CN216750197U - 电池顶盖、顶盖组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池顶盖、顶盖组件电池单体、电池及用电装置。其中,电池顶盖包括:盖体以及设置于盖体的至少一个安装孔,安装孔用于容纳绝缘件的热熔体,且安装孔具有底壁以及连接于底壁的侧壁,侧壁背离底壁的一端具有开口,且底壁设置有朝向开口凸出的第一凸部。本申请提供的电池顶盖、顶盖组件电池单体、电池及用电装置,通过在电池顶盖的安装孔中设置第一凸部,第一凸部位于安装孔朝向开口的底壁上,该第一凸部可以用于绝缘件中的热熔体接触,从而可以在超声波热熔工艺时将能量聚集至第一凸部处,使得热熔体可以快速熔化并充满安装孔,从而提高了电池顶盖以及绝缘件之间的连接强度,改善了两者容易脱离的情况。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种电池顶盖、顶盖组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
相关技术中,电池单体具有顶盖组件,顶盖组件包括顶盖以及与顶盖连接的下塑件,但是,相关技术中的下塑件容易与顶盖脱离。
实用新型内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出一种电池顶盖、顶盖组件电池单体、电池及用电装置,以改善相关技术中下塑件容易与顶盖脱离的情况。
本申请第一方面的实施例提供一种电池顶盖,包括:盖体;以及设置于盖体的至少一个安装孔,安装孔用于容纳绝缘件的热熔体,且安装孔具有底壁以及连接于底壁的侧壁,侧壁背离底壁的一端具有开口,且底壁设置有朝向开口凸出的第一凸部。
本申请实施例的技术方案中,通过在电池顶盖的安装孔中设置第一凸部,第一凸部位于安装孔朝向开口的底壁上,该第一凸部可以用于绝缘件中的热熔体接触,从而可以在超声波热熔工艺时将能量聚集至第一凸部处,使得热熔体可以快速熔化并充满安装孔,从而提高了电池顶盖以及绝缘件之间的连接强度,改善了两者容易脱离的情况。
在一些实施例中,第一凸部与侧壁间隔设置,可以减小第一凸部的横截面积,更容易地对准并与热熔体相接触,从而使得热熔体可以快速熔化。
在一些实施例中,底壁距离开口的垂直距离由底壁靠近第一凸部的内侧向靠近侧壁的外侧逐渐增大。该结构使得热熔后的液体材料可以依靠重力沿着底壁从第一凸部附近向靠近侧壁的方向流动,即从底壁的内侧向外侧流动,液体材料可以更容易地填充至底壁与侧壁的连接位置,从而有利于液体材料充满整个安装孔。
在一些实施例中,侧壁还设置有第二凸部,且第二凸部与底壁之间具有凹陷部,凹陷部可以实现热熔体和安装孔的卡合,进一步提高电池顶盖和绝缘件的连接强度。
在一些实施例中,第二凸部沿着安装孔的周向延伸成环形结构。环形结构的结构简单,容易加工,且可以增加安装孔和冷却后的热熔体的接触面积,进一步提高电池顶盖和绝缘件的连接强度。
在一些实施例中,第二凸部的数量为多个,多个第二凸部沿着安装孔的周向间隔设置,可以增加安装孔和冷却后的热熔体的接触面积,进一步提高电池顶盖和绝缘件的连接强度。
在一些实施例中,侧壁包括沿着安装孔的轴线方向依次连接的第一壁面以及第二壁面,底壁连接于第一壁面背离第二壁面的一端,且第二壁面向内凸出于第一壁面的部分构成第二凸部。通过设置第一壁面和第二壁面,增加了安装孔和冷却后的热熔体的接触面积,进一步提高电池顶盖和绝缘件的连接强度。
在一些实施例中,侧壁还包括连接于第一壁面和第二壁面之间的第三壁面,以平行于盖体的平面为横截面,第三壁面围成的区域的横截面积由靠近第二壁面的一端向背离第二壁面的一端逐渐增大。第三壁面可以便于安装孔的加工。
在一些实施例中,第二壁面为圆柱面,从而减少应力集中,有利于提高顶盖组件的力学性能。
在一些实施例中,侧壁还包括连接于第二壁面背离第一壁面一端的第四壁面,且第二壁面还向内凸出于第四壁面。由于第四壁面的横截面积较大,使得热熔体更易插入安装孔中。
在一些实施例中,第一凸部的数量为多个,多个第一凸部在底壁上相互间隔设置。通过设置多个第一凸部,不仅可以使得多个第一凸部与热熔体之间形成多个接触位置,并且形成多个能量聚集点,从而加快热熔体的熔化速度。
本申请第二方面的实施例提供一种顶盖组件,包括:绝缘件,绝缘件包括本体以及设置于本体的至少一个热熔体;以及如上所述的电池顶盖,每个热熔体插设于电池顶盖的一个安装孔中,且热熔体用于在热熔后填充于安装孔中。
本申请实施例的技术方案中,通过在电池顶盖的安装孔中设置第一凸部,第一凸部位于安装孔朝向开口的底壁上,该第一凸部可以用于与绝缘件中的热熔体接触,从而可以在超声波热熔工艺时将能量聚集至第一凸部处,使得热熔体可以快速熔化并充满安装孔,从而提高了电池顶盖以及绝缘件之间的连接强度,改善了两者容易脱离的情况。
在一些实施例中,热熔体背离本体的一端设置有接触部,以平行于本体的平面为横截面,接触部的横截面积由靠近本体的一端向背离本体的一端逐渐减小以形成尖点。该尖点可以减少与第一凸部的接触面积,从而进一步地有利于在尖点处的超声能量的聚集,热熔体可以更快速地熔化。
在一些实施例中,热熔体包括沿背离本体的方向依次连接的第一段以及第二段,第一段的横截面积大于第二段的横截面积,接触部设置于第二段背离第一段的一端,使得热熔体分为横截面积不相等的多段,热熔体更容易插入安装孔中。
本申请第三方面的实施例提供一种电池单体,包括:如上所述的顶盖组件。
本申请第四方面的实施例提供一种电池,其包括上述实施例中的电池单体。
本申请第五方面的实施例提供一种用电装置,其包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,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
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为本申请一些实施例中车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例中电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例中电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例中电池顶盖的结构示意图;
图5为图4中A处的局部放大示意图;
图6为本申请一些实施例中电池顶盖的正视图;
图7为图6中B-B处的剖面示意图;
图8为图7中C处的局部放大示意图;
图9为本申请一些实施例中绝缘件的结构示意图;
图10为图9中D处的局部放大示意图;
图11为图9中热熔体的侧视图。
附图标记说明:
车辆1000;
电池100,控制器200,马达300;
箱体10,第一部分110,第二部分120;
电池单体20,顶盖组件20a,电池顶盖210,盖体211,安装孔212,底壁213,侧壁214,第一壁面2141,第二壁面2142,第三壁面2143,第四壁面2144,开口215,第一凸部216,第二凸部217,凹陷部218,绝缘件220,热熔体221,第一段2211,第二段2212,接触部2213,本体222,电极端子230,壳体20b,电芯组件20c,极耳240。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
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上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
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。
在本申请实施例的描述中,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。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“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实施例和简化描述,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实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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本申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
相关技术中,电池可以包括多个电池单体,每个电池单体通常具有顶盖组件,顶盖组件包括顶盖以及与顶盖连接的下塑件,下塑件通常由绝缘材质构成,且顶盖上设置有安装孔,下塑件上设置有连接柱,安装时,可以将连接柱插入对应的安装孔中,然后采用超声波热熔工艺使得连接柱熔化并填充到安装孔中,且冷却后重新形成的连接柱可以粘接于安装孔中,从而将下塑件安装至顶盖上。
但是,本发明人注意到,相关技术中,连接柱存在熔化不完全的问题,使得熔化后的连接柱无法填满整个安装孔,导致冷却后的连接柱与安装孔的粘接力不足,下塑件容易与顶盖脱离。
针对上述问题,本申请实施例提供一种电池顶盖、顶盖组件、电池单体、电池及用电装置,通过在电池顶盖的安装孔中设置第一凸部,第一凸部位于安装孔朝向开口的底壁上,该第一凸部可以用于与绝缘件中的热熔体接触,从而可以在超声波热熔工艺时将能量聚集至第一凸部处,使得热熔体可以快速熔化并充满安装孔,从而提高了电池顶盖以及绝缘件之间的连接强度,改善了两者容易脱离的情况。以下将结合具体实施例对本申请进行阐述。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以包括但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动车辆、船舶、航天器等等等。其中,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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
图1为本申请一些实施例中的车辆1000的结构示意图。请参照图1,车辆1000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。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例中的电池100的爆炸图。请参照图2,电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分110和第二部分120,第一部分110与第二部分120相互盖合,第一部分110和第二部分120共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分120可以为一端具有第一开口的空心结构,第一部分110可以为板状结构,第一部分110盖合于第二部分120的第一开口侧,以使第一部分110与第二部分120共同限定出容纳空间;第一部分110和第二部分120也可以是一侧均具有第二开口的空心结构,第一部分110的第二开口侧盖合于第二部分120的第二开口侧。当然,第一部分110和第二部分120形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,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10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池,其还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
图3为本申请一些实施例中的电池单体20的分解结构示意图。请参照图3,电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有顶盖组件20a、壳体20b、电芯组件20c以及其他的功能性部件。
顶盖组件20a是指盖合于壳体20b的敞开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,顶盖组件20a的形状可以与壳体20b的形状相适应以配合壳体20b。可选地,顶盖组件20a可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,顶盖组件20a在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。顶盖组件20a上可以设置有如电极端子230等的功能性部件。电极端子230可以用于与电芯组件20c电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,顶盖组件20a上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。顶盖组件20a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,顶盖组件20a可以进一步包括:电池顶盖210以及设置于电池顶盖210一侧的绝缘件220,电池顶盖210通常为金属材质,比如,铜、铁、铝、不锈钢等。绝缘件220可以用于隔离电池顶盖210与电极端子230或极耳240等能够导电的部件,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件220可以是塑料、橡胶等。可以理解,图3中,绝缘件220位于电池顶盖210靠近电芯组件20c的底部,其形状和尺寸与电池顶盖210大致相同,但是在其他实施例中,绝缘件220可以位于电池顶盖210的顶部,其形状和尺寸也不限于图示的形状和尺寸。
壳体20b是用于配合顶盖组件20a以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电芯组件20c、电解液以及其他部件。壳体20b和顶盖组件20a可以是独立的部件,可以于壳体20b上设置敞开口,通过在敞开口处使顶盖组件20a盖合敞开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使顶盖组件20a和壳体20b一体化,具体地,顶盖组件20a和壳体20b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20b的内部时,再使顶盖组件20a盖合壳体20b。壳体20b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20b的形状可以根据电芯组件20c的具体形状和尺寸大小来确定。壳体20b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。
电芯组件20c是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体20b内可以包含一个或多个电芯组件20c。电芯组件20c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20c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240。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240连接电极端子230以形成电流回路。
图4为本申请一些实施例中电池顶盖的结构示意图;图5为图4中A处的局部放大示意图;图6为本申请一些实施例中电池顶盖的正视图;图7为图6中B-B处的剖面示意图;图8为图7中C处的局部放大示意图。
请参照图4至图8,本申实施例提供一种电池顶盖210,该电池顶盖210包括:盖体211,其中,盖体211可以大致为厚度尺寸较小的板状结构,其可以由铜、铁、铝或不锈钢等金属材质构成;以及设置于盖体211的至少一个安装孔212,安装孔212用于容纳绝缘件220的热熔体221,且安装孔212具有底壁213以及连接于底壁213的侧壁214,侧壁214背离底壁213的一端具有开口215,且底壁213设置有朝向开口215凸出的第一凸部216。
安装孔212可以设置于盖体211上,安装孔212可以为盲孔结构,其可以设置于盖体211朝向绝缘件220的一侧,以方便与绝缘件220连接。
图9为本申请一些实施例中绝缘件的结构示意图,请结合图9,可以理解,绝缘件220上可以设置有与安装孔212的数量相对应的热熔体221,每个热熔体221对应地容纳于一个安装孔212中,热熔体221可以由热塑性塑料等绝缘材质构成,其在经过超声波热熔工艺后,热熔体221能够熔化成可流动的液态材料,该液态材料能够填充至安装孔212内,且在液态材料冷却后可重新形成固态的热熔体221,并可依靠热熔体221与安装孔212之间的粘接力实现电池顶盖210和绝缘件220的固定连接。
安装孔212的形状可以有多种,以平行于盖体211的平面为横截面,安装孔212横截面可以为圆形、方形、三角形等多种形状,安装孔212的数量也可以为一个或多个,若安装孔212的数量为多个,多个安装孔212可以阵列排布于盖体211上,以增加盖体211和绝缘件220之间的连接强度。
开口215可以位于安装孔212朝向绝缘件220的一端,热熔体221可以通过开口215进入安装孔212内部。
安装孔212具有底壁213以及连接于底壁213的侧壁214,底壁213可以为安装孔212对应于开口215的部分孔壁,即在安装状态时,底壁213位于远离绝缘件220的一端,开口215位于靠近绝缘件220的一端。侧壁214可以为底壁213和开口215之间的部分孔壁。底壁213和侧壁214的形状可以有多种,可以根据实际情况进行选择。
第一凸部216设置于底壁213上,其可以朝向靠近开口215的方向凸出于底壁213,第一凸部216的形状可以有多种,例如圆柱形、圆锥形或棱柱形等等。另外,该第一凸部216的横截面积可以小于底壁213的最大横截面积。第一凸部216沿安装孔212轴向的高度尺寸也可以有多种,例如第一凸部216的高度尺寸可以小于或等于安装孔212沿其轴线方向的深度,使得第一凸部216可以全部位于安装孔212内部。
在安装电池顶盖210和绝缘件220的过程中,可以水平放置电池顶盖210,使得安装孔212的开口215朝上,然后将绝缘件220倒扣至电池顶盖210上,使热熔体221可以插入对应的安装孔212中,由于第一凸部216凸出于底壁213,热熔体221的端部可以抵靠在第一凸部216上,接着采用超声波热熔工艺熔化热熔体221,第一凸部216可以用于聚集超声能量,使得热量更容易集中于第一凸部216附近,即可以使得与第一凸部216接触的热熔体221可以快速从接触位置开始熔化,提高了热熔体221的熔化速度。
可以理解,超声波热熔工艺通常通过超声波焊接设备实现,针对每个焊点(即热熔体)的焊接时间是设定好的,通过第一凸部216可以聚集能量,使得热熔体221可以快速熔化,在同样时间内,热熔体221熔化更完全,从而使得熔化后的液态材料更容易充满整个安装孔212,增加了安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,提高了电池顶盖210和绝缘件220之间的连接强度,两者更不易脱离。且由于第一凸部216凸出于底壁213,其也可以起到增加接触面积的目的,可以进一步提高电池顶盖210和绝缘件220之间的连接强度。
在一些实施例中,第一凸部216与侧壁214间隔设置。
可以理解,第一凸部216与侧壁214可以不接触,即第一凸部216在底壁213上的正投影可以位于底壁213内部。在一个具体实现方式中,安装孔212可以经过底壁213的几何中心。
通过第一凸部216间隔于侧壁214设置,可以减小第一凸部216的横截面积,同时使得第一凸部216更容易地对准并与热熔体211相接触,从而使得热熔体211可以快速熔化。
在一些实施例中,底壁213距离开口215的垂直距离由底壁213靠近第一凸部216的内侧向靠近侧壁214的外侧逐渐增大。
可以理解,底壁213围绕于第一凸部216外围,底壁213靠近第一凸部216的内侧位置距离开口215的距离小,而底壁213靠近侧壁214的外侧距离开口215的距离大,即底壁213可以倾斜设置,使得安装孔212大致呈中间浅、边缘深的形状。在一些实施例中,底壁213可以为圆台面等。
该结构使得热熔后的液体材料可以依靠重力沿着底壁213从第一凸部216附近向靠近侧壁214的方向流动,即从底壁213的内侧向外侧流动,液体材料可以更容易地填充至底壁213与侧壁214的连接位置,从而有利于液体材料充满整个安装孔212。且还可以提高安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,进一步提高电池顶盖210和绝缘件220的连接强度。
在另一些实施例中,第一凸部216的数量为多个,多个第一凸部216在底壁213上相互间隔设置。
其中,第一凸部216的数量可以为2个、3个、4个甚至更多个。另外,多个第一凸部216在底壁213上的设置方式也可以有多种,例如多个第一凸部216可以等间隔设置在底壁213上,又或者,多个第一凸部216可以不等间隔设置。在一些实施例中,多个第一凸部216还可以阵列排布于底壁213上。
通过设置多个第一凸部216,不仅可以使得多个第一凸部216与热熔体221之间形成多个接触位置,并且超声能量可以聚集于这多个位置,从而形成多个能量聚集点,进而加快热熔体221的熔化速度。
请参照图8,在一些实施例中,侧壁214还设置有第二凸部217,且第二凸部217与底壁213之间具有凹陷部218。
其中,第二凸部217可以设置于侧壁214,且其与底壁213之间可以具有一定尺寸的间隔,从而使得底壁213和第二凸部217之间可以具有相对于第二凸部217凹陷的凹陷部218。
当液体材料冷却后,其可以与侧壁214和底壁213紧密结合,从而使得冷却后的热熔体221可以具有与凹陷部218的形状相配合的部分,该部分能够实现热熔体221和安装孔212的卡合,且还可以增加安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,进一步提高电池顶盖210和绝缘件220的连接强度。
第二凸部217的结构可以有多种,在一些实施例中,第二凸部217沿着安装孔212的周向延伸成环形结构。
可以理解,第二凸部217可以沿着安装孔212的周向延伸为首尾闭合的环形结构。以途径安装孔212的轴线的截面为纵截面,该环形结构的纵截面可以为长方形、三角形、半圆等多种形状。
环形结构的结构简单,容易加工,且可以增加安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,进一步提高电池顶盖210和绝缘件220的连接强度。
在另一些实施例中,第二凸部217的数量为多个,多个第二凸部217沿着安装孔212的周向间隔设置。
可以理解,第二凸部217的数量还可以设置为多个,例如2个、3个、4个等等。多个第二凸部217可以沿着安装孔212的周向间隔设置,例如等间隔设置,又例如不等间隔设置。每个第二凸部217的纵截面形状也可以有多种,例如长方形、三角形、半圆等多种形状。另外,每个第二凸部217的纵截面形状可以相同,也可以不同。
多个第二凸部217可以增加安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,进一步提高电池顶盖210和绝缘件220的连接强度。
如图8所示,在一些实施例中,侧壁214包括沿着安装孔212的轴线方向依次连接的第一壁面2141以及第二壁面2142,底壁213连接于第一壁面2141背离第二壁面2142的一端,且第二壁面2142向内凸出于第一壁面2142的部分构成第二凸部217。
可以理解,第一壁面2141沿安装孔212轴线方向的一端可以与底壁213连接,另一端可以与第二壁面2142连接。另外,“连接”可以广义理解,即第二壁面2142可以直接与第一壁面2141连接,又如,第二壁面2142可以通过其他面与第一壁面2141连接。
第二壁面2142向内凸出于第一壁面2141,即第二壁面2142向靠近所述安装孔212的轴线方向凸出于第一壁面2141,第一壁面2142围成的区域的横截面积大于第二壁面2142围成的区域的横截面积,使得第二壁面2142凸出于第一壁面2141的部分构成第二凸部217。相对地,第一壁面2141可用于构成凹陷部218。
通过设置第一壁面2141和第二壁面2142可以增加安装孔212和冷却后的热熔体221的接触面积,并增加热熔体221融化后产生的液体材料流入整个安装孔212的体积,进一步提高电池顶盖210和绝缘件220的连接强度。
继续参照图8,在一些实施例中,侧壁214还包括连接于第一壁面2141和第二壁面2142之间的第三壁面2143,以平行于盖体211的平面为横截面,第三壁面2143围成的区域的横截面积由靠近第二壁面2142的一端向背离第二壁面2142的一端逐渐增大。
第三壁面2143可以连接于第一壁面2141和第二壁面2142之间,以用于过渡第一壁面2141和第二壁面2142。可以理解,第三壁面2143围成的区域的横截面积的增大趋势可以为线性、也可以为抛物线、双曲线、指数曲线或其他方式。
第三壁面2143可以便于安装孔212的加工。
在一些实施例中,第二壁面2142为圆柱面。
圆柱面较平整,可以避免形成较为尖锐的尖角,从而减少应力集中,有利于提高顶盖组件20a的力学性能。
在一些实施例中,侧壁214还包括连接于第二壁面2142背离第一壁面2141一端的第四壁面2144,且第二壁面2142还向内凸出于第四壁面2144。
第四壁面2144可以位于安装孔212的最外侧,开口215可以设置于第四壁面2144背离底壁213的一端。第二壁面2142可以向靠近安装孔212轴线的方向凸出于第四壁面2144,即第四壁面2144围成的区域的横截面积大于第二壁面2142围成的区域的横截面积。
由于第四壁面2144围成区域的横截面积较大,使得热熔体221更易插入安装孔212中。
本申请实施例还提供一种顶盖组件20a,包括:绝缘件220以及电池顶盖210,绝缘件220包括本体222以及设置于本体222的至少一个热熔体221,每个热熔体221插设于电池顶盖210的一个安装孔212中,且热熔体221用于在热熔后填充于安装孔212中。
其中,绝缘件220可以由热塑性塑料、橡胶等绝缘材质构成。以电池顶盖210靠近电芯组件20c的一侧为下方,绝缘件220可以设置于电池顶盖210的下方,以隔绝电池顶盖210和电芯组件20c,又或者,绝缘件220还可以设置于电池顶盖210与下方相对的上方,以隔绝电池顶盖210和电极端子230。
本体222可以为绝缘件220的主体结构,其也可以大致为板状,当电池顶盖210与绝缘件220固定连接,本体222可以大致平行于盖体211设置。另外,本体222的尺寸也可以根据实际情况设置,例如当绝缘件220用于电池顶盖210下方时,其尺寸可以大致与本体222的尺寸接近,以起到良好的绝缘效果。又例如,当绝缘件220电池顶盖210的上方时,其尺寸可以较小,具体可以根据实际情况进行设置。
热熔体221可以为柱状或块状结构等,热熔体221能够伸入安装孔212中,可以理解,在热熔前的热熔体221的横截面积可以较小,例如小于安装孔212的最小横截面积,使得热熔体221可以方便伸入安装孔212中,并且热熔体221的体积可以与安装孔212的体积近似相等,以方便热熔后的液态材料充满安装孔212之中。
电池顶盖210的结构和作用与上述各个实施例相同,具体可以参考上述实施例,在此不再赘述。
本实施例提供的顶盖组件20a,通过在电池顶盖的安装孔212中设置第一凸部216,第一凸部216位于安装孔212朝向开口215的底壁213上,该第一凸部216可以用于与绝缘件220中的热熔体221接触,从而可以在超声波热熔工艺时将能量聚集至第一凸部216处,使得热熔体221可以快速熔化并充满安装孔212,从而提高了电池顶盖210以及绝缘件220之间的连接强度,改善了两者容易脱离的情况。
图10为图9中D处的局部放大示意图,图11为图9中热熔体的侧视图。可以理解,图10及图11示出的为热熔体221未融化前的相关结构。请参照图10和图11,在一些实施例中,热熔体221背离本体222的一端设置有接触部2213,以平行于本体222的平面为横截面,接触部2213的横截面积由靠近本体222的一端向背离本体222的一端逐渐减小以形成尖点。
接触部2213可以位于热熔体221背离本体222的端部,其横截面积可以由靠近本体222的一端向背离本体222的一端逐渐减小以形成尖点,该尖点可以用于与第一凸部216相接触。接触部2213横截面积的减少趋势可以为线性、抛物线、双曲线,也可以为指数曲线或其他方式。
该尖点可以减少与第一凸部216的接触面积,从而进一步地有利于在尖点处的超声能量的聚集,热熔体221可以更快速地熔化。
在一些实施例中,热熔体221包括沿背离本体222的方向依次连接的第一段2211以及第二段2212,第一段2211的横截面积大于第二段2212的横截面积,接触部2213设置于第二段2212背离第一段2211的一端。
可以理解,第一段2211、第二段2212和接触部2213可以沿着背离本体222方向依次连接。第一段2211和第二段2212的横截面形状可以为圆形、方形等多种,本申请对此并没有特别限定。
本实施例中,第一段2211的横截面积可以大于第二段2212的横截面积,使得热熔体221分为横截面积不相等的多段,热熔体221更容易插入安装孔212中。
另一些实施例中,第一段2211和第二段2212的横截面形状和面积可以相等,即热熔体221除接触部2213外的部分可以为均匀截面的结构。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例提供一种电池单体20,包括如上任一实施例所述的顶盖组件20a。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供一种电池100,其包括如上任一实施例中的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供一种用电装置,其包括如上任一实施例中的电池100,电池100用于提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
在一个具体实施例中,顶盖组件20a包括电池顶盖210和绝缘件220,电池顶盖210上设置有多个安装孔212,对应地,绝缘件220上设置有多个可以分别插入安装孔212的热熔体221。每个安装孔212的底壁213设置有第一凸部216,而安装孔212的侧壁214设置有环状的第二凸部217,且第二凸部217与底壁213之间的侧壁214上还具有凹陷部218。热熔体221设置有具有尖点的接触部2213,该尖点可以与第一凸部216接触,以聚集超声能量,使得热熔体221可以较快地熔化并填充至安装孔212中。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (17)
1.一种电池顶盖,其特征在于,包括:
盖体;以及
设置于所述盖体的至少一个安装孔,所述安装孔用于容纳绝缘件的热熔体,且所述安装孔具有底壁以及连接于所述底壁的侧壁,所述侧壁背离所述底壁的一端具有开口,且所述底壁设置有朝向所述开口凸出的第一凸部。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖,其特征在于,所述第一凸部与所述侧壁间隔设置。
3.根据权利要求1所述的电池顶盖,其特征在于,所述底壁距离所述开口的垂直距离由所述底壁靠近所述第一凸部的内侧向靠近所述侧壁的外侧逐渐增大。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述侧壁还设置有第二凸部,且所述第二凸部与所述底壁之间具有凹陷部。
5.根据权利要求4所述的电池顶盖,其特征在于,所述第二凸部沿着所述安装孔的周向延伸成环形结构。
6.根据权利要求4所述的电池顶盖,其特征在于,所述第二凸部的数量为多个,多个所述第二凸部沿着所述安装孔的周向间隔设置。
7.根据权利要求4所述的电池顶盖,其特征在于,
所述侧壁包括沿着所述安装孔的轴线方向依次连接的第一壁面以及第二壁面,所述底壁连接于所述第一壁面背离所述第二壁面的一端,且所述第二壁面向内凸出于所述第一壁面的部分构成所述第二凸部。
8.根据权利要求7所述的电池顶盖,其特征在于,所述侧壁还包括连接于所述第一壁面和所述第二壁面之间的第三壁面,以平行于所述盖体的平面为横截面,所述第三壁面围成的区域的横截面积由靠近所述第二壁面的一端向背离所述第二壁面的一端逐渐增大。
9.根据权利要求8所述的电池顶盖,其特征在于,所述第二壁面为圆柱面。
10.根据权利要求7所述的电池顶盖,其特征在于,所述侧壁还包括连接于所述第二壁面背离所述第一壁面一端的第四壁面,且所述第二壁面还向内凸出于所述第四壁面。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的电池顶盖,其特征在于,所述第一凸部的数量为多个,多个所述第一凸部在所述底壁上相互间隔设置。
12.一种顶盖组件,其特征在于,包括:
绝缘件,所述绝缘件包括本体以及设置于所述本体的至少一个热熔体;以及
如权利要求1-11中任一项所述的电池顶盖,每个所述热熔体插设于所述电池顶盖的一个安装孔中,且所述热熔体用于在热熔后填充于所述安装孔中。
13.根据权利要求12所述的顶盖组件,其特征在于,
所述热熔体背离所述本体的一端设置有接触部,以平行于所述本体的平面为横截面,所述接触部的横截面积由靠近所述本体的一端向背离所述本体的一端逐渐减小以形成尖点。
14.根据权利要求13所述的顶盖组件,其特征在于,
所述热熔体包括沿背离所述本体的方向依次连接的第一段以及第二段,所述第一段的横截面积大于所述第二段的横截面积,所述接触部设置于所述第二段背离所述第一段的一端。
15.一种电池单体,其特征在于,包括:如权利要求12-14中任一项所述的顶盖组件。
16.一种电池,其特征在于,包括:如权利要求15所述的电池单体。
17.一种用电装置,其特征在于,包括:如权利要求16所述的电池,所述电池用于提供电能。
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