CN219717213U - 顶盖组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种顶盖组件，包括顶盖片及极柱，极柱包括主体及中心柱，主体开设有绕中心柱的周向延伸的快插槽，快插槽的边缘设置有延伸至快插槽内的限位翻边，限位翻边开设有与快插槽连通的卡口。可采用连接件实现电池单体之间，或电池单体与用电装置之间电连接。操作时，先将对插件上的限位块与卡口对齐时，再将对插件插入快插槽并套设于中心柱，再旋转对插件直至限位块转动至限位翻边的下方，便可将连接件电连接于极柱。当需要拆下电池单体时，再反向旋转对插件直至限位块与卡口对齐，再拔出对插件即可将极柱与连接件分离。可见，上述顶盖组件使得维护保养更方便。此外，本实用新型还提供了一种电池单体、电池及用电装置。

Description

顶盖组件、电池单体、电池及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种顶盖组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

常见的锂电池的正极及负极均设置有极柱，用以将正极及负极引出。现有的极柱表面平整，方便进行焊接。在电池应用于用电装置或组装成电池模组，通常需要采用焊接的方式将极柱与用电装置的接头电连接，或者通过电连接件将两个电池的极柱电连接。极柱一旦焊接后便难以分离，当某个电池出现故障需要返修或更换时，需要先将焊点清除才能将电池取出，从而导致维保不方便。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种方便维保的顶盖组件、电池单体、电池及用电装置。

一种顶盖组件，包括：

顶盖片；及

极柱，安装于所述顶盖片并与所述顶盖片绝缘，所述极柱包括主体及固定连接于所述主体的中心柱，所述主体开设有绕所述中心柱的周向延伸的快插槽，所述快插槽的边缘设置有延伸至所述快插槽内的限位翻边，所述限位翻边开设有与所述快插槽连通的卡口；

其中，当对插件上的限位块与所述卡口对齐时，所述对插件能够插入所述快插槽并套设于所述中心柱，且随着所述对插件旋转，所述限位块能够转动至所述限位翻边的下方。

在其中一个实施例中，所述限位翻边设置于所述快插槽远离所述中心柱的边缘。

在其中一个实施例中，在所述对插件的旋转方向上，所述限位翻边的下表面逐渐向下倾斜。

在其中一个实施例中，所述卡口至少设置有两个，至少两个所述卡口沿所述快插槽的周向间隔设置。

在其中一个实施例中，所述卡口设置有两个，且两个所述卡口与所述中心柱的连线之间的夹角大于30度。

在其中一个实施例中，所述顶盖片呈长条形，两个所述极柱沿所述顶盖片的长度方向间隔设置。

在其中一个实施例中，所述顶盖片上设置有防爆阀及注液孔。

上述顶盖组件，在将电池单体应用于用电装置或组装成电池模组时，可采用连接件实现电池单体之间或电池单体与用电装置之间电连接。操作时，先将对插件上的限位块与卡口对齐时，再将对插件插入快插槽并套设于中心柱，再旋转对插件直至限位块转动至限位翻边的下方，便可将连接件电连接于极柱。当需要拆下电池单体时，再反向旋转对插件直至限位块与卡口对齐，再拔出对插件即可将极柱与连接件分离。可见，上述顶盖组件使得维护保养更方便。

此外，本实用新型还提供一种电池单体、电池及用电装置。

一种电池单体，包括：

壳体，至少一端设置有开口；

电芯组件，收容于所述壳体内；及

如上述优选实施例中任一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件密封设置于所述壳体的开口。

一种电池，包括多个如上述优选实施例所述的电池单体，两个所述电池单体通过连接件进行电连接，所述连接件的两端设置有对插件，所述对插件呈筒状且设置有限位块，所述对插件插入所述快插槽并套设于所述中心柱，所述限位块卡持于所述限位翻边的下方。

一种用电装置，包括如上述优选实施例所述的电池单体或如上述优选实施例所述的电池。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型较佳实施例中电池单体的结构示意图；

图2为图1所示连接件中对插件的结构示意图；

图3为图1所示电池单体中顶盖组件的俯视图；

图4为图3所示顶盖组件沿A-A的剖视图；

图5为图3所示顶盖组件中局部B的放大示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多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改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实用新型公开了一种用电装置、电池及电池单体，上述用电装置包括上述电池或上述电池单体，并能够由上述电池或上述电池单体提供电能。其中，上述用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具、电动工具、储能设备、游乐设备、电梯和升降设备等等。车辆可以是燃油汽车、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；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、电动轮船玩具或电动飞机玩具等等；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等等；储能设备可以是储能墙、基站储能、集装箱储能等等；游乐设备可以是旋转木马、跳楼机等等。本申请对上述用电装置不做特殊限制。

对于纯电动汽车而言，上述电池可以作为驱动电源，从而替代化石燃料提供驱动动力。

上述电池可以是电池包或电池模组。当上述电池为电池包时，电池包具体包括电池管理系统(BMS)及多个上述电池单体。多个电池单体之间可通过串联、并联或者串联与并联混合的方式电连接，并与电池管理系统进行通讯连接，以组成电池包，上述电池管理系统对各个电池单体的工作状态进行控制和监测。此外，多个电池单体也可先进行串联和/或并联，并与模组管理系统组成电池模组，再由多个电池模组通过串联、并联或者串联与并联混合的方式电连接，并与电池管理系统共同构成电池包。

其中，上述电池包或电池模组中的多个电池单体10可安装于箱体、框架、支架等支撑结构上。此外，如图1及图2所示，各个电池单体10之间、电池单体10与电池管理系统之间可通过连接件20进行电连接。连接件20的至少一端设置有对插件21。对插件21由导电材料成型，对于两端均设置有对插件21的连接件20，两个对插件21之间可通过导线实现电连接。对插件21呈筒状，其上设置有限位块211。对插件21能够与电池单体10实现可拆卸的快插安装，从而方便对上述电池或用电装置中的电池单体10进行维护及保养。

上述电池单体10可以是锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池，其外部轮廓可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状，但均不局限于此。具体在本实施例中，上述电池单体10为锂离子方形电池。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的电池单体10包括顶盖组件100、电芯组件(图未示)及壳体300。

壳体300为中空结构，其内部具有用于容纳电芯组件、电解液以及其他部件的收容空间。壳体300的侧壁可设置散热齿，以提升电池单体10的散热性能。壳体300的至少一端形成有开口(图未标)，通过壳体300的开口能够将电芯组装入壳体300内。由于本实施例中的电池单体10为方形电池，故壳体300的外部轮廓呈长方体形。更具体的，壳体300的一端形成有开口。

电芯组件是电池单体10的核心部件，收容于壳体300内。为了适配壳体300的形状，本实施例中的电芯组件呈长方体形。电芯组件包括正极耳(图未标)及负极耳(图未标)，正极耳及负极耳可以位于电芯组件的同一端，也可以位于电芯组件相对的两端。具体在本实施例中，正极耳及负极耳分布于电芯组件的同一端。

顶盖组件100密封设置于壳体300的开口，以在壳体300的内部形成相对封闭的环境，从而将电芯组件与外部环境隔绝。顶盖组件100的形状与壳体300的开口的形状相适配，大致呈矩形。由于本实施例中的壳体300仅一端形成有开口，故顶盖组件100设置有一个。显然，针对两端均形成开口的壳体300，顶盖组件100则需设置两个。

请一并参阅图3及图4，本实用新型较佳实施例中的顶盖组件100包括顶盖片110及极柱120。其中：

顶盖片110可以由具有较高机械强度的材料，如铝、铝合金或不锈钢成型。顶盖片110具有相对设置的上表面及下表面，下表面指的是顶盖片110朝向壳体300内部的表面，上表面则指的是顶盖片110背向壳体300内部的表面。

具体在本实施例中，顶盖片110上设置有防爆阀111及注液孔112。借助注液孔112，能够将电解液注入壳体300内。防爆阀111则能够起到泄压作用，当壳体300内部因电芯组件发生故障而导致压力升高时，高温高压气体可冲破防爆阀111并排出，从而防止电池单体10发生爆炸。

极柱120安装于顶盖片110并与顶盖片110绝缘。具体的，极柱120可通过压铆的方式安装于顶盖片110。极柱120沿厚度方向贯穿顶盖片110，其伸入壳体300内部的一端用于与电芯组件的极耳焊接。

具体在本实施例中，极柱120设置有两个，两个极柱120沿顶盖片110的长度方向间隔设置。由于正极耳及负极耳分布于电芯组件的同一端，故两个极柱120能够分别与正极耳及负极耳进行焊接。

此外，在本实施例中，顶盖组件100还包括下塑胶130及上塑胶件140。下塑胶130能够在电芯组件与顶盖片110之间起到限位及绝缘的作用，可由塑料、橡胶等绝缘材料成型，安装于顶盖片110的下表面。上塑胶件140安装于110的上表面，材质与下塑胶130相同，可与下塑胶130一体成型，也可分开成型再进行组装。借助下塑胶130及上塑胶140，极柱120便可与顶盖片110之间实现绝缘。

请一并参阅图5，极柱120包括主体121、中心柱122及限位翻边123。其中，中心柱122固定连接于主体121，主体121开设有绕中心柱122的周向延伸的快插槽1211。具体的，通过在主体121表面开设环形的快插槽1211，便可自然在快插槽1211的内部形成中心柱。限位翻边123设置于快插槽1211的边缘并延伸至快插槽1211内。而且，限位翻边123开设有与快插槽1211连通的卡口1231。

对插件21能够与极柱120进行安装，从而将连接件20与极柱120连通，以使连接件20与电池单体10实现电连接。请再次参阅图2，在将对插件21装配于极柱120时，先将对插件21上的限位块211与卡口1231对齐，再将对插件21插入快插槽1211并套设于中心柱122，再旋转对插件21直至限位块211转动至限位翻边123的下方。此时，对插件21便可通过限位块211与限位翻边123的配合固定于极柱120上。中心柱122与对插件21的内壁充分接触，从而保证对插件21与极柱120实现可靠的电连接。

当需要拆下电池单体10时，可先反向旋转对插件21直至限位块211与卡口1231对齐，再拔出对插件21即可将极柱120与连接件20分离。如此，将方便对电池单体10进行返修及更换。

在本实施例中，限位翻边123设置于快插槽1211远离中心柱122的边缘。对应的，限位块211也分布于对插件21的外侧壁。如此，在需要将对插件21插入或拔出快插槽1211时，方便将限位块211与卡口1231对准。

在本实施例中，在对插件21的旋转方向上，限位翻边123的下表面逐渐向下倾斜。限位翻边123的下表面指的是限位翻边123朝向快插槽1211底部的表面，即限位翻边123与限位块211抵接的表面。由于限位翻边123的下表面在对插件21的旋转方向上逐渐向下倾斜，故随着对插件21旋转，限位块211将会逐渐卡紧于限位翻边123的下表面与快插槽1211底部之间，从而能够防止对插件21回退，提升对插件21与极柱120装配的可靠性。

在本实施例中，卡口1231至少设置有两个，至少两个卡口1231沿快插槽1211的周向间隔设置。对应的，限位块211也设置有至少两个，且至少两个限位块211沿对插件21的周向间隔设置。当限位块211转动至限位翻边123的下方时，至少两个限位块211能够同时对对插件21进行限位，从而使得对插件21与极柱120安装更牢固。

进一步的，在本实施例中，卡口1231设置有两个，且两个卡口1231与中心柱122的连线之间的夹角大于30度。对应的，限位块211也设置有两个，且两个限位块211与对插件21中心的连线的夹角大于30度。此时，在仅设置两个卡口1231及限位块211的情况下，两个限位块211提供的支撑较稳定。

上述电池单体10及顶盖组件100，在将电池单体10应用于用电装置或组装成电池模组时，可采用连接件20实现电池单体10之间或电池单体10与用电装置之间电连接。操作时，先将对插件21上的限位块211与卡口1231对齐时，再将对插件21插入快插槽1211并套设于中心柱122，再旋转对插件21直至限位块211转动至限位翻边123的下方，便可将连接件20电连接于极柱120。当需要拆下电池单体10时，反向旋转对插件21直至限位块211与卡口1231对齐，再拔出对插件21即可将极柱120与连接件20分离。可见，上述电池单体10及顶盖组件100使得维护保养更方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括：

顶盖片；及

极柱，安装于所述顶盖片并与所述顶盖片绝缘，所述极柱包括主体及固定连接于所述主体的中心柱，所述主体开设有绕所述中心柱的周向延伸的快插槽，所述快插槽的边缘设置有延伸至所述快插槽内的限位翻边，所述限位翻边开设有与所述快插槽连通的卡口；

其中，当对插件上的限位块与所述卡口对齐时，所述对插件能够插入所述快插槽并套设于所述中心柱，且随着所述对插件旋转，所述限位块能够转动至所述限位翻边的下方。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述限位翻边设置于所述快插槽远离所述中心柱的边缘。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，在所述对插件的旋转方向上，所述限位翻边的下表面逐渐向下倾斜。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述卡口至少设置有两个，至少两个所述卡口沿所述快插槽的周向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述卡口设置有两个，且两个所述卡口与所述中心柱的连线之间的夹角大于30度。

6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片呈长条形，两个所述极柱沿所述顶盖片的长度方向间隔设置。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片上设置有防爆阀及注液孔。

8.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，至少一端设置有开口；

电芯组件，收容于所述壳体内；及

如上述权利要求1至7任一项所述的顶盖组件，所述顶盖组件密封设置于所述壳体的开口。

9.一种电池，其特征在于，包括多个如上述权利要求8所述的电池单体，两个所述电池单体通过连接件进行电连接，所述连接件的两端设置有对插件，所述对插件呈筒状且设置有限位块，所述对插件插入所述快插槽并套设于所述中心柱，所述限位块卡持于所述限位翻边的下方。

10.一种用电装置，其特征在于，包括如上述权利要求8所述的电池单体或如上述权利要求9所述的电池。