110外部的一侧为“外”，以朝向壳体110内部的一侧为“内”，后文类似的描述可做相同理解。
沿端盖20的长度方向D2上，注液孔203位于防爆孔202和第二避让槽207之间，且与防爆孔202和第二避让槽207均间隔设置。其中，注液孔203与进液孔102连通。电解液可依次经端盖20的注液孔203和下塑胶10的进液孔102注入壳体110（如图2所示）的收容腔，以实现对储能装置100的电解液的灌注。示例性的，注液孔203为圆形孔。
沿端盖20的长度方向D2上，两个安装孔204分别位于防爆孔202的相对两侧，且均与防爆孔202间隔设置。其中，每一安装孔204与一个通孔101连通。具体的，两个安装孔204分别为第一安装孔208和第二安装孔209，第一安装孔208与第一通孔104连通，第二安装孔209与第二通孔105连通。示例性的，第一安装孔208和第二安装孔209均为圆形孔。
每一花键槽205的开口均位于端盖20的厚度方向的一端面。具体的，每一花键槽205的开口均位于端盖20背离下塑胶10的表面。每一花键槽205均自端盖20背离下塑胶10的表面向端盖20朝向下塑胶10的表面的方向凹陷，且贯穿一个安装孔204的孔壁面。本实施例中，多个花键槽205包括多个第一花键槽205a和多个第二花键槽205b。多个第一花键槽205a环绕第一安装孔208间隔排布，且贯穿第一安装孔208的孔壁面。多个第二花键槽205b环绕第二安装孔209间隔排布，且贯穿第二安装孔209的孔壁面。
需要说明的是，本实施例中，第一花键槽205a和第二花键槽205b的结构相同，第一花键槽205a与第一安装孔208之间的配合关系、与第二花键槽205b与第二安装孔209之间的配合关系相同，接下来以第一花键槽205a为例，对第一花键槽205a和第二花键槽205b的结构进行描述，为避免赘述，后文将不再对第二花键槽205b的结构进行重复描述，第二花键槽205b的结构均可参照下文第一花键槽205a的相关描述。
请一并参阅图9和图10，图9是图7所示端盖20的平面结构示意图，图10是图9所示端盖20沿C-C处剖开后的剖面结构示意图。
沿指向第一安装孔208的径向上，第一花键槽205a在第一安装孔208的周向上的尺寸逐渐减小。其中，多个第一花键槽205a呈齿轮状环绕于第一安装孔208的边缘。端盖20设有多个环绕第一安装孔208间隔设置的第一花键槽205a，负极组件70的第一上塑胶可覆盖多个第一花键槽205a，多个第一花键槽205a的设计不仅增大了负极组件70的第一上塑胶与端盖20之间的接触面积，提高了负极组件70的第一上塑胶与端盖20之间的装配稳定性，而且多个第一花键槽205a的槽侧壁还可以沿第一安装孔208的周向上限位负极组件70的第一上塑胶，避免负极组件70的第一上塑胶相对于端盖20发生转动，提高端盖组件120的抗扭转能力。
此外，在注塑形成负极组件70的第一上塑胶时，由第一花键槽205a向第一安装孔208的方向向第一安装孔208注塑熔融的塑胶液，塑胶液环绕负极组件70的第一极柱向两侧蔓延，熔融的塑胶液会先从第一花键槽205a背离第一安装孔208的位置流入第一花键槽205a内，再从第一花键槽205a朝向第一安装孔208的位置流入第一安装孔208内，最后冷却固化形成负极组件70的第一上塑胶。由于沿第一花键槽205a向第一安装孔208的方向上，第一花键槽205a的宽度逐渐减小，第一花键槽205从背离第一安装孔208的位置向朝向第一安装孔208的位置形成缩口，可以加速塑胶液的流速，提升塑胶液在型腔内的流动性，从而提升了负极组件70的第一上塑胶的注塑效率和结构强度。
本实施例中，第一花键槽205a呈梯形。第一花键槽205a具有沿着第一安装孔208的径向靠近第一安装孔的第一端2051a和远离第一安装孔208的第二端2052a。第一端2051a沿第一安装孔208的周向上的尺寸为第一尺寸W1，第二端2052a沿第一安装孔208的周向上的尺寸为第二尺寸W2，W2小于W1。其中，第一尺寸W1和第二尺寸W2之间比值在0.8至0.9之间。示例性的，W1=3.25mm，W2=2.45mm。
第一花键槽205a包括两个第一侧壁面2051、第二侧壁面2052、第一槽底壁面2053和过渡面2054。两个第一侧壁面2051在第一安装孔208的周向上相对设置。沿第一花键槽205a向第一安装孔208的方向上，两个第一侧壁面2051之间的距离逐渐减小。其中，两个第一侧壁面2051背离第一安装孔208的位置之间的距离为第一尺寸W1，两个第一侧壁面2051朝向第一安装孔208的位置之间的距离为第二尺寸W2。第二侧壁面2052和第一槽底壁面2053均连接于两个第一侧壁面2051之间，第一槽底壁面2053与第二侧壁面2052连接，过渡面2054连接于第一槽底壁面2053和第一安装孔208的孔壁面之间。其中，过渡面2054为倒角面。示例性的，过渡面2054为弧形面。
在注塑形成负极组件70的第一上塑胶时，两个第一侧壁面2051和过渡面2054均可引导塑胶液平缓流动，因而端盖20和负极组件70的第一极柱之间的间隙可形成平缓的流道，过渡面2054可形成圆弧形的瀑布形流道，两个第一侧壁面2051和过渡面2054的设计不仅可以增加负极组件70的第一极柱与端盖20之间的间隙的宽度，为塑胶液提供顺畅的流道，避免负极组件70的第一极柱与端盖20之间的间隙过窄而造成困气从而影响塑胶液的流动性的问题，不仅有助于提高负极组件70的第一上塑胶的注塑效率，还可以增加负极组件70的第一上塑胶的厚度，避免负极组件70的第一上塑胶过于薄弱而强度不足的问题。
请参阅图4、图6和图7，防爆阀30安装于端盖20朝向下塑胶10的一侧，且覆盖防爆孔202朝向下塑胶10的开口，并与栅栏部分11相对设置。保护片40安装于端盖20背离下塑胶10的一侧，且覆盖防爆孔202背离下塑胶10的开口，以保护防爆阀30，避免外物或外力对防爆阀30造成破坏。示例性的，防爆阀30和保护片40均可通过焊接的方式安装于端盖20。
可以理解的是，由于防爆孔202连通储能装置100的内部和外部，当储能装置100内部的气压过大时，储能装置100内部的气体可经过栅栏部分11冲击防爆阀30，防爆阀30会在气压的作用下发生破裂，储能装置100内部的气体能依次经过栅栏部分11和防爆孔202及时排向储能装置100的外部，避免储能装置100发生爆炸，提高储能装置100的安全可靠性。
密封件50安装于注液孔203，且密封注液孔203，避让外界的灰尘或水分等杂质依次经端盖20的注液孔203和下塑胶10的进液孔102进入储能装置100的内部，保证储能装置100的使用可靠性。
请参阅图4和图11，图11是图5所示端盖组件120中负极组件70的分解结构示意图。
负极组件70包括第一极柱71、第一密封圈72、第一上塑胶73和第一转接片74。第一极柱71穿设于下塑胶10的第一通孔104和端盖20的第一安装孔208。第一上塑胶73和第一密封圈72均套设于第一极柱71，且隔离第一极柱71和端盖20，以使第一极柱71与端盖20绝缘。第一上塑胶73位于第一密封圈72背离下塑胶10的一侧。第一转接片74固定连接于第一极柱71，且电连接于第一极柱71和电极组件的负极耳之间。
需要说明的是，端盖组件120装配过程中，先将下塑胶10与端盖20对位，再自下塑胶10向端盖20的方向，将套设有第一密封圈72的第一极柱71依次穿过下塑胶10的第一通孔104和端盖20的第一安装孔208，并给第一极柱71的法兰部施加压力以挤压第一密封圈72，使第一密封圈72夹持于第一极柱71和第一安装孔208的孔壁之间，随后放入注塑模具中，并在注塑模具中进行注塑。注塑过程中，塑胶液会流入第一安装孔208的孔壁和第一极柱71之间，注塑完成后，待塑胶冷却后脱模，即可形成第一上塑胶73。
请参阅图4、图12和图13，图12是图11所示负极组件70中第一极柱71的结构示意图，图13是图12所示第一极柱71沿D-D处剖开后的结构示意图。
第一极柱71包括第一柱体部711和第一法兰部712，第一法兰部712固定连接于第一柱体部711的高度方向（即端盖组件120的厚度方向D1）上的一侧。示例性的，第一柱体部711和第一法兰部712可一体成型。
本实施例中，第一柱体部711穿设于下塑胶10的第一通孔104和端盖20的第一安装孔208。第一柱体部711设有第一台阶槽713和第一环槽714。第一台阶槽713的开口位于第一柱体部711背离第一法兰部712的表面。第一台阶槽713自第一柱体部711背离第一法兰部712的表面朝向第一法兰部712的方向凹陷，且贯穿第一柱体部711的周面。其中，第一台阶槽713环绕第一柱体部711的周缘设置。示例性的，第一台阶槽713的宽度W3为0.35mm，第一台阶槽713的深度W4为0.4mm。
在注塑形成第一上塑胶73的过程中，模具挡环可抵接第一台阶槽713的槽壁，避免塑胶溢胶至第一柱体部711背离第一法兰部712的表面，从而避免塑胶影响后续第一柱体部711背离第一法兰部712的表面与铝巴片等连接片的焊接稳定性。
沿第一柱体部711的高度方向上，第一环槽714位于第一台阶槽713朝向第一法兰部712的一侧，且与第一台阶槽713间隔设置。具体的，第一环槽714的开口设于第一柱体部711的周面。第一环槽714自第一柱体部711的周面向第一柱体部711的中心凹陷。其中，第一环槽714环绕第一柱体部711的周缘设置。示例性的，第一环槽714的高度W5为1.45mm，第一环槽714的深度W6为1.15mm。在注塑形成第一上塑胶73的过程中，塑胶液可填充于第一环槽714，待塑胶液冷却后可与位于第一环槽714外的塑胶液一体成型以形成第一上塑胶73，从而将第一极柱71限位于端盖20的第一安装孔208，第一环槽714的设计不仅可增加塑胶与第一柱体部711的接触面积，提高第一上塑胶73和第一极柱71之间的连接稳定性，还可以保证第一上塑胶73的结构强度，避免第一上塑胶73被压缩的第一密封圈72回弹将第一极柱71向下拉扯，保证了端盖组件120的结构稳定性。
此外，第一环槽714包括第一槽侧壁面7141、第二槽侧壁面7142和第二槽底壁面7143。沿第一柱体部711的高度方向上，第一槽侧壁面7141和第二槽侧壁面7142间隔且相对设置。第一槽侧壁面7141位于第一安装孔208内，第二槽侧壁面7142位于第一安装孔208背离第一法兰部712的一侧，且与第一安装孔208间隔设置。第一环槽714的设计可以增大第一极柱71与第一上塑胶73的接触面积，从而增加第一极柱71和第一上塑胶73之间的结合强度，而第一槽侧壁面7141位于第一安装孔208内，注塑时随着第一安装孔208内的塑胶液升高，塑胶液会溢流到第一环槽714，保证第一环槽714能被塑胶液填满，从而塑胶液冷却成型的第一上塑胶73与所述第一柱体部711的结合更牢固。其中，第一环槽714位于第一安装孔208内的部分在第一柱体部711的高度方向上的尺寸小于第一环槽714位于第一安装孔208外的部分的在第一柱体部711的高度方向上的尺寸，上述设置的原因是第一上塑胶73在第一安装孔208内的部分受到第一安装孔208的孔壁的限位从而与第一柱体部711的结合力更好，所以通过使第一环槽714大部分位于第一安装孔208外以提高第一上塑胶73位于第一安装孔208外的部分与第一柱体部711的结合力。
第二槽底壁面7143平行于第一柱体部711的外周面，且为粗糙面。本实施例中，第一环槽714的槽底壁设有多个凹槽715，多个凹槽715环绕第一柱体部711间隔设置。具体的，每一凹槽715的开口均位于第一环槽714的第二槽底壁面7143，每一凹槽715均自第一环槽714的第二槽底壁面7143向背离第一柱体部711的外周面的方向凹陷。其中，多个凹槽715的长度方向均平行于第一柱体部711的高度方向。多个凹槽715的设置以使第一环槽714的槽底壁呈齿轮花键状。多个凹槽715的设计不仅可限制第一极柱71相对于第一上塑胶73发生转动，还可以增大塑胶液与第一极柱71的外周面的接触面积，提升塑胶液向第一极柱71热传导的效率，加快塑胶液充满型腔后的冷却速，有助于缩短第一上塑胶73注塑后冷却成型的时间，提高第一上塑胶73的注塑效率。此外，多个凹槽715的开口在第一柱体部711的高度方向上的尺寸均小于第二槽底壁面7143在第一柱体部711的高度方向上的尺寸，可避免注塑形成第一上塑胶73的过程中，塑胶液经凹槽715的开口进入凹槽715内时，塑胶液冲击凹槽715的槽壁面而导致第一极柱71损坏，保证了第一极柱71使用时的强度。
第一密封圈72套设于第一柱体部711，且抵接第一法兰部712。具体的，第一密封圈72套设第一柱体部711朝向第一法兰部712的部分，且夹持于第一极柱71和端盖20之间。其中，第一密封圈72朝向第一法兰部712的表面抵接第一法兰部712朝向第一柱体部711的表面，第一密封圈72还夹持于第一法兰部712和第一上塑胶73之间。
请参阅图4、图14和图15，图14是图11所示负极组件70中第一上塑胶73在另一个角度下的结构示意图，图15是图11所示负极组件70中第一上塑胶73沿E-E处剖开后的结构示意图。
第一上塑胶73套设于第一柱体部711，且连接于第一柱体部711和第一安装孔208的孔壁之间，并覆盖第一环槽714的槽壁面和多个第一花键槽205a。第一上塑胶73设有多个花键齿73a、多个凸齿73b、第一凸环731、第一凸筋732和第一台阶环733。多个花键齿73a均设于第一上塑胶73朝向端盖20的表面，且环绕第一柱体部711间隔设置。每一花键齿73a设于一个第一花键槽205a。多个凸齿73b设于第一上塑胶73的内表面，且环绕第一柱体部711间隔设置，并分别设于一个凹槽715。第一凸环731设于第一上塑胶73朝向端盖20的表面，且自第一上塑胶73朝向端盖20的表面向背离端盖20的方向延伸。第一凸环731环绕第一柱体部711设置。至少部分第一凸环731位于第一安装孔208，且固定连接于第一安装孔208的孔壁和第一柱体部711之间，并抵接第一密封圈72背离第一法兰部712的表面。
第一凸筋732设于第一凸环731朝向第一密封圈72的表面，且自第一凸环731朝向第一密封圈72的表面向朝向第一密封圈72的方向延伸。第一凸筋732环绕第一柱体部711设置，且位于第一柱体部711的外周面和第一密封圈72的内侧面之间，并连接于第一柱体部711和第一密封圈72之间，以进一步提升第一极柱71与第一密封圈72之间的密封性能。而且，第一凸筋732还可以隔离第一柱体部711与第一安装孔208的孔壁，增加了第一柱体部711与第一安装孔208的孔壁之间的爬电距离，有助于保证第一极柱71与端盖20之间的绝缘性能。其中，第一凸筋732的厚度W7在0.15mm至1.05mm之间，第一凸筋732的宽度W8在0.05mm至0.55mm之间，不仅可以增大第一安装孔208的孔壁与第一柱体部711之间的爬电距离，保证第一极柱71与端盖20之间的绝缘性能，还有助于提高第一密封圈72和第一上塑胶73之间的密封性能。
需要说明的是，第一密封圈72套设于第一柱体部711上时，第一环槽714有助于第一密封圈72定位第一柱体部711的中心轴，第一密封圈72被端盖20挤压后，由于第一密封圈72的内侧面没有被端盖20抵接而发生形变翘起，使得第一密封圈72的内侧面与第一柱体部711的外周面相分离而形成间隙。在注塑形成第一上塑胶73的过程中，熔融状态的塑胶液不仅会流延至第一环槽714内并填充第一环槽714，还会流延至第一密封圈72的内侧面与第一柱体部711的外周面之间的间隙内，待熔融的塑胶液冷却后，第一上塑胶73将第一极柱71卡接于第一安装孔208，且形成第一凸筋732。
可以理解的是，第一极柱71在切铣成型的过程中，第一极柱71的表面可能会有金属毛刺，在注塑形成第一上塑胶73的过程中，第一凸筋732还可以将金属毛刺压折，避免金属毛刺伸入第一安装孔208内造成第一极柱71与端盖20短接，保证第一极柱71与端盖20之间的绝缘。
第一台阶环733设于第一上塑胶73背离端盖20的一端，且自第一上塑胶73朝向第一极柱71的侧表面向朝向第一极柱71的方向延伸。具体的，第一台阶环733部分覆盖第一台阶槽713内，且固定连接于第一台阶槽713的槽壁，并环绕第一柱体部711设置。其中，第一台阶环733的内侧面与第一台阶槽713的第一槽侧壁面之间具有间隙。示例性的，第一台阶环733背离端盖20的表面可与第一上塑胶73背离端盖20的表面齐平。
需要说明的是，在注塑形成第一上塑胶73的过程中，注塑模具插入第一台阶环733的内侧面与第一台阶槽713的第一槽侧壁面之间的间隙，且抵接第一台阶槽713的第一槽侧壁面和部分底壁面，以形成封闭的型腔，防止熔融的塑胶液溢胶至第一极柱71背离端盖20的表面，避免影响后续第一极柱71与巴片等连接片的焊接效果。
此外，第一上塑胶73还设有第一标识槽734，第一标识槽734的开口位于第一上塑胶73背离端盖20的表面。第一标识槽734自第一上塑胶73背离端盖20的表面朝向端盖20的方向凹陷。其中，第一标识槽734有两个，两个第一标识槽734分别位于第一上塑胶73的相对两侧。示例性的，第一标识槽734呈“一”字型。在其他一些实施例中，第一标识槽734也可以呈“负”字型或其他形状。
第一转接片74安装于下塑胶10的内侧，且位于第一法兰部712背离第一柱体部711的一侧。具体的，第一转接片74的一端电连接第一法兰部712，另一端电连接电极组件的负极耳。示例性的，第一转接片74可通过焊接的方式电连接于第一法兰部712和/或电极组件的负极耳。
请一并参阅图4和图16，图16是图5所示端盖组件120中正极组件80的分解结构示意图。
正极组件80包括第二极柱81、第二密封圈82、第二上塑胶83和第二转接片84。第二极柱81穿设于下塑胶10的第二通孔105和端盖20的第二安装孔209。第二上塑胶83和第二密封圈82均套设于第二极柱81，且隔离第二极柱81和端盖20，以使第二极柱81与端盖20绝缘。第二上塑胶83位于第二密封圈82背离下塑胶10的一侧。第二转接片84固定连接于第二极柱81，且电连接于第二极柱81和电极组件的负极耳之间。
其中，第二极柱81、第二密封圈82、第二上塑胶83和第二转接片84的结构、以及两两之间的配合关系均可参照上文中第一极柱71、第一密封圈72、第一上塑胶73和第一转接片74的相关描述在此不再赘述。正极组件80与负极组件70的不同之处在于，第二上塑胶83中，第二标识槽834呈“十”字型。在其他一些实施例中，第二标识槽834也可以呈“正”字型或其他形状。
本申请还提供一种用电设备，用电设备包括上述储能装置100，储能装置100为用电设备供电。其中，用电设备可为新能源汽车、储电站和服务器等需要用电的设备。
以上描述，仅为本申请的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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)
1.一种端盖组件，用于储能装置中，其特征在于，包括端盖和极柱组件，所述端盖设有安装孔和多个花键槽，所述安装孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖，多个所述花键槽的开口均位于所述端盖在厚度方向上的一端面，多个所述花键槽环绕所述安装孔间隔设置，且均贯穿所述安装孔的孔壁面，沿指向所述安装孔的径向上，每一所述花键槽在所述安装孔的周向上的尺寸均逐渐减小；
所述极柱组件包括极柱和上塑胶，所述极柱包括柱体部和法兰部，所述柱体部穿设于所述安装孔，所述法兰部固定连接于所述柱体部的一端，所述上塑胶套设于所述柱体部，且连接于所述柱体部和所述端盖之间，并覆盖多个所述花键槽。
2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，每一所述花键槽具有沿着所述安装孔的径向靠近所述安装孔的第一端和远离所述安装孔的第二端，所述第一端沿着所述安装孔的周向的尺寸与所述第二端沿着所述安装孔的周向的尺寸的比值在0.8至0.9之间。
3.根据权利要求1或2所述的端盖组件，其特征在于，每一所述花键槽均包括第一槽底壁面和过渡面，所述过渡面连接于所述第一槽底壁面和所述安装孔的孔壁面之间，所述过渡面为倒角面。
4.根据权利要求3所述的端盖组件，其特征在于，所述过渡面为弧形面。
5.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述柱体部设有环槽，所述环槽的开口位于所述柱体部的外周面，所述环槽环绕所述柱体部设置，所述上塑胶还覆盖所述环槽。
6.根据权利要求5所述的端盖组件，其特征在于，所述环槽包括第一槽侧壁面和第二槽侧壁面，沿所述柱体部的高度方向上，所述第一槽侧壁面和所述第二槽侧壁面间隔且相对设置，所述第一槽侧壁面位于所述安装孔内，所述第二槽侧壁面位于所述安装孔背离所述法兰部的一侧。
7.根据权利要求6所述的端盖组件，其特征在于，所述环槽位于安装孔内的部分在所述柱体部的高度方向上的尺寸小于所述环槽位于安装孔外的部分在所述柱体部的高度方向上的尺寸。
8.根据权利要求6或7所述的端盖组件，其特征在于，所述环槽包括与所述柱体部的外周面平行的第二槽底壁面，所述第二槽底壁面为粗糙面。
9.根据权利要求8所述的端盖组件，其特征在于，所述环槽的槽底壁设有多个凹槽，多个所述凹槽环绕所述柱体部间隔设置，多个所述凹槽的长度方向均平行于所述柱体部的高度方向。
10.根据权利要求9所述的端盖组件，其特征在于，每一所述凹槽的开口在所述柱体部的高度方向上的尺寸均小于所述槽底壁面在所述柱体部的高度方向上的尺寸。
11.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述柱体部设有台阶槽，所述台阶槽的开口位于所述柱体部背离所述法兰部的表面，所述台阶槽环绕所述柱体部的边缘设置，且贯穿所述柱体部的外周面；
所述上塑胶还设有台阶环，所述台阶环固定连接于所述上塑胶朝向所述极柱的侧面，且位于所述上塑胶背离所述端盖的一侧，所述台阶环部分覆盖所述台阶槽，所述台阶环的内侧面与所述台阶槽的槽侧壁面之间具有间隙。
12.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述上塑胶设有多个花键齿，多个所述花键齿均设于所述上塑胶朝向所述端盖的表面，且环绕所述柱体部间隔设置，每一所述花键齿设于一个所述花键槽。
13.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述极柱组件还包括密封圈，所述密封圈套设于所述柱体部，且夹持于所述端盖和所述极柱之间，所述密封圈朝向所述法兰部的表面抵持所述法兰部；
所述上塑胶设有凸环和凸筋，所述凸环设于所述上塑胶朝向所述端盖一侧的表面，且环绕所述柱体部设置，至少部分所述凸环位于所述安装孔，且设于所述安装孔的孔壁和所述柱体部之间，并抵接所述密封圈背离所述法兰部的部分表面，所述凸筋设于所述凸环朝向所述密封圈的表面，且环绕所述柱体部设置，所述凸筋位于所述密封圈的内侧面和所述柱体部的外周面之间。
14.根据权利要求13所述的端盖组件，其特征在于，所述凸筋的厚度在0.15mm至1.05mm之间。
15.根据权利要求13或14所述的端盖组件，其特征在于，所述凸筋的宽度在0.05mm至0.55mm之间。
16.一种储能装置，其特征在于，包括壳体和如权利要求1至15中任一项所述的端盖组件，所述端盖组件安装于所述壳体的一侧。
17.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求16所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。
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