CN217334364U - 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 Download PDF

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CN217334364U CN202221731363.9U CN202221731363U CN217334364U CN 217334364 U CN217334364 U CN 217334364U CN 202221731363 U CN202221731363 U CN 202221731363U CN 217334364 U CN217334364 U CN 217334364U
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Abstract

本申请公开了一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置。端盖组件,包括:端盖,具有注液孔;阻挡装置,设于端盖朝向电池单体的电极组件的一侧且至少部分覆盖注液孔,阻挡装置具有通气孔,通气孔用于将注液孔和位于阻挡装置背离端盖一侧的空间连通。本申请实施例的技术方案中,通过在注液孔下方设置阻挡装置,能够在化成过程中对电解液进行阻挡,以防止电解液直接从注液孔中流出。并且,在注液孔进行注液时,防止注入的液体直接喷射至电极组件造成电极组件的移位或者变形,提升注液过程的安全性。

Description

端盖组件、电池单体、电池以及用电装置
技术领域
本申请涉及电池领域,特别是涉及一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
锂离子电池作为一种新型二次电池,具有能量密度和功率密度大、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点。随着现代社会的发展,人们环保意识的增强,越来越多的设备使用锂电池作为电源,如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等,这为锂电池的应用与发展提供了广阔的空间。
目前,电池的安全性越来越受到关注。电池单体中的电解液的保有量关系到电池能否长期稳定的运行,因此需要避免电池单体在制造以及运行过程中电解液的损失。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置,能够减少电解液的损失,提升电池单体运行过程的安全性。
第一方面,本申请提供了一种端盖组件,包括:
端盖,具有注液孔;
阻挡装置,设于端盖朝向电池单体的电极组件的一侧且至少部分覆盖注液孔,阻挡装置具有通气孔,通气孔用于将注液孔和位于阻挡装置背离端盖一侧的空间连通,阻挡装置包括阻挡板,阻挡板与端盖连接,阻挡板上设有贯穿的通气孔,阻挡板的数量为多块,多块阻挡板沿第一方向间隔设置,第一方向为沿电极组件朝向端盖的方向。
本申请实施例的技术方案中,通过在注液孔下方设置阻挡装置,能够在化成过程中,对电解液进行阻挡以防止电解液直接从注液孔中流出。并且,在注液孔进行注液时,防止注入的液体直接喷射至电极组件造成电极组件的移位或者变形,提升注液过程的安全性。通过设置阻挡板,能够阻挡至少部分电解液从注液孔中流出。并且在阻挡板上设置通气孔,将电池单体内部的气体排出。上述的结构能在保证气体正常排出的同时,防止电解液的损失。进一步的,通过设置多块阻挡板,对化成过程中电解液的排出进行多重阻挡,进一步强化减小电解液损失的效果。
在一些实施例中,阻挡板朝向端盖的一侧具有容纳腔,容纳腔在端盖上的正投影至少部分覆盖注液孔。通过设置容纳腔,能够在注液孔注液时形成缓冲空间,以容纳电解液,防止液体直接朝向电极组件喷射,减小电解液对电极组件的冲击。
在一些实施例中,阻挡板包括侧板以及底板,侧板围绕于注液孔的外周设置,底板连接侧板并与注液孔相对设置,侧板以及底板围合成筒状的容纳腔。设置筒状的容纳腔,能够容纳并定位注液孔中的密封钉,防止密封钉掉落,并且避免在注液或者化成抽真空过程中的移动造成的对阻挡板的损伤,提升阻挡装置的安全性。
在一些实施例中,通气孔的数量为多个。设置多个通气孔能提升化成过程中气体排出的效率。
在一些实施例中,多个通气孔均匀间隔设于阻挡板上。上述的结构,保证气体能够均匀排出,提升阻挡板受力的均衡性,提升排气的效率并延长阻挡板的使用寿命。
在一些实施例中,沿第一方向,多块阻挡板的直径依次减小。通过设置不同直径的阻挡板,能够提升排气效率,同时便于阻挡板与端盖之间的连接。
在一些实施例中,阻挡板的数量Q的范围:2≤Q≤5。设置合理数量的阻挡板,能够在保证阻挡效果的同时,降低端盖组件的重量,保证电池单体的能量密度。
在一些实施例中,相邻的两块阻挡板上的通气孔交错设置。通过设置交错的通气孔,延长电解液在相邻阻挡板之间流动的路径,降低电解液排出的速度。
在一些实施例中,每块阻挡板上的通气孔的孔径相等,沿第一方向,多块阻挡板上的通气孔的孔径依次减小。通气孔的孔径设置,沿着电解液排出的方向孔径逐渐减小,能够逐渐增大电解液排出的阻力,减小电解液的排出量。
在一些实施例中,阻挡装置还包括设于容纳腔内的吸液组件,吸液组件具有多孔结构。在容纳腔内设置吸液组件,能将电解液暂时吸收在吸液组件的孔中,电解液在完成化成过程后回流,减少化成过程中电解液的损耗。
在一些实施例中,吸液组件包括设于阻挡板与注液孔之间的第一吸液件,第一吸液件的表面设有多个吸液孔,第一吸液件的尺寸大于注液孔的孔径。设置第一吸液件的尺寸大于注液孔的孔径,能够避免第一吸液件从注液孔中排出。
在一些实施例中,吸液组件包括设于相邻的两块阻挡板之间的第二吸液件,第二吸液件的表面设有多个吸液孔,吸液组件的尺寸大于两块阻挡板上的通气孔的孔径。设置第二吸液件的尺寸大于通气孔的孔径,能够避免第二吸液件从通气孔中掉落,防止第二吸液件对电极组件造成损坏。
第二方面,本申请还提供了一种电池单体,包括如上述实施例中的端盖组件。
第三方面,本申请还提供了一种电池,包括:如上述实施例中的电池单体。
第四方面,本申请还提供了一种用电装置,用电装置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
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池中的电池单体的爆炸示意图;
图4为本申请一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图5为本申请另一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图6为本申请又一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图7为本申请再一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的电池的端盖组件的俯视结构示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明:
1、车辆;X、第一方向;
2、电池;
3、控制器;
4、马达;
5、外壳;51、第一部分;52、第二部分;53、容纳空间;
6、电池模块;
7、电池单体;10、电极单元;11、电极组件;20、壳体;21、开口;
30、端盖组件;31、电极端子;32、泄压机构;
301、端盖;302、阻挡装置;303、注液孔;304、通气孔;305、阻挡板;306、容纳腔;307、侧板;308、底板;309、第一阻挡板;310、第二阻挡板;311、第三阻挡板;312、吸液组件;313、第一吸液件;314、第二吸液件。
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他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请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。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或主次关系。
在本申请中提及“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。
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”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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中的具体含义。
本申请中术语“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,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的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。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的外壳。外壳可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极单元和电解质,电极单元包括至少一个电极组件,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极凸部,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层,正极凸部作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极凸部,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层,负极凸部作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
在电池的生产过程中,电池单体中的各部件安装完成以后,需要进行化成过程以在电极表面形成固体电解质界面膜,简称SEI膜。为了形成完整的SEI 膜,需要在电解液注液完成之后对电池单体进行小电流充电,这一过程被称为化成成膜。化成的过程中会伴随气体产生。这些气体会对化成速度产生负面影响。同时,这些气体如果没有及时排出,留在电池单体内部,后续也会降低电池单体的转化效率。因为,当电池单体中出现气体时,会导致部分电极极片裸露而无法浸润在电解液中,因此该部分电极极片无法进行有效的电能转化,电池单体的效率就会低于预期。为了及时排出化成成膜时产生的气体,以提升化成的效率,电池单体化成过程中需要保持电池单体内部的高温负压环境。
本申请人发现,在高温负压的环境中,电池单体中的部分电解液会被负压机构抽走,造成电解液的损失。另外,电解液的沸点会随着负压的高低而生产变化,在化成过程中部分电解液也会变成气态随着化成产生的气体被抽走,进一步造成电解液的损失时。
鉴于此,本申请实施例提供了一种端盖组件,设置有阻挡装置。阻挡装置设于端盖朝向电池单体的电极组件的一侧,且至少部分覆盖注液孔,阻挡装置上具有通气孔,通气孔用于将注液孔和位于阻挡装置背离端盖一侧的空间连通。并且阻挡板的数量为多块,多块阻挡板沿第一方向间隔设置,第一方向为沿电极组件朝向端盖的方向。
本申请实施例的技术方案中,通过在注液孔下方设置阻挡装置,能够在化成过程中,对电解液进行阻挡以防止电解液直接从注液孔中流出。并且,在注液孔进行注液时,防止注入的液体直接喷射至电极组件造成电极组件的移位或者变形,提升注液过程的安全性。并且通过设置多块阻挡板,对化成过程中电解液的排出进行多重阻挡,进一步强化减小电解液损失的效果。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。用电装置可以是车辆、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。车辆可以是燃油汽车、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,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请的一些实施例中,电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示,电池2包括外壳5和电池单体7,电池单体7容纳于外壳5内。
外壳5用于容纳电池单体7,外壳5可以是多种结构。在一些实施例中,外壳5可以包括第一部分51和第二部分52,第一部分51与第二部分52相互盖合,第一部分51和第二部分52共同限定出用于容纳电池单体7的容纳空间53。第二部分52可以是一端开口的空心结构,第一部分51为板状结构,第一部分51盖合于第二部分52的开口侧,以形成具有容纳空间53的外壳5;第一部分51和第二部分52也均可以是一侧开口的空心结构,第一部分51的开口侧盖合于第二部分52的开口侧,以形成具有容纳空间53的外壳5。当然,第一部分51和第二部分52可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一部分51与第二部分52连接后的密封性,第一部分51与第二部分52之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一部分51盖合于第二部分52的顶部,第一部分51亦可称之为上箱盖,第二部分52亦可称之为下箱体。
在电池2中,电池单体7可以是一个,也可以是多个。若电池单体7为多个,多个电池单体7之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体7中既有串联又有并联。多个电池单体7之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体7构成的整体容纳于外壳5内;当然,也可以是多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6,多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于外壳5内。
图3为本申请一些实施例提供的电池中的电池单体7的爆炸示意图。在一些实施例中,电池单体7为多个,多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。
本申请实施例的电池单体7包括电极单元10、壳体20和端盖组件30。壳体20具有开口21,电极单元10容纳于壳体20内,端盖组件30用于连接壳体20并盖合于开口21。
电极单元10包括至少一个电极组件11。电极组件11包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件11可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它形式的电极组件。
在一些实施例中,电极组件11为卷绕式电极组件。正极极片、负极极片和隔离件均为带状结构。本申请实施例可以将正极极片、隔离件以及负极极片依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件11。
在另一些实施例中,电极组件11为叠片式电极组件。具体地,电极组件11包括多个正极极片和多个负极极片,正极极片和负极极片交替层叠,层叠的方向平行于正极极片的厚度方向和负极极片的厚度方向。
电极单元10包括至少一个电极组件11。也就是说,在电池单体7中,容纳于壳体20内的电极组件11可以是一个,也可以是多个。
壳体20为一侧开口的空心结构。端盖组件30盖合于壳体20的开口处并形成密封连接,以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。
壳体20可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体20的形状可根据电极单元10的具体形状来确定。比如,若电极单元10为圆柱体结构,则可选用为圆柱体壳体;若电极单元10为长方体结构,则可选用长方体壳体。当然,端盖组件30也可以是多种结构,比如,为板状结构或一端开口的空心结构等。示例性的,壳体20为长方体结构,端盖组件30为板状结构,端盖组件30盖合于壳体20顶部的开口处。
端盖组件30还包括电极端子31。在一些实施例中,电极端子31设置为两个,两个电极端子31分别定义为正极电极端子和负极电极端子。正极电极端子和负极电极端子分别用于与电极组件11正极极耳部和负极极耳部电连接,以输出电极组件11所产生的电流。
端盖组件30还包括泄压机构32,泄压机构32用于在电池单体7的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体7的内部压力或温度。示例性的,泄压机构32位于正极电极端子和负极电极端子之间,泄压机构32可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
在一些实施例中,壳体20也可为相对的两侧开口的空心结构。端盖组件30包括两个端盖组件30,两个端盖组件30分别盖合于壳体20的两个开口处并密封连接,以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。在一些示例中,正极电极端子和负极电极端子可安装在同一个端盖组件30上。在另一些示例中,正极电极端子和负极电极端子分别安装在两个端盖组件30上。
请继续参考图4至图8,图4为本申请一些实施例提供的端盖组件30的结构示意图;图5为本申请另一些实施例提供的端盖组件30的结构示意图;图6为本申请又一些实施例提供的端盖组件30的结构示意图;图7为本申请再一些实施例提供的端盖组件30的结构示意图;图8为本申请一些实施例的电池2的端盖组件30的俯视结构示意图。
如图2至图6所示,本申请实施例中的端盖组件30,包括:端盖301以及阻挡装置302。端盖301具有注液孔303。阻挡装置302设于端盖301朝向电池单体7的电极组件11的一侧,且至少部分覆盖注液孔303。阻挡装置302具有通气孔304,通气孔304用于将注液孔303和位于阻挡装置302背离端盖301一侧的空间连通。阻挡装置302包括阻挡板305,阻挡板305与端盖301连接,阻挡板305上设有贯穿的通气孔304。阻挡板305的数量为多块,多块阻挡板305沿第一方向X间隔设置,第一方向X为沿电极组件11朝向端盖301的方向。
端盖301是电池单体7中与壳体20连接用于容纳电极组件11的空间的装置。端盖301通常采用金属材料制造,端盖301可以设置为条形板状结构。端盖301与壳体20密封连接,以防止电解液的泄漏。端盖301本身也具有一定的强度,以保证自身的形状、结构的稳定,同时能保证阻挡装置302安装的可靠性。端盖301的制造材料可以与壳体20相同。示例性的,可以使用铜、铝、铁、不锈钢、铝合金等材料制造端盖301。注液孔303设于端盖301上,注液孔303贯穿端盖301的厚度方向并与壳体20内部的空间连通。注液时,注液孔303与注液装置连接,将电解液注入至壳体20中。在化成过程中,注液孔303与负压机构连接,以排出壳体20内多余的气体。
阻挡装置302设置在电池单体7内,与端盖301连接。阻挡装置302可以是直接覆盖在注液孔303下方的板状结构,或者阻挡装置302与注液孔303之间可以设有间隙。阻挡装置302可以采用塑胶进行制造,也可以为树脂、塑料材质、橡胶或金属材料。并且,制造阻挡装置302的材料需要耐电解液腐蚀以及耐高温,以防止在化成过程中被电解液腐蚀或者被高温熔化。
本申请实施例的技术方案中,通过在注液孔303下方设置阻挡装置302,在电池单体7的化成过程中,对电解液进行阻挡以防止电解液直接从注液孔303中流出,有效降低化成过程中电解液的损失。并且,在通过注液孔303进行注液时,阻挡装置302还能对注液进行缓冲,防止注入的电解液直接喷射至电极组件11造成电极组件11的移位或者变形,提升注液过程的安全性。通过设置阻挡板305,能够至少阻挡部分电解液从注液孔303中流出。并且在阻挡板305上设置通气孔304,将电池单体7内部的气体排出。上述的结构能在保证气体正常排出的同时,减小电解液的损失。并且阻挡板305结构简单,制造便利,能应用于大多数注液孔303的结构。
在一些实施例中,阻挡板305可以贴合于端盖301设置,通气孔304的数量可以为多个,多个通气孔304均设置在注液孔303下方,且通气孔304的孔径小于注液孔303的孔径,因此上述实施例中,可以对注液孔303流向壳体20内电解液的流速进行一定的缓冲,同时达到顺利排气的效果。
在本申请的一些实施例中,阻挡板305朝向端盖301的一侧具有容纳腔306,容纳腔306在端盖301上的正投影至少部分覆盖注液孔303。优选地,容纳腔306在端盖301上的正投影完全覆盖注液孔303。容纳腔306形成于阻挡板305以及端盖301之间,容纳腔306分别与注液孔303以及通气孔304连通。容纳腔306可以是注液孔303以及通气孔304之间的缓冲空间。
通过设置容纳腔306,能够在化成过程中,暂时储存部分回流的电解液或者冷凝的电解液气体,并通过通气孔304流回到壳体20内,降低电解液的损失。并且,容纳腔306在注液过程中能容纳电解液,防止注入的电解液直接朝向电极组件11喷射,减小电解液对电极组件11的冲击损伤。
在本申请的一些实施例中,如图5所示,阻挡板305包括侧板307以及底板308,侧板307围绕于注液孔303的外周设置,底板308连接侧板307并与注液孔303相对设置,侧板307以及底板308围合成筒状的容纳腔306。
在电池单体7注入电解液后,需要使用密封钉密封注液孔303。密封钉与注液孔303之间可以通过焊接等连接方式。但是电池单体7移动或受到外部冲击作用时,密封钉有可能脱落。脱落的密封钉在化成过程中移动会与阻挡装置302之间形成摩擦,从而造成阻挡装置302的损坏。当阻挡装置302被磨损出较大尺寸的通孔,密封钉通过通孔进入壳体20内部会对电极组件11造成损坏。
因此,设置筒状的容纳腔306,其形状与密封钉相似,能够容纳并防止密封钉移动。因此本申请中的筒状容纳腔306能够防止密封钉掉落至壳体20中,并且避免在注液或者化成抽真空过程中的移动造成的对阻挡板305的损伤,提升阻挡装置302的安全性。
在本申请的一些实施例中,通气孔304的数量为多个。在阻挡板305上设置多个通气孔304,能增大气体排出的面积,能提升化成过程中气体排出的效率。
在本申请的一些实施例中,多个通气孔304均匀间隔设于阻挡板305上。上述的结构,气体能够在阻挡板305上均匀排出,保证阻挡板305受力的均衡,同时提升排气的效率延长阻挡板305使用寿命。
在一些实施例中,阻挡装置302包括沿第一方向X依次设置的第一阻挡板309、第二阻挡板310以及第三阻挡板311。第一阻挡板309以及第二阻挡板310均为半球形结构,半球形结构占用的空间较小,能有效减少阻挡装置302在壳体20内部占用的空间。第三阻挡板311为圆筒形结构,能够在阻挡电解液流失的同时容纳密封钉。
在一些实施例中,沿第一方向X,多块阻挡板305的直径依次减小。可以理解的是,第一阻挡板309、第二阻挡板310以及第三阻挡板311的也可以设置为形状相似尺寸不同的结构。例如可以将第一阻挡板309、第二阻挡板310以及第三阻挡板311均设置为筒状结构,或者将第一阻挡板309、第二阻挡板310以及第三阻挡板311均设置为半球形或半椭球形结构等。上述的结构均可以按照实际使用的情况进行选择,在此不做限制。
本申请的实施例中,通过设置多块阻挡板305,对化成过程中电解液的排出进行多重阻挡,进一步强化减小电解液损失的效果。同时,在注液过程中,多次对注入的电解液进行缓冲降速,达到保护电极组件11的目的。
在本申请的一些实施例中,沿第一方向X,多块阻挡板305的直径依次减小。阻挡板305均设置为半球形结构,多个层叠设置的阻挡板305的直径依次减小。可选地,多个阻挡板305的圆心位于同一条直线上。
上述的结构能够对容纳腔306进行分割,保证相邻两块阻挡板305之间均具有一定的容纳空间,以提升排气效率,同时,能够便于阻挡板305的周向分别与端盖301进行连接,提升阻挡装置302安装的可靠性。
在本申请的一些实施例中,阻挡板305的数量Q的范围:2≤Q≤5。阻挡板305的数量设置少于2块,阻挡电解液的效果不明显,注液孔303处的电解液还是会有一定的损失。阻挡块的数量设置多于5块,占用电池单体7内部空间较大,无法安装。因此通过设置合理数量的阻挡板305,能够在保证阻挡效果的同时,降低端盖组件30的重量,保证电池单体7的能量密度。
在本申请的一些实施例中,相邻的两块阻挡板305上的通气孔304交错设置。通过设置交错的通气孔304,延长电解液在相邻阻挡板305之间流动的路径,降低电解液排出的速度。同时,还能延长蒸发的电解液气体的流动路径,提升汽化电极液的冷凝效率,进一步降低电解液的损失。
在本申请的一些实施例中,每块阻挡板305上的通气孔304的孔径相等,沿第一方向X,多块阻挡板305上的通气孔304的孔径依次减小。通气孔304的孔径设置,沿着电解液排出的方向孔径逐渐减小,能够逐渐增大电解液排出的阻力,减小电解液的排出量。
在本申请的一些实施例中,如图7所示,阻挡装置302还包括设于容纳腔306内的吸液组件312,吸液组件312具有多孔结构。吸液组件312能够将飞溅的电解液进行吸收或阻挡,一部分电解液回流至壳体20内,一部分电解液被暂时吸收吸液组件312的多孔结构中。通过在容纳腔306内设置吸液组件312,能将电解液暂时储存在吸液组件312的孔中,电解液在完成化成过程后回流,减少化成过程中电解液损耗。
在本申请的一些实施例中,吸液组件312包括设于阻挡板305与注液孔303之间的第一吸液件313,第一吸液件313的表面设有多个吸液孔,第一吸液件313的尺寸大于注液孔303的孔径。
第一吸液件313可使用耐电解液腐蚀以及耐高温材料制造,以避免电解液将其腐蚀,或者防止化成过程中熔化。例如,第一吸液件313可以采用塑胶进行制造,也可以为树脂、塑料材质、橡胶或金属材料。示例性的,当采用金属铝材进行制造时,可以将铝材制成规则或不规则的形状的第一吸液件313,同时在铝材的表面可以设置多个内凹的吸液孔以吸收电解液。
上述的结构,通过设置多孔结构的第一吸液件313能增加阻挡装置302吸收电解液的能力,提升阻挡电解液流失的效果。并且设置第一吸液件313的尺寸大于注液孔303的孔径,能够避免第一吸液件313从注液孔303中排出。
在本申请的一些实施例中,吸液组件312包括设于相邻的两块阻挡板305之间的第二吸液件314,第二吸液件314的表面设有多个吸液孔,吸液组件312的尺寸大于两块阻挡板305上的通气孔304的孔径。
第二吸液件314需要使用耐电解液腐蚀以及耐高温材料制造,以避免电解液将其腐蚀,或者防止化成过程中熔化。例如,第二吸液件314可以采用塑胶进行制造,也可以为树脂、塑料材质、橡胶或金属材料。示例性的,当采用金属铝材进行制造时,可以将铝材制成规则或不规则的形状的第二吸液件314,同时在铝材的表面可以设置多个内凹的吸液孔以吸收电解液。
上述的结构,通过设置多孔结构的第二吸液件314能增加阻挡装置302吸收电解液的能力,提升阻挡电解液流失的效果。设置第二吸液件314的尺寸大于通气孔304的孔径,能够避免第二吸液件314从通气孔304中掉落,防止第二吸液件314对电极组件11造成损坏。
本申请的实施例还提供了一种电池单体7,包括端盖组件30。端盖组件30包括端盖301以及阻挡装置302。端盖301具有注液孔303;阻挡装置302设于端盖301朝向电池单体7的电极组件11的一侧且至少部分覆盖注液孔303,阻挡装置302具有通气孔304,通气孔304用于将注液孔303和位于阻挡装置302背离端盖301一侧的空间连通。
本申请的实施例还提供了一种电池2,请参考图2以及图4,电池2包括:上述任一实施例中的电池单体7。
本申请的实施例还提供了一种用电装置,用电装置包括上述任一实施例中的电池2,电池2用于提供电能。
由于上述的电池2以及用电装置中,均设置了本申请中的端盖组件30。因此能够具备如下的技术效果:
本申请实施例提供的电池2以及用电装置中,通过在注液孔303下方设置阻挡装置302,能够在化成过程中,对电解液进行阻挡以防止电解液直接从注液孔303中流出。并且,在注液孔303进行注液时,防止注入的液体直接喷射至电极组件11造成电极组件11的移位或者变形,提升注液过程的安全性。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,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 (15)

1.一种端盖组件,其特征在于,包括:
端盖,具有注液孔;
阻挡装置,设于所述端盖朝向电池单体的电极组件的一侧且至少部分覆盖所述注液孔,所述阻挡装置具有通气孔,所述通气孔用于将所述注液孔和位于所述阻挡装置背离所述端盖一侧的空间连通,所述阻挡装置包括阻挡板,所述阻挡板与所述端盖连接,所述阻挡板上设有贯穿的所述通气孔,所述阻挡板的数量为多块,多块所述阻挡板沿第一方向间隔设置,所述第一方向为沿所述电极组件朝向所述端盖的方向。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述阻挡板朝向所述端盖的一侧具有容纳腔,所述容纳腔在所述端盖上的正投影至少部分覆盖所述注液孔。
3.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述阻挡板包括侧板以及底板,所述侧板围绕于所述注液孔的外周设置,所述底板连接所述侧板并与所述注液孔相对设置,所述侧板以及所述底板围合成筒状的所述容纳腔。
4.根据权利要求2或3所述的端盖组件,其特征在于,所述通气孔的数量为多个。
5.根据权利要求4所述的端盖组件,其特征在于,多个所述通气孔均匀间隔设于所述阻挡板上。
6.根据权利要求4所述的端盖组件,其特征在于,沿所述第一方向,多块所述阻挡板的直径依次减小。
7.根据权利要求4所述的端盖组件,其特征在于,所述阻挡板的数量Q的范围:2≤Q≤5。
8.根据权利要求6所述的端盖组件,其特征在于,相邻的两块所述阻挡板上的所述通气孔交错设置。
9.根据权利要求8所述的端盖组件,其特征在于,每块所述阻挡板上的所述通气孔的孔径相等,沿所述第一方向,多块所述阻挡板上的通气孔的孔径依次减小。
10.根据权利要求2至3、5至9中任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述阻挡装置还包括设于所述容纳腔内的吸液组件,所述吸液组件具有多孔结构。
11.根据权利要求10所述的端盖组件,其特征在于,所述吸液组件包括设于所述阻挡板与所述注液孔之间的第一吸液件,所述第一吸液件的表面设有多个吸液孔,所述第一吸液件的尺寸大于所述注液孔的孔径。
12.根据权利要求10所述的端盖组件,其特征在于,所述吸液组件包括设于相邻的两块所述阻挡板之间的第二吸液件,所述第二吸液件的表面设有多个吸液孔,所述吸液组件的尺寸大于两块所述阻挡板上的所述通气孔的孔径。
13.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1至12中任一项所述的端盖组件。
14.一种电池,其特征在于,包括如权利要求13所述的电池单体。
15.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求14所述的电池,所述电池用于提供电能。
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