CN217009370U - 电池顶盖组件、电池和储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池顶盖组件、电池和储能设备。电池顶盖组件包括顶盖和下塑胶件。设置在顶盖下表面，下塑胶件开设有安装槽，安装槽的底面设有排气结构，排气结构包括第一排气部和第二排气部，第一排气部位于第二排气部的两侧，第一排气部开设有呈圆形的第一排气孔，第二排气部开设有呈弧形的第二排气孔。本实用新型实施方式的电池顶盖组件、电池和储能设备，通过排气结构形成的多种排气孔，可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能。位于中间的呈弧形的第二排气孔一方面可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构变形。

Description

电池顶盖组件、电池和储能设备

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组件、电池和储能设备。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，市场对电池的需求也越来越大，同时也对电池安全性和稳定性提出更高要求。当电池在异常情况下，会使电池的电芯内部气压升高，容易发生爆炸。相关技术中的电池通常会设置防爆阀，然而，由于防爆阀的防爆结构难以使气体集中泄出，并且容易变形破裂，最终会影响电池的安全性能。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供了一种电池顶盖组件、电池和储能设备。

本实用新型实施方式的所述电池顶盖组件包括顶盖和下塑胶件。下塑胶件设置在所述顶盖下表面，所述下塑胶件开设有安装槽，所述安装槽的底面设有排气结构，所述排气结构包括第一排气部和第二排气部，所述第一排气部位于所述第二排气部的两侧，所述第一排气部开设有呈圆形的第一排气孔，所述第二排气部开设有呈弧形的第二排气孔。

在某些实施方式中，所述第二排气部相对于所述第一排气部位向所述顶盖方向凸出设置。

在某些实施方式中，所述第二排气部相对于所述第一排气部凸出高度的取值范围是[1.0mm，1.3mm]。

在某些实施方式中，所述第二排气孔的数量是多个，所述多个第二排气孔布置成多个同心圆的形式。

在某些实施方式中所述第二排气部开设有呈圆形的第三排气孔，所述第三排气孔的孔径大于所述第一排气部的孔径。

在某些实施方式中，所述第一排气孔的数量是多个，所述多个第一排气孔呈阵列排布。

在某些实施方式中，所述第二排气孔宽度的取值范围是[0.8mm，1.2mm]。

在某些实施方式中，所述下塑胶件为一体成型结构。

本实用新型实施方式的电池包括电池本体和上述任一实施方式的电池顶盖组件，所述电池顶盖组件设置在所述电池本体上。

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。

本实用新型实施方式的电池顶盖组件、电池和储能设备，通过排气结构形成的多种排气孔，可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能。位于中间的呈弧形的第二排气孔一方面可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构变形。

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下塑胶件的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的电池顶盖组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的下塑胶件的另一结构示意图；

图4是本实用新型实施方式的下塑胶件的又一结构示意图；

图5为图3中V处放大示意图；

图6是本实用新型实施方式的电池顶盖组件的结构分解示意图。

主要元件：

电池顶盖组件100、顶盖10、下塑胶件20、安装槽201、排气结构21、第一排气部22、第二排气部23、第一排气孔221、第二排气孔231、第三排气孔232。

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5，本实用新型实施方式的电池顶盖组件100包括顶盖10和下塑胶件20。下塑胶件20设置在顶盖10下表面，下塑胶件20开设有安装槽201，安装槽201的底面设有排气结构21，排气结构21包括第一排气部22和第二排气部23，第一排气部22位于第二排气部23的两侧，第一排气部22开设有呈圆形的第一排气孔221，第二排气部23开设有呈弧形的第二排气孔231。

本实用新型实施方式的电池顶盖组件100，通过排气结构21形成的多种排气孔，可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能。位于中间的呈弧形的第二排气孔231一方面可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构21变形。

具体地，电池顶盖组件100包括顶盖10，顶盖10可以包括光铝片。本实用新型实施方式的顶盖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顶盖10可以是光铝片，下塑胶件20可以通过注塑的方式连接光铝片。如此，可以简化顶盖10与下塑胶件20的连接工艺，降低生产成本。

下塑胶件20开设有安装槽201，安装槽201可以通过冲压、打孔、切割、注塑成型等方式实现的，此处不作限定。安装槽201的底面设有排气结构21，排气结构21可以用于排出气体，避免电芯内的气压过高，发生爆炸等严重后果。排气结构21包括第一排气部22和第二排气部23，第一排气部22和第二排气部23均设有排气孔。第一排气部22开设有第一排气孔221，第二排气部23开设有第二排气孔231。如此可以利用第一排气孔221和第二排气孔231供气体穿过排气结构21。

第一排气孔221呈圆形孔，圆形孔可以通过打孔、激光切割、注塑一体成型等方式实现的，此处不作限定。在某些实施方式中，第一排气孔221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。本实用新型实施方式的第一排气孔221的设计以圆形孔为例进行举例说明。

第二排气孔231呈弧形孔，弧形孔可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构21变形。值得一提的是，呈弧形孔的第二排气孔231可以理解为环形的气流通道通过支撑件间隔而成的，如此可以保证排气面积，使得气体集中泄出，还能够保证第二排气部23的结构强度。

请参阅图5，在某些实施方式中，第二排气孔231宽度的取值范围是[0.8mm，1.2mm]。

具体地，第二排气孔231宽度的取值可以是0.8mm至1.2mm之间，并且宽度的取值包括0.8mm和1.2mm，例如第二排气孔231宽度的取值可以是0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm，或0.8mm和1.2mm之间的其它数值。值得一提的是，本实用新型实施方式的第二排气孔231宽度可以为L1。优选地，第二排气孔231宽度为1.0mm，也即是说，L1为1.0mm。值得一提的是，二排气孔231宽度(L1)为1.0mm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L1为1.0mm的情况下，排气效率和稳定性均显示出优势。

值得一提的是，第二排气孔231宽度的取值范围是本实用新型通过多次实验数据分析总结后得出优选的取值范围，不应理解为对本实用新型的限定。在某些实施方式中，二排气孔231宽度值可以是小于0.8mm，也可以是大于1.2mm，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。

请再次参阅图3、图4和图5，在某些实施方式中，第二排气部23相对于第一排气部22向顶盖10方向凸出设置。

具体地，第二排气部23与顶盖10下表面的距离小于第一排气部22与顶盖10下表面的距离。第二排气部23相对于第一排气部22向顶盖10方向凸出设置，可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构21变形。在一个实施例中，排气结构21包括两个第一排气部22，两个第一排气部22相对于顶盖10下表面的距离相同，第二排气部23设置于两个第一排气部22之间，并且凸出两个第一排气部22。相对于平齐设置的第二排气部23和两个第一排气部22，凸出设置的第二排气部23和两个第一排气部22更加稳定，不易发生变形。在某些实施方式中，第二排气部23相对于第一排气部22向顶盖10方向凸出设置，可以为气体提供导向作用，使得气体集中第二排气部23处流出，如此可以增强安全性。

请再次参阅图5，在某些实施方式中，第二排气部23相对于第一排气部22凸出的高度取值范围是[1.0mm，1.3mm]。

具体地，第二排气部23相对于第一排气部22凸出高度的取值可以是1.0mm至1.3mm之间，并且凸出高度的取值包括1.0mm和1.3mm，例如凸出高度可以是1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.22mm、1.25mm、1.3mm，或1.0mm和1.3mm之间的其它数值。值得一提的是，本实用新型实施方式的第二排气部23相对于第一排气部22凸出高度可以为L2。优选地，第二排气部23相对于第一排气部22凸出高度为1.3mm，也即是说，L2为1.3mm。值得一提的是，第二排气部23相对于第一排气部22凸出高度(L2)为1.3mm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1.3mm的情况下，集中气体和稳定性均显示出优势。

值得一提的是，第二排气部23相对于第一排气部22凸出高度的取值范围是本实用新型通过多次实验数据分析总结后得出优选的取值范围，不应理解为对本实用新型的限定。在某些实施方式中，凸出高度的取值范围可以是小于1.0mm，也可以是大于1.3mm，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。

在某些实施方式中，第二排气孔231的数量是多个，多个第二排气孔231布置成多个同心圆的形式。

具体地，第二排气孔231的数量是多个，第二排气孔231呈弧形排气孔，多个呈弧形排气孔可以组成多个类似的空心圆。在一个实施例中，多个第二排气孔231可以组成3个类似的同心圆的透气通道，其中，第一个透气通道位于第二排气部23的中心区域，第二个透气通道和第三个透气通道可以理解成一个空心圆环，并且第二个透气通道和第三个透气通道的圆心于第一个透气通道的圆心相同，如此设置可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能，并且能够保证结构强度。

请再次参阅图3、图4和图5，在某些实施方式中，第二排气部23开设有呈圆形的第三排气孔232，第三排气孔232的孔径大于第一排气部221的孔径。

具体地，第三排气孔232可以设置在第二排气孔231的周围，也即是说，第三排气孔232可以设置在第二排气孔231所形成的同心圆的外周。第三排气孔232可以是圆形通孔。如此第三排气孔232可以辅助第二排气孔231，使得气体穿过第二排气部23。在某些实施方式中，第三排气孔232的孔径可以大于第一排气孔221，如此排气结构21的中部区域可以实现气体集中泄出。在一个实施例中，第二排气部23开设有4个第三排气孔232，4个第三排气孔232的孔径相同。4个第三排气孔232分别设置于第二排气部23四个直角附近，位于第二排气孔231周围。

在某些实施方式中，第一排气孔221的数量是多个，多个第一排气孔221呈阵列排布。

具体地，可以根据气体流出速度的需求设置第一排气孔221的数量和孔径大小。也即是说，在多个第一排气孔221孔径大小相同的情况下，第一排气孔221的数量越多，气体流出速度越快；在多个第一排气孔221的数量相同的情况下，多个第一排气孔221的孔径越大，气体流出速度越快。

在某些实施方式中，多个第一排气孔221可以通过挖孔、切割、冲压等方式获得的，也可以是与第一排气部22一体形成的，此处不作限定。多个第一排气孔221呈阵列排布，例如：第一排气部22开设有12个第一排气孔221，其中，每行包括4个第一排气孔221，3行第一排气孔221设置。在某些实施方式中，多个第一排气孔221也可以呈环形分布，此处不作限定。

在某些实施方式中，下塑胶件20为一体成型结构。

具体地，下塑胶件20为一体成型结构，也即是说，下塑胶件20包括的安装槽201、排气结构21一体成型。在某些实施方式中，下塑胶件20可以选用绝缘PP、绝缘PPS、橡胶等材料，此处不作限定。下塑胶件20一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。

值得一提的是，一体成型的方式包括但不仅限于模具注塑成型。在一个实施例中，下塑胶件20的材料可以为橡胶材料，下塑胶件20可以是通过模具一体成型，如此可以易于生产。

请参阅图6，在某些实施方式中，电池顶盖组件100包括顶盖10。顶盖10包括安装板11、注液孔12、防爆阀13、上塑胶14、密封圈15和极柱16。其中，防爆阀13包括防爆顶盖131、阀体132和防爆片133。下塑胶件20连接安装板11，排气结构21对应防爆阀13设置。如此当电芯内气压升高的情况下，气体可以通过排气结构21集中泄出，气体冲开防爆阀13，如此可以避免发生爆炸。

本实用新型还公开一种电池，电池包括电池顶盖组件100和电池本体，电池顶盖组件100设置在电池本体上。

本实用新型实施方式的电池，通过排气结构21形成的多种排气孔，可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能。位于中间的呈弧形的第二排气孔231一方面可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构21变形。

在某些实施方式中，电池包括单体电池，电池本体可以是单体电池的电芯。如此，电池顶盖组件100设置在单体电池的电芯上。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，冲开顶盖组件100的防爆阀，如此气体上升可以通过排气结构21实现气体集中泄出，可以保证电池的安全性能，避免爆炸。在某些实施方式中，多个电池可以形成电池模组，如此电池模组包括多个电池顶盖组件100。

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。

本实用新型实施方式的储能设备，通过排气结构21形成的多种排气孔，可以实现气体集中泄出，能够保证安全性能。位于中间的呈弧形的第二排气孔231一方面可以增加排气面积，另一方面也可以保证结构强度，能够有效避免因安装、磕碰而导致排气结构21变形。

值得一提的是，储能设备可以包括多个电池模组，多个电池模组包括多个上述电池。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，电池的数量也可以为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)

1.一种电池顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖；

下塑胶件，设置在所述顶盖下表面，所述下塑胶件开设有安装槽，所述安装槽的底面设有排气结构，所述排气结构包括第一排气部和第二排气部，所述第一排气部位于所述第二排气部的两侧，所述第一排气部开设有呈圆形的第一排气孔，所述第二排气部开设有呈弧形的第二排气孔。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第二排气部相对于所述第一排气部位向所述顶盖方向凸出设置。

3.根据权利要求2所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第二排气部相对于所述第一排气部凸出的高度取值范围是[1.0mm，1.3mm]。

4.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第二排气孔的数量是多个，所述多个第二排气孔布置成多个同心圆的形式。

5.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第二排气部开设有呈圆形的第三排气孔，所述第三排气孔的孔径大于所述第一排气部的孔径。

6.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第一排气孔的数量是多个，所述多个第一排气孔呈阵列排布。

7.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述第二排气孔宽度的取值范围是[0.8mm，1.2mm]。

8.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述下塑胶件为一体成型结构。

9.一种电池，其特征在于，包括：

电池本体；

权利要求1-8任意一项所述的电池顶盖组件，所述电池顶盖组件设置在所述电池本体上。

10.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电池。

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