CN219436069U - 一种电池盖板、电池、电池包及储能系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池盖板、电池、电池包及储能系统,以实现对电池防爆阀的开启状态的监控。电池盖板包括盖板本体、第一电极组件以及防爆阀,盖板本体设置有第一通孔;第一电极组件包括第一绝缘件和第一导电片,第一绝缘件设置于盖板本体的第一侧并覆盖第一通孔,第一绝缘件设置有第二通孔和开槽,第二通孔与第一通孔位置相对,开槽的一端与第一通孔连通,另一端延伸至第一绝缘件的侧壁并与外部连通;第一导电片设置于第一绝缘件背离盖板本体的一侧;防爆阀设置于盖板本体的一侧表面并覆盖第一通孔,防爆阀上设置有刻痕,刻痕在防爆阀上界定出呈开口环形的翻转部,翻转部用于在受力时沿刻痕翻转,并在翻转后与第一导电片接触。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及到一种电池盖板、电池、电池包及储能系统。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,电池已经广泛的应用在手机、车辆、无人机等设备中。电池在使用的过程中,可能会出现内部压力过大等不良情况,因此,为了保证电池的使用安全性,防止出现爆炸等不良情况,电池通常会安装防爆阀,防爆阀上设置有刻痕,当电池内部的压力大于防爆阀的开启压力后,防爆阀的刻痕就会破裂,从而达到泄压的目的。
防爆阀开启通常发生在电池寿命末期或电池内部产生异常反应时,防爆阀开启后,如若不及时对电池进行维护,电池内部的电解液及电芯的负极会与外界环境中的水发生反应,电芯的正极则会被氧化,此过程中电池会持续产热,导致电池在防爆阀开启之后仍会存在一定的安全隐患。然而,现有技术中尚无成熟的对防爆阀的开启状态进行监测的方案,导致电池在防爆阀开启后的安全问题一直未能有效解决。
实用新型内容
本申请提供了一种电池盖板、电池、电池包及储能系统,以实现对电池防爆阀的开启状态的监控,提高电池的使用安全性。
第一方面,本申请提供了一种电池盖板,该电池盖板可包括盖板本体、第一电极组件以及防爆阀。盖板本体具有第一侧,且盖板本体上设置有第一通孔;第一电极组件可包括第一绝缘件和第一导电片,其中,第一绝缘件设置于盖板本体的第一侧并覆盖第一通孔,第一绝缘件的第一侧壁设置有开槽,该开槽可沿第一绝缘件的厚度方向贯穿第一绝缘件,且该开槽与第一通孔贯通;第一导电片设置于第一绝缘件背离盖板本体的一侧,且第一导电片覆盖开槽的至少部分区域设置。防爆阀设置于盖板本体的一侧表面并覆盖第一通孔,防爆阀上设置有刻痕,该刻痕在防爆阀上可界定出固定部和可翻转部,可翻转部的周侧具有与固定部相接的连接侧,可翻转部的周侧除上述连接侧外的其余位置通过刻痕与固定部分隔。采用这种设计,可翻转部可在受力时沿刻痕向开槽内翻转,并在翻转后与第一导电片接触,从而将盖板本体与第一导电片电连接,也即将盖板本体与第一电极组件之间进行了电连接,这样盖板本体可由不带电状态变为带电状态,因此通过相应的检测方法检测盖板本体的带电状态,即可以实现对防爆阀的开启状态的监控,从而有助于提高电池的使用安全性。
在一些可能的实施方案中,可翻转部的连接侧可远离第一绝缘件的第一侧壁设置,以缩短电池内部气体的排出路径,从而提高排气速率。
在一些可能的实施方案中,可翻转部朝向盖板本体的第一侧的表面可设置有凸起,该凸起可位于可翻转部上远离连接侧的区域,以降低与第一导电片的接触难度。
另外,上述凸起的端面可以为弧形表面,从而提高凸起与第一导电片的接触可靠性。
在一些可能的实施方案中,凸起可以包括第一部分和第二部分,其中,第二部分可位于第一部分远离翻转部的一侧,第一部分可以为柱状结构,第二部分远离第一部分的端面为弧形表面。这种设计可以保证凸起具有一定的高度,从而进一步提高其与第一导电片的接触可靠性。
示例性地,第二部分可以为半球结构,这样可以降低凸起的加工难度。
在一些可能的实施方案中,第一通孔可以为锥形孔,沿盖板本体的第一侧指向其第二侧的方向,第一通孔的直径逐渐变小,采用这种设计,可翻转部在翻转后可与第一通孔的内壁之间形成一导流通道,通过该导流通道的导流作用,有助于提高电池内部气体的排出效率。
在一些可能的实施方案中,当防爆阀的外轮廓的周长为C时,刻痕的延伸长度可大于或等于0.6C,且小于或等于0.8C,这样既可以使刻痕与防爆阀的边缘之间具有一定的宽度,提高防爆阀的边缘与盖板本体的连接牢靠性,同时也保证了可翻转部的面积,进而提高可翻转部翻转后的排气速率。
在一些可能的实施方案中,防爆阀上对应刻痕的位置的厚度可以大于或等于50um,且小于或等于300um,以保证防爆阀的可加工性,并减小加工时残余厚度的波动对防爆阀开启压力的影响。
在一些可能的实施方案中,防爆阀包括但不限于为圆形、半圆形、跑道形或者矩形等。
在一些可能的实施方案中,盖板本体可设置有第一安装孔,第一绝缘件对应该第一安装孔的位置可设置有第一避让孔。这时,第一电极组件还可以包括第一极柱,第一极柱进而绝缘设置于第一安装孔内,且第一极柱可穿过第一避让孔与第一导电片电连接。
在具体的实现中,第一电极组件还可以包括第一密封圈,第一密封圈被挤压设置于第一极柱的外壁与第一安装孔的内壁之间,从而将第一极柱与盖板本体进行绝缘,另外还可以实现第一安装孔处的密封,从而减小电池内部的电解液泄露的风险。
第二方面,本申请还提供了一种电池,该电池可以包括电池壳、电芯、电压检测电路以及前述第一方面中任一可能的实施方案中的电池盖板,电池壳与电池盖板固定连接并形成密封腔体,盖板本体的第一侧朝向密封腔体的外部设置,电芯则设置于密封腔体内。电池盖板还可以包括第二电极组件,第二电极组件可包括第二绝缘件和第二导电片,第二绝缘件设置于盖板本体的第一侧,第二导电片设置于第二绝缘件背离盖板本体的一侧。电压检测电路可用于检测第二导电片与盖板本体之间电压,盖板本体在可翻转部翻转前后的带电状态发生了变化,因此第二导电片与盖板本体之间的电压也相应发生的变化,因此通过电压检测电路检测第二导电片与盖板本体之间的电压即可实现对防爆阀的开启状态的监控,从而有助于提高电池的使用安全性。
示例性地,第一电极组件可以为电池的负极组件,第二电极组件可以为电池的负极组件。
第三方面,本申请还提供了一种电池包,该电池包可以包括电池管理系统以及前述第二方面中的电池,电池管理系统可用于在电压检测电路的检测电压跳变为第一电压时,确定防爆阀开启。防爆阀开启后,盖板本体与第一电极组件电连接,因此两者的电位相同,电池盖板与第二导电片之间的第一电压即为第一电极组件与第二电极组件之间的电压。
第四方面,本身亲还提供了一种储能系统,该储能系统包括功率转换器以及前述第三方面中的电池包,功率转换器可用于对输入给电池包的电流或者从电池包输出的电流进行功率转换,或者,功率转换器也可用于对输入给电池包的电压或者从电池包输出的电压进行功率转换。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种可能的电池包的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池的结构示意图;
图3为图2中所示的电池盖板的爆炸结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种防爆阀的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的几种可能的防爆阀的平面结构示意图;
图6为本申请实施例提供的电池盖板的截面结构示意图;
图7为图6中所示的电池盖板中防爆阀开启后的截面结构示意图。
附图标记:
100-电池;110-电池盖板;111-盖板本体;1111-第一安装孔;1112-第二安装孔;
1113-第一通孔;112-第一电极组件;1121-第一极柱;1122-第一导电片;
1123-第一连接部;1124-第一密封圈;1125-第一绝缘件;11251-第一避让孔;
11252-第一凹槽;11253-第一侧壁;11254-开槽;113-第二电极组件;1131-第二极柱;
1132-第二导电片;1133-第二连接部;1134-第二密封圈;1135-第二绝缘件;
11351-第二避让孔;11352-第二凹槽;1136-第三绝缘件;11361-第三避让孔;
11362-第四避让孔;11363-第五避让孔;114-防爆阀;1141-刻痕;1142-可翻转部;
1143-固定部;1144-凸起;11441-第一部分;11442-第二部分;
120-电池壳;130-电压检测电路。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本实用新型实施例中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是,在以下描述中阐述了具体细节以便于理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
储能系统可通过一定介质存储电能,并在需要时将所存能量释放发电的设备,其可作为负荷平衡装置和备用电源应用于服务器、超级计算机等电子设备中,或者应用于电动汽车中。根据其应用场景对用电量的要求的不同,储能系统可具体分为机柜级储能系统以及集装箱级储能系统。储能系统一般可包括电池包以及功率转换器,其中,电池包为储能系统中存储电能的主体设备,功率转换器可用于对输入给电池包的电流或者从电池包输出的电流进行功率转换,或者也可用于对输入给电池包的电压或者从电池包输出的电压进行功率转换,以使储能系统与外部供电设备或用电设备的功率相匹配。
参考图1所示,图1为本实用新型实施例提供的一种电池包的结构示意图。电池包可包括一个或多个电池模组,图1中示例性地示出了电池包包括两个电池模组的情况。在具体的实现中,多个电池模组之间串联设置,位于两端的电池模组可分别与负载连接,从而形成对负载放电的放电回路。或者,位于两端的电池模组也可分别与充电电源连接,从而形成对各个电池模组充电的充电回路。
其中,每个电池模组中又可包括一个或多个电池,图1中示例性地示出了每个电池模组包括两个电池单体的情况。根据储能系统的储能需求,电池模组中的多个电池之间可以采用串联的方式进行连接,或者也可以采用并联的方式进行连接,图1中示出了多个电池之间串联连接的情况。另外,电池模组通常还可以包括汇流排,多个电池之间可以通过汇流排实现串联或并联。
另外,为了实现对电池包的智能化管理以及维护,保障电池包的安全运行,电池包通常还可以包括电池管理系统(battery management system,BMS),BMS可实时监控电池的状态,进而可获知电池模组的状态,以在电池模组或电池出现故障时及时切断充放电回路。在一种实现中,电池包的充放电回路中可设置有开关装置,该开关装置内可设置有脱扣器,当BMS监测到电池模组或电池出现故障时,可控制开关装置中的脱扣器进行脱扣处理,从而断开电池模组与负载或充电电源之间的连接,达到切断充放电回路的目的。
参考图2所示,图2为本实用新型实施例提供的一种电池100的结构示意图。本实用新型实施例所提供的电池包100括但不限于为锂离子电池或者钠离子电池。该电池100可以包括电池盖板110、电池壳120以及电芯(图中未示出),电池盖板110与电池壳120可固定连接并形成密封腔体,电芯即设置于该密封腔体内。值得一提的是,本实用新型实施例提供的电池100可以但不限于为方形电池、圆形电池等规则形状的电池,也可以应用于一些可能的异形电池,在本实用新型中不对其进行限定。图2中以方形电池为例进行说明。
在具体的实施例中,电池盖板110可包括盖板本体111以及设置于该盖板本体上的第一电极组件112和第二电极组件113,其中,第一电极组件112和第二电极组件113可分别为负极组件和正极组件,此时,第一电极组件112可与电芯的负极端电连接,第二电极组件113可与电芯的正极端电连接。
一并参考图2和图3所示,图3为图2中所示的电池盖板的爆炸结构示意图。在本实施例中,盖板本体111可以为具有导电性的金属材质,例如包括但不限于为铝或者铜。盖板本体111包括相对的第一侧和第二侧,其中,盖板本体111的第一侧朝向电池100的外部,盖板本体111的第二侧朝向电池100的内部。盖板本体111上设置有第一安装孔1111和第二安装孔1112,第一安装孔1111和第二安装孔1112分别可由盖板本体111的第一侧延伸至其第二侧,从而贯穿盖板本体111。
第一电极组件112可以包括第一极柱1121和第一导电片1122。其中,第一极柱1121可设置于第一安装孔1111内,第一极柱1121的第一端与位于电池100内部的电芯的负极端电连接,第二端由盖板本体111的第一侧伸出,并与位于盖板本体111的第一侧的第一导电片1122电连接。示例性地,第一极柱1121与第一导电片1122之间可通过焊接固定并实现电连接。第一导电片1122可用于汇流排连接,以实现该电池100与同个电池模组内其它电池100的串联或并联。
另外,第一极柱1121与电芯的负极端也可以通过焊接固定并实现电连接。并且,为了提高第一极柱1121与电芯的电连接可靠性,第一极柱1121的第一端可设置有第一连接部1123,在垂直于第一极柱1121的延伸方向(即盖板本体的厚度方向),第一连接部1123的横截面积大于第一极柱1121的横截面积,从而使得第一极柱1121在通过该第一连接部1123与电芯电连接时,能够实现较大的焊接面。
在本实施例中,第一极柱1121和第一导电片1122分别与盖板本体111绝缘设置。在一种实现中,第一电极组件112还可以包括第一密封圈1124,第一密封圈1124被挤压设置于第一极柱1121的外壁与第一安装孔1111的内壁之间,一方面可以起到将第一极柱1121与盖板本体111绝缘的作用,另一方面还可以实现第一安装孔1111处的密封,减小电解液通过第一安装孔1111泄露的风险。另外,第一电极组件112还包括第一绝缘件1125,第一绝缘件1125设置于第一导电片1122与盖板本体111之间,从而将第一导电片1122与盖板本体111绝缘。该第一绝缘件1125上对应第一安装孔1111的位置可设置有第一避让孔11251,以便于第一极柱1121的第二端可穿过第一避让孔11251与第一导电片1122电连接。另外,第一绝缘件1125背离盖板本体111的一面可设置有第一凹槽11252,第一导电片1122可嵌设于该第一凹槽11252内,以提高第一导电片1122在第一绝缘件1125上的安装牢靠性。示例性地,第一绝缘件1125的材质包括但不限于为塑胶,第一绝缘件1125的阻值可不小于200mΩ@500V,即在电压为500V的测试条件下,第一绝缘件1125的阻值在200mΩ或以上。
第二电极组件113可以包括第二极柱1131和第二导电片1132。其中,第二极柱1131可设置于第二安装孔1112内,第二极柱1131的第一端与位于电池100内部的电芯的正极端电连接,第二端由盖板本体111的第一侧伸出,并与位于盖板本体111的第一侧的第二导电片1132电连接。示例性地,第二极柱1131与第二导电片1132之间可以通过焊接固定并实现电连接。第二导电片1132可用于汇流排连接,以实现该电池100与同个电池模组内其它电池的串联或并联。
另外,第二极柱1131与电芯的正极端也可以通过焊接固定并实现电连接。为了提高第二极柱1131与电芯的电连接可靠性,第二极柱1131的第一端可设置有第二连接部1133,在垂直于第二极柱1131的延伸方向(即盖板本体的厚度方向),第二连接部1133的横截面积大于第二极柱1131的横截面积,从而使得第二极柱1131在通过该第二连接部1133与电芯电连接时,能够实现较大的焊接面。
类似地,第二极柱1131和第二导电片1132也分别与盖板本体111绝缘设置。在具体的实现中,第二电极组件113还可以包括第二密封圈1134,第二密封圈1134被挤压设置于第二极柱1131的外壁与第二安装孔1112的内壁之间,从而既能够将第二极柱1131与盖板本体111绝缘,也能够实现第二安装孔1112处的密封,减小电解液通过第二安装孔1112泄露的风险。另外,第二电极组件113还可包括第二绝缘件1135,第二绝缘件1135设置于第二导电片1132与盖板本体111之间,从而将第二导电片1132与盖板本体111绝缘。该第二绝缘件1135上对应第二安装孔1112的位置可设置有第二避让孔11351,以便于第二极柱1131的第二端能够穿过第二避让孔11351与第二导电片1132电连接。另外,第二绝缘件1135背离盖板本体111的一面也可设置有第二凹槽11352,第二导电片1132可嵌设于该第二凹槽11352内,以提高第二导电片1132在第二绝缘件1135上的安装牢靠性。示例性地,第二绝缘件1135的材质包括但不限于为塑胶,第二绝缘件1135的阻值可不小于200mΩ@500V。
在一些实施例中,为了避免第一极柱1121和第二极柱1131在盖板本体111的第二侧与盖板本体111产生电连接,该电池盖板110还可以包括第三绝缘件1136,第三绝缘件1136与盖板本体111的形状大致相同,并贴合设置于盖板本体111的第二侧。第三绝缘件1136对应第一安装孔1111的位置可设置有第三避让孔11361,以及,对应第二安装孔1112的位置可设置有第四避让孔11362。第一连接部1123位于第三绝缘件1136背离盖板本体111的一侧,从而利用第三绝缘件1136将第一连接部1123与盖板本体111绝缘,这时,第一极柱1121可依次穿过第三避让孔11361、第一安装孔1111以及第一避让孔11251与第一导电片1122连接。类似地,第二连接部1133位于第三绝缘件1136背离盖板本体111的一侧,以利用第三绝缘件1136将第二连接部1133与盖板本体111绝缘,这时,第二极柱1131可依次穿过第四避让孔11362、第二安装孔1112以及第二避让孔11351与第二导电片1132连接。类似地,第三绝缘件1136的材质包括但不限于为塑胶,第三绝缘件1136的阻值可不小于200mΩ@500V。
在电池100的存储和使用过程中,由于电芯的正、负极端与电解液会不断的发生副反应而产生气体,如前所述,电池100内部是由电池壳120与电池盖板110所形成的密封腔体,因此随着气体的不断积累,电池100内部的压力会不断增大。为了防止电池100因内部压力过大而出现安全问题,在本实用新型实施例中,电池盖板110上还可以设置防爆阀,当电池100发生故障,导致其内部的压力大于防爆阀的开启压力时,防爆阀就会开启,从而将电池100内部的气体排出,以降低电池100温度,并实现泄压的目的,防止电池100进一步发生爆炸等更加严重的安全问题。
请继续参考图2和图3,在将防爆阀114安装于盖板本体111上时,盖板本体111还可设置有将电池100内部与外部连通的第一通孔1113,防爆阀114可焊接固定于盖板本体111的一侧表面,以对该第一通孔1113进行封堵。示例性地,防爆阀114可以设置于盖板本体111的第一侧,或者也可以设置于盖板本体111的第二侧,本实用新型对此不做限制,只要能够实现对第一通孔1113的封堵即可。以下实施例以防爆阀114设置于盖板本体111的第二侧为例进行说明。可以理解的,当电池盖板110还包括第三绝缘件1136时,该第三绝缘件1136对应第一通孔1113的位置可设置有第五避让孔11363,以便于电池100内部的压力能够通过第五避让孔11363直接作用在防爆阀114上。
参考图4所示,图4为本实用新型实施例提供的一种防爆阀114的结构示意图。防爆阀114表面设置有刻痕1141,由于刻痕1141处的厚度小于防爆阀114其他位置的厚度,因此刻痕1141处的结构强度也会小于其他位置的结构强度,也就是说,刻痕1141所在的位置即是防爆阀114的薄弱点,在电池内部压力的作用下,当防爆阀114沿刻痕1141处破裂时即认为防爆阀114开启。其中,刻痕1141可设置于防爆阀114朝向电池内部的一侧表面,也可以设置于防爆阀114背向电池内部的一侧表面,本实用新型对此不做限制。在具体的实现中,刻痕1141可以通过冲压工艺形成。防爆阀114上对应刻痕的位置的厚度(即残余厚度)可以大于或等于50um,并且小于或等于300um,以保证防爆阀114的可加工性,并减小加工时残余厚度的波动对防爆阀114开启压力的影响。示例性地,防爆阀114上对应刻痕1141的位置的厚度可以为50um,100um,200um,300um,等等。
请一并参考图3和图4,在本实用新型实施例中,刻痕1141在盖板本体111表面的投影可位于第一通孔1113所限定的区域内,刻痕1141在防爆阀114上可界定出固定部1143和可翻转部1142,其中,可翻转部1142的周侧具有与固定部1143相接的连接侧,而可翻转部1142的周侧除连接侧以外的位置则可通过刻痕与固定部1143分隔,当防爆阀114开启时,刻痕1141发生破裂,使得可翻转部1142沿刻痕发生翻转,将第一通孔1113打开。可以理解的,可翻转部1142翻转时所绕的轴线即为其连接侧的延伸线,当可翻转部1142沿刻痕发生翻转时,可翻转部1142的连接侧与固定部1143会继续保持连接,因此防爆阀114开启后可翻转部1142并不会由防爆阀114上掉落。
图5为本实用新型实施例提供的几种可能的防爆阀114的平面结构示意图。在本实用新型实施例中,防爆阀114的形状可以为图5中所示的圆形、跑道形、半圆形、矩形等形状,或者也可以为其他一些规则或不规则的形状,本实用新型对此不做具体限制。另外,防爆阀114的材质可以选用具有一定变形能力的金属,例如铝、铜等。
在一些可能的实施例中,可翻转部1142的形状可以根据防爆阀114的形状进行设计,例如,当防爆阀114的形状圆形、跑道形、半圆形、矩形等形状时,可翻转部1142的形状也可以近似为圆形、跑道形、半圆形、矩形等,这样有利于增大刻痕1141的延伸长度,也即增大可翻转部1142的面积,从而使得在可翻转部1142在发生翻转后电池内部能够迅速泄压。当然,在另外一些实施例中,也可以将可翻转部1142设计为其它一些规则或不规则的开口环形形状,本实用新型对此并不限制。示例性地,当防爆阀114的外轮廓的周长为C时,刻痕1141的延伸长度可以大于或等于0.6C,且小于或等于0.8C之间,如刻痕1141的延伸长度可以为0.6C、0.7C或0.8C,等等。
一并参考图6和图7所示,图6为本实用新型实施例提供的电池盖板110的截面结构示意图,图7为图6中所示的电池盖板110中防爆阀114开启后的截面结构示意图。在本实施例中,第一绝缘件1125的外轮廓在盖板本体111表面的投影可覆盖第一通孔1113设置,或者可以理解为,构成第一绝缘件1125外缘的线条在盖板本体111表面的投影区域覆盖第一通孔1113。这时,第一绝缘件1125的第一侧壁11253可设置有开槽11254,该开槽11254沿第一绝缘件1125的厚度方向贯穿第一绝缘件1125,且开槽11254可与第一通孔1113贯通,以便于将防爆阀114暴露出来。
第一导电片1122可部分或全部覆盖开槽11254,当电池内部压力升高至大于防爆阀114的开启压力时,防爆阀114的可翻转部1142在压力的作用下朝向盖板本体111的第一侧翻转,使得可翻转部部分1142伸入开槽11254内,并与位于第一绝缘件1125上方的第一导电片1122接触,这时,防爆阀114上即形成一个与可翻转部1142形状一致的排气口,电池内部的气体可依次通过第一通孔1113、防爆阀114的排气口、开槽11254排向电池的外部,从而实现泄压的目的,减小电池进一步发生爆炸等更加严重的安全问题。容易理解的,当第一导电片1122未完全覆盖开槽11254时,部分气体还可以通过开槽11254未被覆盖的区域排出,从而有助于提高排气速率,减少泄压所用的时长。
继续参考图6,在本实施例中,第一通孔1113可以为锥形孔,且沿盖板本体111的第一侧指向其第二侧的方向,第一通孔1113的直径逐渐变小。可翻转部1142在发生翻转后,可翻转部1142朝向电池内部的一侧表面相对盖板本体111的表面倾斜,这时,第一通孔1113的内壁与可翻转部1142朝向电池内部的一侧表面之间可形成一导流通道,利用该导流通道可在排气过程中对气体的导流作用,可以有效提高排气速率。
在一些可能的实施例中,可翻转部1142的连接侧可远离第一绝缘件1125的第一侧壁11253设置,这时,上述可翻转部1142与第一通孔1113所形成的导流通道的端部朝向第一侧壁11253,这种设置可以缩短气体的排出路径,从而有助于进一步提高气体的排出速率。
继续参考图6和图7,在防爆阀114的可翻转部1142发生翻转之前,防爆阀114与第一电极组件112和第二电极组件113之间均无电连接关系,在防爆阀114的可翻转部1142发生翻转之后,可翻转部1142与上方的第一导电片1122接触而实现电连接,由于可翻转部1142的开口侧与防爆阀114的固定部1143继续保持连接,且防爆阀114的固定部1143与盖板本体111之间也保持连接,这样就在第一导电片1122与盖板本体111之间建立起了电连接关系,也即实现了第一电极组件112与盖板本体111之间的电连接。
为了提高可翻转部1142在翻转后与第一导电片1122的电连接可靠性,示例性地,可翻转部1142朝向盖板本体111的第一侧的表面可以设置有凸起1144,该凸起1144位于可翻转部1142上远离开口侧的一侧。由于可翻转部1142发生翻转后,其远离开口侧的一侧会更加靠近第一导电片1122,因此将凸起1144设置于该侧可以更容易地与第一导电片1122接触,从而实现与第一导电片1122的电连接。
请一并参考图4和图7所示,在一些实施例中,凸起1144的远离可翻转部1142的一侧表面可以为弧形表面,这样可以保证凸起1144与第一导电片1122的接触可靠性。在一种具体的实现中,该凸起1144可以包括第一部分11441和第二部分11442,第一部分11441设置于可翻转部1142的表面,第二部分11442设置于第一部分11441远离可翻转部1142的一侧,第一部分11441可以为柱状结构,如圆柱体,第二部分11442可以为半球结构。其中,第一部分11441的高度可以大于或等于0.1mm,并且小于或等于10mm;第二部分11442的半径可以大于或等于0.1mm,并且小于或等于10mm。示例性地,第一部分11441的高度可以为0.1mm,1mm,7mm,10mm,等等;第二部分11442的半径可以为0.1mm,2mm,5mm,7mm,等等。
容易理解的,由于第二电极组件113与盖板本体111之间自始至终都处于绝缘状态,在防爆阀114的可翻转部1142未发生翻转时,盖板本体111不带电,此时第二电极组件113与盖板本体111之间的电压即为第二电极组件113的电压。而在防爆阀114的可翻转部1142发生翻转后,盖板本体111与第一电极组件112电连接,两者的电位相同,此时第二电极组件113与盖板本体111的之间的电压即为第二电极组件113与第一电极组件112之间的电压。基于此,本实施例可通过对第二电极组件113与盖板本体111之间的电压进行检测来判断防爆阀是否开启。
在具体的实现中,电池还可以包括电压检测电路130,电压检测电路130分别与第二电极组件113的第二导电片1132和盖板本体111通过导线连接,从而形成检测回路,以实时检测第二导电片1132与盖板本体111之间的电压。示例性地,检测回路中的导线的材质包括但不限于为金、银、铜、铁、锌、锡、铝、镁、钴、镍、锰、铂、钽、钨、铼、锇、铱、钯、钌、锆、钼、钒、钛和钪等金属中的一种或多种。
在本实用新型实施例中,BMS具体可用于在电压检测电路的检测电压跳变为第一电压时,确定防爆阀114的可翻转部1142发生翻转,即确定防爆阀114开启,根据前述,此处的第一电压即为第二电极组件113与第一电极组件112之间的电压。
此外,在一些可能的实施例中,电池包还可以包括报警器。BMS与报警器连接,可用于在确定防爆阀114开启后,控制报警器进行预警。例如,在一些实施方式中,BMS可用于根据报警器发出的预警,切断该电池的电芯的内部回路。或者,在另外一些实施方式中,BMS还可以根据报警器发出的预警,控制开关装置中的脱扣器进行脱口处理,将电池包的充放电回路切断,以便于线下维护。
以上,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种电池盖板,其特征在于,包括盖板本体、第一电极组件以及防爆阀;其中,
所述盖板本体设置有第一通孔;
所述第一电极组件包括第一绝缘件和第一导电片,所述第一绝缘件设置于所述盖板本体的第一侧并覆盖所述第一通孔,所述第一绝缘件的第一侧壁设置有开槽,所述开槽沿所述第一绝缘件的厚度方向贯穿所述第一绝缘件,且所述开槽与所述第一通孔贯通;所述第一导电片(1122)设置于所述第一绝缘件(1125)背离所述盖板本体(111)的一侧,且所述第一导电片(1122)覆盖所述开槽的至少部分区域;
所述防爆阀(114)设置于所述盖板本体(111)的一侧表面并覆盖所述第一通孔(1113),所述防爆阀(114)上设置有刻痕(1141),所述刻痕(1141)在所述防爆阀(114)上界定出固定部和可翻转部(1142),所述可翻转部的周侧具有与所述固定部相接的连接侧,所述可翻转部的周侧除所述连接侧外的其余位置通过所述刻痕与所述固定部分隔,所述可翻转部(1142)用于在受力时沿所述刻痕朝向所述第一导电片(1122)翻转,并在翻转后与所述第一导电片(1122)接触,将所述盖板本体(111)与所述第一导电片(1122)电连接。
2.如权利要求1所述的电池盖板,其特征在于,所述连接侧远离所述第一绝缘件的第一侧壁设置。
3.如权利要求1所述的电池盖板,其特征在于,所述可翻转部朝向所述盖板本体的第一侧的表面设置有凸起,所述凸起位于所述可翻转部上远离所述连接侧的区域。
4.如权利要求3所述的电池盖板,其特征在于,所述凸起的端面为弧形表面。
5.如权利要求4所述的电池盖板,其特征在于,所述凸起包括第一部分和第二部分,所述第二部分位于所述第一部分远离所述可翻转部的一侧,所述第一部分为柱状结构,所述第二部分远离所述第一部分的端面为弧形表面。
6.如权利要求5所述的电池盖板,其特征在于,所述第二部分为半球结构。
7.如权利要求1至6任一项所述的电池盖板,其特征在于,所述第一通孔为锥形孔,且沿所述盖板本体的第一侧指向所述盖板本体的第二侧的方向,所述第一通孔的直径逐渐变小。
8.如权利要求1至6任一项所述的电池盖板,其特征在于,所述刻痕的延伸长度大于或等于0.6C,且小于或等于0.8C,其中,C为所述防爆阀的外轮廓的周长。
9.如权利要求1至6任一项所述的电池盖板,其特征在于,所述防爆阀上对应所述刻痕的位置的厚度大于或等于50um,且小于或等于300um。
10.如权利要求1至6任一项所述的电池盖板,其特征在于,所述防爆阀为圆形、半圆形、跑道形或者矩形。
11.如权利要求1至6任一项所述的电池盖板,其特征在于,所述盖板本体设置有第一安装孔,所述第一绝缘件对应所述第一安装孔的位置设置有第一避让孔;
所述第一电极组件还包括第一极柱,所述第一极柱绝缘设置于所述第一安装孔内,且所述第一极柱穿过所述第一避让孔与所述第一导电片电连接。
12.一种电池,其特征在于,包括电池壳、电芯、电压检测电路以及如权利要求1至11任一项所述的电池盖板,所述电池壳与所述电池盖板固定连接并形成密封腔体,所述盖板本体的第一侧朝向所述密封腔体的外部设置,所述电芯设置于所述密封腔体内;
所述电池盖板还包括第二电极组件,所述第二电极组件包括第二绝缘件和第二导电片,所述第二绝缘件设置于所述盖板本体的第一侧,所述第二导电片设置于所述第二绝缘件背离所述盖板本体的一侧;
所述电压检测电路用于检测所述第二导电片与所述盖板本体之间的电压。
13.一种电池包,其特征在于,包括电池管理系统以及如权利要求12所述的电池,所述电池管理系统用于在所述电压检测电路的检测电压跳变为第一电压时,确定所述防爆阀开启,所述第一电压为所述第一电极组件与所述第二电极组件之间的电压。
14.一种储能系统,其特征在于,包括功率转换器以及如权利要求13所述的电池包,所述功率转换器用于对输入给所述电池包的电流和/或电压,或者从所述电池包输出的电流和/或电压进行功率转换。
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- 2022-10-09 CN CN202222714190.6U patent/CN219436069U/zh active Active
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2023
- 2023-06-25 WO PCT/CN2023/102170 patent/WO2024078008A1/zh unknown
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Publication number | Publication date |
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WO2024078008A1 (zh) | 2024-04-18 |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |