CN217507573U - 电池单体、电池和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电池单体、电池和用电设备。电池单体,包括:外壳,包括壁部,壁部设置有用于向外壳内注入电解液的注液孔;密封件,密封注液孔;第一保护件,至少包覆于密封件的靠近外壳内部的一端,以将密封件与外壳内的电解液相互隔离。本申请提供的技术方案能够提高电池的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池和用电设备。
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。
在电池技术的发展中,如何提高电池的使用寿命,是电池技术一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供了一种电池单体、电池和用电设备,本申请提供的技术方案能够提高电池的使用寿命。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提供了一种电池单体,包括:外壳,包括壁部,所述壁部设置有用于向所述外壳内注入电解液的注液孔;密封件,密封所述注液孔;第一保护件,至少包覆于所述密封件的靠近所述外壳内部的一端,以将所述密封件与所述外壳内的所述电解液相互隔离。
在上述方案中,通过设置第一保护件将密封件和外壳内的电解液相互隔离,以防止因密封件与电解液接触导致密封件被腐蚀,电解液由腐蚀处泄露的情况发生,使得电池具有较高的使用寿命。
根据本申请的一些实施例,所述密封件具有外螺纹,所述注液孔具有内螺纹,所述密封件与所述注液孔螺纹连接。
上述方案中,密封件与注液孔螺纹连接,便于密封件拆装,进而使得该电池单体可以方便地循环注液;同时,由于第一保护件能够使得密封件不与电解液接触,故外螺纹不被电解液腐蚀,保证密封件可顺利安全地由外壳拆卸。
根据本申请的一些实施例,所述密封件包括相互连接的第一段和第二段,所述第一段相比所述第二段更靠近所述外壳的内部,所述第一段的直径小于所述第二段的直径,所述第二段与所述注液孔螺纹连接;所述第一保护件至少包覆于所述第一段的远离所述第二段的一端。
上述方案中,密封件的第二段与注液孔螺纹连接,保证密封件紧密地密封注液孔;第一段较第二段靠近外壳的内部且直径小于第二段的直径,以保证至少包覆于第一段的端部的第一保护件能够随密封件置于外壳内,以隔离密封件和电解液。
根据本申请的一些实施例,所述第一保护件包括底壁和侧壁,所述侧壁围设于所述底壁的周围,所述底壁覆盖所述第一段的端面,所述侧壁覆盖所述第一段的外周面的至少一部分。
上述方案中,第一保护件的底壁覆盖第一段的端面,侧壁覆盖第一段的外周面的至少一部分,以有效地将外壳内的电解液与密封件相互隔离,避免密封件被电解液腐蚀。
根据本申请的一些实施例,所述侧壁与所述第一段螺纹连接。
上述方案中,侧壁与第一段螺纹连接,使得第一保护件能够方便地与密封件装配,且保证第一保护件和密封件之间的连接稳定性。
根据本申请的一些实施例,所述第一保护件还包括第一凸部,所述第一凸部设置于所述侧壁的外周面,所述第一凸部用于抵接于所述壁部的面向所述外壳内部的一侧。
上述方案中,第一凸部抵接于外壳的壁部的内侧,能够抵挡因电池单体内部电化学反应产生的气体的挤压力,降低因气体挤压而使得密封件松动,导致密封件密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,所述注液孔的孔壁设置有通道,所述通道沿所述注液孔的轴向延伸,所述通道用于供所述第一凸部穿过所述壁部。
上述方案中,在装配密封件时,第一保护件的第一凸部能够方便地经过通道进入外壳内,随后通过拧动密封件使得第一凸部转动,进而使得第一凸部能够抵接于壁部的内侧。
根据本申请的一些实施例,所述第一凸部的数量为至少两个,至少两个所述第一凸部沿所述侧壁的周向间隔分布;所述通道的数量与所述第一凸部的数量相等,所述通道与所述第一凸部一一对应。
上述方案中,通过设置多个第一凸部,能够提高密封件对电池内部气体挤压的抵抗能力,有效降低因气体挤压而使得密封件松动,导致密封件密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,电池单体还包括:第二保护件,位于所述第一保护件和所述第二段之间,所述第二保护件包括本体和第二凸部,所述本体套设于所述第一段,所述第二凸部设置于所述本体的外周面,所述第二凸部嵌设于所述通道内,以封堵所述通道。
上述方案中,通过设置第二保护件,能够提高对第一段的保护,防止电解液与密封件接触;同时,通过设置第二凸部,以封堵通道,防止电解液通过通道泄露。
根据本申请的一些实施例,所述第一保护件固定于所述密封件,所述第二保护件绕所述密封件的中心轴线与所述密封件转动配合。
上述方案中,第一保护件固定于密封件,以随密封件装配于外壳时进入外壳内部,以隔离电解液和密封件。第二保护件与密封件可相对转动,通过转动第二保护件,能够调整第二凸部在密封件的周向的位置,使得第二凸部能够顺利地进入通道以封堵通道。
根据本申请的一些实施例,所述密封件为金属件,所述第一保护件和所述第二保护件均为橡胶件。
上述方案中,密封件为金属件,以保证密封件具有足够的强度,满足密封装配需求。第一保护件和第二保护件均为能够起防腐蚀作用的橡胶件,以隔离密封件和电解液。
根据本申请的一些实施例,所述密封件包括螺杆和螺帽,所述螺帽抵接于所述壁部的背离所述外壳内部的一侧,所述螺杆穿设于所述注液孔且与所述注液孔螺纹连接,所述螺杆的一端连接于所述螺帽。
上述方案中,密封件包括螺杆和螺帽,通过拧动螺帽使得螺杆转动,以实现密封件和注液孔的装配;同时通过反向拧动螺帽,能够使得密封件由注液孔拆离,实现循环注液。
根据本申请的一些实施例,所述壁部的背离所述外壳内部的一侧设置有凹槽,所述注液孔设置于所述凹槽的底面,所述螺帽位于所述凹槽内。
上述方案中,壁部的外侧设置有凹槽,该凹槽能够容纳密封件的螺帽,降低密封件因外物受损而密封失效的风险,同时使得电池具有整齐的外观。
第二方面,本申请还提供一种电池,包括第一方面任一项所述的电池单体。
第三方面,本申请还提供一种用电设备,包括第二方面所述的电池,所述电池用于提供电能。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
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分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的部分结构的示意图;
图5为本申请一些实施例提供的壁部和密封件立体爆炸图;
图6为图5中A处的放大图;
图7为本申请一些实施例中注液孔和密封件的示意图;
图8为本申请一些实施例中密封件和第一保护件的示意图;
图9为本申请一些实施例中第一保护件的示意图;
图10为本申请一些实施例中壁部、密封件以及第一保护件的内部示意图。
图标:10-外壳;100-壁部;101-注液孔;1010-通道;102-凹槽;
11-密封件;110-第一段;111-第二段;112-螺杆;113-螺帽;
12-第一保护件;120-底壁;121-侧壁;122-第一凸部;
13-第二保护件;130-本体;131-第二凸部;
1000-车辆;100a-电池;200-控制器;300-马达;20-电池单体;30-箱体;31-第一部分;32-第二部分。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
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:存在A,同时存在A和B,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)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“长度”“宽度”“厚度”“内”“外”“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。
在本申请中,所提及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。
电池单体包括外壳、电极组件和电解液,电极组件和电解液设置于外壳的内部。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。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。电解液是离子传输的载体。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,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。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,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。外壳具有壁部,该壁部可以为外壳的顶壁、底壁或者位于顶壁和底部之间的壁。壁部设置有注液孔,电解液通过注液孔注入于外壳内部。注液孔通过密封件封堵,以使得电解液处于密封环境中,防止电解液泄露。出于材料强度的考虑,密封件一般为金属密封件。
在电池技术的发展中,如何提高电池的使用寿命是亟待解决的技术问题,发明人发现,目前电池单体存在电解液泄露的问题,而电解液泄露会影响电池单体充放电性能,导致电池使用寿命较短,经发明人深入研究发现,电解液泄露的原因在于,封堵注液孔的密封件因与电池单体内部的电解液接触而被腐蚀,导致电解液由腐蚀处泄露。
鉴于此,为提高电池的使用寿命,发明人经过深入研究,设计了一种电池单体,该电池单体具有密封件和第一保护件,第一保护件至少包覆于密封件的靠近外壳内部的一端,以将密封件与外壳内的电解液相互隔离。
通过设置第一保护件,将密封件和电解液相互隔离,避免密封件与电解液接触,降低因密封件被腐蚀而造成电解液泄露的风险,进而使得电池具有较高的使用寿命。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电设备的电源系统。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备,用电设备可以为但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、轮船、航天器等等。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设备为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。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100a,电池100a可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100a可以用于车辆1000的供电,例如,电池100a可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆1000的电路系统,例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。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100a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100a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。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100a的分解结构示意图。电池100a包括箱体30和电池单体20,电池单体20容纳于箱体30内。其中,箱体30用于为电池单体20提供容纳空间,箱体30可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体30可以包括第一部分31和第二部分32,第一部分31与第二部分32相互盖合,第一部分31和第二部分32共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分32可以为一端开口的空心结构,第一部分31可以为板状结构,第一部分31盖合于第二部分32的开口侧,以使第一部分31与第二部分32共同限定出容纳空间;第一部分31和第二部分32也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分31的开口侧盖合于第二部分32的开口侧。
在电池100a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30内;当然,电池100a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30内。电池100a还可以包括其他结构,例如,该电池100a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、一次电池、锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。
请参照图3-图6,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的示意图,图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的部分结构的示意图,图5为本申请一些实施例提供的壁部100和密封件11立体爆炸图。图6为图5中A处的放大图。
电池单体20包括外壳10、密封件11以及第一保护件12。外壳10包括壁部100,壁部100设置有用于向外壳10内注入电解液的注液孔101。密封件11密封注液孔101。第一保护件12至少包覆于密封件11的靠近外壳10内部的一端,以将密封件11与外壳10内的电解液相互隔离。
外壳10可以用于封装电池单体20的电极组件和电解液。外壳10可以包括壳体和盖体,壳体具有开口,电极组件通过开口置入于壳体内,盖体封闭开口以与壳体形成可以容纳电极组件、电解液等其他部件的内部环境。壳体和盖体可以是独立的部件。外壳10可以是多种形状和多种尺寸的。具体地,外壳10的形状可以根据电极组件的具体形状和尺寸大小来确定。外壳10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。本申请实施例以外壳10为长方体形为例介绍。
壁部100可以为外壳10的顶壁、底壁或者顶壁和底壁之间的壁。当外壳10包括壳体和盖体时,壁部100可以盖体,或者壁部100可以为壳体的任一壁。
注液孔101为形成于壁部100的孔结构,电解液可以由注液孔101注入于外壳10的内部。
密封件11为封堵注液孔101的结构,通过密封件11封堵注液孔101,以使得电解液密封于外壳10内部。在一些实施例中,密封件11可以为密封钉,例如密封件11可以为密封螺钉或密封铆钉等。
第一保护件12,为至少包覆于密封件11的靠近外壳10内部的一端的部件。第一保护件12采用具有耐腐蚀特性的材料制成,第一保护件12的作用包括将密封件11和外壳10内的电解液相互隔离,以防止密封件11接触电解液。在一些实施例中,第一保护件12可以包覆于密封件11靠近外壳10内的一端面,实现密封件11和电解液的隔离。在另一些实施例中,第一保护件12可以包覆于密封件11靠近外壳10的一端的端面以及该端面以上的部位,以实现密封件11和电解液的隔离。在其他一些实施例中,第一保护件12还可以将整个密封件11包覆,以实现密封件11和电解液的隔离。
在上述方案中,通过设置第一保护件12将密封件11和外壳10内的电解液相互隔离,以防止因密封件11与电解液接触导致密封件11被腐蚀,电解液由腐蚀处泄露的情况发生,使得电池具有较高的使用寿命。
根据本申请的一些实施例,结合图6和图7,图7为本申请一些实施例中注液孔101和密封件11的示意图。密封件11具有外螺纹,注液孔101具有内螺纹,密封件11与注液孔101螺纹连接。
密封件11和注液孔101螺纹配合,能够实现密封件11和外壳10之间相互拆离,进而实现电池单体20的多次注液(循环注液)。较现有技术中密封件11焊接于注液孔101,通过在外壳10上重新开孔注液的方案而言,密封件11螺接于注液孔101,能够降低因开孔产生金属屑,金属屑坠入壳体内部致使电池单体20内部短路的风险,提高电池的安全性。
在一些实施例中,由于可以循环注液,故能够根据需求,选择性地注液外壳10的电解液的量(单次电解液的注入量,可根据使用需求确定),待电解液消耗一定程度后再次注液,为此能够解决现有电池单体注液系数过大(电解液注入量过大),导致能量密度降低的问题,使得电池单体具有较高的能量密度。同时,随着电解液技术的发展,电解液成本的降低,由于该电池单体20能够循环注液,不需要通过一次注液满足电池全寿命周期电解液消耗需求,故通过在后期注入成本较低的电解液,能够有效降低电池单体20全生命周期的使用成本。
由于设置有第一保护件12,故能够防止电解液接触密封件11的外螺纹,避免因外螺纹被腐蚀而导致的密封件无法拧出于注液孔101的情况发生。
上述方案中,密封件11与注液孔101螺纹连接,使得密封件11能够方便地由外壳10拆卸,进而使得该电池单体20可以方便地循环注液(多次注液);同时,由于第一保护件12能够使得密封件11不与电解液接触,故外螺纹不被电解液腐蚀,保证密封件11可顺利安全地由外壳10拆卸。
根据本申请的一些实施例,请结合图8,图8为本申请一些实施例中密封件11和第一保护件12的示意图,密封件11包括相互连接的第一段110和第二段111,第一段110相比第二段111更靠近外壳10的内部,第一段110的直径小于第二段111的直径,第二段111与注液孔101螺纹连接。第一保护件12至少包覆于第一段110的远离第二段111的一端。
第一段110和第二段111同轴设置,且二者的横截面分别呈圆形。第一段110的直径小于第二段111的直径,以实现第一段110能够穿设于注液孔101,第二段111能够与注液孔101螺纹连接。由于第一段110的直径较小,故包覆了第一保护件12的第一段110也能够穿设于注液孔101。
“第一保护件12至少包覆于第一段110的远离第二段111的一端”,指在一些实施例中,第一保护件12仅包覆第一段110的远离第二段111的端面就能够实现密封件11与电解液的相互隔离。同时,在另一些实施例中,第一保护件12还可以包覆第一段110的其他部位,以实现密封件11与电解液的相互隔离。
上述方案中,密封件11的第二段111与注液孔101螺纹连接,保证密封件11紧密地密封注液孔101;第一段110较第二段111靠近外壳10的内部且直径小于第二段111的直径,以保证至少包覆于第一段110的端部的第一保护件12能够随密封件11置于外壳10内,以隔离密封件11和电解液。
根据本申请的一些实施例,结合图9,图9为本申请一些实施例中第一保护件12的示意图。第一保护件12包括底壁120和侧壁121,侧壁121围设于底壁120的周围,底壁120覆盖第一段110的端面,侧壁121覆盖第一段110的外周面的至少一部分。
第一保护件12呈罩状,罩设于第一段110的端部。第一保护件12的底壁120用于覆盖第一段110的端面。侧壁121为第一保护件12的绕第一段110的周向延伸以包覆于第一段110的周面的部位。
“侧壁121覆盖第一段110的外周面的至少一部分”,指侧壁121至少覆盖第一段110的部分外周面,该部分外周面指沿第一段110的轴向上的外周面,以保证电解液不与密封件11接触。在一些实施例中,侧壁121可以将第一段110的整个外周面覆盖。
上述方案中,第一保护件12的底壁120覆盖第一段110的端面,侧壁121覆盖第一段110的外周面的至少一部分,以有效地将外壳10内的电解液与密封件11相互隔离,避免密封件11被电解液腐蚀。
根据本申请的一些实施例,请参见图8和图9,侧壁121与第一段110螺纹连接。
侧壁121围设于底壁120,侧壁121与底壁120形成腔室,第一段110的部分位于该腔室中。侧壁121的内表面形成有内螺纹,该内螺纹与第一段110周面的外螺纹配合。通过拧动第一保护件12,能够快速地将第一保护件12装配于第一段110。
上述方案中,侧壁121与第一段110螺纹连接,使得第一保护件12能够方便地与密封件11装配,且保证第一保护件12和密封件11之间的连接稳定性。
在其他实施例中,第一保护件12还可以通过粘接的方式设置于第一段110。在其他实施例中,第一保护件12还可以通过热压的方式设置于第一段110。
根据本申请的一些实施例,请结合图10,图10为本申请一些实施例中壁部100、密封件11以及第一保护件12的内部示意图。第一保护件12还包括第一凸部122,第一凸部122设置于侧壁121的外周面,第一凸部122用于抵接于壁部100的面向外壳10内部的一侧。
第一凸部122为凸出于侧壁121的结构,其可以为块状或片状等,以能够凸出于侧壁121并抵接于壁部100的面向外壳10内部的一侧。
“壁部100的面向外壳10内部的一侧”,可以指壁部100的内表面,当第一凸部122抵接于壁部100的内表面时,能够阻止密封件11和第一保护件12沿注液孔101的轴向脱出于注液孔101。
电池单体20在使用过程中,因电化学反应会产生气体,随着使用时间的增加,电池单体20内部的气体会增多,气体会对密封件11施加挤压力,通过设置第一凸部122,以抵抗该气体的挤压力。
上述方案中,第一凸部122抵接于外壳10的壁部100的内侧,能够抵挡因电池单体20内部电化学反应产生的气体的挤压力,降低因气体挤压而使得密封件11松动,导致密封件11密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,请参见图7,注液孔101的孔壁设置有通道1010,通道1010沿注液孔101的轴向延伸,通道1010用于供第一凸部122穿过壁部100。
注液孔101会沿其径向向外侧凹陷以形成通道1010,或者说在注液孔101的孔壁开槽,且该槽由沿壁部100的厚度方向贯穿壁部100。
通道1010的作用在于容许凸出于侧壁121的第一凸部122的移动,以使得第一凸部122由外壳10之外进入外壳10之内。
在装配密封件11时,可首先将第一凸部122对准通道1010,以将第一段110置入于外壳10,在拧动第二段111使得密封件11与注液孔101螺纹连接。在密封件11拧动的过程中,第一凸部122位置发生改变,以与通道1010错位,进而抵接于壁部100的内表面。
上述方案中,在装配密封件11时,第一保护件12的第一凸部122能够方便地经过通道1010进入外壳10内,随后通过拧动密封件11使得第一凸部122转动,进而使得第一凸部122能够抵接于壁部100的内侧。
在其他实施例中,注液孔101可不设置通道1010,通过挤压第一凸部122,使得第一凸部122形变以体积变小,以由注液孔101置入于外壳10内。
根据本申请的一些实施例,第一凸部122的数量为至少两个,至少两个第一凸部122沿侧壁121的周向间隔分布;通道1010的数量与第一凸部122的数量相等,通道1010与第一凸部122一一对应。
在一些实施例中,第一凸部122的数量为两个,两个第一凸部122沿密封件11的轴向对称布设。在其他实施例中,第一凸部122的数量还可以为三个、四个或五个等。
通道1010的数量与第一凸部122的数量对应,以使得每一个第一凸部122由对应的通道1010进入外壳10的内部。
上述方案中,通过设置多个第一凸部122,能够提高密封件11对电池内部气体挤压的抵抗能力,有效降低因气体挤压而使得密封件11松动,导致密封件11密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,请参见图6-图8。电池单体20还包括:第二保护件13,位于第一保护件12和第二段111之间,第二保护件13包括本体130和第二凸部131,本体130套设于第一段110,第二凸部131设置于本体130的外周面,第二凸部131嵌设于通道1010内,以封堵通道1010。
第二保护件13为处于第一保护件12和第二段111之间的部件,其具有本体130和第二凸部131。本体130呈环状,其套设于第一段110并覆盖第一段110的部分周面。该部分周面所指的部位为本体130正投影于第一段110周面的部位。本体130能够防止第一段110与电解液接触。
第二凸部131为凸出于本体130外周面的部件,第二凸部131可以为块状或者片状,以对应通道1010的形状,用于封堵通道1010,防止电解液由通道1010泄出。
上述方案中,通过设置第二保护件13,能够提高对第一段110的保护,防止电解液与密封件11接触;同时,通过设置第二凸部131,以封堵通道1010,防止电解液通过通道1010泄露。
根据本申请的一些实施例,第一保护件12固定于密封件11,第二保护件13绕密封件11的中心轴线与密封件11可相对转动。
第一保护件12固定于密封件11,从而可以随密封件11的转动而转动,进而能够实现第一凸部122与通道1010相互错位,实现对壁部100内表面的抵顶。“第一保护件12固定于密封件11”,可以指,在拧动密封件11使得密封件11与注液孔101螺纹配合时,第一保护件12能够相对于密封件11静止,以随密封件11运动。
第二保护件13绕密封件11的中心轴线可相对于密封件11转动,以便于通过调节第二凸部131与密封件11的位置关系,使得第二凸部131能够由通道1010之外置入于通道1010,以封堵通道1010。
在一些实施例中,参见图8,第二保护件13可以与第一段110螺纹连接,即本体130的内周面形成有内螺纹,该内螺纹能够与第一段110的外螺纹配合。
上述方案中,第一保护件12固定于密封件11,以随密封件11装配于外壳10时进入外壳10内部,以隔离电解液和密封件11。第二保护件13与密封件11可相对转动,以通过调整第二保护件13在密封件11周向的位置,使得第二凸部131能够顺利地进入通道1010以封堵通道1010。
根据本申请的一些实施例,密封件11为金属件,第一保护件12和第二保护件13均为橡胶件。
在一些实施例中,密封件11可以为由铝材质制得的金属件,也可以为内芯为不锈钢表面镀铝的金属件。
第一保护件12和第二保护件13可以通过氟橡胶等具有耐腐蚀特性的材料制得。
上述方案中,密封件11为金属件,以保证密封件11具有足够的强度,满足密封装配需求。第一保护件12和第二保护件13均为能够起防腐蚀作用的橡胶件,以隔离密封件11和电解液。
根据本申请的一些实施例,结合图7和图8,密封件11包括螺杆112和螺帽113,螺帽113抵接于壁部100的背离外壳10内部的一侧,螺杆112穿设于注液孔101且与注液孔101螺纹连接,螺杆112的一端连接于螺帽113。
螺杆112在壁部100的正投影的面积小于螺帽113在壁部100的正投影的面积。由于螺帽113具有较大的面积,故通过拧动螺帽113能够轻易地使得螺杆112旋转,实现密封件11对注液孔101的封堵。
上述方案中,密封件11包括螺杆112和螺帽113,通过拧动螺帽113使得螺杆112转动,以实现密封件11和注液孔101的装配;同时通过反向拧动螺帽113,能够使得密封件11由注液孔101拆离,实现循环注液。
根据本申请的一些实施例,结合图6、图7以及图10。壁部100的背离外壳10内部的一侧设置有凹槽102,注液孔101设置于凹槽102的底面,螺帽113位于凹槽102内。
壁部100的背离外壳10内部的一侧设置有凹槽102,指壁部100的外表面设置有凹槽102,该凹槽102用于容纳螺帽113。
在一些实施例中,凹槽102的深度可以等于螺帽113的厚度,以使得螺帽113的顶面所处的表面为壁部100的外表面。在一些实施例中,凹槽102的深度可以大于螺帽113的厚度,以使得螺帽113的顶面所处的表面位于壁部100的外表面的下方。
上述方案中,壁部100的外侧设置有凹槽102,该凹槽102能够容纳密封件11的螺帽113,降低密封件11因外物受损而密封失效的风险,同时使得电池具有整齐的外观。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种电池,该电池包括上述描述的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种用电设备,该用电设备包括上文描述的电池,该电池用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供一种电池单体20,请参见图3-图10。电池单体20包括外壳10、密封件11、第一保护件12以及第二保护件13。外壳10包括壳体和盖体,电池单体20的电极组件有壳体的开口置入于壳体内部,壳体的开口通过盖体封闭。盖体形成有注液孔101,电解液通过注液孔101注入于外壳10内部。注液孔101的孔壁形成有通道1010。密封件11由金属制得,第一保护件12和第二保护件13由氟橡胶制得。
密封件11为密封钉,其包括螺帽113和螺杆112,沿密封件11的轴向,螺杆112包括相互连接的第一段110和第二段111,第二段111与螺帽113连接,第一段110的直径小于第二段111的直径,第二段111与注液孔101螺纹连接。
第一保护件12呈罩状,其包括底壁120和侧壁121,底壁120覆盖第一段110的端面,侧壁121包裹于第一段110的外周,侧壁121与第一段110之间螺纹连接。第一保护件12的侧壁121形成有第一凸部122,第一凸部122与通道1010对应,第一凸部122经通道1010进入外壳10内部,用于抵接盖体的内表面。第二保护件13包括本体130和第二凸部131。本体130呈环状,其设置于第一保护件12和第二段111之间,本体130的内周面与第一段110螺纹连接,第二凸部131形成于本体130的外周面,用于封堵通道1010。
在密封件11装配于盖体时,第一保护件12随密封件11的置入而进入外壳10内部,通过拧动螺帽113使得螺杆112发生转动,第一凸部122跟随转动以与通道1010错位,进而能够抵顶于盖体的内表面。拧动第二保护件13,调节第二保护件13的位置,以使得第二凸部131能够封堵通道1010。同理,将第一凸部122对齐于通道1010,取消第一凸部122与盖体的抵顶关系,能够方便地将密封件11由盖体取下。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,包括壁部,所述壁部设置有用于向所述外壳内注入电解液的注液孔;
密封件,密封所述注液孔;
第一保护件,至少包覆于所述密封件的靠近所述外壳内部的一端,以将所述密封件与所述外壳内的所述电解液相互隔离。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件具有外螺纹,所述注液孔具有内螺纹,所述密封件与所述注液孔螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件包括相互连接的第一段和第二段,所述第一段相比所述第二段更靠近所述外壳的内部,所述第一段的直径小于所述第二段的直径,所述第二段与所述注液孔螺纹连接;
所述第一保护件至少包覆于所述第一段的远离所述第二段的一端。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,
所述第一保护件包括底壁和侧壁,所述侧壁围设于所述底壁的周围,所述底壁覆盖所述第一段的端面,所述侧壁覆盖所述第一段的外周面的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,
所述侧壁与所述第一段螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,
所述第一保护件还包括第一凸部,所述第一凸部设置于所述侧壁的外周面,所述第一凸部用于抵接于所述壁部的面向所述外壳内部的一侧。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,
所述注液孔的孔壁设置有通道,所述通道沿所述注液孔的轴向延伸,所述通道用于供所述第一凸部穿过所述壁部。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,
所述第一凸部的数量为至少两个,至少两个所述第一凸部沿所述侧壁的周向间隔分布;
所述通道的数量与所述第一凸部的数量相等,所述通道与所述第一凸部一一对应。
9.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
第二保护件,位于所述第一保护件和所述第二段之间,所述第二保护件包括本体和第二凸部,所述本体套设于所述第一段,所述第二凸部设置于所述本体的外周面,所述第二凸部嵌设于所述通道内,以封堵所述通道。
10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,
所述第一保护件固定于所述密封件,所述第二保护件绕所述密封件的中心轴线与所述密封件转动配合。
11.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件为金属件,所述第一保护件和所述第二保护件均为橡胶件。
12.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件包括螺杆和螺帽,所述螺帽抵接于所述壁部的背离所述外壳内部的一侧,所述螺杆穿设于所述注液孔且与所述注液孔螺纹连接,所述螺杆的一端连接于所述螺帽。
13.根据权利要求12所述的电池单体,其特征在于,
所述壁部的背离所述外壳内部的一侧设置有凹槽,所述注液孔设置于所述凹槽的底面,所述螺帽位于所述凹槽内。
14.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-13任一项所述的电池单体。
15.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求14所述的电池,所述电池用于提供电能。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
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