CN218414784U - 单体电池和具有其的电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种单体电池和具有其的电池,单体电池包括:壳体;设于壳体一端的第一端盖,包括第一基盖、第一极柱、第一防爆阀和第一集流盘,第一极柱和第一防爆阀安装于第一基盖,第一集流盘位于第一基盖朝向壳体的一侧且与第一极柱电连接,第一基盖设有注液孔;设于壳体另一端的第二端盖,包括第二基盖、第二极柱、第二防爆阀和第二集流盘,第二极柱和第二防爆阀安装于第二基盖,第二集流盘位于第二基盖朝向壳体的一侧且与第二极柱电连接。根据本实用新型实施例的单体电池,第一防爆阀和第二防爆阀由两端泄压,提高了泄压能力,可以满足更高的泄压需求,大大降低热失控风险;并且第一端盖和第二端盖的结构简单,密封性好。

Description

单体电池和具有其的电池
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,更具体地,涉及一种单体电池和具有其的电池。
背景技术
在相关技术中,单体电池的泄压性能差,在单体电池内压力较高时无法及时完成泄压,存在热失控风险。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种单体电池,所述单体电池能够满足高泄压需求。
本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述单体电池的电池。
根据本实用新型实施例的单体电池,包括:壳体;设于所述壳体一端的第一端盖,所述第一端盖包括第一基盖、第一极柱、第一防爆阀和第一集流盘,所述第一极柱和所述第一防爆阀安装于所述第一基盖,所述第一集流盘位于所述第一基盖朝向所述壳体的一侧且与所述第一极柱电连接,所述第一基盖设有注液孔;设于所述壳体另一端的第二端盖,所述第二端盖包括第二基盖、第二极柱、第二防爆阀和第二集流盘,所述第二极柱和所述第二防爆阀安装于所述第二基盖,所述第二集流盘位于所述第二基盖朝向所述壳体的一侧且与所述第二极柱电连接。
根据本实用新型实施例的单体电池,通过第一端盖包括第一极柱、第一防爆阀和第一集流盘,第二端盖包括第二极柱、第二防爆阀和第二集流盘,使第一防爆阀和第二防爆阀可以由单体电池的两端进行泄压,提高了泄压能力,可以满足更高的泄压需求,大大降低热失控风险;并且第一极柱和第二极柱分别位于单体电池的两端,以简化第一端盖和第二端盖的结构,提高端盖密封性,提高了产品品质。
另外,根据本实用新型上述实施例的单体电池还可以具有如下附加的技术特征:
根据本实用新型的一些实施例,所述第一防爆阀和所述第二防爆阀沿所述单体电池轴向方向的投影至少部分重叠。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一防爆阀和所述第二防爆阀沿所述单体电池轴向的投影完全重叠。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一基盖设有第一排气通道和第一连通通道,所述第一防爆阀安装于所述第一排气通道处,所述第一连通通道与所述第一防爆阀错开且用于连通所述第一排气通道和外部;所述第二基盖设有第二排气通道和第二连通通道,所述第二防爆阀安装于所述第二排气通道处,所述第二连通通道与所述第二防爆阀错开且用于连通所述第二排气通道和外部。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一基盖包括第一塑胶盖和设于所述第一塑胶盖背向所述壳体一侧的第一基板,所述第一基板设有第一通孔和所述第一连通通道,所述第一塑胶盖设有第一镂空区域,所述第一排气通道包括所述第一通孔和所述第一镂空区域,所述第一防爆阀安装于所述第一基板和所述第一塑胶盖之间;所述第二基盖包括第二塑胶盖和设于所述第二塑胶盖背向所述壳体一侧的第二基板,所述第二基板设有第二通孔和所述第二连通通道,所述第二塑胶盖设有第二镂空区域,所述第二排气通道包括所述第二通孔和所述第二镂空区域,所述第二防爆阀安装于所述第二基板和所述第二塑胶盖之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一端盖还包括第一保护件,所述第一保护件安装于所述第一排气通道处且位于所述第一防爆阀沿排气方向的外侧;所述第二端盖还包括第二保护件,所述第二保护件安装于所述第二排气通道处且位于所述第二防爆阀沿排气方向的外侧。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一集流盘位于所述第一极柱靠近所述壳体的一侧,且与所述第一极柱激光焊接;所述第二集流盘位于所述第二极柱靠近所述壳体的一侧,且与所述第二极柱激光焊接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一集流盘与所述第一极柱面接触,所述第二集流盘与所述第二极柱面接触,激光焊接形成的焊接结构为连续环形结构。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一基盖朝向所述壳体的表面设有第一限位筋,所述第一限位筋沿所述第一集流盘的边沿延伸且与所述第一集流盘的边沿间隙配合;所述第二基盖朝向所述壳体的表面设有第二限位筋,所述第二限位筋沿所述第二集流盘的边沿延伸且与所述第二集流盘的边沿间隙配合。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一极柱朝向所述第一集流盘的端部周面设有第一外凸部,所述第一端盖还包括第一密封件,所述第一密封件套设于所述第一极柱且止抵于所述第一外凸部和所述第一基盖之间;所述第二极柱朝向所述第二集流盘的端部周面设有第二外凸部,所述第二端盖还包括第二密封件,所述第二密封件套设于所述第二极柱且止抵于所述第二外凸部和所述第二基盖之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一极柱包括第一铆钉和第一压块,所述第一压块设于所述第一基盖背向所述壳体的一侧,所述第一铆钉将所述第一基盖与所述第一压块铆接;所述第二极柱包括第二铆钉和第二压块,所述第二压块设于所述第二基盖背向所述壳体的一侧,所述第二铆钉将所述第二基盖与所述第二压块铆接。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一端盖还包括第一塑胶件,所述第一塑胶件设于所述第一压块和所述第一基盖之间;所述第二端盖还包括第二塑胶件,所述第二塑胶件设于所述第二压块和所述第二基盖之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一压块和所述第一塑胶件中的一个设有第一限位凹槽,另一个设有嵌入所述第一限位凹槽的第一限位凸部,所述第一限位凸部垂直于所述第一极柱轴线的截面为非圆面;所述第二压块和所述第二塑胶件中的一个设有第二限位凹槽,另一个设有嵌入所述第二限位凹槽的第二限位凸部,所述第二限位凸部垂直于所述第二极柱轴线的截面为非圆面。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一基盖和所述第一塑胶件中的一个设有第三限位凹槽,另一个设有嵌入所述第三限位凹槽的第三限位凸部,所述第三限位凸部垂直于所述第一极柱轴线的截面为非圆面;所述第二基盖和所述第二塑胶件中的一个设有第四限位凹槽,另一个设有嵌入所述第四限位凹槽的第四限位凸部,所述第四限位凸部垂直于所述第二极柱轴线的截面为非圆面。
根据本实用新型实施例的电池包括根据本实用新型实施例的单体电池。
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例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的第一端盖的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是图2沿A-A线所示方向的剖视图;
图4是图3中圈示B处的放大结构示意图;
图5是图1的爆炸图;
图6是图1的仰视图;
图7是图1中第一压块和第一塑胶件(或第二压块和第二塑胶件)的结构示意图;
图8是根据本实用新型实施例的第二端盖的结构示意图;
图9是图8的俯视图;
图10是图9沿C-C线所示方向的剖视图;
图11是图10中圈示D处的放大结构示意图。
附图标记:
第一端盖100a;第二端盖100b;
第一基盖1a;第二基盖1b;第一基板10a;第二基板10b;第一排气通道101a;第二排气通道101b;第一通孔102a;第二通孔102b;第一连通通道103a;第二连通通道103b;第三限位凹槽104a;第四限位凹槽104b;注液孔105;
第一极柱2a;第二极柱2b;第一铆钉20a;第二铆钉20b;第一外凸部21a;第二外凸部21b;
第一集流盘30a;第二集流盘30b;
第一密封件40a;第二密封件40b;
第一塑胶盖51a;第二塑胶盖51b;第一限位筋511a;第二限位筋511b;第一镂空区域512a;第二镂空区域512b;
第一塑胶件52a;第二塑胶件52b;第一限位凹槽521a;第二限位凹槽521b;第三限位凸部522a;第四限位凸部522b;
第一防爆阀60a;第二防爆阀60b;
第一保护件61a;第二保护件61b;
第一压块70a;第二压块70b;第一限位凸部71a;第二限位凸部71b。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号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例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征,“多个”的含义是两个或两个以上,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,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。
在相关技术中,单体电池的泄压性能差,在内部压力较高时无法及时完成泄压,存在热失控风险。尤其在单体电池的高度较大时,对泄压要求更高,而相关技术的单体电池结构导致单体电池不能设计成较大高度,影响了单体电池的应用。
为此,本申请提出了一种单体电池,能够实现快速泄压,且可以从单体电池的两端进行泄压,满足高泄压需求,有效降低热失控风险,进而单体电池的高度不受泄压限制,便于根据实际需要灵活设计单体电池尺寸,例如可以满足高度大于140mm单体电池的泄压需求。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的单体电池。
参照图1-图11所示,根据本实用新型实施例的单体电池可以包括:壳体、第一端盖100a和第二端盖100b。
第一端盖100a设于壳体的一端,第二端盖100b设于壳体的另一端,以使第一端盖100a、第二端盖100b和壳体配合能够限定出安装腔,安装腔可以用于安装电芯,以对电芯提供保护。
具体而言,第一端盖100a包括第一基盖1a、第一极柱2a、第一防爆阀60a和第一集流盘30a,第一极柱2a和第一防爆阀60a安装于第一基盖1a,第一集流盘30a位于第一基盖1a朝向壳体的一侧,且第一集流盘30a与第一极柱2a电连接,第一基盖1a设有注液孔105。第二端盖100b包括第二基盖1b、第二极柱2b、第二防爆阀60b和第二集流盘30b,第二极柱2b和第二防爆阀60b安装于第二基盖1b,第二集流盘30b位于第二基盖1b朝向壳体的一侧,且第二集流盘30b与第二极柱2b电连接。
第一基盖1a可以盖设于壳体的一端,第二基盖1b可以盖设于壳体的另一端,以与壳体配合限定安装腔。并且第一基盖1a可以作为第一极柱2a、第一防爆阀60a、第一集流盘30a的安装座,第二基盖1b可以作为第二极柱2b、第二防爆阀60b、第二集流盘30b的安装座。
第一极柱2a和第二极柱2b中的一个可以为正极极柱,另一个可以为负极极柱。对应的,第一集流盘30a和第二集流盘30b中的一个为正极集流盘,另一个为负极集流盘;第一端盖100a和第二端盖100b中的一个为正极端盖,另一个为负极端盖。换言之,正极极柱和负极极柱分别设于不同端盖,以使每个端盖上的电连接结构更简单,便于结构排布,且降低因空间限制导致正极极柱与负极极柱易短路的风险。
本实用新型对极柱与基盖的连接方式不做特殊限制,例如图1-图5和图8-图11所示,基盖可以设有安装孔,极柱可以穿设于安装孔,或者极柱可以一体形成于基盖。其中,基盖设有安装孔的实施例中,每个基盖所需设置安装孔的数量减少,密封可靠性得以提升,成本得以降低。
并且,正极极柱和负极极柱可以分别与电芯的两端进行电连接。例如电芯两端可以分别设有正极极耳和负极极耳,第一集流盘30a位于第一基盖1a朝向壳体的一侧,第二集流盘30b位于第二基盖1b朝向壳体的一侧,以使正极极柱可以通过正极集流盘与正极极耳相连,负极极柱可以通过负极集流盘与负极极耳电连接,正极极耳和负极极耳分别位于不同端,正极电连接结构和负极电连接结构分别位于不同端,可以有效降低短路风险,且极耳布置和电连接结构的连接更方便。
此外,第一基盖1a设有注液孔105,换言之正极端盖和负极端盖中的一个具有注液孔105,以便于完成注液操作,且减少单体电池上的开孔数。
第一防爆阀60a和第二防爆阀60b均可以进行泄压,双防爆阀泄压,可以更快速地将安装腔内的气体释放出去,避免单体电池发生爆炸。并且,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b分别位于单体电池的两端,以使单体电池的两端均可以进行泄压,安装腔内的气体无需由单体电池的一端流动至另一端再释放,能够满足尺寸更大单体电池的泄压需求。
例如在单体电池为圆柱电池的实施例中,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b分别位于圆柱电池的轴向两端,圆柱电池内的气体可以从轴向两端释放,减少了气体释放所需的流动路径。尤其对于轴向高度大于140mm的圆柱电池,对泄压要求更高,本实用新型实施例的第一防爆阀60a和第二防爆阀60b的配合方案,能更好地满足高度较大单体电池的泄压需求。
当然,需要说明的是,以上实施例并非对根据本实用新型实施例的单体电池的形状和尺寸限制,实际上本实用新型实施例的单体电池可以为圆柱电池、方形电池等,单体电池的高度(即从第一端盖100a到第二端盖100b方向上单体电池的整体尺寸)可以大于140mm,也可以小于或等于140mm,这都在本实用新型的保护范围之内。
根据本实用新型实施例的单体电池,通过第一端盖100a包括第一极柱2a、第一防爆阀60a和第一集流盘30a,第二端盖100b包括第二极柱2b、第二防爆阀60b和第二集流盘30b,使第一防爆阀60a和第二防爆阀60b可以由单体电池的两端进行泄压,提高了泄压能力,可以满足更高的泄压需求,大大降低热失控风险;并且第一极柱2a和第二极柱2b分别位于单体电池的两端,以简化第一端盖100a和第二端盖100b的结构,提高端盖密封性,提高了产品品质。
根据本实用新型的一些实施例,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b沿单体电池轴向方向的投影至少部分重叠。换言之,第一防爆阀60a在第一基盖1a上的设置位置和第二防爆阀60b在第二基盖1b上的设置位置接近。例如在防爆阀相对于基盖中心线偏心设置的实施例中,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b大体位于中心线的同一侧。由此,在装配过程中,可以从同一侧进行第一防爆阀60a和第二防爆阀60b的装配,以简化装配工序,提高装配时效。
在一些具体实施例中,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b沿单体电池轴向的投影完全重叠。换言之,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b的形状完全相同,第一防爆阀60a在第一基盖1a上的设置位置和第二防爆阀60b在第二基盖1b上的设置位置完全相同。不仅可以进一步提高装配失效,还可以提高防爆阀的通用性,降低生产成本。
例如图1-图5和图8-图11所示,第一防爆阀60a和第二防爆阀60b为尺寸相同的腰圆形结构,二者在对应基盖上均位于基盖中心线的前侧且与中心线的间距相等,并且腰圆形结构的长度方向均沿左右方向延伸。在第一端盖100a和第二端盖100b配过程中,工装将固定结构的防爆阀移动至固定位置,即可实现防爆阀在基盖上的安装,装配工艺更简单,效率更高。
在本实用新型的一些实施例中,参照图4和图5所示,第一基盖1a设有第一排气通道101a,第一防爆阀60a安装于第一排气通道101a处。参照图10和图11所示,第二基盖1b设有第二排气通道101b,第二防爆阀60b安装于第二排气通道101b处。
在单体电池内部发热量过高时,产生高压流体可以穿过第一防爆阀60a和第二防爆阀60b,并通过第一排气通道101a和第二排气通道101b排出,以起到透气、防爆功能。
在一些实施例中,如图4-图5和图10-图11所示,第一端盖100a还包括第一保护件61a,第二端盖100b还包括第二保护件61b。第一保护件61a安装于第一排气通道101a处,且第一保护件61a位于第一防爆阀60a沿第一排气通道101a的排气方向的外侧;第二保护件61b安装于第二排气通道101b处,且第二保护件61b位于第二防爆阀60b沿第二排气通道101b的排气方向的外侧。
而第一保护件61a可以起到保护第一防爆阀60a的作用,第二保护件61b可以起到保护第二防爆阀60b的作用。在电芯工艺过程中,焊接的焊渣、注液喷液等异物可能会污染第一防爆阀60a和第二防爆阀60b、影响透气效果。通过设置第一保护件61a和第二保护件61b,可以有效避免异物进入第一防爆阀60a和第二防爆阀表面。
在一些实施例中,防爆阀可以与对应基盖焊接装配,保护件可以与对应基盖粘贴固定。
在一些实施例中,继续参照图4-图5和图10-图11所示,第一基盖1a还可以设有连通第一排气通道101a和外部的第一连通通道103a,第一防爆阀60a与第一连通通道103a错开,以防止第一防爆阀60a遮挡第一连通通道103a。第二基盖1b还可以设有连通第二排气通道101b和外部的第二连通通道103b,第二防爆阀60b与第二连通通道103b错开,以防止第二防爆阀60b遮挡第二连通通道103b。第一连通通道103a和第二连通通道103b可以用于气体流动,使单体电池内部气体与外界流通,以平衡气压。
根据本实用新型的一些实施例,如图1-图6所示,第一基盖1a包括第一塑胶盖51a和设于第一塑胶盖51a背向壳体一侧的第一基板10a,即第一塑胶盖51a设于第一集流盘30a和第一基板10a之间,以实现第一基板10a和第一集流盘30a之间的绝缘。在一些实施例中,第一极柱2a可以穿设于第一塑胶盖51a,以实现第一塑胶盖51a和第一基板10a之间的连接,无需另外设置连接结构,并且便于第一极柱2a与第一集流盘30a电连接。
此外,第一基板10a设有第一通孔102a和第一连通通道103a,第一塑胶盖51a设有第一镂空区域512a,第一排气通道101a包括第一通孔102a和第一镂空区域512a,第一防爆阀60a安装于第一基板10a和第一塑胶盖51a之间。通过第一基板10a和第一塑胶盖51a可以实现第一防爆阀60a的安装和限位,第一防爆阀60a能够稳定处于第一排气通道101a处,起到良好的防爆作用。并且,第一塑胶盖51a设置第一镂空区域512a,不仅利于实现透气、防爆功能,同时可以保证第一塑胶盖51a的结构强度,避免第一塑胶盖51a大面积开孔而影响强度。
根据本实用新型的一些实施例,如图8-图11所示,第二基盖1b包括第二塑胶盖51b和设于第二塑胶盖51b背向壳体一侧的第二基板10b,第二基板10b设有第二通孔102b和第二连通通道103b,第二塑胶盖51b设有第二镂空区域512b,第二排气通道101b包括第二通孔102b和第二镂空区域512b,第二防爆阀60b安装于第二基板10b和第二塑胶盖51b之间。第二基盖1b的具体结构、配合结构和有益效果与第一基盖1a相似,这里不再赘述。
根据本实用新型的一些实施例,如图1-图4所示,第一集流盘30a位于第一极柱2a靠近壳体的一侧,例如可以设于第一基板10a的内侧(例如图1所示的下侧),且第一集流盘30a与第一极柱2a激光焊接。如图8-图11所示,第二集流盘30b位于第二极柱2b靠近壳体的一侧,例如可以设于第二基板10b的内侧(例如图8所示的上侧),且第二集流盘30b与第二极柱2b激光焊接。
相比于相关技术中的超声波焊接形式,激光焊接的方式可以大幅度提高密封性,避免出现超声波焊接过程中刺破密封结构的问题。相比于相关技术中的铆接形式,可以省去在第一集流盘30a和第二集流盘30b上开孔,减少需密封的缝隙,有利于提高密封性。
在一些实施例中,如图3-图4和图9-图11所示,第一集流盘30a与第一极柱2a可以面接触,第二集流盘30b与第二极柱2b可以面接触,以增加接触面积,不仅可以提高电流过流能力,降低发热量,提高散热效果,而且有利于提高第一集流盘30a与第一极柱2a、第二集流盘30b与第二极柱2b的连接可靠性和结构稳定性。
在一些具体实施例中,激光焊接形成的焊接结构可以为连续环形结构,焊接面积更大,强度更高,连接更可靠,电流过流能力更强,且焊接操作更便捷。
在一些实施例中,第一基板10a和第二基板10b可以为光铝片,采用铝材冲压形成,例如Al 3003。
在一些实施例中,第一塑胶盖51a和第二塑胶盖51b可以为PP注塑而成,能够满足较为复杂结构的加工需求。第一塑胶盖51a和第二塑胶盖51b可以为透明材质,也可以添加色母为黑色等颜色。第一极柱2a和第二极柱2b的材质可以根据实际情况设置,例如负极极柱可以为铜材质,例如T2铜,正极极柱可以为铝材质,例如Al 1060或Al 3003。
第一集流盘30a和第二集流盘30b的材质可以根据实际情况设置,例如负极集流盘可以采用镀镍铜材质冲压成型;正极集流盘可以采用铝材质,例如Al 1060。
在本实用新型的一些实施例中,如图4、图6所示,第一基盖1a朝向壳体的表面设有第一限位筋511a,例如第一基盖1a包括第一塑胶盖51a的实施例中,第一塑胶盖51a朝向壳体的表面设有第一限位筋511a。第一限位筋511a沿第一集流盘30a的边沿延伸,并且与第一集流盘30a的边沿间隙配合(接触或者间隔开较小间距)。
在生产过程中,可以先将第一集流盘30a安装至第一基盖1a的一侧,使第一限位筋511a与第一集流盘30a的边沿配合,以在垂直于第一极柱2a轴线方向对第一集流盘30a进行限位,然后再将第一集流盘30a与第一极柱2a进行连接,如激光焊接,保证连接过程中第一集流盘30a不会错位而影响连接可靠性和密封性。
在本实用新型的一些实施例中,如图11所示,第二基盖1b朝向壳体的表面设有第二限位筋511b,例如第二基盖1b包括第二塑胶盖51b的实施例中,第二塑胶盖51b朝向壳体的表面设有第二限位筋511b。第二限位筋511b沿第二集流盘30b的边沿延伸,并与第二集流盘30b的边沿间隙配合(接触或者间隔开较小间距),以实现对第二集流盘30b的限位,保证第二集流盘30b与第二极柱2b连接的可靠性和密封性。
根据本实用新型的一些实施例,如图3-图5所示,第一极柱2a朝向第一集流盘30a的端部周面设有第一外凸部21a,第一极柱2a的端面和第一外凸部21a的端面可以构成更大的接触面,用于与第一集流盘30a接触,可以增大与第一集流盘30a的接触面积,以提高第一集流盘30a限位效果和连接可靠性。
在一些实施例中,如图4和图5所示,第一端盖100a还可以包括第一密封件40a,第一密封件40a套设于第一极柱2a,并且第一密封件40a止抵于第一外凸部21a与第一基盖1a之间,以密封第一外凸部21a与第一基盖1a之间的间隙,从而实现第一极柱2a安装结构的密封。
在一些具体实施例中,第一密封件40a可以为橡胶或硅胶等材质,在第一外凸部21a和第一基盖1a的挤压下可以发生弹性变形,以提高密封性。
根据本实用新型的一些实施例,如图8-图11所示,第二极柱2b朝向第二集流盘30b的端部周面设有第二外凸部21b,以增大第二极柱2b与第二集流盘30b的接触面积,提高第二集流盘30b的限位效果和连接可靠性。
在一些实施例中,如图10和图11所示,第二端盖100b还包括第二密封件40b,第二密封件40b套设于第二极柱2b,并且第二密封件40b止抵于第二外凸部21b和第二基盖1b之间,以实现第二极柱2b安装结构的密封。例如,第二密封件40b可以为橡胶或硅胶等材质。根据本实用新型的一些实施例,如图1-图7所示,第一极柱2a包括第一铆钉20a和第一压块70a,第一压块70a设于第一基盖1a背向壳体的一侧(如图3所示的上侧),第一铆钉20a将第一基盖1a与第一压块70a铆接。一方面实现机械连接,形成一个整体,大大简化了装配结构,降低生产成本;另一方面实现第一集流盘30a、第一铆钉20a和第一压块70a的电连接,结构简单、可靠。并且,第一极柱2a包括一个铆钉(即第一铆钉20a),第一基盖1a上仅需设置一个与第一铆钉20a对应的安装孔,减少了第一基盖1a上的开孔数和所需的密封结构,密封性能大大提高。
如图7-图11所示,第二极柱2b包括第二铆钉20b和第二压块70b,第二压块70b设于第二基盖1b背向壳体的一侧(如图10所示的下侧),第二铆钉20b将第二基盖1b与第二压块70b铆接。结构简单牢固,且减少了第二基盖1b的开孔数和所需的密封结构,密封性能大大提高。
在一些实施例中,如图1-图7所示,第一端盖100a还可以包括第一塑胶件52a,第一塑胶件52a设于第一压块70a和第一基盖1a之间,例如第一塑胶件52a如图3所示设于第一基盖1a上侧形成上塑胶件,以实现第一压块70a和第一基盖1a之间的绝缘。
在一些实施例中,如图7-图11所示,第二端盖100b还可以包括第二塑胶件52b,第二塑胶件52b设于第二压块70b和第二基盖1b之间,例如第二塑胶件52b如图10所示设于第二基盖1b下侧形成下塑胶件,以实现第二压块70b和第二基盖1b之间的绝缘。
在一些实施例中,第一铆钉20a和第二铆钉20b可以采用冷镦成型。
在一些实施例中,第一塑胶件52a和第二塑胶件52b可以采用PP或者PPS注塑而成。其中,对应负极的塑胶件为绝缘材质,若为PPS材质还可以添加玻璃纤维增加机械强度。对应正极的塑胶件可以加入导电炭以及玻璃纤维。
在本实用新型的一些实施例中,如图4、图5和图7所示,第一塑胶件52a可以设有第一限位凹槽521a,第一压块70a可以设有第一限位凸部71a,第一限位凸部71a嵌入第一限位凹槽521a,并且第一限位凸部71a垂直于第一极柱2a轴线的截面为非圆面,第一限位凹槽521a形状与第一限位凸部71a相匹配。由此,通过第一限位凸部71a与第一限位凹槽521a配合,在第一极柱2a周向上对第一压块70a和第一塑胶件52a起到限位作用,从而提高结构强度和抗扭性能,提高第一极柱2a与第一集流盘30a连接的可靠性。
当然,第一限位凹槽521a和第一限位凸部71a的设置位置可以互换,即第一压块70a设有第一限位凹槽521a,第一塑胶件52a设有第一限位凸部71a。换言之,第一压块70a和第一塑胶件52a中的一个设有第一限位凹槽521a,另一个设有嵌入第一限位凹槽521a的第一限位凸部71a,第一限位凸部71a垂直于第一极柱2a轴线的截面为非圆面。
在本实用新型的一些实施例中,如图7、图10和图11所示,第二压块70b和第二塑胶件52b中的一个设有第二限位凹槽521b,第二压块70b和第二塑胶件52b中的另一个设有第二限位凸部71b,第二限位凸部71b嵌入第二限位凹槽521b,并且第二限位凸部71b垂直于第二极柱2b轴线的截面为非圆形,第二限位凹槽521b与第二限位凸部71b的形状相匹配。由此,在第二极柱2b周向上对第二压块70b和第二塑胶件52b起到限位作用,从而提高结构强度和抗扭性能,提高第二极柱2b与第二集流盘30b连接的可靠性。
需要说明的是,第一限位凸部71a和第二限位凸部71b的截面包括但不限于图7所示的六边形,只需要满足能够提高抗扭性能的要求即可。
在本实用新型的一些实施例中,如图4、图5和图7所示,第一基盖1a可以设有第三限位凹槽104a,第一塑胶件52a设有第三限位凸部522a,第三限位凸部522a嵌入第三限位凹槽104a,并且第三限位凸部522a垂直于第一极柱2a轴线的截面为非圆面。由此,通过第三限位凸部522a与第三限位凹槽104a配合,在第一极柱2a周向上对第一基盖1a和第一塑胶件52a起到限位作用,从而提高结构强度和抗扭性能,提高第一极柱2a与第一集流盘30a连接的可靠性。
当然,第三限位凹槽104a和第三限位凸部522a的设置位置可以互换,即第一塑胶件52a设有第三限位凹槽104a,第一基盖1a设有第三限位凸部522a。换言之,第一基盖1a和第一塑胶件52a中的一个设有第三限位凹槽104a,另一个设有嵌入第三限位凹槽104a的第三限位凸部522a,第三限位凸部522a垂直于第一极柱2a轴线的截面为非圆面。
在本实用新型的一些实施例中,如图7和图11所示,第二基盖1b和第二塑胶件52b中的一个可以设有第四限位凹槽104b,第二基盖1b和第二塑胶件52b中的另一个设有第四限位凸部522b,第四限位凸部522b嵌入第四限位凹槽104b,并且第四限位凸部522b垂直于第二极柱2b轴线的截面为非圆面。由此,通过第四限位凸部522b与第四限位凹槽104b配合,在第二极柱2b周向上对第二基盖1b和第二塑胶件52b起到限位作用,从而提高结构强度和抗扭性能,提高第二极柱2b与第二集流盘30b连接的可靠性。
需要说明的是,第三限位凸部522a和第四限位凸部522b的截面包括但不限于图7所示的十字形,只需要满足能够提高抗扭性能的要求即可。
下面结合附图描述根据本实用新型一些实施例的第一端盖100a的装配过程。根据以下描述,第二端盖100b的装配过程是可以理解的。
根据本实用新型的一些实施例,如图1-图11所示,先将第一防爆阀60a与第一基板10a进行焊接装配,再将第一密封件40a套设于第一铆钉20a上,第一铆钉20a穿过第一塑胶盖51a、第一基板10a、第一塑胶件52a以及第一压块70a,通过铆接工艺将它们结合,然后通过激光焊接将第一集流盘30a与第一铆钉20a焊接,以实现第一集流盘30a与铆接后的整体连接。最后,可以进行气密性检测、连接内阻检测、绝缘性能检测、清洗、外观检测等,最后用于保护第一防爆阀60a的第一保护件61a,得到第一端盖100a。
根据本实用新型实施例的电池包括根据本实用新型实施例的单体电池。由于根据本实用新型实施例的单体电池具有上述有益的技术效果,因此根据本实用新型实施例的电池,通过第一端盖100a包括第一极柱2a、第一防爆阀60a和第一集流盘30a,第二端盖100b包括第二极柱2b、第二防爆阀60b和第二集流盘30b,使第一防爆阀60a和第二防爆阀60b可以由单体电池的两端进行泄压,提高了泄压能力,可以满足更高的泄压需求,大大降低热失控风险;并且第一极柱2a和第二极柱2b分别位于单体电池的两端,以简化第一端盖100a和第二端盖100b的结构,提高端盖密封性,提高了产品品质。
根据本实用新型实施例的电池的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本实用新型的描述中,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,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。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实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种单体电池,其特征在于,包括:
壳体;
设于所述壳体一端的第一端盖(100a),所述第一端盖(100a)包括第一基盖(1a)、第一极柱(2a)、第一防爆阀(60a)和第一集流盘(30a),所述第一极柱(2a)和所述第一防爆阀(60a)安装于所述第一基盖(1a),所述第一集流盘(30a)位于所述第一基盖(1a)朝向所述壳体的一侧且与所述第一极柱(2a)电连接,所述第一基盖(1a)设有注液孔(105);
设于所述壳体另一端的第二端盖(100b),所述第二端盖(100b)包括第二基盖(1b)、第二极柱(2b)、第二防爆阀(60b)和第二集流盘(30b),所述第二极柱(2b)和所述第二防爆阀(60b)安装于所述第二基盖(1b),所述第二集流盘(30b)位于所述第二基盖(1b)朝向所述壳体的一侧且与所述第二极柱(2b)电连接。
2.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述第一防爆阀(60a)和所述第二防爆阀(60b)沿所述单体电池轴向方向的投影至少部分重叠。
3.根据权利要求2所述的单体电池,其特征在于,所述第一防爆阀(60a)和所述第二防爆阀(60b)沿所述单体电池轴向的投影完全重叠。
4.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,
所述第一基盖(1a)设有第一排气通道(101a)和第一连通通道(103a),所述第一防爆阀(60a)安装于所述第一排气通道(101a)处,所述第一连通通道(103a)与所述第一防爆阀(60a)错开且用于连通所述第一排气通道(101a)和外部;
所述第二基盖(1b)设有第二排气通道(101b)和第二连通通道(103b),所述第二防爆阀(60b)安装于所述第二排气通道(101b)处,所述第二连通通道(103b)与所述第二防爆阀(60b)错开且用于连通所述第二排气通道(101b)和外部。
5.根据权利要求4所述的单体电池,其特征在于,
所述第一基盖(1a)包括第一塑胶盖(51a)和设于所述第一塑胶盖(51a)背向所述壳体一侧的第一基板(10a),所述第一基板(10a)设有第一通孔(102a)和所述第一连通通道(103a),所述第一塑胶盖(51a)设有第一镂空区域(512a),所述第一排气通道(101a)包括所述第一通孔(102a)和所述第一镂空区域(512a),所述第一防爆阀(60a)安装于所述第一基板(10a)和所述第一塑胶盖(51a)之间;
所述第二基盖(1b)包括第二塑胶盖(51b)和设于所述第二塑胶盖(51b)背向所述壳体一侧的第二基板(10b),所述第二基板(10b)设有第二通孔(102b)和所述第二连通通道(103b),所述第二塑胶盖(51b)设有第二镂空区域(512b),所述第二排气通道(101b)包括所述第二通孔(102b)和所述第二镂空区域(512b),所述第二防爆阀(60b)安装于所述第二基板(10b)和所述第二塑胶盖(51b)之间。
6.根据权利要求4所述的单体电池,其特征在于,
所述第一端盖(100a)还包括第一保护件(61a),所述第一保护件(61a)安装于所述第一排气通道(101a)处且位于所述第一防爆阀(60a)沿排气方向的外侧;
所述第二端盖(100b)还包括第二保护件(61b),所述第二保护件(61b)安装于所述第二排气通道(101b)处且位于所述第二防爆阀(60b)沿排气方向的外侧。
7.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,
所述第一集流盘(30a)位于所述第一极柱(2a)靠近所述壳体的一侧,且与所述第一极柱(2a)激光焊接;
所述第二集流盘(30b)位于所述第二极柱(2b)靠近所述壳体的一侧,且与所述第二极柱(2b)激光焊接。
8.根据权利要求7所述的单体电池,其特征在于,所述第一集流盘(30a)与所述第一极柱(2a)面接触,所述第二集流盘(30b)与所述第二极柱(2b)面接触,激光焊接形成的焊接结构为连续环形结构。
9.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,
所述第一基盖(1a)朝向所述壳体的表面设有第一限位筋(511a),所述第一限位筋(511a)沿所述第一集流盘(30a)的边沿延伸且与所述第一集流盘(30a)的边沿间隙配合;
所述第二基盖(1b)朝向所述壳体的表面设有第二限位筋(511b),所述第二限位筋(511b)沿所述第二集流盘(30b)的边沿延伸且与所述第二集流盘(30b)的边沿间隙配合。
10.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,
所述第一极柱(2a)朝向所述第一集流盘(30a)的端部周面设有第一外凸部(21a),所述第一端盖(100a)还包括第一密封件(40a),所述第一密封件(40a)套设于所述第一极柱(2a)且止抵于所述第一外凸部(21a)和所述第一基盖(1a)之间;
所述第二极柱(2b)朝向所述第二集流盘(30b)的端部周面设有第二外凸部(21b),所述第二端盖(100b)还包括第二密封件(40b),所述第二密封件(40b)套设于所述第二极柱(2b)且止抵于所述第二外凸部(21b)和所述第二基盖(1b)之间。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的单体电池,其特征在于,
所述第一极柱(2a)包括第一铆钉(20a)和第一压块(70a),所述第一压块(70a)设于所述第一基盖(1a)背向所述壳体的一侧,所述第一铆钉(20a)将所述第一基盖(1a)与所述第一压块(70a)铆接;
所述第二极柱(2b)包括第二铆钉(20b)和第二压块(70b),所述第二压块(70b)设于所述第二基盖(1b)背向所述壳体的一侧,所述第二铆钉(20b)将所述第二基盖(1b)与所述第二压块(70b)铆接。
12.根据权利要求11所述的单体电池,其特征在于,
所述第一端盖(100a)还包括第一塑胶件(52a),所述第一塑胶件(52a)设于所述第一压块(70a)和所述第一基盖(1a)之间;
所述第二端盖(100b)还包括第二塑胶件(52b),所述第二塑胶件(52b)设于所述第二压块(70b)和所述第二基盖(1b)之间。
13.根据权利要求12所述的单体电池,其特征在于,
所述第一压块(70a)和所述第一塑胶件(52a)中的一个设有第一限位凹槽(521a),另一个设有嵌入所述第一限位凹槽(521a)的第一限位凸部(71a),所述第一限位凸部(71a)垂直于所述第一极柱(2a)轴线的截面为非圆面;
所述第二压块(70b)和所述第二塑胶件(52b)中的一个设有第二限位凹槽(521b),另一个设有嵌入所述第二限位凹槽(521b)的第二限位凸部(71b),所述第二限位凸部(71b)垂直于所述第二极柱(2b)轴线的截面为非圆面。
14.根据权利要求12所述的单体电池,其特征在于,
所述第一基盖(1a)和所述第一塑胶件(52a)中的一个设有第三限位凹槽(104a),另一个设有嵌入所述第三限位凹槽(104a)的第三限位凸部(522a),所述第三限位凸部(522a)垂直于所述第一极柱(2a)轴线的截面为非圆面;
所述第二基盖(1b)和所述第二塑胶件(52b)中的一个设有第四限位凹槽(104b),另一个设有嵌入所述第四限位凹槽(104b)的第四限位凸部(522b),所述第四限位凸部(522b)垂直于所述第二极柱(2b)轴线的截面为非圆面。
15.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求1-14中任一项所述的单体电池。
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