CN219180708U - 盖板组件、储能装置和车辆 - Google Patents

Abstract

一种盖板组件、储能装置和车辆，盖板组件包括盖板、弹性件和固定件，盖板开设有贯穿盖板的泄压孔；弹性件与盖板相接触并封闭泄压孔；固定件连接盖板，并固定弹性件至盖板上；泄压孔内的气压大于外部空间的气压时，弹性件发生弹性变形以使泄压孔和外部空间导通。上述盖板组件具有单向泄压功能，能够及时进行储能装置内部的压力释放。

Description

盖板组件、储能装置和车辆

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体涉及一种盖板组件、储能装置和车辆。

背景技术

随着电动汽车的普及，储能装置的安全性越来越受到关注。现有储能装置大多为锂离子电子，而锂离子电池在某些场景下，内部会产生气体，造成储能装置膨胀鼓包，从而导致爆炸。所以，储能装置内部压力过大时，需要进行泄压，防止意外的发生。现有的设计是，在储能装置上设置防爆阀，防爆阀开启后泄压，但是防爆阀为一次性阀门，且在防爆阀开启后储能装置就报废了，导致整个电池包的失效。

但是大多数情况下，储能装置内部气压上升缓慢，无需利用防爆阀进行泄压，仅需缓慢导出气体，且不引入外部气体至储能装置内即可。所以如何实现储能装置的泄压，且不影响到储能装置的正常使用成为了关键问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种盖板组件、储能装置和车辆，上述盖板组件具有单向泄压功能，能够及时进行储能装置内部的压力释放。

为实现本申请的目的，本申请提供了如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种盖板组件，用于储能装置中，包括盖板、弹性件和固定件，盖板开设有贯穿所述盖板的泄压孔；弹性件与所述盖板相接触并封闭所述泄压孔；固定件连接所述盖板，并固定所述弹性件至所述盖板上；所述泄压孔内的气压大于外部空间的气压时，所述弹性件发生弹性变形以使所述泄压孔和外部空间导通。

一种实施方式中，所述弹性件位于所述盖板朝向外部空空间的一面，所述弹性件发生弹性变形后，所述弹性件至少部分与所述盖板之间保持间隔距离以形成气流通道，所述泄压孔内的气体通过所述气流通道排放到外部空间。

一种实施方式中，所述盖板朝向所述弹性件的一面形成有凹槽，所述凹槽与所述泄压孔连通，所述弹性件至少部分填充所述凹槽，所述弹性件发生弹性变形后，所述弹性件自所述凹槽脱出，所述凹槽的内腔形成所述气流通道。

一种实施方式中，所述固定件包括固定板和焊接部，所述固定板位于所述弹性件背向所述盖板的一侧，所述固定板通过所述焊接部与所述盖板焊接。

一种实施方式中，所述焊接部的数量为多个，且呈环阵分布，相邻两个所述焊接部之间具有间隔距离。

一种实施方式中，所述盖板包括第一配合部，所述固定件包括第二配合部，所述固定件和所述盖板通过所述第一配合部和所述第二配合部可拆卸连接。

一种实施方式中，所述盖板还包括防爆阀、正极端子和负极端子，所述防爆阀位于所述正极端子和所述负极端子之间，所述泄压孔位于所述正极端子或所述负极端子远离所述泄压孔的一端。

一种实施方式中，所述盖板包括正极盖板和负极盖板，所述正极端子和所述泄压孔位于所述正极盖板，所述负极端子和所述防爆阀位于所述负极盖板；或所述正极端子和所述防爆阀位于所述正极盖板，所述负极端子和所述泄压孔位于所述负极盖板。

第二方面，本申请提供一种储能装置，包括电极组件、外壳和第一方面各项实施方式中任一项所述的盖板组件，所述电极组件容置于所述外壳内，所述盖板组件与所述外壳连接。

第三方面，本申请提供一种车辆，包括第二方面所述的储能装置和用电器，所述储能装置给所述用电器供电。

本申请通过在盖板上开设泄压孔，利用泄压孔连通储能装置的内部空间，并在泄压孔处设置具有变形能力的弹性件，在泄压孔内的气压与外空间的气压相同时，弹性件能够封闭泄压孔防止外部气体或水汽进入储能装置，当储能装置内释放气体时，泄压孔处的气压大于外部空间的气压，弹性件可以在内外气压差的情况下产生变形，从而使得泄压孔于外部空间连通，以实现缓慢泄压，最终实现单向泄压功能；并且，还在盖板上设置连接的固定件用于固定弹性件至盖板上，可以避免弹性件的移动，增加盖板组件的泄压可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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的附图。

图1是一种实施方式的储能装置的结构爆炸示意图；

图2是一种实施方式的盖板组件的截面结构示意图；

图3是一种实施方式的盖板的俯视结构示意图；

图4是一种实施方式的盖板的俯视结构示意图；

图5是一种实施方式的弹性件受压力至变形形成气流通道的截面结构示意图；

图6是一种实施方式的盖板上的凹槽和弹性件的截面结构示意图；

图7是一种实施方式的盖板上的第一配合部和固定件的第二配合部的截面结构示意图。

附图标记说明：

100-储能装置，10-外壳，20-电极组件，30-盖板组件，31-盖板，31A-正极盖板，31B-负极盖板，311-泄压孔，312-防爆阀，313-正极端子，314-负极端子，315-凹槽，316-第一配合部，32-弹性件，33-固定件，331-固定板，332-焊接部，333-第二配合部，34-气流通道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

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。在本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。本申请所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请实施例提供一种储能装置100，请参考图1，包括电极组件20、外壳10以及盖板组件30，电极组件20设置于外壳10内，盖板组件30电连接于电极组件20。盖板组件30还盖设在外壳10的开口处并封闭外壳10。

一种实施方式中，请参考图2，盖板组件30包括盖板31、弹性件32和固定件33；盖板31开设有贯穿盖板31的泄压孔311；弹性件32与盖板31相接触，并封闭泄压孔311；固定件33连接盖板31，并固定弹性件32至盖板31上；泄压孔311内的气压大于外部空间的气压时，弹性件32发生弹性变形以使泄压孔311和外部空间导通。

在本实施方式中，盖板31呈板状，板面大体形状呈长方形，盖板31具有长度、宽度和厚度，后续描述各结构时，以盖板31的长度的延伸方向为长度方向，宽度的延伸方向为宽度方向，厚度的延伸方向为厚度方向。盖板31在厚度方向上包括相背的两面，其中一面朝向电极组件20，泄压孔311在盖板31的厚度方向上形成贯穿。

在本实施方式中，弹性件32可以为一种具有弹性变形能力的高分子弹性体，具体材质不做限制。可选的，弹性件32的材质为三元乙丙橡胶。弹性件32可以位于盖板31背向电极组件20的一面，与盖板31相接触，以此盖设在泄压孔311上。当泄压孔311内的气压和外部气压相同时，弹性件32用于封闭泄压孔311。当泄压孔内的气压大于外部气压时，弹性件32可以在内部气压的作用下发生弹性变形，以此使得其和盖板31之间形成缝隙，泄压孔311可以通过该缝隙与外部空间导通，以此泄压。

在本实施方式中，固定件33的具体形式不做限制。可以理解的，固定件33的作用为固定弹性件32至盖板31上，且防止弹性件32移动使得泄压孔311导通。可选的，固定件33还可以在厚度方向上给予弹性件32部分压力，以此使得弹性件32可以在常压状态向封闭泄压孔311，防止外部空气通过泄压孔311进入外壳10内。并且，固定件33给予的压力应该被控制在小于泄压孔311内所形成的压力范围，以此使得泄压孔311内产生较大气压时，气压能够对抗固定件33的压力使得弹性件32变形。

本申请通过在盖板31上开设泄压孔311，利用泄压孔311连通储能装置100的内部空间，并在泄压孔311处设置具有变形能力的弹性件32，在泄压孔311内的气压与外空间的气压相同时，弹性件32能够封闭泄压孔311防止外部气体或水汽进入储能装置100，当储能装置100内释放气体时，泄压孔311处的气压大于外部空间的气压，弹性件32可以在内外气压差的情况下产生变形，从而使得泄压孔311于外部空间连通，以实现缓慢泄压，最终实现单向泄压功能；并且，还在盖板31上设置连接的固定件33用于固定弹性件32至盖板31上，可以避免弹性件32的移动，增加盖板组件30的泄压可靠性。

一种实施方式中，请参考图3，盖板31还包括防爆阀312、正极端子313和负极端子314，防爆阀312位于正极端子313和负极端子314之间，泄压孔311位于正极端子313或负极端子314远离泄压孔311的一端。

具体的，防爆阀312可以位于盖板31朝向电极组件20的一侧。防爆阀312的具体呈现形式可以为通过在金属上进行蚀刻一定深度的环形开放型刻痕，从而降低该区域部分金属的强度，当外壳10内部空间的压力急剧增加时，气压冲开该刻痕薄弱区，从而将压力释放，避免进一步剧烈反应的发生。刻痕的深度和宽度以及阀的面积可以根据冲开防爆阀312的压力调整。正极端子313和负极端子314用于与电极组件20的正负极电连接。可以理解的，泄压孔311位于正极端子313或负极端子314远离防爆阀312的一端是为了防止泄压孔311与防爆阀312位置相近导致相互干扰。

本申请提供的泄压孔311与弹性件32和固定件33的组合是为了实现与防爆阀312的互补，储能装置100在非意外情况下，内部气体偏多导致达到一定压力需要泄压，可以在不开启防爆阀312的情况下，通过泄压孔311和弹性件32的单向导通功能进行泄压，压力释放完毕后弹性件32及时封闭泄压孔311，不会使得泄压孔311敞开导致储能装置100失效，同时该压力不会启动防爆阀312打开。

一种实施方式中，请参考图4，盖板31包括正极盖板31A和负极盖板31B，正极端子313和泄压孔311位于正极盖板31A，负极端子314和防爆阀312位于负极盖板31B；或正极端子313和防爆阀312位于正极盖板31A，负极端子314和泄压孔311位于负极盖板31B。具体的，盖板31的数量可以为两块，分别为正极盖板31A和负极盖板31B。正极盖板31A上具有正极端子313与电极组件20的正极电连接，负极盖板31B上具有负极端子314与电极组件20的负极电连接。并且，泄压孔311和防爆阀312可以分别位于正极盖板31A和负极盖板31B上，以此使得泄压孔311和防爆阀312之间具有间隔距离，避免泄压孔311和防爆阀312距离过近产生干扰。

一种实施方式中，泄压孔311可以为注液孔。具体的，在储能组件组装时，还要再盖板31上开设注液孔对电极组件20进行注液，但是在注液完成后注液孔便不具备其他功能。所以可以将注液孔作为泄压孔311使用。

一种实施方式中，弹性件32的泄压压力小于防爆阀312的泄压压力。举例而言，弹性件32的泄压压力在0Mpa-0.2Mpa，防爆阀312的泄压压力在0.5Mpa-0.8Mpa。即当外壳10内部产生的气压较小时，可以通过弹性件32实现泄压，当外壳10内部产生的气压较大时，可以通过防爆阀312实现泄压。并且，弹性件32的变形程度可以根据泄压孔311内的压力而进行设计。

一种实施方式中，弹性件32的响应速度可以比防爆阀312慢至少20倍以上。举例而言，弹性件32的响应速度可以为100s，防爆阀312的响应速度可以为2s。

一种实施方式中，弹性件32的变形程度可以与泄压孔311内的气压大小呈正相关。

一种实施方式中，请参考图5，弹性件32位于盖板31朝向外部空空间的一面，弹性件32发生弹性变形后，弹性件32至少部分与盖板31之间保持间隔距离以形成气流通道34，泄压孔311内的气体通过气流通道34排放到外部空间。

具体的，泄压孔311的形状可以为圆形。弹性件32盖设在泄压孔311上，并且在弹性件32的形状也可以为圆柱形，弹性件32的直径可以大于泄压孔311的孔径。泄压孔311内部气压增大后，弹性件32与泄压孔311正对的部分受到气压向上形成变型，然后弹性件32的外围在气压的作用下向上变型形成至少一个气流通道34。可以选的，气流通道34为数量为多个，且多个气流通道34以泄压孔311为中心形成发散形状分布。以此，泄压孔311的气体可以通过气流通道34排放到外部空间。可以理解的，气流通道34应该是弹性件32在气压的作用下发生变形所形成的临时性气道，所以气流通道34的形状不做具体限制。当然，在泄压完成后，弹性件32的形状恢复，气流通道34消失。

一种实施方式中，请参考图6，盖板31朝向弹性件32的一面形成有凹槽315，凹槽315与泄压孔311连通，弹性件32至少部分填充凹槽315，弹性件32发生弹性变形后，弹性件32自凹槽315脱出，凹槽315的内腔形成气流通道34。具体的，在盖板31表面形成有至少一条凹槽315，凹槽315的一端与泄压孔311连通，另一端朝远离泄压孔311的方向延伸。当然，凹槽315的数量也可以为多个，且多个凹槽315以泄压孔311为中心形成发散分布。凹槽315的尺寸和截面形状不做具体限制。当泄压孔311内为常压时，固定件33可以按压弹性件32使其至少部分嵌入凹槽315内。当泄压孔311内气压大于外部气压时，气体沿凹槽315的方向冲击弹性件32以使弹性件32发生变形，弹性件32自凹槽315脱出，所以凹槽315的内腔形成气流通道34。通过在盖板31上预先设置凹槽315用于形成气流通道34，以此可以通过预设的凹槽315控制气流通道34形成的位置以及形状，有利于控制气流流向和分散气流密度，避免气体集中。

一种实施方式中，请参考图2和图5，固定件33包括固定板331和焊接部332，固定板331位于弹性件32背向盖板31的一侧，固定板331通过焊接部332与盖板31焊接。具体的，固定板331呈板状，板面大体形状呈圆形，且固定板331的直径可以大于弹性件32的直径。盖板31、弹性件32和固定板331可以形成层叠结构，所以固定板331可以将弹性件32按压在盖板31上。焊接部332可以为焊接后所留下的金属焊点。通过选用焊接的方式连接固定板331和盖板31的方式较为简单，能够极大的节约制造成本。

一种实施方式中，焊接部332的数量为多个，且呈环阵分布，相邻两个焊接部332之间具有间隔距离。具体的，多个焊接部332以环阵的形式分布在弹性件32的外周，并且两个焊接部332之间具有间隔距离。所以，固定板331和盖板31之间可以存在未被焊接的间隙，弹性件32变形后所形成的气流通道34可以通过该间隙与外部连通进行排气。环阵分布的焊接部332，也是的间隙分布均与，泄压孔311内的气体也可以被均匀排放，从而避免气体集中。

一种实施方式中，未被焊接的间隙与上述实施方式中的凹槽315相对，即凹槽315内腔形成的气流通道34与未被焊接的间隙可以形成连通，从而实现排气。

一种实施方式中，请参考图7，盖板31包括第一配合部316，固定件33包括第二配合部333，固定件33和盖板31通过第一配合部316和第二配合部333可拆卸连接。具体的，第一配合部316和第二配合部333具体呈现形式不做限制，可以为卡扣或螺纹。举例而言，在泄压孔311的外周形成有多个环阵排布的卡孔(第一配合部316)或导柱(图中未示出)。固定件33可以包括固定板331和形成在固定板331上的导柱(第二配合部333)或卡孔(图中未示出)。通过导柱插入卡孔的方式可以实现固定件33和盖板31的可拆卸连接。在另一种实施方式中，在泄压孔311的外周形成有一圈内螺纹，固定件33可以包括固定板331和远离固定板331的外螺纹，通过内螺纹与外螺纹配合旋转的方式可以实现固定件33和盖板31的可拆卸连接。

通过在盖板31上设置第一配合部316，在固定件33上设置第二配合部333，通过配合部的可拆卸连接，实现盖板31的和固定件33之间的可拆卸功能。以此有利于盖板31和固定件33的安装，并且也有利于后期更换弹性件32，同时当储能装置100报废回收后，固定件33可以单独拆卸回收再利用，从而节约制造成本。

此外，本申请还提供一种车辆，包括上述实施方式中所提供的储能装置100和用电器，储能装置100给用电器供电。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或原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的限制。

以上所揭露的仅为本申请一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利要求范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种盖板组件，用于储能装置中，其特征在于，包括：

盖板，开设有贯穿所述盖板的泄压孔；

弹性件，与所述盖板相接触，并封闭所述泄压孔；

固定件，连接所述盖板，并固定所述弹性件至所述盖板上；

所述泄压孔内的气压大于外部空间的气压时，所述弹性件发生弹性变形以使所述泄压孔和外部空间导通。

2.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述弹性件位于所述盖板朝向外部空空间的一面，所述弹性件发生弹性变形后，所述弹性件至少部分与所述盖板之间保持间隔距离以形成气流通道，所述泄压孔内的气体通过所述气流通道排放到外部空间。

3.根据权利要求2所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板朝向所述弹性件的一面形成有凹槽，所述凹槽与所述泄压孔连通，所述弹性件至少部分填充所述凹槽，所述弹性件发生弹性变形后，所述弹性件自所述凹槽脱出，所述凹槽的内腔形成所述气流通道。

4.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述固定件包括固定板和焊接部，所述固定板位于所述弹性件背向所述盖板的一侧，所述固定板通过所述焊接部与所述盖板焊接。

5.根据权利要求4所述的盖板组件，其特征在于，所述焊接部的数量为多个，且呈环阵分布，相邻两个所述焊接部之间具有间隔距离。

6.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板包括第一配合部，所述固定件包括第二配合部，所述固定件和所述盖板通过所述第一配合部和所述第二配合部可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板还包括防爆阀、正极端子和负极端子，所述防爆阀位于所述正极端子和所述负极端子之间，所述泄压孔位于所述正极端子或所述负极端子远离所述泄压孔的一端。

8.根据权利要求7所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板包括正极盖板和负极盖板，所述正极端子和所述泄压孔位于所述正极盖板，所述负极端子和所述防爆阀位于所述负极盖板；或所述正极端子和所述防爆阀位于所述正极盖板，所述负极端子和所述泄压孔位于所述负极盖板。

9.一种储能装置，其特征在于，包括电极组件、外壳和如权利要求1-8任一项所述的盖板组件，所述电极组件容置于所述外壳内，所述盖板组件与所述外壳连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的储能装置和用电器，所述储能装置给所述用电器供电。

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