CN216624418U - 电池顶盖、电池模组和储能设备 - Google Patents

电池顶盖、电池模组和储能设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种电池顶盖、电池模组和储能设备。电池顶盖包括安装片和防爆阀。安装片设有开孔，防爆阀包括阀体、防爆膜片和阀盖，阀体安装在开孔，阀体的上表面设有透气槽，阀盖安装在阀体的上表面，阀盖覆盖部分透气槽，防爆膜片安装在阀体的下表面，阀体与防爆膜片、阀盖之间形成空腔，透气槽连通空腔与外界。本实用新型实施方式的电池顶盖、电池模组和储能设备，通过阀盖覆盖部分透气槽，可以实现空腔内部压力平衡，能够保证空腔内与外界气压差，起爆压力准确，保证防爆阀爆破压力的有效性，提高防爆阀的防爆性能。

Description

电池顶盖、电池模组和储能设备
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池顶盖、电池模组和储能设备。
背景技术
随着电池模组的应用，人们对电池模组安全性提出了越来越高的要求。因为电池模组在异常情况下，例如：外界撞击导致短路，短路会使电池模组的电芯内部气压升高，当电芯内部气压升高到一定程度时，可能会导致爆炸，造成危险。
在相关技术中，为了保证电池模组的安全性，通常会设置防爆阀，然而防爆阀的防爆膜片与阀盖之间的空间容易产生内外气压差，导致起爆压力不准确，影响防爆阀的防爆性能。
实用新型内容
本实用新型实施方式提供了一种电池顶盖、电池模组和储能设备。
本实用新型实施方式的所述电池顶盖包括安装片和防爆阀。所述安装片设有开孔，所述防爆阀包括阀体、防爆膜片和阀盖，所述阀体安装在所述开孔，所述阀体的上表面设有透气槽，所述阀盖安装在所述阀体的上表面，所述阀盖覆盖部分所述透气槽，所述防爆膜片安装在所述阀体的下表面，所述阀体与所述防爆膜片、所述阀盖之间形成空腔，所述透气槽连通所述空腔与外界。
在某些实施方式中，所述阀体呈环形结构，所述阀体包括内环和外环，所述透气槽连通所述内环和所述外环。
在某些实施方式中，所述阀盖周缘与所述外环之间的距离为1.5mm。
在某些实施方式中，所述透气槽大致呈V型。
在某些实施方式中，所述透气槽包括垂直设置的第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁包括第一端和第二端，所述第二槽壁包括第三端和第四端，所述第一端与所述第三端平行，所述第二端与所述第四端抵触。
在某些实施方式中，所述透气槽的切面长度为0.2mm，所述透气槽的深度为0.1mm。
在某些实施方式中，所述透气槽包括第一透气端和第二透气端，所述第一透气端穿设所述阀体连通所述空腔，所述第二透气端位于所述阀盖周缘与所述外环之间。
在某些实施方式中，带有所述透气槽的所述阀体为一体成型结构。本实用新型实施方式的电池模组包括壳体和上述实施方式所述的电池顶盖，所述电池顶盖设置在所述壳体上。
本实用新型实施方式的储能设备包括上述实施方式所述的电池模组。
本实用新型实施方式的电池顶盖、电池模组和储能设备，通过阀盖覆盖部分透气槽，可以实现空腔内部压力平衡，能够保证空腔内与外界气压差，起爆压力准确，保证防爆阀爆破压力的有效性，提高防爆阀的防爆性能。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型实施方式的电池顶盖的结构示意图；
图2是本实用新型实施方式的电池顶盖的部分结构示意图；
图3是本实用新型实施方式的电池顶盖的结构分解示意图；
图4为图1中IV处放大示意图；
图5是本实用新型实施方式的电池顶盖的另一结构示意图；
图6为图5中VI处放大示意图。
主要元件：
电池顶盖100、安装片10、开孔11、防爆阀20、阀体21、内环211、外环212、空腔201、防爆膜片22、阀盖23、周缘231、透气槽24、第一槽壁241、第一端2411、第二端2412、第二槽壁242、第三端2421、第四端2422、第一透气端243、第二透气端244。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。
在本实用新型的实施方式中，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请一并参阅图1至图4，本实用新型实施方式的电池顶盖100包括安装片10和防爆阀20。安装片10设有开孔11。防爆阀20包括阀体21、防爆膜片22和阀盖23，阀体21安装在开孔11，阀体21的上表面设有透气槽24，阀盖23安装在阀体21的上表面，阀盖23覆盖部分透气槽24，防爆膜片22安装在阀体21的下表面，阀体21与防爆膜片22、阀盖23之间形成空腔201，透气槽24连通空腔201与外界。
本实用新型实施方式的电池顶盖100，通过阀盖23覆盖部分透气槽24，可以实现空腔201内部压力平衡，能够保证空腔201内与外界气压差，起爆压力准确，保证防爆阀20爆破压力的有效性，提高防爆阀20的防爆性能。
具体地，电池顶盖100包括安装片10，安装片10可以包括光铝片。本实用新型实施方式的安装片10以光铝片为例进行举例说明，以光铝片为例进行举例说明是为了方便理解本实用新型的实施，不应理解为对本实用新型的限定。
在某些实施方式中，光铝片可以通过冲压、打孔、切割等方式，在光铝片上形成切断面、极柱孔、注液孔等。本实用新型实施方式的安装片10可以是光铝片，光铝片上通过冲压、打孔、切割等方式形成开孔11。值得一提的是，开孔11也可以是通过模具与光铝片一体成型的，此处不作限定。
开孔11的形状可以有很多种，其可以呈椭圆形、圆形、长方形、正方形等形状，此处不作限定。开孔11的形状与防爆阀20能够配合安装即可。本实用新型实施方式的开孔11在外形上的设计以椭圆形为例进行举例说明。
阀体21可以通过焊接、粘合等方式设置在安装片10上。阀体21的侧面周缘与开孔11的内壁抵触，如此可以实现紧密连接。在一个实施例中，阀体21包括相背的阀体上表面和阀体下表面，安装片10包括安装片上表面和安装片下表面。阀体上表面与安装片上表面齐平，阀体下表面与安装片下表面齐平，如此可以使得阀体21与安装片10更加平整美观，不容易因磕碰导致阀体21损坏、脱落。
阀体21的上表面设有透气槽24，透气槽24的数量可以为1个、2个、3个、4个或多于4个，此处不作限定。在一个实施例中，透气槽24的数量可以为3个，3个透气槽24的形状、规格均相同。3个透气槽24平行设置在阀体21的上表面。3个透气槽24之间的间隔距离可以相同，也可以不同，此处不作限定。如此，多个透气槽24平衡内部压力的效果更强，保证防爆阀20爆破压力的有效性。
阀体21的上表面还覆盖有阀盖23，阀盖23覆盖部分透气槽24。阀体21与防爆膜片22、阀盖23之间形成空腔201。如此，透气槽24可以连通空腔201和外界，保证空腔201内与外界气压差。阀盖23可以是铝片，阀盖23可以通过激光焊接等方式连接阀体21的上表面。透气槽24相当于气流通道，连通空腔201与外界。
阀体21的下表面连接防爆膜片22。在一个实施例中，防爆膜片22可以是铝片，防爆膜片22可以通过激光焊接等方式连接阀体21的下表面。激光焊接能够使防爆膜片22稳固地装配在阀体21上，可以防止防爆膜片22与阀体21的连接处出现间隙，避免电芯电解液通过防爆阀20流出。
请再次参阅图3，在某些实施方式中，阀体21呈环形结构，阀体21包括内环211和外环212，透气槽24连通内环211和外环212。
具体地，呈环形结构的阀体21包括内环211和外环212。阀体21的内环211和阀体21的外环212可以理解成两个同心环。其中，外环212的直径大于内环211的直径。呈环形结构的阀体21制造简单，可进一步简化制作工艺，节省生产成本。并且呈环形结构的阀体21与安装片10的连接力大，阀体21可以稳固地装配在安装片10上，可以防止阀体21从安装片10上脱落，从而可以提升防爆阀20的位置稳定性。
在某些实施方式中，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离为1.5mm。
在一个实施例中，阀盖23包括周缘231，阀盖23设置在阀体21的上表面，阀盖23覆盖内环21。阀盖23的周缘231与外环212之间的距离可以为L1。优选地，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离为1.5mm，也即是说，L1为1.5mm。值得一提的是，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离(L1)为1.5mm是本实用新型通过多次实验数据分析总结后得出优选的距离，此处不作限定。在L1为1.5mm的情况下，保证气压平衡和连接稳定性均显示出优势。
在某些实施方式中，由于电池顶盖100的大小、规格不同，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离也可以为其他数值。在某些实施方式中，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离可以与防爆阀20的大小、规格成正比，此处不作限定。在某些实施方式中，阀盖23的周缘231与外环212之间的距离可以为0.5mm、1.0mm、1.5mm、1.7mm、2.2mm、3.0mm等，此处不作限定。需要指出的是，上述具体的例子以及数值是为了方便说明本实用新型的实施方式，而不应理解为对本实用新型的限制。
请一并参阅图5和图6，在某些实施方式中，透气槽24大致呈V型。
具体地，透气槽24的形状可以有很多种，其可以呈弧形、半圆形、长方形、正方形、V型等形状。透气槽24的形状能够形成气流通道即可，此处不作限定。本实用新型实施方式的透气槽24在外形上的设计大致呈V型。如此，本实用新型实施方式的透气槽24以V型为例进行举例说明。
请再次参阅图6，在某些实施方式中，透气槽24包括垂直设置的第一槽壁241和第二槽壁242，第一槽壁241包括第一端2411和第二端2412，第二槽壁242包括第三端2421和第四端2422，第一端2411与第三端2421平行，第二端2412与第四端2422抵触。
具体地，透气槽24大致呈V型。呈V型的透气槽24包括第一槽壁241和第二槽壁242，第一槽壁241和第二槽壁242对气流具有导流作用，第一槽壁241和第二槽壁242易于成型，能够简便生产工艺。第一槽壁241和第二槽壁242垂直设置，也即是说，第一槽壁241和第二槽壁242之间的夹角呈90°。在某些实施方式中，第一槽壁241和第二槽壁242之间的夹角可以呈30°、60°、90°、120°等。本实用新型实施方式以第一槽壁241和第二槽壁242之间的夹角呈90°为例进行举例说明，以第一槽壁241和第二槽壁242之间的夹角呈90°为例进行举例说明是为了方便理解本实用新型的实施，不应理解为对本实用新型的限定。第一端2411与第三端2421平行，第二端2412与第四端2422抵触。
请再次参阅图4和图6，在某些实施方式中，透气槽24的切面长度为0.2mm，透气槽24的深度为0.1mm。
具体地，第一端2411与第三端2421之间的距离可以理解为透气槽24的切面长度，透气槽24的切面长度可以为L2。优选地，透气槽24的切面长度为0.2mm，也即是说，L2为0.2mm。值得一提的是，透气槽24的切面长度(L2)为0.2mm是本实用新型通过多次实验数据分析总结后得出优选的长度，在L2为0.2mm的情况下，保证气压平衡和连接稳定性均显示出优势。
透气槽24的深度为0.1mm可以理解为透气槽24的高，透气槽24的深度可以为L3，优选地，透气槽24的深度为0.1mm，也即是说，L3为0.1mm。值得一提的是，透气槽24的深度(L3)为0.1mm是本实用新型通过多次实验数据分析总结后得出优选的深度，在L2为0.2mm的情况下，保证气压平衡和连接稳定性均显示出优势。
在某些实施方式中，透气槽24包括第一透气端243和第二透气端244，第一透气端243穿设阀体21连通空腔201，第二透气端244位于阀盖23周缘231与外环212之间。
具体地，第一透气端243连通空腔201，第二透气端244在外界裸露，并且第一透气端243连通第二透气端244，如此第一透气端243和第二透气端244能够保证空腔201内与外界气压差，气流可以通过透气槽24流通。
在某些实施方式中，透气槽24的第一透气端243和第二透气端244均开设在阀体21的上表面。其中，第一透气端243与内环211齐平，第二透气端244与外环212齐平，阀盖23覆盖部分透气槽24，第二透气端244位于阀盖23周缘231与外环212之间，第二透气端244在外界裸露。如此，可以实现空腔201内部压力平衡，能够保证空腔201内与外界气压差。
在另一个实施方式中，透气槽24的第一透气端243可以穿设阀体21，也即是说，第一透气端243相当于阀体21内的中空通道，第一透气端243部分相当于穿孔，空腔201连通穿孔，第一透气端243连通第二透气端244，第二透气端244位于阀盖23周缘231与外环212之间，第二透气端244在外界裸露。如此，可以实现空腔201内部压力平衡，能够保证空腔201内与外界气压差。
在某些实施方式中，带有透气槽24的阀体21为一体成型结构。
具体地，带有透气槽24的阀体21为一体成型结构，一体成型的方式可以是通过模具一体成型的，也可以是通过冲压等方式成型的。如此可以进一步简化制作工艺，节省成本。
值得一提的是，在某些实施方式中，阀体21可以是呈环状金属阀体，金属阀体再通过激光挖槽、激光切割等方式形成透气槽24，此处不作限定。
本实用新型还公开一种电池模组，电池模组包括电池顶盖100和壳体，电池顶盖100设置在壳体上。
本实用新型实施方式的电池模组，通过阀盖23覆盖部分透气槽24，可以实现空腔201内部压力平衡，能够保证空腔201内与外界气压差，起爆压力准确，保证防爆阀20爆破压力的有效性，提高防爆阀20的防爆性能。
在某些实施方式中，电池模组包括单体电池，壳体为单体电池的电芯壳体。如此，电池顶盖100设置在电芯壳体上。电芯内部在异常情况下，例如外界撞击导致短路的情况下，电芯内部气压升高，当电芯内部气压升高到一定程度时，可能会冲开防爆膜片22，如此可以保证电池模组的安全性能，避免爆炸。阀体21的上表面设有透气槽24，透气槽24可以保证空腔201内压力平衡，透气槽24可以避免作用在阀盖23上的压力过大，进而可以保证防爆膜片22正常爆破。在某些实施方式中，电池模组包括多个单体电池，如此多个电池顶盖100设置在多个电芯壳体上。
本实用新型还公开一种储能设备，本实用新型实施方式的储能设备包括1个或多个电池模组。
本实用新型实施方式的储能设备，通过阀盖23覆盖部分透气槽24，可以实现空腔201内部压力平衡，能够保证空腔201内与外界气压差，起爆压力准确，保证防爆阀20爆破压力的有效性，提高防爆阀20的防爆性能。
值得一提的是，储能设备可以包括多个电池模组。也即是说，在某些实施方式中，储能设备中的电池模组的数量可以为1个、2个、3个、4个或多于4个，此处不作限定。在一个实施例中，储能设备中的电池模组的数量可以为4个，4个电池模组沿竖直方向设置成一排，电池模组可以串联连接也可以是并联连接，此处不作限定。如此多个电池模组形成的储能设备的储能效果更强，能够满足用户的使用需求。储能设备可以制作成家用储能柜或小型集装箱的形式。
需要说明的是，上述所举例的例子以及具体数值是为方便说明本实用新型的实施，不应理解为对本实用新型保护范围的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池顶盖，其特征在于，包括：
安装片，所述安装片设有开孔；
防爆阀，所述防爆阀包括阀体、防爆膜片和阀盖，所述阀体安装在所述开孔，所述阀体的上表面设有透气槽，所述阀盖安装在所述阀体的上表面，所述阀盖覆盖部分所述透气槽，所述防爆膜片安装在所述阀体的下表面，所述阀体与所述防爆膜片、所述阀盖之间形成空腔，所述透气槽连通所述空腔与外界。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述阀体呈环形结构，所述阀体包括内环和外环，所述透气槽连通所述内环和所述外环。
3.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述阀盖周缘与所述外环之间的距离为1.5mm。
4.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，所述透气槽大致呈V型。
5.根据权利要求4所述的电池顶盖，其特征在于，所述透气槽包括垂直设置的第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁包括第一端和第二端，所述第二槽壁包括第三端和第四端，所述第一端与所述第三端平行，所述第二端与所述第四端抵触。
6.根据权利要求4所述的电池顶盖，其特征在于，所述透气槽的切面长度为0.2mm，所述透气槽的深度为0.1mm。
7.根据权利要求2所述的电池顶盖，其特征在于，所述透气槽包括第一透气端和第二透气端，所述第一透气端穿设所述阀体连通所述空腔，所述第二透气端位于所述阀盖周缘与所述外环之间。
8.根据权利要求1所述的电池顶盖，其特征在于，带有所述透气槽的所述阀体为一体成型结构。
9.一种电池模组，其特征在于，包括：
壳体；
权利要求1-8任意一项所述的电池顶盖，所述电池顶盖设置在所述壳体上。
10.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电池模组。
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