CN218448167U - 端盖组件、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents
端盖组件、电池单体、电池和用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置,其中,端盖组件包括第一盖板、第二盖板、第一绝缘件和防转装置,第一盖板用于封闭第一壳体,第二盖板用于封闭第二壳体,第二盖板与第一盖板沿第一方向相对设置,以用于使第一盖板封闭的第一壳体与第二盖板封闭的第二壳体沿第一方向排布,第一绝缘件设置于第一盖板和第二盖板之间,防转装置设置于第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间,以防止第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间发生相对转动。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置。
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。
电池在使用过程中,一些组成部件之间的相对稳定性关系着电池的结构稳定性;特别是对于一些组合类型的电池单体,其外壳一般由至少两个壳体收尾连接形成,且相邻两个外壳之间通过一个具有集成结构的端盖连接,该类端盖通常包括相对设置的两个端盖板,两个端盖板分别用于盖合相邻的两个壳体的开口。这些组成部件之间的相对稳定性关系,直接影响着电池单体的结构稳定性。
实用新型内容
本申请提供一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置,可以保持第一盖板和第一绝缘件之间以及第二盖板和第二绝缘件之间的相对稳定性,提高电池单体的结构稳定性。
第一方面,本申请提供一种端盖组件,包括第一盖板、第二盖板、第一绝缘件和防转装置,第一盖板用于封闭第一壳体,第二盖板用于封闭第二壳体,第二盖板与第一盖板沿第一方向相对设置,第一绝缘件设置于第一盖板和第二盖板之间,防转装置设置于第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间,以防止第一绝缘件和第一盖板之间相对转动以及第一绝缘件和第二盖板之间相对转动。
该实施例中,通过第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间设置防转装置,可以防止第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间发生相对转动,进而提高端盖组件和装配有该端盖组件的电池单体的抗扭转能力,提高电池单体的结构稳定性。
在一些实施例中,防转装置包括防转部件、设置于第一盖板的第一凹槽、设置于第二盖板的第二凹槽,防转部件设置于第一绝缘件上,且防转部件包括凸出于第一绝缘件并至少部分插入第一凹槽的第一凸起部以及凸出于第一绝缘件并至少部分插入第二凹槽的第二凸起部。
通过设置第一凸起部,并使第一凸起部的至少部分插入第一凹槽中,可以用于防止第一绝缘件和第一盖板发生相对转动;通过设置第二凸起部,并使第二凸起部的至少部分插入第二凹槽中,可以用于防止第一绝缘件和第二盖板发生相对转动。
在一些实施例中,第一凸起部和第一绝缘件一体成型;和/或,第二凸起部和第一绝缘件一体成型。
该实施例可以省略将第一凸起部和第一绝缘件以及第二凸起部和第一绝缘件分别连接的步骤,可以简化组装步骤,提高组装效率。
在一些实施例中,第一绝缘件上开设有安装孔,防转部件还包括插设于安装孔中的中间部,第一凸起部、第二凸起部及中间部一体成型。
该实施例中,通过将第一凸起部、第二凸起部及中间部设置为一体成型,可以使防转部件作为一个整体的独立部件,便于防转部件的单独制造,还可以避免将其分隔为第一凸起部和第二凸起部而带来的零部件数量较多和安装复杂的问题。
在一些实施例中,防转部件呈圆柱体形状,防转部件的直径D2与安装孔的直径D3的比值为0.8~1。
该实施例中,在D2与D3的比值小于0.8时,防转部件和安装孔的孔壁之间的间隙较大,在防转部件受到扭转力时,防转部件会有一定的位移,进而可能会导致装配有该端盖组件的电池单体和电池包中的其他部件发生干涉。在D2与D3的比值大于1时,此时防转部件和安装孔的孔壁之间相当于无间隙甚至达到过盈配合,这会导致防转部件无法装配到安装孔、第一凹槽或第二凹槽中。
在一些实施例中,第一凸起部的体积V与第一凸起部凸出于第一绝缘件的凸出高度H的比值为1.5~1300。
该实施例中,V与H的比值小于1.5时,会使第一凸起部凸出于第一绝缘件的部分的直径过小或第一凸起部凸出于第一绝缘件的凸出高度H太高,进而影响第一凸起部自身的结构强度。而在V与H的比值大于1300时,则会使第一凸起部凸出于第一绝缘件的凸出高度太矮,进而防扭转的效果不好,而且此时第一凸起部容易从第一凹槽或第二凹槽中滑出。
在一些实施例中,端盖组件还包括连接柱,第一盖板设有第一通孔,第二盖板设有第二通孔,第一绝缘件设有第三通孔,连接柱依次穿过第一通孔、第三通孔和第二通孔,以用于电连接设置于第一壳体内的第一电极组件和设置于第二壳体内的第二电极组件。
该实施例通过设置连接柱,实现了设置于第一壳体内的第一电极组件和设置于第二壳体内的第二电极组件之间的电连接。而且,该连接柱还可以与防转装置配合实现防止第一绝缘件和第一盖板以及第一绝缘件和第二盖板发生相对转动的作用。
在一些实施例中,连接柱呈圆柱体形状,第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者与连接柱之间的间隔距离为d,连接柱的直径为D1;其中,d与D1的比值为0.5~20。
该实施例中,d与D1的比值控制在0.5-20之间,可以实现较佳的抗扭转能力。在d与D1的比值小于0.5时,说明第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者距离连接柱较近,从扭矩公式T=F*L(T为扭矩,F为受力,L为扭矩)可知,当防转部件45的受力一定的情况下,距离L越短,抗扭转能力T越差。在d与D1的比值大于20时,说明第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者距离连接柱较远,此时第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者太靠近第一绝缘件的边缘,会导致第一凹槽和第二凹槽的局部壁厚太薄,强度不佳。
在一些实施例中,第一凸起部和第二凸起部呈圆柱体形状。
在一些实施例中,连接柱呈圆柱体形状,第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者的直径为D2,连接柱的直径为D1;其中,D2与D1比值为0.01~0.98。
在该实施例中,D2与D1的比值小于0.01时,第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者的直径较小,抗扭转的效果较差。D2与D1的比值大于0.98时,第一凸起部及第二凸起部两者中的至少一者的直径较大,占用空间较大,会减小其他部件的空间,还会导致设置有安装孔的第一绝缘件、设置有第一凹槽的第一盖板和设置有第二凹槽的第二盖板的局部强度不足。
在一些实施例中,第一凸起部的直径D2与第一凸起部的凸出高度H的比值为0.1~10。
在该实施例中,D2与H的比值小于0.1时,第一凸起部的直径过小或第一凸起部的凸出高度太高,会降低第一凸起部自身的结构强度。D2与H的比值大于10时,则会使第一凸起部的凸出高度太矮,防扭转效果不好,而且此时第一凸起部容易从第一凹槽中滑出。
在一些实施例中,第一凸起部的体积V与第一凸起部的直径D2的比值为2~400。
在该实施例中,V与D2的比值小于2时,会使第一凸起部的高度凸出太矮,防扭转效果不好,而且此时第一凸起部容易从第一凹槽中滑出。而V与D2的比值大于400时,则会使第一凸起部的直径过小或第一凸起部的凸出高度太高,降低第一凸起部自身的结构强度。
在一些实施例中,第一绝缘件呈方形结构,在第一绝缘件的长度方向上,防转部件和连接柱的间隔距离为L;在第一绝缘件的宽度方向上,防转部件和连接柱的间隔距离为W;其中,W与L的比值大于或等于0.01。
该实施例中,在W与L的比值小于0.01时,防转部件与连接柱接近于位于同一水平线上,此时的抗扭转效果较差。
第二方面,本申请提供一种电池单体,包括上述的端盖组件。
第三方面,本申请提供一种电池,包括箱体和上述的电池单体,电池单体设置于箱体中,电池单体用以提供电能。
第四方面,本申请提供一种用电装置,包括上述的电池单体,电池单体用于向用电装置供应电能;或者,包括上述的电池,电池用于向用电装置供应电能。
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
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请公开的用电装置一些实施例的结构示意图;
图2是本申请公开的电池一些实施例的结构示意图;
图3是本申请公开的电池单体一些实施例的爆炸图;
图4是本申请公开的电池单体一些实施例的结构示意图;
图5是本申请公开的电池单体一些实施例的俯视图;
图6是图5中沿A-A截面的剖视图;
图7是本申请公开的端盖组件一些实施例的爆炸图;
图8是图7实施例中防转部件安装于第一绝缘件后的爆炸图;
图9是图7实施例中第一绝缘件的结构示意图;
图10是本申请公开的端盖组件一些实施例的结构示意图;
图11是本申请公开的端盖组件一些实施例的俯视图;
图12是图11中沿B-B截面的剖视图;
图13是本申请公开的端盖组件一些实施例中第一绝缘件的主视图;
图14是本申请公开的端盖组件另一些实施例的俯视图;
图15是图14中沿C-C截面的剖视图;
图16是本申请公开的端盖组件一些实施例的侧视图;
图17是图16中沿D-D截面的剖视图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:
1000、车辆;100、电池;200、车桥;300、车轮;400、马达;500、控制器;
101、电池单体;102、箱体;102a、箱体本体;102b、盖体;
10、端盖组件;20、第一壳体;30、第二壳体;40、第一电极组件;50、第二电极组件;60、第一端盖组件;70、第二端盖组件;
1、第一盖板;11、第一通孔;2、第二盖板;21、第二通孔;3、第一绝缘件;31、第三通孔;4、防转装置;41、防转部件;411、第一凸起部;412、第二凸起部;413、中间部;42、第一凹槽;43、第二凹槽;44、安装孔;5、第一导电件;51、连接柱;52、限位部;6、第二导电件;61、第四通孔;7、第二绝缘件;71、第五通孔;8、第三绝缘件;81、第六通孔;91、第一密封件;92、第二密封件。
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。此外,术语“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
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,除非另有明确具体的限定。同理,“多组”指的是两组以上,“多片”指的是两片以上,除非另有明确具体的限定。
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,或一体地连接;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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本申请的发明人注意到,随着动力电池所应用范围的不断扩增,各种用电装置对电池容量的需求也在不断提升。为了在有限的存储空间内尽可能提高电池的容量,人们开始将电池单体设置为包括两个电芯的结构形式,两个电芯串联连接,可以节省一部分中间的电连接部件,也为电池节省一部分空间,从而为提高电池容量提供支持。
由于包含两个电芯而使得电池单体的长度比包含一个电芯的电池单体的长度要长一些,因此在使用过程中,电池单体可能会因受到侧向的剪切力而使两个串联连接的电芯发生相对扭转,影响电池单体的整体质量和使用安全性。
发明人经过研究发现,可以在第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间设置防转装置,以防止第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间发生相对转动,进而提高端盖组件和装配有该端盖组件的电池单体的抗扭转能力。
本申请实施例公开的端盖组件适用于电池单体、电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,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。
如图1所示,用电装置可以是车辆1000,例如新能源汽车,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;或者用电装置也可以是无人机或轮船等。具体地,车辆1000可包括电池100、车桥200、连接于车桥200的车轮300、马达400和控制器500,控制器500用于控制马达400工作,马达400用于驱动车桥200转动,车桥200转动带动车轮300转动,电池100可以设置在车辆1000的底部、头部或尾部,用于为马达400以及车辆中其它部件的工作提供电能。
如图2所示,电池100包括电池单体101和箱体102。在电池100中,电池单体101可以是一个,也可以是多个。若电池单体101为多个,多个电池单体101之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体101中既有串联又有并联,可以是多个电池单体101先串联或并联或混联组成电池模块,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102内。也可以是所有电池单体101之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体101构成的整体容纳于箱体102内。
箱体102内部为中空结构,例如,箱体102可以包括箱体本体102a和盖体102b。箱体本体102a和盖体102b扣合在一起。例如,箱体本体102a和盖体102b均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,箱体本体102a的开口和盖体102b的开口相对设置,并且箱体本体102a和盖体102b相互扣合形成具有封闭腔室的箱体本体。也可以为,箱体本体102a为具有开口的长方体而盖体102b为板状,或者盖体102b为具有开口的长方体而箱体本体102a为板状,箱体本体102a和盖体102b相对设置并扣合而形成具有封闭腔室的箱体102。至少一个电池单体101相互并联或串联或混联组合后,置于箱体本体102a和盖体102b扣合后形成的封闭腔室内。
其中,电池单体101包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本公开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,本公开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、方体方形电池单体和软包电池单体,本公开实施例对此也不限定。
在一些实施例中,如图3至图6所示,电池单体包括端盖组件10、第一壳体20、第二壳体30、第一电极组件40、第二电极组件50、第一端盖组件60和第二端盖组件70。
第一壳体20和第二壳体30均具有开口,第一电极组件40容纳于第一壳体20的内部,第二电极组件50容纳于第二壳体30的内部。
第一壳体20和第二壳体30具有相对设置的开口,端盖组件10设置于第一壳体20和第二壳体30之间。第一端盖组件60和第二端盖组件70分别设置于第一壳体20和第二壳体30的远离彼此的开口处。
第一壳体20和第二壳体30内分别填充电解液。第一电极组件40和第二电极组件50均可以由极性相反的第一极片和第二极片层叠或卷绕形成,并且通常在第一极片与第二极片之间设有隔膜。第一极片和第二极片涂覆有涂覆的部分构成第一电极组件40和第二电极组件50的主体部,第一极片和第二极片未涂覆的部分各自构成两种极性相反的极耳。第一电极组件40上的第一极耳和第二电极组件50上的第二极耳通过端盖组件10实现电连接,第一电极组件40的另一极耳与第一端盖组件60上的端子连接,第二电极组件50的另一极耳与第二端盖组件70上的端子连接。
第一壳体20和第二壳体30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,第一壳体20和第二壳体30的形状可以根据第一电极组件40和第二电极组件50的具体形状和尺寸大小来确定。第一壳体20和第二壳体30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。
为了能够更清楚地理解本申请电池单体的改进原理,首先对端盖组件的结构进行详细说明。
参考图7至图9所示,在本申请的一些实施例中,端盖组件10包括第一盖板1、第二盖板2、第一绝缘件3和防转装置4,第一盖板1用于封闭第一壳体20,第一壳体20用于容纳第一电极组件40,第二盖板2用于封闭第二壳体30,第二壳体30用于容纳第二电极组件50,第二盖板2与第一盖板1沿第一方向相对设置,以用于使第一盖板1所封闭的第一壳体20与第二盖板2所封闭的第二壳体30沿第一方向排布,第一绝缘件3设置于第一盖板1和第二盖板2之间,防转装置4设置于第一绝缘件3和第一盖板1之间以及第一绝缘件3和第二盖板2之间,以防止第一绝缘件3和第一盖板1之间以及第一绝缘件3和第二盖板2之间发生相对转动。
该实施例中,通过第一绝缘件3和第一盖板1之间以及第一绝缘件3和第二盖板2之间设置防转装置4,可以防止第一绝缘件3和第一盖板1的相对转动以及第一绝缘件3和第二盖板2的相对转动,保持第一绝缘件3和第一盖板1之间以及第一绝缘件3和第二盖板2之间的相对稳定性,即保持第一盖板1和第二盖板2之间的相对稳定性,进而提高端盖组件和装配有该端盖组件的电池单体的抗扭转能力,提高电池单体的结构稳定性。
设置于第一绝缘件3和第一盖板1之间的防转装置4,可以防止第一绝缘件3和第一盖板1的相对转动。设置于第一绝缘件3和第二盖板2之间的防转装置4,可以防止第一绝缘件3和第二盖板2的相对转动。在第一绝缘件3和第一盖板1之间的相对转动以及第一绝缘件3和第二盖板2之间的相对转动均在一定程度上被限制后,第一盖板1和第二盖板2之间的抗扭转能力也得到了提高,与第一盖板1连接的第一壳体20和与第二盖板2连接的第二壳体30之间的抗扭转能力也得到了提高,从而有效提高整个电池单体的抗扭转能力,改善电池单体的质量。
其中,第一盖板1用于封闭第一壳体20,第一盖板1和第一壳体20形成基本封闭的空间,该空间内可以容纳第一电极组件40、电解液及其他部件。第二盖板2用于封闭第二壳体30,第二盖板2和第二壳体30形成基本封闭的空间,该空间内可以容纳第二电极组件50、电解液及其他部件。
第一壳体20和第二壳体30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,第一壳体20和第二壳体30的形状和尺寸大小可以根据第一电极组件40和第二电极组件50的具体形状和尺寸大小来确定。第一壳体20和第二壳体30的形状可以相同,也可以不同。第一壳体20和第二壳体30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。
第一盖板1和第二盖板2的形状和尺寸大小可以有多种选择,比如可以为圆形、方形、五边形或者六边形等。具体地,第一盖板1和第二盖板2的形状和尺寸大小可以根据第一壳体20和第二壳体30的形状和尺寸大小来确定。第一盖板1和第二盖板2的形状可以相同,也可以不同。第一盖板1和第二盖板2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。
第一绝缘件3的形状和尺寸大小也可以有多种选择,比如可以为圆形、方形、五边形或者六边形等。第一绝缘件3的形状和尺寸大小与第一盖板1和第二盖板2的形状和尺寸大小可以相同,也可以不同。第一绝缘件3的材质可以是多种,比如,塑料、橡胶、陶瓷等,本申请实施例对此不作特殊限制。
第一绝缘件3设置于第一盖板1和第二盖板2之间,第一盖板1在第一绝缘件3的正投影面积可以大于、小于或等于第一绝缘件3的表面积。第二盖板2在第一绝缘件3的正投影面积可以大于、小于或等于第一绝缘件3的表面积。
第一绝缘件3的两侧可以分别与第一盖板1和第二盖板2接触;或者,第一绝缘件3的两侧分别与第一盖板1和第二盖板2之间具有间隙,该间隙内可以分别布置有其他部件。
防转装置4的具体结构可以有多种选择,下面结合几个实施例进行说明。
如图7至图9所示,在一些实施例中,防转装置4包括防转部件41、设置于第一盖板1的第一凹槽42、设置于第二盖板2的第二凹槽43,防转部件41设置于第一绝缘件3上,且防转部件41包括凸出于第一绝缘件3并至少部分插入第一凹槽42的第一凸起部411以及凸出于第一绝缘件3并至少部分插入第二凹槽43的第二凸起部412。
通过设置第一凸起部411,并使第一凸起部411的至少部分插入第一凹槽42中,可以用于防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动;通过设置第二凸起部412,并使第二凸起部412的至少部分插入第二凹槽43中,可以用于防止第一绝缘件3和第二盖板2发生相对转动。
其中,第一凸起部411的形状与第一凹槽42的形状相互配合,第二凸起部412的形状与第二凹槽43的形状相互配合。
该实施例中,第一凸起部411、第一凹槽42、第二凸起部412和第二凹槽43的数量可以有多种选择。第一凸起部411和第一凹槽42的数量相等,比如可以为一个、两个或多个。第二凸起部412和第二凹槽43的数量相等,比如可以为一个、两个或多个。第一凸起部411和第一凹槽42的数量与第二凸起部412和第二凹槽43的数量可以相同,也可以不同。
在一些实施例中,第一凸起部411与第一凹槽42之间为非转动配合,以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动;第二凸起部412与第二凹槽43之间为非转动配合,以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动。比如,第一凸起部411为方形结构,第一凹槽42为方形槽;第二凸起部412为方形结构,第二凹槽43为方形槽。
在其他实施例中,第一凸起部411和第二凸起部412还可以为三棱柱、五棱柱等形状,对应地第一凹槽42和第二凹槽43为三角形槽或者五边形槽等。
在一些实施例中,第一凸起部411与第一凹槽42的数量均为至少两个,以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动;第二凸起部412与第二凹槽43的数量均为至少两个,以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动。
在一些实施例中,端盖组件10还包括连接柱51,第一盖板1设有第一通孔11,第二盖板2设有第二通孔21,第一绝缘件3设有第三通孔31,连接柱51依次穿过第一通孔11、第三通孔31和第二通孔21,以用于使设置于第一壳体20内的第一电极组件40和设置于第二壳体30内的第二电极组件50电连接,第一凸起部411与第一凹槽42的数量均为一个,由于第一凸起部411的转动轴线和连接柱51的转动轴线不共线,因此这样也可以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动;第二凸起部412与第二凹槽43的数量均为一个,由于第二凸起部412的转动轴线和连接柱51的转动轴线不共线,因此也可以防止第一绝缘件3和第一盖板1发生相对转动。
当然,在一些实施例中,在包括连接柱51的前提下,第一凸起部411与第一凹槽42的数量以及第二凸起部412与第二凹槽43的数量也可以为两个或多个,以提高防转效果。
如图9所示,在一些实施例中,防转装置4的数量为两个,第一绝缘件3的第一截面呈方形,两个防转装置4在第一截面上的投影间隔地位于第一截面的对角线上。
其中,第一截面为经过第一绝缘件3的面。具体地,第一截面可以有多种选择,该实施例中呈方形的第一截面作为参考面,在该参考面上,两个防转装置4的投影间隔地位于该方形的参考面的对角线上。比如,在第一绝缘件3为方形的板状结构时,第一截面可以为第一绝缘件3的靠近第一盖板1的外表面,也可以为第一绝缘件3的靠近第二盖板2的外表面,还可以为位于第一绝缘件3的靠近第一盖板1的外表面和第一绝缘件3的靠近第二盖板2的外表面之间且与第一绝缘件3的靠近第一盖板1的外表面和第一绝缘件3的靠近第二盖板2的外表面平行的面。
通过设置两个防转装置4,可以进一步提高端盖组件10的抗扭转能力。在第一绝缘件3的第一截面呈方形时,将两个防转装置4在第一截面上的投影设置为间隔地位于第一截面的对角线上,可以进一步提升抗扭转能力。
在一些实施例中,端盖组件还包括连接柱51,第一盖板1设有第一通孔11,第二盖板2设有第二通孔21,第一绝缘件3设有第三通孔31,连接柱51依次穿过第一通孔11、第三通孔31和第二通孔21,以使设置于第一壳体20内的第一电极组件40和设置于第二壳体30内的第二电极组件50之间实现电连接,两个防转装置4和连接柱51在第一截面上的投影共线。
通过将两个防转装置4和连接柱51在第一截面上的投影设置为共线,可以进一步提升端盖组件10的抗扭转能力。
在一些实施例中,第一凸起部411和第一绝缘件3一体成型;和/或,第二凸起部412和第一绝缘件3一体成型。
该实施例可以省略将第一凸起部411和第一绝缘件3以及第二凸起部412和第一绝缘件3分别连接的步骤,可以简化组装步骤,提高组装效率。
在一些实施例中,第一绝缘件3上开设有安装孔44,防转部件41还包括插设于安装孔44中的中间部413,第一凸起部411、第二凸起部412及中间部413一体成型。
该实施例中,通过将第一凸起部411、第二凸起部412及中间部413设置为一体成型,可以使防转部件41作为一个整体的独立部件,便于防转部件41的单独制造,还可以避免将其分隔为第一凸起部411和第二凸起部412而带来的零部件数量较多和安装复杂的问题。
如图13和图17所示,在一些实施例中,防转部件41呈圆柱体形状,防转部件41的直径D2与安装孔44的直径D3的比值为0.8~1。
比如,D2与D3的比值可以为0.8、0.82、0.84、0.86、0.88、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1等。
经发明人大量实验表明,该实施例中,在D2与D3的比值小于0.8时,防转部件41和安装孔44的孔壁之间的间隙较大,在防转部件41受到扭转力时,防转部件41会有一定的位移,进而可能会导致装配有该端盖组件的电池单体和电池包中的其他部件发生干涉。在D2与D3的比值大于1时,此时防转部件41和安装孔44的孔壁之间相当于无间隙甚至达到过盈配合,这会导致防转部件41无法装配到安装孔44、第一凹槽42或第二凹槽43中。
在一些实施例中,防转部件41的直径D2可以为0.5~30。
比如,防转部件41的直径D2可以为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30等。
在一些实施例中,安装孔44的直径D3可以为0.7~35。
比如,安装孔44的直径D3可以为0.7、1、2、4、4.1、4.2、4.5、4.8、5、5.1、5.5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、31、32、33、34、35等。
如下表1所示,为D2与D3的比值不满足0.8~1的对比例01至06和D2与D3的比值满足0.8~1的实施例01至03的对比结果。
表1对比例02至06和实施例01至03的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例01至03中,防转部件41和安装孔44之间的间隙较大,在使用过程中,防转部件41在安装孔44中会发生扭动和移动,从而影响防转效果。
在对比例04至06中,防转部件41和安装孔44之间存在过盈,会导致防转部件41无法装配到安装孔44中的情况,从而影响防转效果。
而在实施例01至03中,防转部件41的直径D2与安装孔44的直径D3的比值满足0.8~1,因此防转部件41和安装孔44之间的配合适当,防转效果较好。
在一些实施例中,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H的比值为1.5~1300。
比如,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H的比值可以为1.5、1.6、1.8、2.0、10、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300等。
经发明人大量实验表明,该实施例中,V与H的比值小于1.5时,会使第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的部分的直径过小或第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H太高,进而影响第一凸起部411自身的结构强度。而在V与H的比值大于1300时,则会使第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度太矮,进而防扭转的效果不好,而且此时第一凸起部411容易从第一凹槽42或第二凹槽44中滑出。
在一些实施例中,第一凸起部411的体积V可以为6~13000。
比如,第一凸起部411的体积V可以为6、8、10、100、500、1000、2000、4000、6000、8000、10000、11000、12000、13000等。
在一些实施例中,第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H可以为1~10。
比如,第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。
如下表2所示,为V与H的比值不满足1.5~1300的对比例11至16和V与H的比值满足1.5~1300的实施例11至14的对比结果。
表2对比例11至16和实施例11至14的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例11至13中,第一凸起部411占用的高度空间较大,因此会影响电池单体的能量密度;而且,第一凸起部411的防转直径较小,强度较低,可承受的扭力极限值为1N·m,此时第一凸起部411极易断裂,防转效果不佳。
在对比例14至16中,第一凸起部411占用的长宽空间较大,也会影响电池单体的能量密度;而且,第一凸起部411的防转直径过大,高度较低,高宽比小,可承受的扭力极限值为2N·m,此时第一凸起部411极易从第一凹槽42中滑出,防转效果不佳。
而在实施例11至14中,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H的比值满足1.5~1300,高宽比合适,可承受的扭力满足需求,第一凸起部411既不容易断裂,也不容易从第一凹槽42中滑出,因此防转效果较好。
在一些实施例中,第二凸起部412的体积V与第二凸起部412凸出于第一绝缘件3的凸出高度H的比值也可以设置为1.5~1300。
在一些实施例中,端盖组件10还包括连接柱51,第一盖板1设有第一通孔11,第二盖板2设有第二通孔21,第一绝缘件3设有第三通孔31,连接柱51依次穿过第一通孔11、第三通孔31和第二通孔21,以用于电连接设置于第一壳体20内的第一电极组件40和设置于第二壳体30内的第二电极组件50。
该实施例通过设置连接柱51,实现了设置于第一壳体20内的第一电极组件40和设置于第二壳体30内的第二电极组件50之间的电连接。而且,该连接柱51还可以与防转装置4配合实现防止第一绝缘件3和第一盖板1以及第一绝缘件3和第二盖板2发生相对转动的作用。
在一些实施例中,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者与连接柱51之间的间隔距离为d,连接柱51的直径为D1;其中,d与D1的比值为0.5~20。
比如,d与D1的比值可以为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等。
经发明人大量实验表明,该实施例中,d与D1的比值控制在0.5-20之间,可以实现较佳的抗扭转能力。在d与D1的比值小于0.5时,说明第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者距离连接柱51较近,从扭矩公式T=F*L(T为扭矩,F为受力,L为扭矩)可知,当防转部件45的受力一定的情况下,距离L越短,抗扭转能力T越差。在d与D1的比值大于20时,说明第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者距离连接柱51较远,此时第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者太靠近第一绝缘件3的边缘,会导致第一凹槽42和第二凹槽43的局部壁厚太薄,强度不佳。
该实施例包括三种情况,一是,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411与连接柱51之间的间隔距离为d1,连接柱51的直径为D1;其中,d1与D1的比值为0.5~20;二是,连接柱51呈圆柱体形状,第二凸起部412与连接柱51之间的间隔距离为d2,连接柱51的直径为D1;其中,d2与D1的比值为0.5~20;三是,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411与连接柱51之间的间隔距离为d1,连接柱51的直径为D1;其中,d1与D1的比值为0.5~20;且第二凸起部412与连接柱51之间的间隔距离为d2,连接柱51的直径为D1;其中,d2与D1的比值为0.5~20。
在一些实施例中,第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者与连接柱51之间的间隔距离d可以为1~600。
比如,d可以为1、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600等。
在一些实施例中,连接柱51的直径D1可以为1~30。
比如,D1可以为1、2、5、7、19、12、15、17、20、22、25、27、30等。
以第一凸起部411为例,如下表3所示,为d与D1的比值不满足0.5~20的对比例31至36和d与D1的比值满足0.5~20的实施例31至34的对比结果。
表3对比例31至36和实施例31至34的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例31至33中,第一凸起部411距离连接柱51较近,根据扭矩公式T=F*L可知,此时第一凸起部411容易从第一凹槽42中滑出,防转效果不佳。
在对比例34至36中,第一凸起部411距离连接柱51较远,此时,第一凸起部411太靠近边缘,会导致第一凹槽42的局部壁厚太薄,强度不佳;而且,力臂较长,此时第一凸起部411的可承受的扭力极限值为2.5N·m,第一绝缘件3的中部可能会发生变形,防转效果不佳。
而在实施例31至34中,第一凸起部411与连接柱51之间的间隔距离d与连接柱51的D1的比值满足0.5~20,力臂长度合适,防转效果好。
在一些实施例中,第一凸起部411和第二凸起部412呈圆柱体形状。
该实施例中,通过将第一凸起部411和第二凸起部412均设置为圆柱体形状,可以方便第一凸起部411和第二凸起部412的制造和装配。
在其他实施例中,第一凸起部411和第二凸起部412也可以为方形或者三棱柱等其他形状。
在一些实施例中,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者的直径为D2,连接柱51的直径为D1;其中,D2与D1比值为0.01~0.98。
比如,D2与D1比值可以为0.01、0.03、0.05、0.07、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98等。
经发明人大量实验表明,在该实施例中,D2与D1的比值小于0.01时,第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者的直径较小,抗扭转的效果较差。D2与D1的比值大于0.98时,第一凸起部411及第二凸起部412两者中的至少一者的直径较大,占用空间较大,会减小其他部件的空间,还会导致设置有安装孔44的第一绝缘件3、设置有第一凹槽42的第一盖板1和设置有第二凹槽43的第二盖板2的局部强度不足。
该实施例包括三种情况,一是,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411的直径为D21,连接柱51的直径为D1;其中,D21与D1比值为0.01~0.98;二是,连接柱51呈圆柱体形状,第二凸起部412的直径为D22,连接柱51的直径为D1;其中,D22与D1比值为0.01~0.98;三是,连接柱51呈圆柱体形状,第一凸起部411的直径为D21,连接柱51的直径为D1;其中,D21与D1比值为0.01~0.98;且第二凸起部412的直径为D22,连接柱51的直径为D1;其中,D22与D1比值为0.01~0.98。
以第一凸起部411为例,如下表4所示,为D2与D1的比值不满足0.01~0.98的对比例41至46和D2与D1的比值满足0.01~0.98的实施例41至44的对比结果。
表4对比例41至46和实施例41至44的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例41至43中,第一凸起部411的直径较小,扭力差,连接柱51的直径过大,占用空间;第一凸起部411可承受的扭力极限值为较小,第一凸起部411的局部可能会发生开裂,防转效果差。
在对比例44至46中,第一凸起部411的直径较大,占用空间大,会导致对应的第一凹槽42的局部强度不足,此时,第一凸起部411可承受的扭力极限值较小,第一绝缘件3局部开裂的风险较大,防转效果不佳。
而在实施例41至44中,第一凸起部411的直径D2与连接柱51的直径D1的比值满足0.01~0.98,因此第一绝缘件3和第一凸起部411的开裂风险较小,防转效果较好。
在一些实施例中,第一凸起部411的直径D2与第一凸起部411的凸出高度H的比值为0.1~10。
比如,第一凸起部411的直径D2与第一凸起部411的凸出高度H的比值可以为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等。
经发明人大量实验表明,在该实施例中,D2与H的比值小于0.1时,第一凸起部411的直径过小或第一凸起部411的凸出高度太高,会降低第一凸起部411自身的结构强度。D2与H的比值大于10时,则会使第一凸起部411的凸出高度太矮,防扭转效果不好,而且此时第一凸起部411容易从第一凹槽42中滑出。
如下表5所示,为D2与H的比值不满足0.1~10的对比例51至56和D2与H的比值满足0.1~10的实施例51至54的对比结果。
表5对比例51至56和实施例51至54的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例51至53中,第一凸起部411占用的高度空间较大,会影响电池单体的能量密度;且第一凸起部411的直径过小,强度低,可承受的扭力极限值较小,第一凸起部411具有较大的断裂风险,防转效果不佳。
在对比例54至56中,第一凸起部411的高度较矮,第一凸起部411可承受的扭力极限值较小,第一凸起部411容易从第一凹槽42中滑出,防转效果不佳。
而在实施例51至54中,第一凸起部411的直径和高度大小合适,既没有断裂风险,也不容易从第一凹槽42中滑出,因此防转效果较好。
在一些实施例中,第二凸起部412的直径D2与第一凸起部411的凸出高度H的比值也可以设置为0.1~10。
在一些实施例中,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411的直径D2的比值为2~400。
比如,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411的直径D2的比值可以为2、5、10、20、40、60、80、100、150、200、250、300、350、400等。
经发明人大量实验表明,在该实施例中,V与D2的比值小于2时,会使第一凸起部411的凸出高度太矮,防扭转效果不好,而且此时第一凸起部411容易从第一凹槽42中滑出。而V与D2的比值大于400时,则会使第一凸起部411的直径过小或第一凸起部411的凸出高度太高,降低第一凸起部411自身的结构强度。
如下表6所示,为V与D2的比值不满足2~400的对比例61至66和V与D2的比值满足2~400的实施例61至64的对比结果。
表6对比例61至66和实施例61至64的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例61至63中,第一凸起部411的高度太矮,防扭转效果不好,且第一凸起部411的容易从第一凹槽42中滑出,防转效果不佳。
在对比例64和65中,第一凸起部411的防转高度太高,第一凸起部411可承受的扭力极限值为较小,第一凸起部411具有较大的断裂风险,防转效果不佳;在对比例66中,第一凸起部411占用的高度空间较大,影响电池单体的能量密度。
而在实施例61至64中,第一凸起部411的高度和体积大小合适,既没有断裂风险,也不容易从第一凹槽42中滑出,因此防转效果较好。
在一些实施例中,第二凸起部412的体积V与第二凸起部412的直径D2的比值也可以设置为2~400。
在一些实施例中,第一绝缘件3呈方形结构,在第一绝缘件3的长度方向上,防转部件41两者中的至少一者和连接柱51的间隔距离为L;在第一绝缘件3的宽度方向上,防转部件41和连接柱51的间隔距离为W;其中,W与L的比值大于或等于0.01。
比如,W与L的比值可以为0.01、1、2、5、8、10等。
经发明人大量实验表明,该实施例中,在W与L的比值小于0.01时,防转部件41与连接柱51接近于位于同一水平线上,此时的抗扭转效果较差。
在一些实施例中,在第一绝缘件3的长度方向上,防转部件41两者中的至少一者和连接柱51的间隔距离L可以为0.2~500。
比如,L可以为0.2、0.5、0.8、1、2、5、8、10、50、80、100、200、300、400、500等。
在一些实施例中,在第一绝缘件3的宽度方向上,防转部件41和连接柱51的间隔距离W可以为0.2~500。
比如,W可以为0.2、0.5、0.8、1、2、5、8、10、50、80、100、200、300、400、500等。
如下表7所示,为W与L的比值小于0.01的对比例71至73和W与L的比值大于或等于0.01的实施例71至73的对比结果。
表7对比例71至73和实施例71至73的对比结果
在上表的对比例和实施例中,第一绝缘件3采用PP材料(Polypropylene,聚丙烯)制成,防转部件41采用陶瓷材料制成,第一盖板1和第二盖板2采用铝制成。
根据上述表格中的数据可知,在对比例71至73中,W与L的比值小于0.01,防转部件41可承受的扭力极限值较小,防转部件41容易断裂;而在实施例71至73中,W与L的比值均大于0.01,防转部件41可承受的扭力极限值较大,可见,在W与L的比值大于0.01时,防转部件41可承受的扭力极限值明显增大,因此防转效果显著提升。
如图7和图8所示,在一些实施例中,端盖组件10还包括第一导电件5和第二导电件6,第二导电件6设置于第二盖板2的远离第一绝缘件3的一侧,第一导电件5包括连接柱51和限位部52,限位部52设置于第一盖板1的远离第一绝缘件3的一侧,第一盖板1设有第一通孔11,第二盖板2设有第二通孔21,第一绝缘件3设有第三通孔31,连接柱51依次穿过第一通孔11、第三通孔31和第二通孔21并与第二导电件6连接,限位部52用于限制第一导电件5沿第一通孔11的轴线方向运动。
该实施例中,通过第一导电件5和第二导电件6实现了第一壳体20中的第一电极组件40和第二壳体30中的第二电极组件50之间的电连接。
在一些实施例中,第二导电件6设有第四通孔61,连接柱51穿过第四通孔61实现第一导电件5和第二导电件6的连接。
在一些实施例中,端盖组件10还包括第二绝缘件7和第三绝缘件8,第二绝缘件7设置于第一盖板1和限位部52之间,第三绝缘件8设置于第二盖板2和第二导电件6之间,第二绝缘件7设有第五通孔71,第三绝缘件8设有第六通孔81,连接柱51穿过第五通孔71和第六通孔81。
该实施例中,通过第二绝缘件7,可以电隔离第一盖板1和第一导电件5的限位部52;通过第三绝缘件8,可以电隔离第二盖板2和第二导电件6。
在一些实施例中,端盖组件10还包括第一密封件91,第一密封件91设置于限位部52和第二绝缘件7之间,第一密封件91设有第七通孔,连接柱51穿过第七通孔,第一密封件91沿轴向嵌入第五通孔71和第一通孔11中,以隔离第一盖板1和限位部52以及第一盖板1和连接柱51;和/或,还包括第二密封件92,第二密封件92设置于第二导电件6和第三绝缘件8之间,第二密封件92设有第八通孔,连接柱51穿过第八通孔,第二密封件92沿轴向嵌入第六通孔81和第二通孔21中,以隔离第二盖板2和第二导电件6以及第二盖板2和连接柱51。
该实施例中,通过设置第一密封件91,可以在轴向方向上使第一导电件5的限位部52和第二绝缘件7之间的紧密连接,在轴向方向上隔离第一导电件5的限位部52和第一盖板1,以及在径向方向上隔离第一盖板1和第一导电件5的连接柱51。通过设置第二密封件92,则可以在轴向方向上使第二导电件6和第三绝缘件8之间的紧密连接,在轴向方向上隔离第二导电件6和第二盖板2,以及在径向方向上隔离第二盖板2和第一导电件5的连接柱51。
下面结合附图3至图17对本申请提供的电池单体和端盖组件的实施例进行说明。
如图3至图6所示,电池单体包括端盖组件10、第一壳体20、第二壳体30、第一电极组件40、第二电极组件50、第一端盖组件60和第二端盖组件70。
第一壳体20和第二壳体30均具有开口,第一电极组件40容纳于第一壳体20的内部,第二电极组件50容纳于第二壳体30的内部。
第一壳体20的开口和第二壳体30的开口相对设置,端盖组件10设置于第一壳体20和第二壳体30之间。第一端盖组件60和第二端盖组件70分别设置于第一壳体20和第二壳体30的远离彼此的开口的一端。
第一壳体20和第二壳体30均为方形的壳体。
如图7和图8所示,端盖组件包括第一盖板1、第二盖板2、第一绝缘件3、防转装置4、第一导电件5、第二导电件6、第二绝缘件7、第三绝缘件8、第一密封件91和第二密封件92。
第一绝缘件3设置于第一盖板1和第二盖板2之间,以使第一盖板1和第二盖板2相绝缘。
第二绝缘件7设置于第一盖板1的远离第一绝缘件3的一侧,第三绝缘件8设置于第二盖板2的远离第一绝缘件3的一侧。第一导电件5包括连接柱51和限位部52,限位部52设置于第二绝缘件7的远离第一盖板1的一侧,连接柱51连接于限位部52的靠近第二绝缘件7的一侧。第二导电件6设置于第三绝缘件8的远离第二盖板2的一侧。
第一盖板1设有第一通孔11,第二盖板2设有第二通孔21,第一绝缘件3设有第三通孔31,第二导电件6设有第四通孔61,第二绝缘件7设有第五通孔71,第三绝缘件8设有第六通孔81,第一密封件91设有第七通孔,第二密封件92设有第八通孔,连接柱51依次穿过第七通孔、第五通孔71、第一通孔11、第三通孔31、第二通孔21、第六通孔81、第八通孔和第四通孔61以与第二导电件6连接,限位部52用于限制第一导电件5沿第一通孔11的轴线方向运动。
第一盖板1、第二盖板2、第一绝缘件3、第一导电件5的限位部52、第二导电件6、第二绝缘件7和第三绝缘件8均为方形形状。
第一壳体20中的第一电极组件40和第二壳体30中的第二电极组件50通过第一导电件5和第二导电件6实现电连接。
第一密封件91设置于限位部52和第二绝缘件7之间,可以在轴向方向上使第一导电件5的限位部52和第二绝缘件7之间的紧密连接,在轴向方向上隔离第一导电件5的限位部52和第一盖板1,以及在径向方向上隔离第一盖板1和第一导电件5的连接柱51。第二密封件92设置于第二导电件6和第三绝缘件8之间,可以在轴向方向上使第二导电件6和第三绝缘件8之间的紧密连接,在轴向方向上隔离第二导电件6和第二盖板2,以及在径向方向上隔离第二盖板2和第一导电件5的连接柱51。
防转装置4包括防转部件41、第一凹槽42和第二凹槽43。
防转部件41包括第一凸起部411、第二凸起部412和连接于第一凸起部411和第二凸起部412之间的中间部413。第一凹槽42设置于第一盖板1上,且开口朝向第一绝缘件3。第二凹槽43设置于第二盖板2上,且开口朝向第一绝缘件3。
第一绝缘件3上设有安装孔44,防转部件41安装于安装孔44中,且第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的靠近第一盖板1的表面,第二凸起部412凸出于第一绝缘件3的靠近第二盖板2的表面,第一凸起部411插入第一凹槽42中,第二凸起部412插入第二凹槽43中。
如图9所示,第三通孔31的两侧分别设有防转部件41,防转部件41的第一凸起部411和第二凸起部412分别从第一绝缘件3的两侧凸出。
如图10至图12所示,两个防转部件41均没有设置在第一绝缘件3的横向中线上。
如图13所示,第二凸起部412凸出于第一绝缘件3的高度为H。
如图14和图15所示,两个防转部件的中心和第三通孔31在同一条直线上,且该直线相对于第一绝缘件3的横向中线倾斜。
如图16和图17所示,连接柱51的直径为D1,连接柱51与右侧的第一凸起部411之间的距离为d,连接柱51与右侧的第一凸起部411之间在长度方向上的距离为L,连接柱51与右侧的第一凸起部411之间在宽度方向上的距离为W,第一凸起部411的直径为D2,第一绝缘件3上安装孔44的直径为D3。
在该实施例中,第一凸起部411的体积V与第一凸起部411凸出于第一绝缘件3的凸出高度H的比值为1.5~1300。防转部件41的直径D2与安装孔44的直径D3的比值为0.8~1。第一凸起部411与连接柱51之间的间隔距离d与连接柱51的直径为D1的比值为0.5~20。第一凸起部411的直径D2与连接柱51的直径为D1的比值为0.01~0.98。第一凸起部411的直径D2与第一凸起部411的凸出高度H的比值为0.1~10。第一凸起部411的体积V与第一凸起部411的直径D2的比值为2~400。距离W与距离L的比值大于或等于0.01。
本申请提供的端盖组件实施例的抗扭转能力较高,能够有效防止第一绝缘件和第一盖板之间以及第一绝缘件和第二盖板之间发生相对转动,进而提高第一盖板和第二盖板之间的抗扭转能力,从而提升整个电池单体的抗扭转能力,避免电池单体发生漏液等危险事故,提高电池单体的安全性能。
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 (16)
1.一种端盖组件(10),包括:
第一盖板(1),用于封闭第一壳体(20);
第二盖板(2),用于封闭第二壳体(30),所述第二盖板(2)与所述第一盖板(1)沿第一方向相对设置;
第一绝缘件(3),设置于所述第一盖板(1)和所述第二盖板(2)之间;和
防转装置(4),设置于所述第一绝缘件(3)和所述第一盖板(1)之间以及所述第一绝缘件(3)和所述第二盖板(2)之间,以防止所述第一绝缘件(3)和所述第一盖板(1)之间相对转动以及所述第一绝缘件(3)和所述第二盖板(2)之间相对转动。
2.根据权利要求1所述的端盖组件(10),其中,所述防转装置(4)包括防转部件(41)、设置于所述第一盖板(1)的第一凹槽(42)、设置于所述第二盖板(2)的第二凹槽(43),所述防转部件(41)设置于所述第一绝缘件(3)上,且所述防转部件(41)包括凸出于所述第一绝缘件(3)并至少部分插入所述第一凹槽(42)的第一凸起部(411)以及凸出于所述第一绝缘件(3)并至少部分插入所述第二凹槽(43)的第二凸起部(412)。
3.根据权利要求2所述的端盖组件(10),其中,所述第一凸起部(411)和所述第一绝缘件(3)一体成型;和/或,所述第二凸起部(412)和所述第一绝缘件(3)一体成型。
4.根据权利要求2所述的端盖组件(10),其中,所述第一绝缘件(3)上开设有安装孔(44),所述防转部件(41)还包括插设于所述安装孔(44)中的中间部(413),所述第一凸起部(411)、第二凸起部(412)及所述中间部(413)一体成型。
5.根据权利要求4所述的端盖组件(10),其中,所述防转部件(41)呈圆柱体形状,所述防转部件(41)的直径D2与所述安装孔(44)的直径D3的比值为0.8~1。
6.根据权利要求2所述的端盖组件(10),其中,所述第一凸起部(411)的体积V与所述第一凸起部(411)凸出于所述第一绝缘件(3)的凸出高度H的比值为1.5~1300。
7.根据权利要求2所述的端盖组件(10),还包括连接柱(51),所述第一盖板(1)设有第一通孔(11),所述第二盖板(2)设有第二通孔(21),所述第一绝缘件(3)设有第三通孔(31),所述连接柱(51)依次穿过所述第一通孔(11)、所述第三通孔(31)和所述第二通孔(21),以用于电连接设置于所述第一壳体(20)内的第一电极组件(40)和设置于所述第二壳体(30)内的第二电极组件(50)。
8.根据权利要求7所述的端盖组件(10),其中,所述连接柱(51)呈圆柱体形状,所述第一凸起部(411)及所述第二凸起部(412)两者中的至少一者与所述连接柱(51)之间的间隔距离为d,所述连接柱(51)的直径为D1;其中,d与D1的比值为0.5~20。
9.根据权利要求7所述的端盖组件(10),其中,所述连接柱(51)呈圆柱体形状,所述第一凸起部(411)及所述第二凸起部(412)两者中的至少一者的直径为D2,所述连接柱(51)的直径为D1;其中,D2与D1比值为0.01~0.98。
10.根据权利要求2至9任一项所述的端盖组件(10),其中,所述第一凸起部(411)和所述第二凸起部(412)呈圆柱体形状。
11.根据权利要求10所述的端盖组件(10),其中,所述第一凸起部(411)的直径D2与所述第一凸起部(411)的凸出高度H的比值为0.1~10。
12.根据权利要求10所述的端盖组件(10),其中,所述第一凸起部(411)的体积V与所述第一凸起部(411)的直径D2的比值为2~400。
13.根据权利要求7所述的端盖组件(10),其中,所述第一绝缘件(3)呈方形结构,在所述第一绝缘件(3)的长度方向上,所述防转部件(41)和所述连接柱(51)的间隔距离为L;在所述第一绝缘件(3)的宽度方向上,所述防转部件(41)和所述连接柱(51)的间隔距离为W;其中,W与L的比值大于或等于0.01。
14.一种电池单体(101),包括如权利要求1至13任一项所述的端盖组件(10)。
15.一种电池(100),包括箱体本体(102)和如权利要求14所述的电池单体(101),所述电池单体(101)设置于所述箱体本体(102)中,所述电池单体(101)用以提供电能。
16.一种用电装置,包括如权利要求14所述的电池单体(101),所述电池单体(101)用于向所述用电装置供应电能;或者,包括如权利要求15所述的电池(100),所述电池(100)用于向所述用电装置供应电能。
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