CN218414799U - 电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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CN218414799U CN202222021663.4U CN202222021663U CN218414799U CN 218414799 U CN218414799 U CN 218414799U CN 202222021663 U CN202222021663 U CN 202222021663U CN 218414799 U CN218414799 U CN 218414799U
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谢勇锋
李全坤
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Abstract

本申请涉及一种电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置。电池单体顶盖,包括顶盖本体,具有相背设置的正面和反面,反面朝向电池单体的内部;以及连接凸起,连接于顶盖本体,且环绕顶盖本体的外周,连接凸起凸伸于正面和/或反面。能够使该连接凸起与壳体之间焊接,一方面,加大了电池单体顶盖与壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度,另一方面,由于顶盖本体间接地通过凸伸的连接凸起与壳体焊接,故能够在顶盖本体与壳体之间形成一段力臂。另外,由于仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。

Description

电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,特别是涉及一种电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
动力电池指的是为工具或设备提供动力来源的电源。例如,动力电池被广泛用于电动车辆中。随着电动车辆的发展,动力电池成为核心部件并因此具有很大的市场需求。
动力电池通常由多个电池单体串联和/或并联组成,而电池单体一般包括壳体、顶盖、收容于壳体内的电池单体、灌注于壳体内的电解液等。
在制备电池单体的过程中,壳体与顶盖之间通常为焊接相连,但受限于传统的顶盖的结构限制,导致焊缝强度低,且壳盖焊缝的失效气压小。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池单体顶盖、电池单体、电池及用电装置,能够缓解焊缝强度低,且壳盖焊缝的失效气压小的问题。
第一方面,本申请提供一种电池单体顶盖,包括:
顶盖本体,具有相背设置的正面和反面,反面朝向电池单体的内部;以及
连接凸起,环绕顶盖本体的外周,并凸伸于正面和/或反面。
上述电池单体顶盖,通过设置连接凸起环绕顶盖本体的外周,并凸伸于正面和/或反面,从而能够使该连接凸起与壳体之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖与壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖,仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。
在一些实施例中,连接凸起环绕顶盖本体的外周呈整周。通过设置连接凸起环绕顶盖本体的外周呈整周,能够使电池单体顶盖沿周向的各处与壳体相连,进而提高壳盖的整体焊接强度。
在一些实施例中,连接凸起的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体的厚度。经申请人研究发现,设置连接凸起的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体的厚度,能够确保连接凸起本身的结构强度,避免在焊接过程中形变,故能提高焊接可靠性,并且也能够提高电池单体顶盖与壳体连接配合的强度,进而提高电池单体的结构强度。
在一些实施例中,连接凸起的凸伸高度大于等于1.5毫米。经申请人研究发现,设置连接凸起的凸伸高度大于等于1.5毫米,能够确保加大的连接凸起与壳体之间的接触面积能够提高焊接强度,其次,也避免连接凸起的高度过大而对电池单体内部空间利用率或者电池单体的尺寸产生较大影响。
在一些实施例中,顶盖本体具有加强筋,加强筋与顶盖本体的边缘之间具有间距。通过设置与顶盖本体的边缘之间具有间距的加强筋,能够有效增强顶盖本体的承载力,降低顶盖本体因受压损坏的风险,从而避免焊缝失效,提高壳盖焊缝的失效气压。
在一些实施例中,加强筋相较顶盖本体的其他侧边,更邻近连接凸起凸伸的顶盖本体的侧边设置。如此,使得加强筋能更靠近连接凸起的位置,也就是更靠近电池单体顶盖与壳体焊接的位置处,故能够增强焊接位置周边的顶盖本体的承载力,从而进一步地降低了焊缝失效的风险,提高壳盖焊缝的失效气压。
在一些实施例中,加强筋的延伸方向与连接凸起的延伸方向相同。如此,能够对连接凸起的各处位置的周边结构进行加强,更进一步地降低了焊缝失效的风险,提高壳盖焊缝的失效气压。
在一些实施例中,加强筋凸伸于反面。
由于焊缝的失效绝大部分是由于电池单体的内部气压过大产生,因此,通过设置加强筋凸伸于反面,能够在内部气压过大时,首先通过凸伸于反面的加强筋进行抵抗,从而避免过大的压力集中在电池单体顶盖与壳体的焊接位置处,提高了壳盖焊缝的失效气压,进而避免焊接失效在防爆阀开启前失效,而带来安全问题。
在一些实施例中,顶盖本体通过冲压一体成型加强筋。通过顶盖本体冲压一体成型加强筋,能够提高顶盖本体的整体强度,并提高加强筋的结构强度,进而提升加强筋抵抗压力的能力。
第二方面,本申请提供一种电池单体,包括上述任意实施例中的电池单体顶盖和壳体,连接凸起与壳体焊接相连。
上述电池单体,通过设置连接于顶盖本体的至少两个相邻的侧边,并凸伸于正面和/或反面,从而能够使该连接凸起与壳体之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖与壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖,仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。
在一些实施例中,连接凸起的厚度大于壳体与其焊接部分的壁厚。通过设置连接凸起的厚度大于壳体与其焊接部分的壁厚,能够使连接凸起对壳体提供一定的支撑力,进而使连接凸起能够与壳体充分贴合,而避免出现间隙,进而影响焊接效果。
在一些实施例中,壳体的内壁凸设有定位部,顶盖本体或者连接凸起能够支撑于定位部上,以使电池单体顶盖定位于壳体。通过使顶盖本体或者连接凸起能够支撑于定位部上,能够在电池单体顶盖与壳体焊接时,使电池单体顶盖与壳体之间的相对位置可靠,进而提升焊接效果。
第三方面,本申请提供一种电池,包括上述任意实施例中的电池单体。
上述电池,通过设置连接于顶盖本体的至少两个相邻的侧边,并凸伸于正面和/或反面,从而能够使该连接凸起与壳体之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖与壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖,仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。
第四方面,本申请提供一种用电装置,包括上述任意实施例中的电池。
上述用电装置,通过设置连接凸起至少凸伸于顶盖本体相邻两侧的边缘,并与顶盖本体之间成角度地连接,从而能够使该连接凸起与壳体之间焊接,由于加大了电池单体顶盖与壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖,仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。
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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
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图;
图3为本申请一些实施例的电池单体顶盖的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电池单体顶盖的结构示意图;
图5为图4所示的电池单体顶盖的俯视结构示意图;
图6为图4所示的电池单体顶盖的A-A剖面结构示意图;
图7为本申请一些实施例的电池单体的侧视结构示意图;
图8为图7所示的电池单体的B-B剖面结构示意图;
图9为图8所示的电池单体的A处局部放大结构示意图;
图10为本申请另一些实施例的电池单体顶盖的结构示意图;
图11为本申请另一些实施例的电池单体的侧视结构示意图;
图12为图11所示的电池单体的C-C剖面结构示意图;
图13为图12所示的电池单体的B处局部放大结构示意图;
图14为本申请又一些实施例的电池单体顶盖的结构示意图;
图15为为本申请又一些实施例的电池单体的侧视结构示意图;
图16为图15所示的电池单体的D-D剖面结构示意图;
图17为图16所示的电池单体的C处局部放大结构示意图;
图18为本申请再一些实施例的电池单体顶盖的结构示意图;
图19为为本申请再一些实施例的电池单体的侧视结构示意图;
图20为图19所示的电池单体的E-E剖面结构示意图;
图21为图20所示的电池单体的D处局部放大结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
车辆1000;
电池100;
控制器200;
马达300;
箱体10;
第一部分11、第二部分12;
电池单体20;
电池单体顶盖21、电极端子211、顶盖本体212、正面2121、反面2122、加强筋2123、连接凸起213、壳体22、定位部221、容纳腔222、开口223、电芯组件23、极耳231。
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。
随着科技的不断进步以及人们对物质要求的不断提高,越来越多的电子设备选择以具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、体积小等优点的锂离子电池作为主要的动力来源。而近年来我国对新能源产业发展规划在不断的进行优化和推广,使得动力电池的需求必将显著增长。
动力电池一般包括电池单体,电池单体包括用于容纳电芯组件的金属壳体和顶盖。金属壳体与顶盖之间通常焊接相连,但现有的顶盖大多为平面结构,若存在顶盖的平面度较差的情况,则容易影响电池高度的一致性,从而无法保证顶盖与金属壳体的整体焊接强度,进而使得壳盖焊缝的失效气压也小。
为了缓解顶盖与金属壳体焊接强度的一致性,传统技术中,提出了通过增大电池单体顶盖的厚度,以减小平面结构的顶盖的变形量,并能够增大焊接面积,以使顶盖与金属壳体满足焊接强度要求,且提升了壳盖焊缝的失效气压。
但经研究发现,这样会增大电池单体顶盖的重量,导致电池单体内部空间利用率低,降低了电池单体的能量比。
故本申请人进一步地对电池单体顶盖进行了改善,设计了一种电池单体顶盖,通过在顶盖本体环绕顶盖本体的外周,并使连接凸起凸伸于顶盖本体的正面和/或反面。如此,能够使该连接凸起与金属壳体之间焊接,由于加大了电池单体顶盖与金属壳体之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖,仅对顶盖本体的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖的重量影响小,故对电池单体内部空间利用率无影响,确保了电池单体的能量比。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、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装置为车辆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。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。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11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12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;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。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有电池单体顶盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。
电池单体顶盖21是指盖合于壳体22的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,电池单体顶盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,电池单体顶盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,电池单体顶盖21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。电池单体顶盖21上可以设置有如极柱211等的功能性部件。极柱211可以用于与电芯组件23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,电池单体顶盖21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。电池单体顶盖21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,在电池单体顶盖21的内侧还可以设置有绝缘结构,绝缘结构可以用于隔离壳体22内的电连接部件与电池单体顶盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘结构可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合电池单体顶盖21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23、电解液以及其他部件。壳体22和电池单体顶盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使电池单体顶盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使电池单体顶盖21和壳体22一体化,具体地,电池单体顶盖21和壳体22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22的内部时,再使电池单体顶盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23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231。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231连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例,参照图4~图6,图4为根据本申请一些实施例的电池单体顶盖的结构示意图,图5为图4所示的电池单体顶盖的俯视结构示意图,图6为图4所示的电池单体顶盖的A-A剖面结构示意图。本申请提供一种电池单体顶盖21。电池单体顶盖21包括顶盖本体212以及连接凸起213。顶盖本体212具有相背设置的正面2121和反面2122,反面朝向电池单体20的内部。连接凸起213连接于顶盖本体212,且环绕顶盖本体212的外周。连接凸起213凸伸于正面2121和/或反面2122。
顶盖本体212,可作为连接壳体22与极柱211的零件。具体地,顶盖本体212上开设有正极引入孔、负极引入孔、注液孔和防爆阀孔等。
可以理解,顶盖本体212的正面2121是指顶盖本体212远离电池单体20的内部的一面。具体地,极柱211可凸伸于顶盖本体212的正面2121设置。顶盖本体212的反面2122可以设置下塑件及转接片等。
连接凸起213环绕顶盖本体212的外周是指,连接凸起213呈环状围绕顶盖本体212的边缘设置。连接凸起213可以是呈封闭的环状,也可以是呈非封闭的环状。但需要指出的是,当顶盖本体212的外周由多个侧边缘围合形成时,连接凸起213应当设于全部侧边缘上。
通过设置连接凸起213环绕顶盖本体212的外周,并凸伸于正面2121和/或反面2122,从而能够使该连接凸起213与壳体22之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖21与壳体22之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖21,仅对顶盖本体212的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖21的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖21的重量影响小,故对电池单体20内部空间利用率无影响,确保了电池单体20的能量比。
需要指出的是,由于连接凸起213环绕顶盖本体212的外周设置,使得电池单体顶盖21与壳体22之间的焊接位置也环绕顶盖本体212的外周,如此,能够联合各侧边增强电池单体顶盖21与壳体22之间的整体焊接强度,从而进一步地提高了壳盖焊缝的失效气压。
可选地,连接凸起213凸伸于顶盖本体212的正面2121。通过使连接凸起213凸伸于顶盖本体212的正面2121,能够方便电池单体顶盖21进入壳体22。
可选地,连接凸起213凸伸于顶盖本体212的反面2122。通过使连接凸起213凸伸于顶盖本体212的反面2122,使得顶盖本体212的整个正面2121能够与壳体22的顶面平齐,进而方便焊接。
可选地,连接凸起213与顶盖本体212之间具有夹角,该夹角可以为任意非0度或180度的角度。具体地,该夹角可以为30度、60度或者90度。在本申请的实施方式中,连接凸起213与顶盖本体212之间呈90度夹角设置。
根据本申请的一些实施例,参阅图4和图10,连接凸起213环绕顶盖本体212的外周呈整周。
连接凸起213环绕顶盖本体212的外周呈整周,是指连接凸起213呈封闭的环状围绕顶盖本体212的边缘设置。
通过设置连接凸起213环绕顶盖本体212的外周呈整周,能够使电池单体顶盖21沿周向的各处与壳体22相连,进而提高壳盖的整体焊接强度。
具体地,当电池单体20为方形电池单体时,顶盖本体212可包括沿长度方向的相对两侧和沿宽度方向的相对两侧,连接凸起213包括可凸伸于顶盖本体212沿长度方向相对的两侧的第一凸起,并且包括凸伸于顶盖本体212沿宽度方向相对的两侧的第二凸起,第一凸起与第二凸起首尾相连。
在其他实施例中,当电池单体20为圆形电池单体时,顶盖本体212可包括圆形外周,连接凸起213可沿顶盖本体212的圆形外周连续凸伸。
根据本申请的一些实施例,连接凸起213的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体212的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体212的厚度。
连接凸起213的厚度是指,沿如图6所示的水平方向上的连接凸起213的尺寸。
顶盖本体212的厚度是指,沿如图6所示的竖直方向上的顶盖本体212的尺寸。
经申请人研究发现,设置连接凸起213的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体212的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体212的厚度,能够确保连接凸起213本身的结构强度,避免在焊接过程中形变,故能提高焊接可靠性,并且也能够提高电池单体顶盖21与壳体22连接配合的强度,进而提高电池单体20的结构强度。
可选地,连接凸起213的厚度为顶盖本体212的厚度的0.5倍、1倍、1.5倍或者2倍,在此不作限制。
根据本申请的一些实施例,连接凸起213的凸伸高度大于等于1.5毫米。
连接凸起213的凸伸高度是指,连接凸起213凸伸于顶盖本体212的高度。具体地,连接凸起213的凸伸高度是指沿如图6所示的竖直方向上,连接凸起213凸伸于顶盖本体212的尺寸。
经申请人研究发现,设置连接凸起213的凸伸高度大于等于1.5毫米,能够确保加大的连接凸起213与壳体22之间的接触面积能够提高焊接强度,其次,也避免连接凸起213的高度过大而对电池单体20内部空间利用率或者电池单体20的尺寸产生较大影响。
根据本申请的一些实施例,参阅图14和图18,顶盖本体212具有加强筋2123,加强筋2123与顶盖本体212的边缘之间具有间距。
加强筋2123是指对顶盖本体212具有加强作用的筋条或者筋板等。
通过设置与顶盖本体212的边缘之间具有间距的加强筋2123,能够有效增强顶盖本体212的承载力,降低顶盖本体212因受压损坏的风险,从而避免焊缝失效,提高壳盖焊缝的失效气压。
在本申请的实施方式中,加强筋2123为加强筋条。
根据本申请的一些实施例,参阅图14,加强筋2123相较于顶盖本体212的其他边缘,更邻近连接凸起213凸伸的顶盖本体212的边缘设置。
如此,使得加强筋2123能更靠近连接凸起213的位置,也就是更靠近电池单体顶盖21与壳体22焊接的位置处,故能够增强焊接位置周边的顶盖本体212的承载力,从而进一步地降低了焊缝失效的风险,提高壳盖焊缝的失效气压。
根据本申请的一些实施例,参阅图14,加强筋2123的延伸方向与连接凸起213的延伸方向相同。
如此,能够对连接凸起213的各处位置的周边结构进行加强,更进一步地降低了焊缝失效的风险,提高壳盖焊缝的失效气压。
可选地,当连接凸起213的延伸方向与顶盖本体212的长度方向平行时,加强筋2123的延伸方向也与顶盖本体212的长度方向平行。当连接凸起213的延伸方向与顶盖本体212的宽度方向平行时,加强筋2123的延伸方向也与顶盖本体212的宽度方向平行。
在其他实施方式中,连接凸起213的延伸方向也可与连接凸起213的延伸方向相交,在此不作限制。
根据本申请的一些实施例,参阅图15~图17及图19~图21,加强筋2123凸伸于反面2122。
由于焊缝的失效绝大部分是由于电池单体20的内部气压过大产生,因此,通过设置加强筋2123凸伸于反面2122,能够在内部气压过大时,首先通过凸伸于反面2122的加强筋2123进行抵抗,从而避免过大的压力集中在电池单体顶盖21与壳体22的焊接位置处,提高了壳盖焊缝的失效气压,进而避免焊接失效在防爆阀开启前失效,而带来安全问题。
具体地,参阅图15~图17,连接凸起213与加强筋2123同时凸伸于反面2122,在其他实施方式中,参阅图19~图21,连接凸起213凸伸于正面2121,加强筋2123凸伸于反面2122。
根据本申请的一些实施例,参阅图17和图21,顶盖本体212通过冲压一体成型加强筋2123。
通过顶盖本体212冲压一体成型加强筋2123,能够提高顶盖本体212的整体强度,并提高加强筋2123的结构强度,进而提升加强筋2123抵抗压力的能力。
可选地,当加强筋2123凸伸于反面2122,加强筋212通过在顶盖本体212的正面2121冲压形成向反面2122凹陷的加强筋2123。由于加强筋2123冲压后程凹陷结构,由于凹陷的存在,能够使得加强筋2123具有一定的形变空间,当受到电池单体20的内部气压时,加强筋2123能够吸收内部气压的作用力而发生形变,从而避免变形发生在电池单体顶盖21与壳体22的焊接位置处。
可选地,当加强筋2123凸伸于正面2121,加强筋212通过在顶盖本体212的反面2122冲压形成向正面2121凹陷的加强筋2123。
在其他实施方式中,加强筋2123也可以通过焊接或者粘接方式以形成于顶盖本体212上,在此不作限制。
根据本申请的一些实施例,参阅图7~图9及图11~图13,本申请提供了一种电池单体20,包括以上任意实施例中的电池单体顶盖21和壳体22。连接凸起213与壳体22焊接相连。
通过设置连接凸起213至少凸伸于顶盖本体212相邻两侧的边缘,并与顶盖本体212之间成角度地连接,从而能够使该连接凸起213与壳体22之间焊接,由于加大了电池单体顶盖21与壳体22之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖21,仅对顶盖本体212的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖21的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖21的重量影响小,故对电池单体20内部空间利用率无影响,确保了电池单体20的能量比。
可选地,连接凸起213背向顶盖本体212的一侧表面与壳体22的内壁相贴合。如此,能够使连接凸起213与壳体22之间紧密接触,进而在焊接过程中,使两者的相对位置可靠,而避免出现间隙,进而影响焊接效果。
可选地,连接凸起213与壳体22在壳体22的顶部焊接,或者连接凸起213与壳体22在壳体22的侧部焊接,在此不作限制。
根据本申请的一些实施例,参阅图13,连接凸起213的厚度大于壳体22与其焊接部分的壁厚。
壳体22的壁厚是指,沿如图13所示的水平方向上的壳体22的尺寸。
通过设置连接凸起213的厚度大于壳体22与其焊接部分的壁厚,能够使连接凸起213对壳体22提供一定的支撑力,进而使连接凸起213能够与壳体22充分贴合,而避免出现间隙,进而影响焊接效果。
根据本申请的一些实施例,参阅图13,壳体22的内壁凸设有定位部221。顶盖本体212或者连接凸起213能够支撑于定位部221上,以使电池单体顶盖21定位于壳体22。
通过使顶盖本体212或者连接凸起213能够支撑于定位部221上,能够在电池单体顶盖21与壳体22焊接时,使电池单体顶盖21与壳体22之间的相对位置可靠,进而提升焊接效果。
具体地,壳体22具有容纳腔222和与容纳腔222连通的开口223。电池单体顶盖21盖设于开口223处。电池单体顶盖21自开口223伸入容纳腔222内以与定位部221相抵。
具体地,当连接凸起213凸伸于顶盖本体21的正面2121时,顶盖本体212支撑于定位部221上,当连接凸起213凸伸于顶盖本体21的反面2122时,连接凸起213支撑于定位部221上。
可选地,定位部221环绕壳体22的内壁设置。如此,可对电池单体顶盖21沿周向进行支撑,提高了定位可靠性。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种电池100,包括以上任意实施例中的电池单体20。
通过设置连接凸起213环绕顶盖本体212的外周,并凸伸于正面2121和/或反面2122,从而能够使该连接凸起213与壳体22之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖21与壳体22之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖21,仅对顶盖本体212的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖21的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖21的重量影响小,故对电池单体20内部空间利用率无影响,确保了电池单体20的能量比。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种用电装置,包括以上任意实施例中的电池100。
通过设置连接凸起213环绕顶盖本体212的外周,并凸伸于正面2121和/或反面2122,从而能够使该连接凸起213与壳体22之间焊接相连,由于加大了电池单体顶盖21与壳体22之间的接触面积,故能够在彼此焊接时,加大熔池深度,进而提高焊接强度。另外,由于本申请的电池单体顶盖21,仅对顶盖本体212的边缘进行了增厚,并没有对电池单体顶盖21的所有部分进行加厚,因此,对电池单体顶盖21的重量影响小,故对电池单体20内部空间利用率无影响,确保了电池单体20的能量比。
根据本申请的一些实施例,参阅图4~图9,本申请提供一种电池单体顶盖21,电池单体顶盖21包括顶盖本体212以及连接凸起213。顶盖本体212具有相背设置的正面2121和反面2122。反面2122朝向电池单体20的内部。连接凸起213凸伸于顶盖本体212的反面2122,且环绕顶盖本体212呈整周。连接凸起213与顶盖本体212之间呈90度夹角设置。连接凸起213的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体212的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体212的厚度。连接凸起213的凸伸高度大于等于1.5毫米。
根据本申请的一些实施例,参阅图10~图13,本申请提供一种电池单体顶盖21,电池单体顶盖21包括顶盖本体212以及连接凸起213。顶盖本体212具有相背设置的正面2121和反面2122。反面2122朝向电池单体20的内部。连接凸起213凸伸于顶盖本体212的正面2121,且环绕顶盖本体212呈整周。连接凸起213与顶盖本体212之间呈90度夹角设置。连接凸起213的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体212的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体212的厚度。连接凸起213的凸伸高度大于等于1.5毫米。
根据本申请的一些实施例,参阅图14~图21,本申请提供一种电池单体顶盖21,电池单体顶盖21包括顶盖本体212以及连接凸起213。顶盖本体212具有相背设置的正面2121和反面2122。反面2122朝向电池单体20的内部。连接凸起213凸伸于顶盖本体212的正面2121或者反面2122,且环绕顶盖本体212呈整周。连接凸起213与顶盖本体212之间呈90度夹角设置。连接凸起213的厚度大于等于0.5倍的顶盖本体212的厚度,且小于等于2倍的顶盖本体212的厚度。连接凸起213的凸伸高度大于等于1.5毫米。顶盖本体212具有加强筋2123,加强筋2123与顶盖本体212的边缘之间具有间距。加强筋2123相较于顶盖本体212的其他边缘,更邻近连接凸起213凸伸的顶盖本体212的边缘设置。加强筋2123的延伸方向与连接凸起213的延伸方向相同。加强筋2123凸伸于反面2122。顶盖本体212通过冲压一体成型加强筋2123。
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 (14)

1.一种电池单体顶盖,其特征在于,包括:
顶盖本体,具有相背设置的正面和反面,所述反面朝向电池单体的内部;以及
连接凸起,连接于所述顶盖本体,且环绕所述顶盖本体的外周,所述连接凸起凸伸于所述正面和/或所述反面。
2.根据权利要求1所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述连接凸起环绕所述顶盖本体的外周呈整周。
3.根据权利要求1所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述连接凸起的厚度大于等于0.5倍的所述顶盖本体的厚度,且小于等于2倍的所述顶盖本体的厚度。
4.根据权利要求1所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述连接凸起的凸伸高度大于等于1.5毫米。
5.根据权利要求1所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述顶盖本体具有加强筋,所述加强筋与所述顶盖本体的边缘之间具有间距。
6.根据权利要求5所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述加强筋相较所述顶盖本体的其他侧边,更邻近所述连接凸起凸伸的所述顶盖本体的侧边设置。
7.根据权利要求6所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述加强筋的延伸方向与所述连接凸起的延伸方向相同。
8.根据权利要求5所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述加强筋凸伸于所述反面。
9.根据权利要求5所述的电池单体顶盖,其特征在于,所述顶盖本体通过冲压一体成型所述加强筋。
10.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的电池单体顶盖和壳体,所述连接凸起与所述壳体焊接相连。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述连接凸起的厚度大于所述壳体与其焊接部分的壁厚。
12.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述壳体的内壁凸设有定位部,所述顶盖本体或者连接凸起能够支撑于所述定位部上,以使所述电池单体顶盖定位于所述壳体。
13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求10~12任一项所述的电池单体。
14.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求13所述的电池。
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