CN216750080U - 一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置,属于电池技术领域。端盖组件包括端盖、电极端子、绝缘件和绝缘涂层。端盖具有端子孔,电极端子安装于端子孔,电极端子用于导出电流。绝缘件设置在端盖与电极端子之间,用于分隔端盖和电极端子。端盖、电极端子和绝缘件中两两之间具有间隙。本申请在端盖与电极端子之间的间隙、在端盖与绝缘件之间的间隙,以及在电极端子与绝缘件之间的间隙设置绝缘涂层,可以减少电解液渗入上述间隙的可能。并且,间隙中的绝缘涂层可以避免电解液与电极端子和/或端盖接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。

Description

一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
电池单体包括相互盖合的端盖组件和壳体。端盖组件包括端盖和电极端子,端盖具有端子孔,电极端子穿过端子孔并与端盖密封装配。端盖还设置有其他部件,各部件连接处存在一定间隙,电池单体外的电解液容易渗入相邻部件之间的间隙。电池单体外的电解液易与空气中的水发生反应而产生一些导电离子,如果这些导电离子进入带电的电极端子与端盖之间的间隙,则会使电极端子与端盖之间存在电子导通现象,进而导致端盖和壳体的腐蚀。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置,可以避免电解液与电极端子和/或端盖接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。
根据本申请实施例的第一方面,提供了一种端盖组件,该端盖组件包括端盖、电极端子、绝缘件和绝缘涂层。端盖具有端子孔,电极端子安装于端子孔,电极端子用于导出电流。绝缘件设置在端盖与电极端子之间,用于分隔端盖和电极端子。端盖、电极端子和绝缘件中两两之间具有间隙。绝缘涂层设置于该间隙,用于防止端盖与电极端子电连接。
在端盖与电极端子之间的间隙、在端盖与绝缘件之间的间隙,以及在电极端子与绝缘件之间的间隙设置绝缘涂层,可以减少电解液渗入上述间隙的可能。并且,间隙中的绝缘涂层可以避免电解液与电极端子和/或端盖接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,电极端子包括端子主体,端子主体穿过端子孔。绝缘涂层涂覆于端子主体的整个侧壁。
在端子主体的整个侧壁涂覆绝缘涂层,可以将端子主体的整个侧壁绝缘,使得电解液无法与端子主体的整个侧壁接触。这样,即便有电解液的渗入,且不论电解液从端盖组件中的哪两个相邻结构件之间的间隙渗入,渗入的电解液都无法与端子主体的侧壁接触而与电极端子发生反应,因此无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,电极端子还包括第一端子延伸部。第一端子延伸部从端子主体远离电极组件的一端的外周面向外延伸。端盖组件还包括辅助检测件。辅助检测件与第一端子延伸部电连接,用于增大第一端子延伸部的导电面积。绝缘涂层涂覆在辅助检测件与电极端子的接触面上,以及涂覆在辅助检测件与绝缘件的接触面上。
在辅助检测件与电极端子的接触面涂覆绝缘涂层,绝缘涂层可以填充辅助检测件与电极端子之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。并且,即便有电解液渗入该间隙,也无法与电极端子接触,因此无法导通电极端子和端盖,从而可以降低端盖和壳体失效的概率。在辅助检测件与绝缘件之间的接触面涂覆绝缘涂层,绝缘涂层可以填充辅助检测件与绝缘件之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能,以及减少电解液从该间隙渗入后接触电极端子的可能,因此可以降低电极端子与端盖导通的可能,从而也可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,端盖组件还包括密封件。密封件位于端子孔与端子主体之间,用于密封端子孔与端子主体之间的间隙。绝缘涂层涂覆于密封件与端子主体的接触面上,以及涂覆于密封件与端子孔的接触面上。
在密封件与端子主体的接触面上涂覆绝缘涂层,绝缘涂层可以填充密封件与端子主体之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。并且,即便有电解液渗入该间隙,也无法与端子主体接触,因此无法导通电极端子和端盖,从而可以降低端盖和壳体失效的概率。在密封件与端子孔之间的接触面上涂覆绝缘涂层,绝缘涂层可以填充密封件与端子孔之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能,以及减少电解液从该间隙渗入后接触电极端子的可能,因此可以降低电极端子与端盖导通的可能,从而也可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层的材料至少包括环氧聚氨树脂,环氧酚醛树脂、双酚A型环氧树脂中的一种。
本申请实施例绝缘涂层材料性能优异,将这些材料制成的绝缘涂层涂覆于端盖组件中相邻结构件之间的间隙,可以有效降低电极端子与端盖导通的可能,从而可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层的体积电阻率可以大于或等于1015Ω·m。
本申请实施例将绝缘涂层的体积电阻率设置成1015Ω·m,可以提高对电流的阻抗,使得导电离子难以穿过绝缘涂层与电极端子和端盖接触,降低了电极端子与端盖导通的可能,从而也可以降低端盖和壳体失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层的耐温范围可以是-100~300℃。
本申请实施例中,绝缘涂层最低可以承受-100℃的低温,最高可以承受300℃的高温,其耐温范围较宽,使得绝缘涂层可以在较宽的温度范围内发挥其性能,一定程度上扩大了绝缘涂层的适用范围。
在一些实施例中,绝缘涂层的厚度可以是100~500μm。
将相邻结构件之间绝缘涂层的厚度设置成100~500μm,使得绝缘涂层的厚度不至于过小而不能很好发挥绝缘性能,也使得绝缘涂层的厚度不至于过大而增大相邻结构件之间的间隙。
根据本申请实施例的第二方面,提供了一种电池单体,包括壳体和第一方面的端盖组件。其中,壳体具有开口,端盖组件盖合于该开口。
根据本申请实施例的第三方面,提供了一种电池,该电池包括第二方面的电池单体。
根据本申请实施例的第四方面,提供了一种用电装置,包括第三方面的电池,并且电池用于为用电装置提供电能。
本申请实施例中,在端盖与电极端子之间的间隙、在端盖与绝缘件之间的间隙,以及在电极端子与绝缘件之间的间隙设置绝缘涂层,可以减少电解液渗入上述间隙的可能。并且,间隙中的绝缘涂层可以避免电解液与电极端子和/或端盖接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种汽车的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种电池的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种电池单体的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的一种端盖组件的结构示意图,其中,图5未示出绝缘涂层。
图6为图5的局部爆炸结构示意图。
图7为本申请实施例提供的另一种端盖组件的结构示意图,其中,图7示出了绝缘涂层。
附图标记说明:
00-汽车,1-电池,11-箱体,11a-第一箱体部,11b-第二箱体部,11c-内部空间,12-电池单体,122-壳体,123-电极组件,2-控制器,3-马达;
121-端盖组件,121a-端盖,121b-电极端子,121c-端子孔,121d-绝缘件, 121e-绝缘涂层,121f-端子主体,121g-第一端子延伸部,121h-辅助检测件,121i- 第二端子延伸部,121j-密封件。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的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,不是旨在于限制本申请。
本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的端盖组件的具体结构进行限定。例如,在本申请的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
此外,本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序,可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组)。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接,例如,物理上的连接可以是固定连接,例如通过固定件固定连接,例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接;物理上的连接也可以是可拆卸连接,例如相互卡接或卡合连接;物理上的连接也可以是一体地连接,例如,焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接,还可以是指电连接或信号连接,例如,可以是直接相连,即物理连接,也可以通过中间至少一个元件间接相连,只要达到电路相通即可,还可以是两个元件内部的连通;信号连接除了可以通过电路进行信号连接外,也可以是指通过媒体介质进行信号连接,例如,无线电波。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
锂离子电池因具有能量密度高、自放电小、容量保持率高等特点,已广泛运用于消费类电子产品、新能源汽车等领域。锂离子电池中的电池单体包括相互盖合的端盖组件和壳体。其中,端盖组件包括端盖和电极端子,端盖具有端子孔,电极端子穿过端子孔并与端盖密封装配。端盖通常还设置有注液孔,在向电池单体注液结束的瞬间,会有电解液从注液孔喷出电池单体之外,喷出去的电解液容易渗入端盖组件中相邻结构件之间的间隙。
通常电解液本身是离子导体,不导电,但当电解液与空气中的水分接触后,会发生反应而产生导电离子。如果这些导电离子进入上述相邻结构件之间的间隙,都有可能与带电的电极端子接触而发生导电反应,产生更多的导电离子。当这些导电离子在电极端子与端盖之间形成电子通路,端盖将带电而被腐蚀,从而与端盖连接的壳体也将带电而被腐蚀。
目前,相关技术为了避免电解液渗入电极端子与相邻结构件之间的间隙,常在电极端子上套设密封圈以密封这些间隙。例如,在电极端子与盖板的上端面之间套装上密封圈,在电极端子与盖板的下端面之间套装下密封圈,其中,盖板的上端指的是盖板远离锂离子电池内部的一端,盖板的下端面指的是盖板朝向锂离子电池内部的一端。
发明人发现,相关技术通过套装在电极端子上的双密封圈,即上密封圈和下密封圈,可以实现电极端子与盖板之间的密封装配。但是,一方面,虽然密封圈具有良好的密封性,但仍然不排除电解液渗透的可能,一旦电解液渗透进去,很有可能会与电极端子接触,继而在电极端子与盖板之间形成电子通路。另一方面,不同的端盖结构差异较大,上下密封圈的设计局限性较大,普适性较小。因此,上述设置密封圈的方式并不能有效避免电极端子与端盖间的电子导通。
基于此,本申请实施例提供一种端盖组件,该端盖组件包括端盖、电极端子、绝缘件和绝缘涂层。端盖、电极端子和绝缘件中两两之间具有间隙,绝缘涂层设置于这些间隙。本申请通过在端盖、电极端子和绝缘件中两两之间的间隙设置绝缘涂层,一方面,绝缘涂层可以填充这些间隙,减少电解液渗入这些间隙的可能。另一方面,间隙中的绝缘涂层可以避免电解液与电极端子和/或端盖接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子和端盖,可以降低端盖和壳体失效的概率。
本申请实施例描述的端盖组件适用于电池以及使用电池的用电装置。
电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。且本申请中所提到的电池可以是圆柱电池。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的电池箱体。电池箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
用电装置可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为汽车为例进行说明。
请参见图1,图1为本申请一些实施例提供的汽车00的结构示意图。
如图1所示,汽车00可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。汽车00包括电池1、控制器2和马达3。电池1用于向控制器2和马达3供电,作为汽车00的操作电源和驱动电源,例如,电池1用于汽车00的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如,电池1向控制器2供电,控制器2控制电池1向马达3供电,马达3 接收并使用电池1的电力作为汽车00的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为汽车00提供驱动动力。
请参见图2,图2为本申请一些实施例提供的电池1的爆炸示意图。
如图2所示,电池1包括箱体11和电池单体12。箱体11用于容纳电池单体12,箱体11可以是多种结构。在一些实施例中,箱体11可以包括第一箱体部11a和第二箱体部11b,第一箱体部11a与第二箱体部11b相互盖合,第一箱体部11a和第二箱体部11b共同限定出用于容纳电池单体12的内部空间11c。第二箱体部11b可以是一端开口的空心结构,第一箱体部11a为板状结构,第一箱体部11a盖合于第二箱体部11b的开口侧,以形成具有内部空间11c的箱体 11;第一箱体部11a和第二箱体部11b也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部11a的开口侧盖合于第二箱体部11b的开口侧,以形成具有内部空间11c 的箱体11。当然,第一箱体部11a和第二箱体部11b可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
假设第一箱体部11a盖合于第二箱体部11b的顶部,第一箱体部11a亦可称之为上箱盖,第二箱体部11b亦可称之为下箱体。
在图2中,电池单体12为多个。多个电池单体12之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体12中既有串联又有并联。多个电池单体12之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体12构成的整体容纳于箱体11 内;当然,也可以是多个电池单体12先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体11内。在一些实施例中,电池单体12为多个,多个电池单体12先串联或并联或混联组成电池模块。多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体11内。
请参见图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体12的结构示意图。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体12的分解结构示意图。电池单体12是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体12包括有端盖组件121、壳体 122和电极组件123。
端盖组件121是指盖合于壳体122的开口处以将电池单体12的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖组件121中端盖121a的形状可以与壳体122 的形状相适应以配合壳体122。可选地,端盖121a可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖121a在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体12能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖121a 上可以设置有如电极端子121b等的功能性部件。电极端子121b可以用于与电极组件123电连接,以用于输出或输入电池单体12的电能。在一些实施例中,端盖121a上还可以设置有用于在电池单体12的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖121a的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖121a的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体122内的电连接部件与端盖121a,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体122是用于配合端盖121a以形成电池单体12的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件123、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体122和端盖121a可以是独立的部件,可以于壳体122上设置开口,通过在开口处使端盖121a盖合开口以形成电池单体12的内部环境。不限地,也可以使端盖121a和壳体122一体化,具体地,端盖121a和壳体122可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体122的内部时,再使端盖121a盖合壳体122。壳体122可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体122的形状可以根据电极组件123的具体形状和尺寸大小来确定。壳体122的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件123是电池单体12中发生电化学反应的部件。壳体122内可以包含一个或更多个电极组件123。电极组件123主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(在图中未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子121b以形成电流回路。
下面结合附图对本申请实施例提供的端盖组件进行详细解释说明。
图4是本申请实施例提供的一种端盖组件121的结构示意图,图5为本申请实施例提供的一种端盖组件121的结构示意图,图6为图5的局部爆炸结构示意图,图7为本申请实施例提供的另一种端盖组件121的结构示意图。如图4 至图7所示,端盖组件包括端盖121a、电极端子121b、绝缘件121d和绝缘涂层121e。端盖121a具有端子孔121c,电极端子121b安装于端子孔121c,电极端子121b用于导出电流。绝缘件121d设置在端盖121a与电极端子121b之间,用于分隔端盖121a和电极端子121b。端盖121a、电极端子121b和绝缘件121d 中两两之间具有间隙。绝缘涂层121e设置于该间隙,用于防止端盖121a与电极端子121b电连接。
本申请实施例提供的端盖组件121可以适用于方壳电池1、圆柱电池1等各种电池1。为了便于描述,下面将以圆柱电池1为例,对本申请实施例提供的端盖组件121进行详细说明。
端盖121a上端子孔121c的数量与端盖组件121中电极端子121b的数量一致。端盖组件121可以包括一个电极端子121b,也可以包括两个以上的电极端子121b。采用两个电极端子121b的结构,可以防止端盖组件121盖合于壳体 122后出现相对于壳体122转动的现象。如果端盖组件121用作正极端盖组件,则端盖组件121可以包括一个或两个以上正极端子。如果端盖组件121用作负极端盖组件,则端盖组件121可以包括一个或两个以上负极端子。图4示出的端盖组件121包括两个电极端子121b,相应地,端子孔121c的数量也可以是两个。这两个端子孔121c相对于端盖121a的中心可以对称设置也可以非对称设置,本申请实施例对此不作限定。
电极端子121b的端部可以穿过端子孔121c。电极端子121b、端盖121a和壳体122均是金属材料制成,电极端子121b与电极组件123的极耳连接,用于将电极组件123中的电流导出电池单体12。也就是说,电极端子121b上有电流流过,电极端子121b为带电体。如果电极端子121b与端盖121a直接接触,或者电极端子121b与端盖121a之间具有电子通路,则会使端盖121a导电,从而也会使壳体122导电,降低电池1的安全性。因此,端盖组件121中常在端盖 121a与电极端子121b之间设置绝缘件121d,以将端盖121a和电极端子121b 隔开,降低电极端子121b与端盖121a导通的风险。其中,绝缘件121d可以是塑胶等。
在端盖组件121中,端盖121a与电极端子121b之间具有间隙,端盖121a 与绝缘件121d之间具有间隙,电极端子121b与绝缘件121d之间也具有间隙,这些间隙均可能为电解液的渗入提供路径。为了避免电池单体12外与空气接触的电解液经过上述任一间隙与电极端子121b接触而发生导电反应,如图7所示,本申请实施例在上述任一间隙中均设置有绝缘涂层121e。
在端盖121a与电极端子121b之间的间隙设置绝缘涂层121e,可以指在端盖121a与电极端子121b的接触面涂覆绝缘涂层121e。其中,端盖121a与电极端子121b的接触面既包括端盖121a中与电极端子121b接触的接触面,也包括电极端子121b中与端盖121a接触的接触面,因此,在一些示例中,可以在端盖121a中与电极端子121b接触的接触面涂覆绝缘涂层121e;在另一些示例中,可以在电极端子121b中与端盖121a接触的接触面涂覆绝缘涂层121e;在又一些示例中,可以在端盖121a中与电极端子121b接触的接触面,以及在电极端子121b中与端盖121a接触的接触面上均涂覆绝缘涂层121e。通过上述示例,一方面,绝缘涂层121e可以填充端盖121a与电极端子121b之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。另一方面,即便有电池单体12外的电解液渗入该间隙,这部分电解液要么无法与端盖121a接触,要么无法与电极端子121b接触,要么既无法与端盖121a接触也无法与电极端子121b接触,也就是说,该间隙中的绝缘涂层121e可以切断因电解液的渗入可能导致的端盖121a与电极端子 121b之间的电子通路,降低端盖121a和壳体122失效的概率。
在端盖121a与绝缘件121d之间的间隙设置绝缘涂层121e,可以指在端盖 121a与绝缘件121d的接触面涂覆绝缘涂层121e。其中,端盖121a与绝缘件121d 的接触面既包括端盖121a中与绝缘件121d接触的接触面,也包括绝缘件121d 中与端盖121a接触的接触面,因此,在一些示例中,可以在端盖121a中与绝缘件121d接触的接触面涂覆绝缘涂层121e;在另一些示例中,可以在绝缘件121d 中与端盖121a接触的接触面,以及在端盖121a中与绝缘件121d接触的接触面均涂覆绝缘涂层121e。这样,一方面,绝缘涂层121e可以填充端盖121a与绝缘件121d之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。另一方面,即便有电解液渗入该间隙,也无法与端盖121a接触,也就是说,该间隙中的绝缘涂层121e 可以切断导电离子与端盖121a之间的电子通路,降低端盖121a和壳体122失效的概率。
在电极端子121b与绝缘件121d之间的间隙设置绝缘涂层121e,可以指在电极端子121b与绝缘件121d的接触面涂覆绝缘涂层121e。其中,电极端子121b 与绝缘件121d的接触面既包括电极端子121b中与绝缘件121d接触的接触面,也包括绝缘件121d中与电极端子121b接触的接触面,因此,在一些示例中,可以在电极端子121b中与绝缘件121d接触的接触面涂覆绝缘涂层121e;在另一些示例中,可以在绝缘件121d中与电极端子121b接触的接触面,以及在电极端子121b中与绝缘件121d接触的接触面均涂覆绝缘涂层121e。这样,一方面,绝缘涂层121e可以填充电极端子121b与绝缘件121d之间的间隙,减少电解液进入该间隙的可能。另一方面,即便有电解液渗入该间隙,也无法与电极端子121b接触,也就是说,该间隙中的绝缘涂层121e可以切断导电离子与电极端子121b之间的电子通路,降低电极端子121b与端盖121a导通的可能,从而能降低端盖121a和壳体122失效的概率。
本申请实施例中,在端盖121a与电极端子121b之间的间隙、在端盖121a 与绝缘件121d之间的间隙,以及在电极端子121b与绝缘件121d之间的间隙设置绝缘涂层121e,可以减少电解液渗入上述间隙的可能。并且,间隙中的绝缘涂层121e可以避免电解液与电极端子121b和/或端盖121a接触,因此即便有电解液渗入上述间隙,也无法导通电极端子121b和端盖121a,可以降低端盖121a 和壳体122失效的概率。
在一些实施例中,如图5和图7所示,电极端子121b包括端子主体121f,端子主体121f穿过端子孔121c。绝缘涂层121e涂覆于端子主体121f的整个侧壁。
端子主体121f可以是圆柱状、棱柱状等形状。端子主体121f具有位置相对的第一端和第二端,第一端是端子主体121f远离电极组件123的一端,第二端是端子主体121f靠近电极组件123的一端。
端子主体121f的侧壁指的是端子主体121f中与端子孔121c的轴向平行的所有壁。端子主体121f的整个侧壁指的是端子主体121f的第一端至第二端之间的所有侧壁。
在端子主体121f的整个侧壁涂覆绝缘涂层121e,可以将端子主体121f的整个侧壁绝缘,使得电解液无法与端子主体121f的整个侧壁接触。这样,即便有电解液的渗入,且不论电解液从端盖组件121中的哪两个相邻结构件之间的间隙渗入,渗入的电解液都无法与端子主体121f的侧壁接触而与电极端子121b 发生反应,因此无法导通电极端子121b和端盖121a,可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。
进一步地,为了通过在端子主体121f的整个侧壁涂覆绝缘涂层121e来彻底切断电极端子121b与端盖121a之间的电子通路,可以将涂覆在端子主体121f 的整个侧壁的绝缘涂层121e的涂覆厚度设置得较大,即在端子主体121f的整个侧壁形成较厚的绝缘涂层121e,以增强绝缘效果。
在一些实施例中,如图5和图7所示,电极端子121b还包括第一端子延伸部121g。第一端子延伸部121g从端子主体121f远离电极组件123的一端的外周面向外延伸。端盖组件121还包括辅助检测件121h。辅助检测件121h与第一端子延伸部121g电连接,用于增大第一端子延伸部121g的导电面积。绝缘涂层121e涂覆在辅助检测件121h与电极端子121b的接触面上,以及涂覆在辅助检测件121h与绝缘件121d的接触面上。
端子主体121f远离电极组件123的一端的外周面指的是端子主体121f的第一端的侧壁,因此第一端子延伸部121g是从端子主体121f的第一端的侧壁向外延伸。其中,向外延伸指的是向远离端子主体121f的方向延伸,或者,背向端子主体121f延伸。
第一端子延伸部121g用于与其他部件比如其他的电池单体12电连接,为了方便第一端子延伸部121g与其他部件的连接,第一端子延伸部121g的径向尺寸可以大于端子主体121f的径向尺寸,以增大第一端子延伸部121g与其他部件连接时的连接面面积。第一端子延伸部121g可以是圆柱状、圆饼状等。例如,第一端子延伸部121g可以是端子压板。第一端子延伸部121g的材质可以选用金属导电材质,例如铝。第一端子延伸部121g与端子主体121f可以一体成型,也可以是分开成型的。当第一端子延伸部121g与端子主体121f是分开成型时,第一端子延伸部121g与端子主体121f可以通过焊接、铆接等方式固定连接。
辅助检测件121h的材质可以与第一端子延伸部121g的材质相同,例如,辅助检测件121h可以采用铝等金属导电材质制成。沿端子主体121f的延伸方向,辅助检测件121h的尺寸可以小于或等于第一端子延伸部121g的尺寸,这种情况下,辅助检测件121h仅与第一端子延伸部121g的侧壁接触。当然,沿端子主体121f的延伸方向,辅助检测件121h的尺寸也可以大于第一端子延伸部121g 的尺寸,这种情况下,辅助检测件121h中的一部分与第一端子延伸部121g接触,辅助检测件121h中的另一部分与端子主体121f接触。不过,不论辅助检测件121h与第一端子延伸部121g之间是哪种尺寸关系,辅助检测件121h中都要有部分与第一端子延伸部121g电连接,用于电连接的这部分辅助检测件121h 与第一端子延伸部121g之间可以不设置绝缘涂层121e,而不用于电连接的部分辅助检测件121h与第一端子延伸部121g之间可以设置绝缘涂层121e。
需要说明的是,当端盖组件121包括两个电极端子121b时,辅助检测件121h 要与这两个电极端子121b都有电连接。辅助检测件121h远离电极组件123的表面可以与第一端子延伸部121g远离电极组件123的表面平齐,这样,当辅助检测件121h与第一端子延伸部121g电连接时,可以增大第一端子延伸部121g 的导电面积,便于与其他检测件或其他部件电连接。
如图4、图5和图7所示,辅助检测件121h与电极端子121b、绝缘件121d 均具有接触,辅助检测件121h具有与电极端子121b和绝缘件121d接触的接触面,电极端子121b和绝缘件121d也分别具有与辅助检测件121h接触的接触面,本申请实施例在辅助检测件121h与电极端子121b的接触面上涂覆绝缘涂层 121e可以指在辅助检测件121h中与电极端子121b接触的接触面,以及在电极端子121b中与辅助检测件121h接触的接触面涂覆绝缘涂层121e。在辅助检测件121h与绝缘件121d的接触面上涂覆绝缘涂层121e可以指在辅助检测件121h 中与绝缘件121d接触的接触面,以及在绝缘件121d中与辅助检测件121h接触的接触面涂覆绝缘涂层121e。
在辅助检测件121h与电极端子121b的接触面涂覆绝缘涂层121e,绝缘涂层121e可以填充辅助检测件121h与电极端子121b之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。并且,即便有电解液渗入该间隙,也无法与电极端子121b接触,因此无法导通电极端子121b和端盖121a,从而可以降低端盖121a和壳体 122失效的概率。在辅助检测件121h与绝缘件121d之间的接触面涂覆绝缘涂层 121e,绝缘涂层121e可以填充辅助检测件121h与绝缘件121d之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能,以及减少电解液从该间隙渗入后接触电极端子 121b的可能,因此可以降低电极端子121b与端盖121a导通的可能,从而也可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。
如图5和图7所示,本申请实施例提供的端盖组件121,电极端子121b除包括第一端子延伸部121g之外还可以包括第二端子延伸部121i。第二端子延伸部121i从端子主体121f靠近电极组件123的一端的外周面向外延伸,也即是从端子主体121f的第二端的的外周面向外延伸。
第二端子延伸部121i用于与电极组件123的极耳电连接。为了方便第二端子延伸部121i与极耳的连接,第二端子延伸部121i的径向尺寸可以大于端子主体121f的径向尺寸,以增大第二端子延伸部121i与极耳连接时的连接面面积。第二端子延伸部121i也可以是圆柱状、圆饼状等。第二端子延伸部121i的材质也可以选用金属导电材质,例如铝。第二端子延伸部121i与端子主体121f的连接方式不同于第一端子延伸部121g与端子主体121f的连接方式。例如,当第一端子延伸部121g与端子主体121f一体成型或焊接时,第二端子延伸部121i与端子主体121f可以通过铆接等可拆卸方式固定连接,这样,可以便于电极端子121b在端盖121a上的安装。
结合图4至图7、本实施例及有关第一端子延伸部121g的实施例,可知,本申请实施例中的电极端子121b呈“工字型”。电极端子121b中第一端子延伸部 121g和第二端子延伸部121i之间的部分为电极端子121b的端子主体121f。
在一些实施例中,如图4至图7所示,端盖组件121还可以包括密封件121j。密封件121j位于端子孔121c与端子主体121f之间,用于密封端子孔121c与端子主体121f之间的间隙。绝缘涂层121e涂覆于密封件121j与端子主体121f的接触面上,以及涂覆于密封件121j与端子孔121c的接触面上。
密封件121j可以套设在端子主体121f的侧壁上,沿端盖121a的延伸方向,密封件121j位于端子孔121c与端子主体121f之间,端子主体121f与端子孔121c 的孔壁共同挤压密封件121j,可以通过密封件121j密封端子孔121c与端子主体 121f之间的间隙。沿端子孔121c的周向,密封件121j位于端盖121a与第二端子延伸部121i之间。密封件121j和绝缘件121d共同配合,可以绝缘端子主体121f和端板。密封件121j可以是密封圈、密封垫片等。例如,密封件121j可以采用0型密封圈。
密封件121j具有与端子主体121f接触的接触面,端子主体121f具有与密封件121j接触的接触面,在密封件121j与端子主体121f的接触面涂覆绝缘涂层 121e可以指在密封件121j中与端子主体121f接触的接触面,以及在端子主体 121f中与密封件121j接触的接触面涂覆绝缘涂层121e。密封件121j还具有与端子孔121c接触的接触面,端子孔121c具有与密封件121j接触的接触面,在密封件121j与端子孔121c的接触面涂覆绝缘涂层121e可以指在密封件121j中与端子孔121c接触的接触面,以及在端子孔121c中与密封件121j接触的接触面涂覆绝缘涂层121e。
在密封件121j与端子主体121f的接触面上涂覆绝缘涂层121e,绝缘涂层 121e可以填充密封件121j与端子主体121f之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能。并且,即便有电解液渗入该间隙,也无法与端子主体121f接触,因此无法导通电极端子121b和端盖121a,从而可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。在密封件121j与端子孔121c之间的接触面上涂覆绝缘涂层121e,绝缘涂层121e可以填充密封件121j与端子孔121c之间的间隙,减少电解液渗入该间隙的可能,以及减少电解液从该间隙渗入后接触电极端子121b的可能,因此可以降低电极端子121b与端盖121a导通的可能,从而也可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层121e的材料可以至少包括环氧聚氨树脂,环氧酚醛树脂、双酚A型环氧树脂中的一种。
这些材料均为高分子材料,具有较好的绝缘性、耐电解液性、耐候性等,化学性质稳定。本申请实施例中绝缘涂层121e的材料可以是上述材料中的任意一种,也可以是上述材料中的任意多种材料的组合。
本申请实施例绝缘涂层121e材料性能优异,将这些材料制成的绝缘涂层 121e涂覆于端盖组件121中相邻结构件之间的间隙,可以有效降低电极端子 121b与端盖121a导通的可能,从而可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层121e的体积电阻率可以大于或等于1015Ω·m。
体积电阻率可以表征材料每单位体积对电流的阻抗。本申请实施例将绝缘涂层121e的体积电阻率设置成1015Ω·m,可以提高对电流的阻抗,使得导电离子难以穿过绝缘涂层121e与电极端子121b和端盖121a接触,降低了电极端子 121b与端盖121a导通的可能,从而也可以降低端盖121a和壳体122失效的概率。
在一些实施例中,绝缘涂层121e的耐温范围可以是-100~300℃。
绝缘涂层121e的耐温范围,指的是绝缘涂层121e所能承受的温度范围。绝缘涂层121e在耐温范围内各性能均较好,不会发生绝缘失效。
本申请实施例中,绝缘涂层121e最低可以承受-100℃的低温,最高可以承受300℃的高温,其耐温范围较宽,使得绝缘涂层121e可以在较宽的温度范围内发挥其性能,一定程度上扩大了绝缘涂层121e的适用范围。
在一些实施例中,绝缘涂层121e的厚度可以是100~500μm。
绝缘涂层121e的厚度也是绝缘涂层121e绝缘性好坏的一个指标,绝缘涂层 121e的厚度越大,其绝缘性越好,但是在本申请实施例中,如果将绝缘涂层121e 的厚度设置得过大,则会增大绝缘涂层121e两侧结构件之间的间隙,因此绝缘涂层121e的厚度适中为好。
本申请实施例中绝缘涂层121e的湿涂厚度可以是150~600μm。将绝缘涂层121e涂覆在相邻结构件的接触面之后,在40℃的温度下干燥6小时,得到的干膜涂层厚度可以控制在100~500μm。
值得指出的是,端盖组件121中的端盖121a通常设置有注液孔,注液结束瞬间,会有电解液从注液孔喷出电池单体12之外,喷出去的电解液最容易从端盖121a上的间隙渗入。而绝缘件121d与端盖121a在端盖121a处具有间隙,该间隙是最容易渗入电解液的路径。为了减小电解液沿该路径渗入的可能,可以该路径中绝缘涂层121e的厚度设置得较其他路径的大。
将相邻结构件之间绝缘涂层121e的厚度设置成100~500μm,使得绝缘涂层 121e的厚度不至于过小而不能很好发挥绝缘性能,也使得绝缘涂层121e的厚度不至于过大而增大相邻结构件之间的间隙。
根据本申请的一些实施例,如图4所示,本申请还提供了一种电池单体12,包括壳体122和前面实施例中的端盖组件121。其中,壳体122具有开口,端盖组件121盖合于该开口。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池1,该电池1包括前面实施例中的电池单体12。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括上述实施例中的电池1,并且电池1用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池1的设备或系统。
根据本申请的一些实施例,参见图4至图7,本申请提供了一种端盖组件 121,包括端盖121a、电极端子121b、绝缘件121d和绝缘涂层121e。端盖121a 具有端子孔121c,电极端子121b安装于端子孔121c,电极端子121b用于导出电流。端盖121a、电极端子121b和绝缘件121d中两两之间具有间隙。绝缘涂层121e设置于该间隙,以及设置于电极端子121b中端子主体121f的整个侧壁。本申请实施例中,即便有电解液渗入上述间隙,也无法与端子主体121f接触,因此无法导通电极端子121b和端盖121a,从而可以降低端盖121a和壳体122 失效的概率。
本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种端盖组件,其特征在于,包括:
端盖,具有端子孔;
电极端子,安装于所述端子孔,所述电极端子用于导出电流;
绝缘件,设置在所述端盖与所述电极端子之间,用于分隔所述端盖和所述电极端子;所述端盖、所述电极端子和所述绝缘件中两两之间具有间隙;
绝缘涂层,设置于所述间隙,用于防止所述端盖与所述电极端子电连接。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述电极端子包括端子主体,所述端子主体穿过所述端子孔;
所述绝缘涂层涂覆于所述端子主体的整个侧壁。
3.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述电极端子还包括第一端子延伸部,从所述端子主体远离电极组件的一端的外周面向外延伸;所述端盖组件还包括:
辅助检测件,与所述第一端子延伸部电连接,用于增大所述第一端子延伸部的导电面积;
所述绝缘涂层涂覆在所述辅助检测件与所述电极端子的接触面上,以及涂覆在所述辅助检测件与所述绝缘件的接触面上。
4.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述端盖组件还包括密封件,位于所述端子孔与所述端子主体之间,用于密封所述端子孔与所述端子主体之间的间隙;
所述绝缘涂层涂覆于所述密封件与所述端子主体的接触面上,以及涂覆于所述密封件与所述端子孔的接触面上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述绝缘涂层的材料为环氧聚氨树脂、环氧酚醛树脂、双酚A型环氧树脂中的一种。
6.根据权利要求1-4任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述绝缘涂层的体积电阻率大于或等于1015Ω·m。
7.根据权利要求1-4任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述绝缘涂层的耐温范围为-100~300℃。
8.根据权利要求1-4任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述绝缘涂层的厚度为100~500μm。
9.一种电池单体,其特征在于,包括壳体和权利要求1-8任一项所述的端盖组件;所述壳体具有开口,所述端盖组件盖合于所述开口。
10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的电池单体。
11.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求10所述的电池,所述电池用于提供电能。
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