CN219739103U - 一种顶盖组件及储能装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种顶盖组件及储能装置。该顶盖组件包括顶盖及防爆阀,其中,顶盖具有沿顶盖的厚度方向相背的第一表面和第二表面,顶盖上设置有防爆阀孔,防爆阀孔贯穿第一表面和第二表面,防爆阀孔的内壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间具有第一夹角,第一夹角为锐角;以及,防爆阀连接于防爆阀孔中,防爆阀的侧壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间具有第二夹角,第二夹角与第一夹角相等。该顶盖组件不仅能够降低防爆阀孔的制作难度,还能够有效提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种顶盖组件及储能装置。
背景技术
储能装置可以是电池储能装置,电池储能装置可采用化学反应实现电能和化学能之间的转换,如锂离子二次电池、铅酸电池等。其中,锂离子二次电池主要包括壳体、电芯以及顶盖组件,顶盖组件主要是由顶盖、正极柱、负极柱、下塑胶、防爆阀、保护片等组成。且防爆阀设置在顶盖上,以在电池出现过充、短路等状况,锂离子二次电池内产生大量气体使得锂离子二次电池内部的气压大过规定值时,产生的大量气体能够迫使防爆阀开启,释放压力,以避免锂离子二次电池爆裂。
在相关技术中,通常是板状结构的顶盖上设置有防爆阀孔,防爆阀焊接在防爆阀孔中。然而,为了保证防爆阀与防爆阀孔之间的焊接具有较好的质量,使得防爆阀对防爆阀孔的密封具有较好效果的同时,还需要在防爆阀受到的压力达到规定值时能够被破坏、开启,需要严格控制防爆阀与防爆阀孔的内壁之间的间隙,导致防爆阀孔的制作具有较高的精度要求,造成防爆阀孔的制作难度较大。
实用新型内容
本申请公开了一种顶盖组件及储能装置,不仅能够降低防爆阀孔的制作难度,还能够有效提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
为了实现上述目的,第一方面,本申请公开一种顶盖组件,包括:
顶盖,所述顶盖具有沿顶盖的厚度方向相背的第一表面和第二表面,所述顶盖上设置有防爆阀孔,所述防爆阀孔贯穿所述第一表面和所述第二表面,所述防爆阀孔的内壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有第一夹角,所述第一夹角为锐角;以及
防爆阀,所述防爆阀连接于所述防爆阀孔中,所述防爆阀的侧壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有第二夹角,所述第二夹角与所述第一夹角相等。
在本实施例中,防爆阀孔的内壁所在的平面、与平行于顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间的夹角为锐角,即第一夹角为锐角,使得防爆阀孔的内壁所在的平面与顶盖的第二表面之间的夹角为钝角,也即是说,防爆阀孔的内壁所在的平面与顶盖的第二表面之间可以不是相互垂直的关系,以在顶盖上通过冲压模具等制作防爆阀孔时,使得防爆阀孔的内壁能够具有拔模角度,且拔模角度在一个角度范围内;或者在通过其它的制作工具在顶盖上制作防爆阀孔时,使得防爆阀孔的内壁能够相对于顶盖的第二表面倾斜,且在一个角度范围内倾斜。相比于防爆阀孔的内壁所在的平面与顶盖的第二表面之间相互垂直,使得防爆阀孔的内壁所在的平面与顶盖的第二表面之间的夹角为一确定的夹角的方式,本申请的防爆阀的内壁所在的平面与顶盖的第二表面之间的夹角为一个角度范围,能够有效降低防爆阀孔的制作精度,从而能够降低防爆阀孔的制作难度。
防爆阀的侧壁所在的平面、与平行于顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间具有第二夹角,且第二夹角与第一夹角相等,能够使得防爆阀的侧壁相对于顶盖的第二表面倾斜,且倾斜角度与防爆阀孔的内壁所在的平面相对于顶盖的第二表面的倾斜角度相同,以在防爆阀连接于防爆阀孔中时,防爆阀孔的内壁与防爆阀之间的间隙易于控制在预设间隙内,提高了防爆阀对防爆阀孔的密封性,且使得防爆阀通过焊接连接于防爆阀孔中时,能够具有较高的焊接质量,有效提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
在第一方面可能实现的方式中,所述第一夹角为A,0°<A≤30°,所述第二夹角为a,0°<a≤30°。
由此,能够使得防爆阀孔的内壁具有较小的倾斜度,以在防爆阀连接于防爆阀孔内时,如将防爆阀焊接于防爆阀孔内时,防爆阀不易沿着防爆阀孔的内壁滑动而导致防爆阀出现较大的偏移,避免了因防爆阀在防爆阀孔内出现较大的偏移而影响防爆阀连接于防爆阀孔时的密封性,进一步提高了防爆阀连接于防爆阀孔内时的密封性。
在第一方面可能实现的方式中,所述防爆阀孔包括沿所述顶盖的厚度方向依次设置的第一通孔及第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔相互连通,所述第一通孔的内壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有所述第一夹角,且沿所述顶盖的厚度方向以及从所述第二表面指向所述第一表面的方向,所述第一通孔的内壁朝靠近所述第一通孔的几何中心的方向倾斜,所述第二通孔朝向所述第一通孔的一端设置有台阶面,所述台阶面连接于所述第一通孔的内壁与所述第二通孔的内壁之间;
所述防爆阀连接于所述第一通孔中,且与所述台阶面相抵接。
通过在第二通孔朝向第一通孔的一端设置台阶面,台阶面连接于第一通孔的内壁与第二通孔的内壁之间,防爆阀连接于第一通孔中,且与台阶面相抵接,使得防爆阀连接于防爆阀孔中时,台阶面可对防爆阀起到限位的作用,且还能增大防爆阀与顶盖之间的接触面积,从而使得防爆阀连接于防爆阀孔中时能够具有较好的稳定牢固性。
在第一方面可能实现的方式中,所述防爆阀的侧壁与所述第二通孔的内壁之间的距离为L1,所述第一通孔的内壁与所述第二通孔的内壁之间的距离为L2,0.7≤L1/L2≤1。
由此,可使得防爆阀与台阶面之间能够具有较大的接触面积,提高了防爆阀连接于防爆阀孔中时的稳定牢固性。
在第一方面可能实现的方式中,所述防爆阀焊接于所述防爆阀孔中;
所述顶盖的所述第二表面上设置有环形凹槽,所述环形凹槽环绕所述防爆阀孔设置,所述环形凹槽用于释放所述防爆阀焊接于所述防爆阀孔时所产生的应力。
通过在第二表面上设置环绕防爆阀孔的环形凹槽,可在防爆阀焊接于防爆阀孔中时,能够较大程度上释放防爆阀焊接过程中的应力,从而降低了焊接过程因应力过大导致焊接裂纹出现的风险,进一步提高了焊接质量。
在第一方面可能实现的方式中,所述环形凹槽为冲压环形凹槽。
由此,在冲压环形凹槽的过程中,可挤压防爆阀孔的侧壁沿靠近防爆阀孔的中心轴线的方向变形,以达到对第一夹角进行修正的效果,从而能够使得第一夹角能够维持在一定的锐角范围内。
在第一方面可能实现的方式中,所述环形凹槽靠近所述防爆阀的边缘与所述防爆阀孔的内壁之间的距离为B,0.2mm≤B≤2mm。
由此,环形凹槽靠近防爆阀的边缘与防爆阀孔的内壁之间的距离位于0.2mm-2mm范围内,不仅能够防止环形凹槽的边缘与防爆阀孔之间的距离过近而导致防爆阀孔内壁易变形,避免了因防爆阀孔的内壁易变形而导致对防爆阀连接于防爆阀孔中的操作具有较高的要求,同时还能够避免因防爆阀孔的内壁易变形而对防爆阀的防爆效果的影响;还能够防止因环形凹槽的边缘与防爆阀孔之间的距离过大而导致环形凹槽对防爆阀焊接于防爆阀孔时所产生的焊接应力的释放效果不佳。
在第一方面可能实现的方式中,所述环形凹槽的槽口的宽度为C,0.5mm≤C≤1mm。
由此,环形凹槽的槽口的宽度位于0.5mm-1mm范围内,不仅能够使得环形凹槽易于制作实现,还能够防止环形凹槽因宽度较宽需占用顶盖上的较多空间而对设置于顶盖上的其它结构、部件造成影响。
在第一方面可能实现的方式中,所述环形凹槽的深度为D1,所述顶盖的厚度为D2,1/30≤D1/D2≤2/3。
由此,通过使环形凹槽的深度与顶盖的厚度之间的比值位于1/30-2/3之间,既可防止因环形凹槽的深度过浅而导致环形凹槽对焊接应力的释放效果不佳,进一步提高了防爆阀与底盖之间的焊接质量;又能够防止因环形凹槽的深度过深而导致顶盖在受到较大气体压力时易在环形凹槽的位置处出现变形,避免了因顶盖受到较大气压时在环形凹槽处产生变形而影响防爆阀的防爆效果。
在第一方面可能实现的方式中,所述防爆阀孔包括沿所述顶盖的厚度方向依次设置的第一通孔及第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔相互连通,所述防爆阀连接于所述第一通孔中,所述第一通孔的深度为D3,0.2≤D1/D3≤1。
由此,通过使环形凹槽的深度与第一通孔的深度之间的比值位于0.2-1之间,可使得环形凹槽的深度不会太深,易于制作的同时,还可使得防爆阀焊接于第一通孔中时所产生的焊接应力通过环形凹槽能够释放掉的较多,进一步提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
在第一方面可能实现的方式中,0.2mm≤D1≤0.3mm。
由此,可使得环形凹槽的深度较为适中,易于制作实现,且既能够防止因环形凹槽的深度较浅而导致仅能对较少的焊接应力进行释放,还能够防止因环形凹槽的深度较深而导致环形凹槽的加工具有一定的难度。
在第一方面可能实现的方式中,所述环形凹槽的横截面形状为倒梯形、矩形或者三角形中的任一种。
由此,环形凹槽的横截面形状可为较为常规的形状,易于制作实现。
第二方面,本申请还公开了一种储能装置,包括第一方面中任一种所述的顶盖组件。
在本实施例中,储能装置包括上述实施例一中的任一种的顶盖组件,可使得该储能装置中的防爆阀孔的制作难度,降低了顶盖组件的制作成本,同时还能够有效提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
在本申请中,防爆阀孔的内壁所在的平面、与平行于顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间的夹角为锐角,即第一夹角为锐角,使得防爆阀孔的内壁与顶盖的第二表面之间的夹角为钝角,也即是说,防爆阀孔的内壁与顶盖的第二表面之间可以不是相互垂直的关系,以在顶盖上通过冲压模具等制作防爆阀孔时,使得防爆阀孔的内壁能够具有拔模角度,拔模角度在一个角度范围内;或者在通过其它的制作工具在顶盖上制作防爆阀孔时,使得防爆阀孔的内壁能够相对于顶盖的第二表面倾斜,且在一个角度范围内倾斜。相比于防爆阀孔的内壁与顶盖的第二表面之间相互垂直,使得防爆阀孔的内壁与顶盖的第二表面之间的夹角为一确定的角度的方式,本申请的防爆阀的内壁与顶盖的第二表面之间的夹角为一个角度范围,能够有效降低防爆阀孔的制作精度,从而能够降低防爆阀孔的制作难度。
防爆阀的侧壁所在的平面、与平行于顶盖厚度方向且沿由第一表面向第二表面的方向延伸的线段之间具有第二夹角,且第二夹角与第一夹角相等,能够使得防爆阀的侧壁相对于顶盖的第二表面倾斜,且倾斜角度与防爆阀孔的内壁所在的平面相对于顶盖的第二表面的倾斜角度相同,以在防爆阀连接于防爆阀孔中时,防爆阀孔的内壁与防爆阀之间的间隙易于控制在预设间隙内,提高了防爆阀对防爆阀孔的密封性,且使得防爆阀通过焊接连接于防爆阀孔中时,能够具有较高的焊接质量,有效提高防爆阀与顶盖之间的焊接质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对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是背景技术中提供的一种顶盖组件的剖视图;
图2是图1中E位置处的放大图;
图3是本申请实施例提供的一种灯盖组件的立体图;
图4是图3中的顶盖组件的剖视图;
图5是图4中F位置处的放大图;
图6是本申请实施例提供的另一种灯盖组件的立体图;
图7是图6中的顶盖组件的剖视图;
图8是图7中G位置处的放大图;
图9是图8中K位置处的放大图;
图10是本申请实施例提供的一种储能装置的立体图。
附图标记说明:
1-顶盖;11a-第一表面;11b-第二表面;12-防爆阀孔;121-第一通孔;122-第二通孔;123-台阶面;124-第三通孔;13-环形凹槽;2-防爆阀;3-保护片;100-储能装置;10-顶盖组件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
锂离子二次电池主要包括壳体、电芯以及顶盖组件,顶盖组件主要是由顶盖、正极柱、负极柱、下塑胶、防爆阀、保护片等组成。且防爆阀设置在顶盖上,以在锂离子二次电池出现过充、短路等状况,锂离子二次电池内产生大量气体、使得锂离子二次电池内部的气压大过规定值时,产生的大量气体能够迫使防爆阀开启,释放压力,以避免锂离子二次电池爆裂。
在相关技术中,顶盖通常是板状结构,在顶盖的板面上设置有防爆阀孔,防爆阀焊接在防爆阀孔中。其中,如图1和图2所示,防爆阀2通常为薄片状结构,为了保证防爆阀2与防爆阀孔12之间的焊接具有较好的质量,使得防爆阀2对防爆阀孔12的密封具有较好效果的同时,还需要在防爆阀2受到的压力达到规定值时能够被破坏、开启,需要严格控制防爆阀2与防爆阀孔12的内壁之间的间隙,也即是防爆阀孔12需要配合防爆阀2的形状、尺寸进行制作。然而,如此会导致防爆阀孔12的制作具有较高的精度要求,造成防爆阀孔12的制作难度较大。
基于此,本实用新型提供了一种顶盖组件及储能装置,其中,如图3-图10所示,顶盖组件10包括顶盖1及防爆阀2,其中,顶盖组件10包括顶盖1,顶盖1具有沿顶盖1的厚度方向相背的第一表面11a和第二表面11b,顶盖1上设置有贯穿第一表面11a和第二表面11b的防爆阀孔12,防爆阀孔12的内壁所在的平面与平行于顶盖1厚度方向的直线之间具有第一夹角,第一夹角为锐角;以及,防爆阀2连接于防爆阀孔12中,防爆阀2的侧壁所在的平面与平行于顶盖1厚度方向的直线之间具有第二夹角,第二夹角与第一夹角相等。由此,可通过使防爆阀孔12的内壁所在的平面与平行于顶盖1厚度方向的直线之间的夹角为锐角,即可使得防爆阀2的内壁所在的平面与第二表面11b之间的夹角为钝角;相比于防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间相互垂直,使得防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间的夹角为一确定的角度的方式,本申请的防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间的夹角为一个角度范围,能够有效降低防爆阀孔12的制作精度,从而能够降低防爆阀孔12的制作难度。且第二夹角与第一夹角相等,可使得防爆阀孔12的内壁与防爆阀2之间的间隙易于控制在预设间隙内,提高了防爆阀2对防爆阀孔12的密封效果,且还可使得防爆阀2通过焊接连接于防爆阀孔12中时,能够具有较高的焊接质量,有效提高防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量。
下面将结合具体实施例和附图对本申请的技术方案作进一步的说明。
实施例一
本实施例提供了一种顶盖组件,如图3-图5所示,包括顶盖1及防爆阀2。其中,顶盖1具有沿顶盖的厚度方向(如图4中X所示的方向)相背的第一表面11a和第二表面11b,顶盖1上设置有防爆阀孔12,防爆阀孔12贯穿第一表面11a和第二表面11b,防爆阀孔12的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第一夹角(如图5中A角度所示),第一夹角为锐角;以及,防爆阀2连接于防爆阀孔12中,防爆阀2的侧壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第二夹角(如图5中a角度所示),第二夹角与第一夹角相等。
需要解释说明的是,上述的第二夹角与第一夹角相等是指,第二夹角与第一夹角大致相同,如第一夹角为30°,第二夹角为30.2°时,也可认为第二夹角与第一夹角相等。
在本实施例中,防爆阀孔12的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间的夹角为锐角,即第一夹角为锐角,使得防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间的夹角为钝角,也即是说,防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间可以不是相互垂直的关系,以在顶盖1上通过冲压模具等制作防爆阀孔12时,使得防爆阀孔12的内壁能够具有拔模角度,且拔模角度在一定的角度范围内;或者在通过其它的制作工具在顶盖1上制作防爆阀孔12时,使得防爆阀孔12的内壁能够相对于顶盖1的第二表面11b倾斜,且在一定的角度范围内倾斜。相比于防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间相互垂直,使得防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间的夹角为一确定的角度的方式,本申请的防爆阀2的内壁所在的平面与顶盖1的第二表面11b之间的夹角为一个角度范围,能够有效降低防爆阀孔12的制作精度,从而能够降低防爆阀孔12的制作难度。
防爆阀2的侧壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第二夹角,且第二夹角与第一夹角相等,能够使得防爆阀2的侧壁相对于顶盖1的第二表面11b倾斜,且倾斜角度与防爆阀孔12的内壁相对于顶盖1的第二表面11b的倾斜角度相同,以在防爆阀2连接于防爆阀孔12中时,防爆阀孔12的内壁与防爆阀2之间的间隙易于控制在预设间隙内,提高了防爆阀2对防爆阀孔12的密封性,且使得防爆阀2通过焊接连接于防爆阀孔12中时,能够具有较高的焊接质量,有效提高防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量。
需要说明的是,上述防爆阀孔12的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间的夹角为锐角,也可以是防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的第一表面11a之间的夹角为钝角。上述的防爆阀2的侧壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第二夹角,且第二夹角与第一夹角相等,也可以是防爆阀2的侧壁相对于顶盖1的第一表面11a倾斜,且倾斜角度与防爆阀孔12的内壁相对于顶盖1的第一表面11a的倾斜角度相同。
上述的防爆阀2连接于防爆阀孔12中可具有多种实现方式,如,防爆阀2可通过激光焊焊接于防爆阀孔12中,也可以是,防爆阀2粘接于防爆阀孔12中,还可以是,防爆阀2通过紧固件(如螺钉)及密封圈与防爆阀孔12连接,在此并不做限定。
其中,顶盖1可以是板状结构的顶盖1,第一表面11a和第二表面11b即为顶盖1的两个相背的板面,防爆阀孔12的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间的第一夹角为锐角,即为防爆阀孔12的内壁所在的平面与顶盖1的板面之间可为钝角。
可选地,防爆阀2可以是薄片状结构的防爆阀2,如可以是铝薄片结构的防爆阀2,或者铝合金薄片结构的防爆阀2,此时,防爆阀2的侧壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第二夹角,即为防爆阀2的侧壁所在的平面与和防爆阀2的厚度方向相平行的直线之间具有第二夹角。
另外,第一夹角为锐角,第一夹角可以是10°、20°、40°等,在此并不做限定。
可选地,如图5所示,第一夹角为A,0°<A≤30°,第二夹角为a,0°<a≤30°。
由此,可使得防爆阀孔12的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间的夹角较小,即能够使得防爆阀孔12的内壁具有较小的倾斜度,以在防爆阀2连接于防爆阀孔12内时,如将防爆阀2焊接于防爆阀孔12内时,防爆阀2不易沿着防爆阀孔12的内壁滑动而导致防爆阀2出现较大的偏移,避免了因防爆阀2在防爆阀孔12内出现较大的偏移而影响防爆阀2连接于防爆阀孔12时的密封性,进一步提高了防爆阀2连接于防爆阀孔12内时的密封性;且当防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时,还能避免因防爆阀2在防爆阀孔12中出现较大的偏移而降低焊接质量,从而能够使得防爆阀2与顶盖1之间焊接质量更好。
上述的为锐角的第一夹角大于30°时,可使得防爆阀孔12的内壁相对于平行于顶盖1厚度方向的直线具有较大的倾斜度,如此,虽然可使得防爆阀孔12内壁与平行于顶盖1厚度方向的直线之间的夹角易于制作实现,但是,在防爆阀2连接于防爆阀孔12中,以对防爆阀孔12进行封闭时,防爆阀2在受力或者受到震动时可能会出现沿着倾斜度较大的防爆阀孔12的内壁移动的情况,使得防爆阀2在防爆阀孔12内出现较大距离的偏移,降低了防爆阀2与防爆阀孔12的密封效果。另外,当防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时,防爆阀2在焊接的过程中可能会出现因防爆阀2沿防爆阀孔12的内壁移动有较大的距离而导致防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量不佳。由此,上述的第一夹角位于0°-30°之间,在能够降低防爆阀孔12的制作难度的同时,还能够进一步提高防爆阀2连接于防爆阀孔12内时的密封性,以及进一步提高了防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量。
可选地,如图5所示,防爆阀孔12包括沿顶盖1的厚度方向依次设置的第一通孔121及第二通孔122,第一通孔121与第二通孔122相互连通,第一通孔121的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第一夹角,且沿顶盖1的厚度方向以及从第二表面11b指向第一表面11a的方向,第一通孔121的内壁朝靠近第一通孔121的几何中心的方向倾斜,第二通孔122朝向第一通孔121的一端设置有台阶面123,台阶面123连接于第一通孔121的内壁与第二通孔122的内壁之间;防爆阀2连接于第一通孔121中,且与台阶面123相抵接。
由此,通过在第二通孔122朝向第一通孔121的一端设置台阶面123,台阶面123连接于第一通孔121的内壁与第二通孔122的内壁之间,防爆阀2连接于第一通孔121中,且与台阶面123相抵接,使得防爆阀2连接于防爆阀孔12中时,台阶面123可对防爆阀2起到限位的作用,且还能增大防爆阀2与顶盖1之间的接触面积,从而使得防爆阀2连接于防爆阀孔12中时能够具有较好的稳定牢固性。
其中,第一通孔121的内壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第一夹角,且沿顶盖的厚度方向以及从第二表面11b指向第一表面11a的方向,第一通孔121的内壁朝靠近第一通孔121的几何中心的方向倾斜,可使得第一通孔121沿顶盖的厚度方向的横截面的面积逐渐减小,以在防爆阀2放置于第一通孔121中时,倾斜的第一通孔121的内壁能够对防爆阀2起到导向的作用,方便了防爆阀2放置于第一通孔121中。
可选地,如图5所示,防爆阀2的侧壁与第二通孔122的内壁之间的距离为L1,第一通孔121的内壁与第二通孔122的内壁之间的距离为L2,0.7≤L1/L2≤1。
需要解释说明的是,上述的防爆阀2的侧壁与第二通孔122的内壁之间的距离为L1,是指防爆阀2的侧壁的靠近防爆阀2的几何中心的一侧与第二通孔122的内壁之间的距离为L1,即防爆阀2的侧壁所在的平面、与平行于顶盖1厚度方向且沿由第一表面11a向第二表面11b的方向延伸的线段之间具有第二夹角时,防爆阀2的侧壁与第二通孔122的内壁之间的最短距离为L1。
由此,第一方面,可使得防爆阀2与第一通孔121的内壁之间的间隙能够较小,以在防爆阀2连接于第一通孔121中时,防爆阀2能够偏移的距离较小,进一步提高了防爆阀2连接于防爆阀孔12中时的密封效果;第二方面,还可使得防爆阀2与台阶面123之间具有较大的接触面积,进一步提高了防爆阀2连接于防爆阀孔12中时的稳定牢固性;第三方面,还可防止防爆阀2的尺寸大于第一通孔121的尺寸而导致防爆阀2与第一通孔121之间出现过盈配合的情况,避免了因防爆阀2与第一通孔121之间过盈配合而造成防爆阀2连接于第一通孔121中的操作具有较大的难度。
上述的防爆阀2的侧壁与第二通孔122的内壁之间的距离L1,与第一通孔121的内壁与第二通孔122的内壁之间的距离L2之间的比值小于0.7时,以使得防爆阀2与第一通孔121的内壁之间的间隙较大,以在防爆阀2连接于第一通孔121中时,防爆阀2易出现偏移距离较大的情况,使得防爆阀2与台阶面123的某一部分之间的接触面积较小,影响了防爆阀2连接于第一通孔121中时的密封牢固性。
可选地,顶盖组件10还可包括保护片3,且当防爆阀孔12包括沿从第二表面11b直线第一表面11a的方向依次设置的第一通孔121及第二通孔122,防爆阀2连接于第一通孔121中时,保护片3可设置于第二通孔122的背离第一通孔121的一端,即保护片3可贴设于第一表面11a上,且覆盖第二通孔122的背离第一通孔121的开口;也可以是,如图5所示,第二通孔122背离第一通孔的121的一端还设置有第三通孔124,第三通孔124与第二通孔122同轴且孔径大于第二通孔122的孔径,以在第二通孔122与第三通孔124之间形成第二台阶面,且第三通孔124背离第二通孔122的一端贯穿第一表面11a,此时,保护片3可容置于第三通孔124内且贴设于第二台阶面上。以上两种保护片3的设置方式均可以在保护片3与防爆阀2之间形成缓冲腔,使得防爆阀2受到的气压较大时,防爆阀2受压变形,缓冲腔能够为防爆阀2提供一定的变形空间,提高了防爆阀2的防爆效果,从而能够提高电池的安全性。
另外,保护片3上可设置有透气孔,或者在顶盖1的第一表面11a上设置透气孔,透气孔与第二通孔122连通,以使得第二通孔122能够与外界大气连通,从而能够防止因缓冲腔的气压过大而导致防爆阀2不能及时开启,提高了设置有该顶盖组件10的电池的安全性。
在一些实施例中,如图6-图9所示,防爆阀2焊接于防爆阀孔12中;顶盖1的第二表面11b上设置有环形凹槽13,环形凹槽13环绕防爆阀孔12设置,环形凹槽13用于释放防爆阀2焊接于防爆阀孔12时所产生的应力。
由此,通过在第二表面11b上设置环绕防爆阀孔12的环形凹槽13,可在防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时,能够较大程度上释放防爆阀2焊接过程中的应力,从而降低了焊接过程因应力过大导致焊接裂纹出现的风险,进一步提高了焊接质量。
其中,环形凹槽13环绕防爆阀孔12设置,可以是,环形凹槽13的中心轴线与防爆阀孔12的中心轴线相互重合,以使得防爆阀孔12绕其中心轴线的各处在焊接过程中产生的应力被释放的程度几乎相同,降低了焊接过程中因各处应力不均匀而导致防爆阀2或者顶盖1变形的风险。
可选地,环形凹槽13为冲压环形凹槽。由此,在环形凹槽13被冲压制作的过程中,可挤压防爆阀孔12的内壁沿靠近防爆阀孔12的中心轴线的方向变形,以达到对第一夹角进行修正的效果,从而能够使得第一夹角能够维持在一定的锐角范围内。
需要解释说明的是,上述的对第一夹角进行修正是指,环形凹槽13在冲压制作的过程中对第一夹角的角度进行的改变,具体地,在冲压环形凹槽13的过程中,模具会挤压顶盖靠近防爆阀孔12的部分,以使得防爆阀孔12的内壁朝靠近防爆阀孔12的几何中心的方向倾斜,使得防爆阀孔12的内壁所在的平面与第二表面11b之间的夹角变小,即第一夹角变小。
如图7-图9所示,上述的环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12的内壁之间的距离为B,0.2mm≤B≤2mm。
由此,环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12的内壁之间的距离位于0.2mm-2mm范围内,不仅能够防止环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12之间的距离过近而导致防爆阀孔12内壁易变形,避免了因防爆阀孔12的内壁易变形而导致对防爆阀2连接于防爆阀孔12中的操作具有较高的要求,同时还能够避免因防爆阀孔12的内壁易变形而对防爆阀2的防爆效果的影响;还能够防止因环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12之间的距离过大而导致环形凹槽13对防爆阀2焊接于防爆阀孔12时所产生的焊接应力的释放效果不佳。
其中,环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12的内壁之间的距离可以是0.2mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等,在此并不做限定,具体可根据实际情况进行设置。
上述的环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12的内壁之间的距离小于0.2mm时,虽然能够有限释放防爆阀2焊接于防爆阀孔12时所产生的焊接应力,但是易导致防爆阀孔12的内壁的结构强度较弱,易出现变形,不仅会导致防爆阀2连接于防爆阀孔12的操作难度较大,还易导致防爆阀2及顶盖1在受到较大气压时顶盖1出现变形而造成防爆阀2不能在受到的气压达到规定值时及时开启,易对安装有该顶盖组件10的储能装置的安全造成影响。
环形凹槽13靠近防爆阀孔12的边缘与防爆阀孔12的内置之间的距离大于2mm时,虽然能够使得防爆阀孔12的内壁的结构强度不易因环形凹槽13产生太大的变化,但是,当防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时,所产生的焊接应力仅能够使得较小的部分应力通过环形凹槽13释放,降低了环形凹槽13对焊接应力的释放效果。
可选地,如图7-图9所示,环形凹槽13的槽口的宽度为C,0.5mm≤C≤1mm。
由此,环形凹槽13的槽口的宽度位于0.5mm-1mm范围内,不仅能够使得环形凹槽13易于制作实现,还能够防止环形凹槽13因宽度较宽需占用顶盖1上的较多空间而对设置于顶盖1上的其它结构、部件造成影响。
上述的环形凹槽13的槽口的宽度小于0.5mm时,宽度较小的环形凹槽13需要尺寸较小的工具进行加工制作,提高了环形凹槽13的加工难度,不利于顶盖1的成本的控制。环形凹槽13的槽口的宽度大于1mm时,环形凹槽13的宽度较宽,会占用顶盖1上的较多空间,易对设置于顶盖1上的其它结构、部件(如注液孔、极柱等)造成影响。
其中,环形凹槽13的槽口的宽度可以是0.5mm、0.7mm、0.85mm、1mm等,在此并不做限定。
可选地,如图7-图9所示,环形凹槽13的深度为D1,顶盖1的厚度为D2,1/30≤D1/D2≤2/3。
由此,通过使环形凹槽13的深度与顶盖1的厚度之间的比值位于1/30-2/3之间,既可防止因环形凹槽13的深度过浅而导致环形凹槽13对焊接应力的释放效果不佳,进一步提高了防爆阀2与底盖之间的焊接质量;又能够防止因环形凹槽13的深度过深而导致顶盖1在受到较大气体压力时易在环形凹槽13的位置处出现变形,避免了因顶盖1受到较大气压时在环形凹槽13处产生变形而影响防爆阀2的防爆效果。
上述的环形凹槽13的深度与顶盖1的厚度之间的比值小于1/30时,会使得环形凹槽13的深度较浅,虽然能够使得环形凹槽13易于制作实现,但在防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时能够释放掉的焊接应力较少,对提高防爆阀2的焊接质量的效果不佳。
上述的环形凹槽13的深度与顶盖1的厚度之间的比值大于2/3时,会使得环形凹槽13的深度较深,虽然能够使得防爆阀2焊接于防爆阀孔12中所产生的焊接应力能够通过环形凹槽13释放掉的较多,但是,深度较深的环形凹槽13会使得顶盖1的位于环形凹槽13处的部分的结构强度较弱,在受到气压作用时易出现变形的情况,导致防爆阀2可能会出现在受到的气压值达到规定值时未开启的情况,影响了防爆阀2的防爆效果。
可选地,如图7-图9所示,防爆阀孔12包括沿顶盖的厚度方向依次设置的第一通孔121及第二通孔122,第一通孔121与第二通孔122相互连通,防爆阀2连接于第一通孔121中,第一通孔121的深度为D3,0.2≤D1/D3≤1。
由此,通过使环形凹槽13的深度与第一通孔121的深度之间的比值位于0.2-1之间,可使得环形凹槽13的深度不会太深,易于制作的同时,还可使得防爆阀2焊接于第一通孔121中时所产生的焊接应力通过环形凹槽13能够释放掉的较多,进一步提高防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量。
上述的环形凹槽13的深度与第一通孔121的深度之间的比值小于0.2时,虽然能够使得环形凹槽13的深度较浅,以使得环形凹槽13易于制作实现,但是,较浅的环形凹槽13对防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时所产生的焊接应力的释放程度较小,对提高焊接质量的效果不显著。
环形凹槽13的深度与第一通孔121的深度之间的比值大于时,虽然能够使得环形凹槽13的深度较深,以使得环形凹槽13能够释放掉较多的焊接应力,但是,较深的环形凹槽13具有较高的制作难度,且还易降低顶盖1上设置环形凹槽13的部分的结构强度造成影响,在受到气压作用时易出现变形的情况,导致防爆阀2可能会出现在受到的气压值达到规定值时,因顶盖1上设置环形凹槽13的部分出现变形而防爆阀2未能及时开启,影响了防爆阀2的防爆效果。
可选地,如图7-图9所示,环形凹槽13的深度D1,0.2mm≤D1≤0.3mm。
由此,可使得环形凹槽13的深度较为适中,易于制作实现,且既能够防止因环形凹槽13的深度较浅而导致仅能对较少的焊接应力进行释放,还能够防止因环形凹槽13的深度较深而导致环形凹槽13的加工具有一定的难度。
环形凹槽13的深度小于0.2mm时,虽然能够使得环形凹槽13易于制作实现,但在防爆阀2焊接于防爆阀孔12中时能够释放掉的焊接应力较少,易对防爆阀2的焊接质量造成影响。
环形凹槽13的深度大于0.3mm时,虽然能够释放掉较多的防爆阀2焊接于防爆阀2中所产生的焊接应力,但是,较深的环形凹槽13的深度易使得顶盖1的位于环形凹槽13处的部分的结构强度较弱,导致顶盖1在受到较大的气压时位于环形凹槽13处的顶盖1部分易出现变现的情况,可能会造成防爆阀2在受到的气压大于规定值时出现未开启的情况,降低了防爆阀2的防爆效果。
其中,环形凹槽13的深度可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm等中,在此并不做限定,具体可根据实际情况进行选择。
上述的,环形凹槽13的横截面形状可为倒梯形、矩形或者三角形中的任一种,在此并不做限定。上述环形凹槽13的横截面形状均为较为常规的形状,易于制作实现。
当然,环形凹槽13的横截面的形状也可以是其它的形状,如弧形与矩形的组合形状、圆弧形等,在此并不做限定。
实施例二
本申请实施例还提供了一种储能装置,如图10所示,包括上述实施例一中任一种的顶盖组件10。
在本实施例中,储能装置100包括上述实施例一中的任一种的顶盖组件10,可使得该储能装置100中的防爆阀孔12的制作难度,降低了顶盖组件10的制作成本,同时还能够有效提高防爆阀2与顶盖1之间的焊接质量。
并且,储能装置100中的顶盖组件10为上述实施例一中的任一种的顶盖组件10,因此,本实施例中的顶盖组件10具有实施例一中的顶盖组件10的技术效果,由于实施例一已对顶盖组件10的技术效果进行了充分的说明,此处不再进行赘述。
其中,储能装置100可以是锂离子二次电池、电池模组、电池包等中的任一种,在此并不做限定。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种顶盖组件,其特征在于,包括:
顶盖,所述顶盖具有沿顶盖的厚度方向相背的第一表面和第二表面,所述顶盖上设置有防爆阀孔,所述防爆阀孔贯穿所述第一表面和所述第二表面,所述防爆阀孔的内壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有第一夹角,所述第一夹角为锐角;以及
防爆阀,所述防爆阀连接于所述防爆阀孔中,所述防爆阀的侧壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有第二夹角,所述第二夹角与所述第一夹角相等。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述第一夹角为A,0°<A≤30°,所述第二夹角为a,0°<a≤30°。
3.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述防爆阀孔包括沿所述顶盖的厚度方向依次设置的第一通孔及第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔相互连通,所述第一通孔的内壁所在的平面、与平行于所述顶盖厚度方向且沿由所述第一表面向所述第二表面的方向延伸的线段之间具有所述第一夹角,且沿所述顶盖的厚度方向以及从所述第二表面指向所述第一表面的方向,所述第一通孔的内壁朝靠近所述第一通孔的几何中心的方向倾斜,所述第二通孔朝向所述第一通孔的一端设置有台阶面,所述台阶面连接于所述第一通孔的内壁与所述第二通孔的内壁之间;
所述防爆阀连接于所述第一通孔中,且与所述台阶面相抵接。
4.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述防爆阀的侧壁与所述第二通孔的内壁之间的距离为L1,所述第一通孔的内壁与所述第二通孔的内壁之间的距离为L2,0.7≤L1/L2≤1。
5.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述防爆阀焊接于所述防爆阀孔中;
所述顶盖的所述第二表面上设置有环形凹槽,所述环形凹槽环绕所述防爆阀孔设置,所述环形凹槽用于释放所述防爆阀焊接于所述防爆阀孔时所产生的应力。
6.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述环形凹槽为冲压环形凹槽。
7.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述环形凹槽靠近所述防爆阀孔的边缘与所述防爆阀孔的内壁之间的距离为B,0.2mm≤B≤2mm。
8.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述环形凹槽的槽口的宽度为C,0.5mm≤C≤1mm。
9.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述环形凹槽的深度为D1,所述顶盖的厚度为D2,1/30≤D1/D2≤2/3。
10.根据权利要求9所述的顶盖组件,其特征在于,所述第一通孔的深度为D3,0.2≤D1/D3≤1。
11.根据权利要求9所述的顶盖组件,其特征在于,0.2mm≤D1≤0.3mm。
12.根据权利要求5所述的顶盖组件,其特征在于,所述环形凹槽的横截面形状为倒梯形、矩形或者三角形中的任一种。
13.一种储能装置,其特征在于,包括权利要求1-12任一项所述的顶盖组件。
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