CN117525743B - 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，能够防止储能装置因壳体过度膨胀而发生爆炸，从而有助于提升储能装置的安全性能。端盖组件包括下塑胶、端盖和防爆阀，端盖设有防爆孔，防爆阀安装于防爆孔，下塑胶位于端盖的厚度方向的一侧；下塑胶包括两个下塑胶部和防爆栅栏，沿下塑胶的长度方向上，防爆栅栏固定于两个下塑胶部之间，防爆栅栏设有凹槽、透气孔和缺口，凹槽的开口位于防爆栅栏朝向端盖的表面，且与防爆阀相对设置，凹槽包括槽底壁和两个第一槽侧壁，沿下塑胶的宽度方向上，两个第一槽侧壁分别固定连接于槽底壁的相对两侧，透气孔沿槽底壁的厚度方向贯穿槽底壁，缺口沿第一槽侧壁的厚度方向上贯穿第一槽侧壁。
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
二次电池等储能装置因其可循环利用特性，而被广泛用作用电设备的主要动力来源。随着储能装置的需求量逐渐增大，人们对其各方面的性能要求也越来越高。在现有储能装置的使用过程中，储能装置内部产生的气体会挤压储能装置的壳体，使储能装置的壳体向外膨胀变形，储能装置极易因壳体过度膨胀而发生爆炸，降低了储能装置的安全性能。
发明内容
本申请提供一种端盖组件、储能装置和用电设备，能够防止储能装置因壳体过度膨胀而发生爆炸，从而有助于提升储能装置的安全性能，保证储能装置的使用可靠性。
第一方面，本申请提供一种端盖组件，用于储能装置中。端盖组件包括下塑胶、端盖和防爆阀，所述端盖设有防爆孔，所述防爆孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖，所述防爆阀安装于所述防爆孔，所述下塑胶位于所述端盖的厚度方向的一侧；所述下塑胶包括两个下塑胶部、防爆栅栏和多个聚气筋条，沿所述下塑胶的长度方向上，所述防爆栅栏固定连接于两个所述下塑胶部之间，所述防爆栅栏设有凹槽、透气孔和缺口，所述凹槽的开口位于所述防爆栅栏朝向所述端盖的表面，且与所述防爆阀相对设置，所述凹槽包括槽底壁、两个第一槽侧壁、第二槽侧壁和第三槽侧壁，沿所述下塑胶的宽度方向上，两个所述第一槽侧壁分别固定连接于所述槽底壁的相对两侧，沿所述下塑胶的长度方向上，所述第二槽侧壁和所述第三槽侧壁分别固定连接于所述槽底壁的相对两侧，且固定连接于两个所述第一槽侧壁之间，所述第二槽侧壁设有多个增速孔，多个所述增速孔均沿所述第二槽侧壁的厚度方向贯穿所述第二槽侧壁，且彼此间隔设置，所述透气孔沿所述槽底壁的厚度方向贯穿所述槽底壁，所述缺口沿所述第一槽侧壁的厚度方向上贯穿所述第一槽侧壁、所述第二槽侧壁或所述第三槽侧壁；多个所述聚气筋条均固定连接于所述凹槽的槽壁面，且彼此间隔设置，沿所述第二槽侧壁朝向所述第三槽侧壁的方向上，每相邻两个所述聚气筋条之间的距离均逐渐减小，相邻两个所述聚气筋条之间设有至少一个所述增速孔，每一所述聚气筋条靠近所述第三槽侧壁的一端与所述第三槽侧壁远离所述槽底壁的一端间隔设置。
其中，所述缺口有四个，每两个所述缺口设于一个所述第一槽侧壁，且彼此间隔设置。
其中，所述防爆阀包括刻痕部和连接部，所述刻痕部包括第一端点、第二端点和爆破起始点，所述第一端点和所述第二端点间隔设置，所述爆破起始点位于所述第一端点和所述第二端点之间，且与所述第一端点和所述第二端点均间隔设置，并位于所述第三槽侧壁和所述第二槽侧壁之间，所述连接部固定连接于所述第一端点和所述第二端点之间，且位于所述爆破起始点和所述第二槽侧壁之间，沿所述防爆阀的宽度方向上，所述连接部与所述爆破起始点间隔且相对设置，所述连接部的厚度大于所述刻痕部的厚度。
其中，沿所述爆破起始点向所述第一端点的方向上，所述刻痕部的厚度逐渐增大；和/或，沿所述爆破起始点向所述第二端点的方向上，所述刻痕部的厚度逐渐增大。
其中，所述第三槽侧壁包括与所述第二槽侧壁相对设置的导流壁面，沿所述端盖组件的厚度方向上，所述导流壁面与所述爆破起始点间隔且相对设置，所述导流壁面为弧形面。
第二方面，本申请还提供一种储能装置，包括壳体、电极组件、绝缘膜和上述任一种所述的端盖组件，所述壳体设有开孔和收容腔，所述电极组件和所述绝缘膜均收容于所述收容腔，所述端盖组件安装于所述壳体，且封闭所述开孔；所述绝缘膜位于所述电极组件和所述壳体之间，所述绝缘膜设有切槽，所述切槽沿所述绝缘膜的厚度方向贯穿所述绝缘膜，且与所述缺口连通，所述绝缘膜包括固定部，沿所述储能装置的长度方向上，所述固定部位于所述切槽的一侧，且固定连接于所述第一槽侧壁背离所述凹槽的表面。
其中，所述缺口在所述绝缘膜上的投影位于所述切槽内。
第三方面，本申请还包括一种用电设备，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。
本申请所提供的技术方案中，通过在储能装置的绝缘膜上设置切槽，并使切槽与防爆栅栏上设置的缺口连通，使得储能装置的壳体与绝缘膜之间的气体以及绝缘膜与电极组件之间的气体可以通过切槽和缺口进入防爆栅栏的凹槽中。由于防爆栅栏的凹槽与防爆阀相对设置，气体可以汇聚在防爆阀的下方，以便于通过防爆阀进行泄压，从而可以防止储能装置内部产生的气体持续挤压储能装置的壳体，避免储能装置因壳体过度膨胀而发生爆炸，进而有助于提升储能装置的安全性能，保证储能装置的使用可靠性。
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是本申请一实施例的户用储能系统的结构示意图；
图2是图1所示户用储能系统中储能装置的结构示意图；
图3是图2所示储能装置的分解结构示意图；
图4是图3所示储能装置中绝缘膜的结构示意图；
图5是图2所示储能装置中端盖组件的结构示意图；
图6是图5所示端盖组件的分解结构示意图；
图7是图5所示端盖组件沿A-A处剖开后的剖面结构示意图；
图8是图6所示端盖组件中下塑胶的结构示意图；
图9是图8所示下塑胶在另一角度下的结构示意图；
图10是图8所示下塑胶在又一角度下的结构示意图；
图11是图8所示下塑胶与绝缘膜组装后的结构示意图；
图12是图6所示端盖组件中端盖的结构示意图；
图13是图6所示端盖组件中防爆阀的结构示意图；
图14是图13所示防爆阀沿B-B处剖开后的剖面结构示意图；
图15是爆破气体在壳体和绝缘膜之间的流向示意图；
图16是爆破气体在端盖组件中的流向示意图；
图17是爆破气体在端盖组件中另一角度下的流向示意图。
图中各附图标记对应的名称为：
储能装置1，电能转换装置2，第一用户负载3，第二用户负载4，壳体110a，绝缘膜110b，端盖组件120，开孔111，收容腔112，切槽113，固定部114，下塑胶10，端盖20，防爆阀30，正极单元40，负极单元50，下塑胶部 11，防爆栅栏12，聚气筋条13，凹槽121，透气孔127，缺口124，槽底壁122，第一槽侧壁123，第二槽侧壁125，第三槽侧壁126，增速孔1251，导流壁面121a，第一安装孔14，第二安装孔15，防爆孔21，第一装配孔22，第二装配孔23，刻痕部31，连接部32，焊接部34，第一爆破部35，第二爆破部36，第一端点311，第二端点312，爆破起始点313。
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。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，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1，储能装置1内设有一组化学电池，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。
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、电网侧储能以及用电侧储能等方面，对应的储能装置1的种类包括有：
（1）应用在风电、光伏电站侧的大型储能电站，其可以协助可再生能源发电满足并网要求，同时提高可再生能源利用率；储能电站作为电源侧中优质的有功/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，减少瞬时功率变化，减少对电网的冲击，改善新能源发电消纳问题并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大；
（2）应用在电网侧的储能集装箱，功能主要为调峰、调频、缓解电网阻塞调峰方面，可实现对用电负荷的削峰填谷，即在用电负荷低谷时对储能电池充电，在用电负荷高峰时段将存储的电量释放，从而实现电力生产和消纳之间的平衡；
（3）应用于用电侧的小型储能柜，功能主要为电力自发自用、峰谷价差套利、容量费用管理以及提高供电可靠性。根据应用场景的不同，用电侧储能可以分为工商业储能柜、户用储能装置、储能充电桩等，其一般与分布式光伏配套使用。工商业用户可利用储能进行谷峰价差套利和容量费用管理。在实施峰谷电价的电力市场中，通过低电价时给储能系统充电，高电价时储能系统放电，实现峰谷电价差套利，降低用电成本。此外，适用两部制电价的工业企业，可以利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电，从而降低尖峰功率及申报的最大需求量，达到降低容量电费的目的。户用光伏配储可以提高电力自发自用水平。因高昂电价以及较差的供电稳定性，从而拉动户用光伏装机需求。考虑到光伏在白天发电，而用户一般在夜间负荷较高，通过配置储能可以更好地利用光伏电力，提高自发自用水平，同时降低用电成本。另外，通信基站、数据中心等领域需要配置储能，用于备用电源。
请参阅图1，图1是本申请一实施例的户用储能系统的结构示意图。
本申请图1实施例以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明。需要说明的是，本申请储能装置1并不限定于家用储能场景。本申请提供一种户用储能系统，该户用储能系统包括电能转换装置2（光伏板）、第一用户负载3（路灯）、第二用户负载4（例如空调等家用电器）等以及储能装置1，所述储能装置1为小型储能箱，可通过壁挂方式安装于室外墙壁。具体的，光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能，所述储能装置1用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器进行使用，或者在电网断电/停电时进行供电。
储能装置1的数量可以为多个，多个储能装置1相互串联或并联，多个储能装置1采用隔离板（图未示）进行支撑及电连接。本实施例中，“多个”是指两个及两个以上。储能装置1外部还可以设有储能箱，用于收容储能装置1。
可选地，储能装置1可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。本申请实施例提供的储能装置1的实际应用形态可以为但不限于为所列举产品，还可以是其他应用形态，本申请实施例不对储能装置1的应用形态做严格限制。本申请实施例仅以储能装置1为多芯电池为例进行说明。当该储能装置1为单体电池时，储能装置1可以为圆柱电池、方形电池等中的至少一种。
请结合参阅图2和图3，图2是图1所示户用储能系统中储能装置1的结构示意图，图3是图2所示储能装置1的分解结构示意图。
本实施例中，储能装置1为方形电池。储能装置1包括壳体110a、绝缘膜110b、端盖组件120和电极组件（图未示）。其中，壳体设有开孔111和收容腔112，收容腔112与开孔111连通。具体的，绝缘膜110b和电极组件均收容于收容腔112。其中，绝缘膜110b位于电极组件和壳体110a之间。此外，收容腔112还用于收容电解液，电极组件还浸泡于电解液中。端盖组件120安装于壳体110a的高度方向上的一侧，且封闭开孔111，并固定连接于绝缘膜110b。此外，端盖组件120还与电极组件电连接。
请结合参阅图3和图4，图4是图3所示储能装置1中绝缘膜110b的结构示意图。
本实施例中，绝缘膜110b为麦拉（mylar）膜。绝缘膜110b朝向端盖组件120的一侧设有切槽113。切槽113沿绝缘膜110b的厚度方向（图示Y轴方向）贯穿绝缘膜110b。示例性的，切槽113有四个。每两个切槽113设于绝缘膜110b的宽度方向（图示Y轴方向）上的一侧，且彼此间隔设置。其中，沿绝缘膜110b的长度方向（图示X轴方向）上，每一切槽113的开口的长度H2为6.8mm≤H2≤15mm。沿绝缘膜110b的高度方向（图示Z轴方向）上，每一切槽113的深度L2为8mm≤L2≤22mm。绝缘膜110b还包括固定部114，沿储能装置1的长度方向（图示X轴方向）上，固定部114位于切槽113的一侧。示例性的，固定部114有两个。沿绝缘膜110b的宽度方向（图示Y轴方向）上，两个固定部114间隔设置。每一固定部114均位于两个切槽113之间。
请结合参阅图5、图6和图7，图5是图2所示储能装置1中端盖组件120的结构示意图，图6是图5所示端盖组件120的分解结构示意图，图7是图5所示端盖组件120沿A-A处剖开后的剖面结构示意图。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、正极单元40和负极单元50。端盖20安装于下塑胶10的厚度方向上的一侧。防爆阀30安装于端盖20。正极单元40和负极单元50均安装于下塑胶10和端盖20，且与防爆阀30间隔设置，并位于防爆阀30的相对两侧。
请结合参阅图7、图8和图9，图8是图6所示端盖组件120中下塑胶10的结构示意图，图9是图8所示下塑胶10在另一角度下的结构示意图。
下塑胶10包括两个下塑胶部 11、防爆栅栏12和多个聚气筋条13。其中，沿下塑胶10的长度方向上，防爆栅栏12固定连接于两个下塑胶部11之间。多个聚气筋条13均设于防爆栅栏12的内部。
本实施例中，防爆栅栏12设有凹槽121、透气孔127和缺口124。其中，凹槽121的开口位于防爆栅栏12朝向端盖20的表面。凹槽121自防爆栅栏12朝向端盖20的表面向背离端盖20的方向凹陷。具体的，凹槽121包括槽底壁122、两个第一槽侧壁123、第二槽侧壁125和第三槽侧壁126。沿下塑胶10的宽度方向（图示Y轴方向）上，两个第一槽侧壁123分别固定连接于槽底壁122的相对两侧。沿下塑胶10的长度方向（图示X轴方向）上，第二槽侧壁125和第三槽侧壁126分别固定连接于槽底壁122的相对两侧，且固定连接于两个第一槽侧壁123之间。其中，第二槽侧壁125设有多个增速孔1251。多个增速孔1251均沿第二槽侧壁125的厚度方向（图示X轴方向）贯穿第二槽侧壁125，且彼此间隔设置。此设置下，储能装置1内部的气体通过增速孔1251进入凹槽121后的流速增加，从而便于气体迅速汇集至凹槽121中。第三槽侧壁126包括与第二槽侧壁125相对设置的导流壁面121a。示例性的，导流壁面121a为弧形面，以便于对进入凹槽121中的气体进行导向，从而将气体汇聚至防爆阀30的下方。
请一并参阅图10，图10是图8所示下塑胶10在又一角度下的结构示意图。
透气孔127沿槽底壁122的厚度方向（图示Z轴方向）上贯穿槽底壁122，以便于储能装置1内部的气体从透气孔127进入防爆栅栏12的凹槽121中。缺口124沿第一槽侧壁123的厚度方向（图示Y轴方向）上贯穿第一槽侧壁123。此外，缺口124还贯穿第二槽侧壁125或第三槽侧壁126。此设置下，能够增大缺口124的开口的尺寸，以便于储能装置1内部的气体进入凹槽121中。示例性的，缺口124有四个。每两个缺口124设于一个第一槽侧壁123，且彼此间隔设置。其中，沿下塑胶10的长度方向（图示X轴方向）上，每一缺口124的开口的长度H1为3.5mm≤H1≤12mm。沿下塑胶10的厚度方向（图示Z轴方向）上，每一缺口124的深度L1为4mm≤L1≤16mm。
请一并参阅图11，图11是图8所示下塑胶10与绝缘膜110b组装后的结构示意图。
当绝缘膜110b与端盖组件120组装时，绝缘膜110b的固定部114固定连接于下塑胶10的第一槽侧壁123背离凹槽121的表面。示例性的，固定部114与第一槽侧壁123背离凹槽121的表面可以通过热熔的方式实现固定。具体的，下塑胶10的每一缺口124均与绝缘膜110b的一个切槽113对应设置。其中，沿储能装置1的长度方向（图示X轴方向）上，每一缺口124的开口的长度H1大于切槽113的长度H2。沿下塑胶10的厚度方向（图示Z轴方向）上，每一缺口124的深度L1大于切槽113的深度L2。也即为，每一缺口124在绝缘膜110b上的投影均位于切槽113内。
可以理解的是，通过使绝缘膜110b的切槽113的尺寸大于下塑胶10的缺口124的尺寸，既可以保证切槽113与缺口124连通，也可以避免绝缘膜110b的固定部114遮挡缺口124，从而可以保证储能装置1内部的气体经切槽113和缺口124进入防爆栅栏12的凹槽121内的路径的顺畅度。
请继续参阅图8。多个聚气筋条13均固定连接于凹槽121的槽壁面，且彼此间隔设置。示例性的，多个聚气筋条13均呈鱼形，且呈八字形状分布。沿第二槽侧壁125朝向第三槽侧壁126的方向上，每相邻两个聚气筋条13之间的距离均逐渐减小。此设置下，可以对进入防爆栅栏12内部的气体进行导向和收束，使气体在防爆栅栏12内部始终保持高速流动。每相邻两个聚气筋条13之间设有至少一个增速孔1251，以保证气体经增速孔1251加速后，可以在聚气筋条13的导向和收束作用下，在防爆栅栏12内部始终保持高速流动。
每一聚气筋条13靠近第三槽侧壁126的一端，与第三槽侧壁126远离槽底壁122的一端间隔设置。每一聚气筋条13靠近第三槽侧壁126的一端的尺寸均大于每一聚气筋条13远离第三槽侧壁126的一端的尺寸。此外，每一聚气筋条13的外周面均为光滑表面，以便于储能装置1内部的气体能够顺畅地沿着相邻两个聚气筋条13之间的间隙汇聚至防爆阀30的下方。
此外，下塑胶10还设有第一安装孔14和第二安装孔15。第一安装孔14和第二安装孔15均沿下塑胶10的厚度方向（图示Z轴方向）上贯穿下塑胶10。具体的，第一安装孔14和第二安装孔15均设于下塑胶部11。沿下塑胶10的长度方向（图示X轴方向）上，第一安装孔14和第二安装孔15分别位于防爆栅栏12的相对两侧，且均防爆栅栏12间隔设置。
请结合参阅图7和图12，图12是图6所示端盖组件120中端盖20的结构示意图。
端盖20设有防爆孔21、第一装配孔22和第二装配孔23，防爆孔 21、第一装配孔22和第二装配孔23均沿端盖20的厚度方向（图示Z轴方向）贯穿端盖20，且彼此间隔设置。示例性的，防爆孔21为椭圆形孔，第一装配孔22和第二装配孔23均为圆形孔。在其他一些实施例中，防爆孔21、第一装配孔22和第二装配孔23也可以方形孔或其他异形孔。
本实施例中，防爆孔21与下塑胶10的防爆栅栏12对应设置，且与防爆栅栏12的凹槽121、透气孔127和缺口124均连通。防爆孔21可以通过防爆栅栏12的凹槽121、透气孔127和缺口124连通储能装置1的内部。第一装配孔22与下塑胶10的第一安装孔14连通，以便于安装正极单元40，从而使正极单元40与下塑胶10和端盖20实现装配。第二装配孔23与下塑胶10的第二安装孔15连通，以便于安装负极单元50，从而使负极单元50与下塑胶10和端盖20实现装配。
请结合参阅图7、图13和图14，图13是图6所示端盖组件120中防爆阀30的结构示意图，图14是图13所示防爆阀30沿B-B处剖开后的剖面结构示意图。
防爆阀30安装于防爆孔21，且固定连接于防爆孔21的孔壁。示例性的，防爆阀30可以由金属材料制成。本实施例中，防爆阀30包括刻痕部31、连接部32、焊接部34、第一爆破部35和第二爆破部36。第二爆破部36环绕第一爆破部35的周侧设置。第一爆破部35与第二爆破部36之间通过刻痕部31和连接部32相连。其中，第一爆破部35的厚度和第二爆破部36的厚度均大于刻痕部31的厚度。第一爆破部35的厚度和第二爆破部36的厚度与连接部32的厚度相同，或者，第一爆破部35的厚度和第二爆破部36的厚度与连接部32的厚度不同，本申请的实施例对此不做限制。焊接部34固定连接于第二爆破部36，且环绕第二爆破部36的周侧设置。
可以理解的是，由于防爆孔21连通储能装置1的内部和外部，当储能装置1发生热失控，且储能装置1内部的气压达到预设值时，防爆阀30的第一爆破部35会在气压的作用下发生破裂，以使储能装置1内部的气体能经过防爆孔21及时排向储能装置1的外部，避免储能装置1因内部气压过大而发生爆炸，提高储能装置1的使用可靠性。此时，防爆阀30的第一爆破部35是沿着刻痕部31有序爆裂的，这使得防爆阀30的破裂有序可控，避免防爆阀30在压力的冲击下形成多个飞溅碎片而冲击损坏储能装置1附近的其他元件，从而有助于减小储能装置1的热失控区域，使得储能装置1的热失控范围可控。
本实施例中，刻痕部31大致呈“C”形。刻痕部31包括第一端点311、第二端点312和爆破起始点313。其中，第一端点311和第二端点312间隔设置。爆破起始点313位于第一端点311和第二端点312之间，且与第一端点311和第二端点312均间隔设置，并位于第三槽侧壁126和第二槽侧壁125之间。其中，沿端盖组件120的厚度方向（图示Z轴方向）上，爆破起始点313与下塑胶10的凹槽121的导流壁面121a间隔且相对设置，以保证下塑胶10的凹槽121中汇聚的气体的气压达到爆破阈值时，气体可以从防爆阀30的爆破起始点313冲破防爆阀30泄压。需要说明的是，爆破起始点313与导流壁面121a相对设置是指，导流壁面121a在防爆阀30上的正投影覆盖爆破起始点313。
此外，沿爆破起始点313向第一端点311的方向上，刻痕部31的厚度逐渐增大，和/或，沿爆破起始点313向第二端点312的方向上，刻痕部31的厚度逐渐增大。换言之，刻痕部31中爆破起始点313的厚度最小。
请继续参阅图13。连接部32固定连接于第一端点311和第二端点312之间，且位于爆破起始点313与凹槽121的第二槽侧壁125之间。沿防爆阀30的宽度方向（图示X轴方向）上，连接部32与刻痕部31的爆破起始点313间隔且相对设置。其中，连接部32的厚度大于刻痕部31的厚度，以保证连接部32的结构强度强于刻痕部31的结构强度。示例性的，连接部32的厚度在6 mm至8 mm之间。
可以理解的是，由于爆破起始点313的厚度最小，当储能装置1内部的气体冲击防爆阀30时，防爆阀30的第一爆破部35会在气压的作用下从刻痕部31设有爆破起始点313的一侧翻开泄压。本实施例中，通过在防爆阀30上设置连接部32，连接部32可以将翻开的第一爆破部35拉住，使得翻开的第一爆破部35与防爆阀30的其他部分形成一个开口，储能装置1内部的气体连带汽化的电解液可从此开口喷出，此时气体和汽化的电解液的飞溅区域呈扇形。与现有的防爆阀30破裂时呈火山爆发式的喷溅区域相比，相较于本申请所提供的防爆阀30破裂时的喷溅区域减小，从而有助于减小储能装置1的热失控区域，使得储能装置1的热失控范围可控。同时，防爆阀30的第一爆破部35翻开后，连接部32拉住翻开的第一爆破部35，也可以避免第一爆破部35被气体喷飞而难以清理或回收。
请结合参阅图15至图17，图15是爆破气体在壳体110a和绝缘膜110b之间的流向示意图，图16是爆破气体在端盖组件120中的流向示意图，图17是爆破气体在端盖组件120中另一角度下的流向示意图。其中，箭头表示爆破气体的流动方向，图15中端盖20和防爆阀30均未示出。
在储能装置1的使用或运输过程中，储能装置1内部会不断产生气体，并挤压储能装置1的壳体110a，使得壳体110a的侧壁大面向外凸出。此时，壳体110a与绝缘膜110b之间以及绝缘膜110b与电极组件之间会出现间隙，以便于容纳储能装置1内部的气体。其中，壳体110a与绝缘膜110b之间的间距d在2 mm至4 mm之间。此外，下塑胶10与电极组件之间也存在间隙，储能装置1内部产生的气体也可以容纳在下塑胶10与电极组件之间的间隙中。
储能装置1内部的气体可以通过下塑胶10的透气孔127和增速孔1251进入防爆栅栏12的凹槽121中，并沿着相邻两个聚气筋条13之间的间隙汇聚至防爆阀30的下方。当储能装置1内部的气压等于或者大于爆破阈值时，刻痕部31的爆破起始点313先被顶起至金属撕裂的极限，而后爆破起始点313破裂形成一个泄压小口，气体从泄压小孔冲出，形成爆破气流。可以理解的是，由于相邻两个聚气筋条13之间的距离逐渐减小，可以对气体产生导向和收束作用，且经过增速孔1251进入凹槽121中后，气体的流速增加，当气体从泄压小孔冲出并形成爆破气流后，爆破气流可以始终在防爆栅栏12内部保持高速流动。
随着爆破气流从防爆阀30的泄压小孔不断向储能装置1的外部喷出，防爆栅栏12靠近防爆阀30的泄压小孔一侧的气压小于防爆栅栏12远离防爆阀30的泄压小孔一侧的气压。也即为，防爆栅栏12的凹槽121中逐渐形成负压区域。此时，壳体110a与绝缘膜110b之间以及绝缘膜110b与电极组件之间的气体被防爆栅栏12的凹槽121内高速流动的爆破气流吸引，并通过绝缘膜110b的切槽113和防爆栅栏12的缺口124汇入爆破气流中，从而在储能装置1的内部形成大量气体，并冲击防爆阀30的泄压小口，使得防爆阀30受到挤压并进一步被撕裂，进而使防爆阀30被爆破气流完全掀开。此时，爆破气流在防爆栅栏12的导流壁面121a的引导下朝防爆阀30的方向向上喷出，使储能装置1迅速泄压，从而有助于提升储能装置1的安全性能。
本申请所提供的技术方案中，通过在绝缘膜110b上设置切槽113，并使切槽113与防爆栅栏12上的缺口124连通，使得壳体110a与绝缘膜110b之间的气体以及绝缘膜110b与电极组件之间的气体可以通过切槽113和缺口124进入防爆栅栏12的凹槽121中。由于防爆栅栏12的凹槽121与防爆阀30相对设置，气体可以汇聚在防爆阀30的下方，以便于通过防爆阀30进行泄压，从而可以防止储能装置1内部产生的气体持续挤压储能装置1的壳体110a，避免储能装置1因壳体110a过度膨胀而发生爆炸，进而有助于提升储能装置1的安全性能，保证储能装置1的使用可靠性。
本申请还提供一种用电设备，用电设备包括上述储能装置1，储能装置1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，本申请的实施方式及实施方式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 (8)
1.一种端盖组件，用于储能装置中，其特征在于，包括下塑胶、端盖和防爆阀，所述端盖设有防爆孔，所述防爆孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖，所述防爆阀安装于所述防爆孔，所述下塑胶位于所述端盖的厚度方向的一侧；
所述下塑胶包括两个下塑胶部、防爆栅栏和多个聚气筋条，沿所述下塑胶的长度方向上，所述防爆栅栏固定连接于两个所述下塑胶部之间，所述防爆栅栏设有凹槽、透气孔和缺口，所述凹槽的开口位于所述防爆栅栏朝向所述端盖的表面，且与所述防爆阀相对设置，所述凹槽包括槽底壁、两个第一槽侧壁、第二槽侧壁和第三槽侧壁，沿所述下塑胶的宽度方向上，两个所述第一槽侧壁分别固定连接于所述槽底壁的相对两侧，沿所述下塑胶的长度方向上，所述第二槽侧壁和所述第三槽侧壁分别固定连接于所述槽底壁的相对两侧，且固定连接于两个所述第一槽侧壁之间，所述第二槽侧壁设有多个增速孔，多个所述增速孔均沿所述第二槽侧壁的厚度方向贯穿所述第二槽侧壁，且彼此间隔设置，所述透气孔沿所述槽底壁的厚度方向贯穿所述槽底壁，所述缺口沿所述第一槽侧壁的厚度方向上贯穿所述第一槽侧壁、所述第二槽侧壁或所述第三槽侧壁；
多个所述聚气筋条均固定连接于所述凹槽的槽壁面，且彼此间隔设置，沿所述第二槽侧壁朝向所述第三槽侧壁的方向上，每相邻两个所述聚气筋条之间的距离均逐渐减小，相邻两个所述聚气筋条之间设有至少一个所述增速孔，每一所述聚气筋条靠近所述第三槽侧壁的一端与所述第三槽侧壁远离所述槽底壁的一端间隔设置。
2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述缺口有四个，每两个所述缺口设于一个所述第一槽侧壁，且彼此间隔设置。
3.根据权利要求1或2所述的端盖组件，其特征在于，所述防爆阀包括刻痕部和连接部，所述刻痕部包括第一端点、第二端点和爆破起始点，所述第一端点和所述第二端点间隔设置，所述爆破起始点位于所述第一端点和所述第二端点之间，且与所述第一端点和所述第二端点均间隔设置，并位于所述第三槽侧壁和所述第二槽侧壁之间，所述连接部固定连接于所述第一端点和所述第二端点之间，且位于所述爆破起始点和所述第二槽侧壁之间，沿所述防爆阀的宽度方向上，所述连接部与所述爆破起始点间隔且相对设置，所述连接部的厚度大于所述刻痕部的厚度。
4.根据权利要求3所述的端盖组件，其特征在于，沿所述爆破起始点向所述第一端点的方向上，所述刻痕部的厚度逐渐增大；和/或，沿所述爆破起始点向所述第二端点的方向上，所述刻痕部的厚度逐渐增大。
5.根据权利要求3或4所述的端盖组件，其特征在于，所述第三槽侧壁包括与所述第二槽侧壁相对设置的导流壁面，沿所述端盖组件的厚度方向上，所述导流壁面与所述爆破起始点间隔且相对设置，所述导流壁面为弧形面。
6.一种储能装置，其特征在于，包括壳体、电极组件、绝缘膜和如权利要求1至5中任一项所述的端盖组件，所述壳体设有开孔和收容腔，所述电极组件和所述绝缘膜均收容于所述收容腔，所述端盖组件安装于所述壳体，且封闭所述开孔；
所述绝缘膜位于所述电极组件和所述壳体之间，所述绝缘膜设有切槽，所述切槽沿所述绝缘膜的厚度方向贯穿所述绝缘膜，且与所述缺口连通，所述绝缘膜包括固定部，沿所述储能装置的长度方向上，所述固定部位于所述切槽的一侧，且固定连接于所述第一槽侧壁背离所述凹槽的表面。
7.根据权利要求6所述的储能装置，其特征在于，所述缺口在所述绝缘膜上的投影位于所述切槽内。
8.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求6或7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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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
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| KR20210029121A (ko) * | 2020-09-04 | 2021-03-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 에너지 저장 모듈 |
| CN218632344U (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-14 | 湖南德赛电池有限公司 | 电池爆破泄压结构及电池 |
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