CN220021536U - 一种顶盖组件、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种顶盖组件、电池及用电设备，包括顶盖板和极柱；其中，极柱包括依次连接的极柱上体、若干导电柱和极柱下体；若干导电柱在同一水平面上间隔设置，且均穿设于顶盖板。与现有技术相比，不仅实现了增大极柱的目的，而且若干尺寸较小的导电柱对顶盖板的结构强度的影响远小于单个尺寸较大的导电柱，从而有助于提高电池的使用安全性和电池的使用寿命。

Description

一种顶盖组件、电池及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件、电池及用电设备。

背景技术

随着科技的不断进步,电池技术也在不断地创新，电池的研发正朝着更高能量密度、更低成本、更佳的安全性等多个方向发展。

目前，为了提高电池容量和能量密度，行业内常规的做法是增大电池的长、宽、高尺寸，以容纳更多的电极片和电解液。然而，该种做法实际上是存在缺陷的，即电池尺寸的增大会导致产热量的增多，从而带来电池温度容易过高的问题。

虽然有研究指出，通过增大极柱以增加极柱散热性能的方式可以有效地降低电池的温度，但大极柱的设计对应需要加大顶盖板上开孔的尺寸，这无疑会降低顶盖板的强度，从而降低电池的使用安全性。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种顶盖组件、电池及用电设备，以在不降低顶盖板强度的情况下增大极柱。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种顶盖组件，包括顶盖板和极柱；其中，

极柱包括依次连接的极柱上体、若干导电柱和极柱下体；

若干导电柱在同一水平面上间隔设置，且均穿设于顶盖板。

进一步地，所述顶盖组件中，顶盖板上对应若干导电柱的位置开设有若干通孔；

一个导电柱对应穿设于一个通孔。

进一步地，所述顶盖组件中，极柱上体和导电柱一体成型或分体固定连接；或者，极柱下体和导电柱一体成型或分体固定连接。

进一步地，所述顶盖组件中，若干导电柱之间的间隔一致。

进一步地，所述顶盖组件中，若干导电柱的直径一致。

进一步地，所述顶盖组件中，极柱上体和极柱下体分别与顶盖板紧密贴合。

进一步地，所述顶盖组件中，导电柱的表面与通孔的壁面紧密贴合。

进一步地，所述顶盖组件中，导电柱为空心结构或实心结构。

第二方面，本实用新型提供一种电池，包括壳体、电芯和如上述第一方面提供的顶盖组件；

壳体的一端开口设置；

顶盖组件盖合于壳体的开口端；

电芯设置在壳体内。

第三方面，本实用新型提供一种用电设备，包括如上述第二方面提供的电池。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种顶盖组件、电池及用电设备，包括顶盖板和极柱，极柱的结构由依次连接的三部分组成，即极柱上体、导电柱和极柱下体，其中导电柱有若干，装配时，若干导电柱在同一水平面上间隔设置，且均穿设于顶盖板，与现有技术相比，不仅实现了增大极柱的目的，而且若干尺寸较小的导电柱对顶盖板的结构强度的影响远小于单个尺寸较大的导电柱，从而有助于提高电池的使用安全性和电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的顶盖组件的结构俯视示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的顶盖板的结构俯视示意图；

图3是图1中沿AA剖面线的剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的极柱的立体结构示意图。

附图标记：

顶盖板1，极柱2，通孔3；

极柱上体201，导电柱202，极柱下体203。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。此外，本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请的描述中，需要理解的是，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。此外，使用的任何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。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的顶盖组件结构存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得顶盖组件结构更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

请参考图1-4，本实用新型实施例提供一种顶盖组件，包括顶盖板1和极柱2；其中，

极柱2包括依次连接的极柱上体201、若干导电柱202和极柱下体203；

若干导电柱202在同一水平面上间隔设置，且均穿设于顶盖板1；

顶盖板1上对应若干导电柱202的位置开设有若干通孔3；

一个导电柱202对应穿设于一个通孔3。

需要说明的是，为了实现在不降低顶盖板强度的情况下增大极柱的目的，本实施例对极柱进行了改进，使得极柱的结构有别于现有的极柱。具体地，现有的极柱具有单个尺寸较大的导电柱，其会对顶盖板的结构强度造成较大的影响，因为顶盖板需要对应开设单个较大的开孔，反观本实施例提供的极柱2，其同样也是大极柱的设计，但与现有技术不同的是，本实施例提供的极柱2具有若干(两个及以上)尺寸较小的导电柱202，对应地，顶盖板2上开设的开孔，即通孔3也由原本的单个较大的开孔变为若干较小的开孔，由于若干较小的开孔对顶盖板1的结构强度的影响远小于单个较大的开孔，所以若干导电柱202和通孔3的设计几乎不怎么会降低顶盖板1的强度，从而可以兼顾大极柱和高顶盖板强度。

可以理解的是，若干导电柱202除了可以增加散热性能外，还可以降低电池的内阻，而且在电芯充放电时，可使得极片的电流密度分布更均匀，若干导电柱202分摊了电流，则极柱2的整体发热更少，电池的内部温度分布也就更均匀。

另外，即使遇到其中一个导电柱202因焊接脱落等原因而失效，也仍能有其它导电柱202继续工作，以提高极柱2的使用可靠性，降低突然断电的风险。

请再次参考图3-4，在本实施例中，极柱上体201和导电柱202一体成型或分体固定连接；或者极柱下体203和导电柱202一体成型或分体固定连接。

需要说明的是，可以是一体成型设计，以简化制造工艺，也可以是分体固定连接，以降低装配难度。其中，分体固定连接可以采用焊接、胶粘、螺纹、铆接等方式。

相比于若干导电柱202的设计而言，极柱上体201和极柱下体203仍然是单个的设计，单个大的极柱上体201和单个大的极柱下体203可使得电池内部的焊接(即极柱下体203与电芯上极耳或转接片的焊接)和电池外部的焊接(即极柱上体201与外部电路的焊接)更简单方便。

在本实施例中，若干导电柱202之间的间隔一致。

需要说明的是，本实施例中的附图示意的是五个导电柱202配合五个通孔3的设计，该五个导电柱202之间的间隔一致，同理五个通孔3之间的间隔也一致，这样设计的目的在于，尽可能地均匀孔边的应力分布，以最大程度降低开设若干通孔3对顶盖板1的结构强度的影响。

在本实施例中，若干导电柱202的直径一致。

需要说明的是，直径一致的若干导电柱202可确保每个导电柱202的过流面积一致，有利于各个导电柱202均匀分摊电流，减少电池发热，使电池的内部温度均匀分布。并且，确保若干导电柱202整体的两端面是平齐的，从而当若干导电柱202分别与极柱上体201和极柱下体203连接时，极柱上体201和极柱下体203也能呈水平设置，有利于后续电池内外部焊接的开展。

在本实施例中，极柱上体201和极柱下体203分别与顶盖板1紧密贴合。

需要说明的是，极柱上体201与顶盖板1紧密贴合，可实现对顶盖板1的顶面的密封，防止杂物或者水等物质从极柱上体201与顶盖板1之间的缝隙进入电池的内部，从而对电芯造成污染。

同理，极柱下体203与顶盖板1紧密贴合，可实现对顶盖板1的底面的密封，进一步提高了顶盖组件的密封性能，防止在极柱上体201与顶盖板1之间的密封失效时，杂物或者水等物质从极柱下体203与顶盖板1之间的缝隙进入电池的内部，从而对电芯造成污染。

在可选的其他实施方式中，极柱上体201与顶盖板1之间可以套设密封圈，极柱下体203与顶盖板1之间可以也可以套设密封圈，通过密封圈来保证顶盖组件的密封性能。

在本实施例中，导电柱202的表面与通孔3的壁面紧密贴合。

需要说明的是，导电柱202与通孔3之间的紧密贴合可在水平方向上防止导电柱202晃动，提高导电柱202的稳定性，同时再进一步增加了顶盖组件的密封性能，避免水或者杂物沿着通孔3，从顶盖板1的顶面进入电池的内部，从而对电芯造成污染。

可选地，为了实现导电柱202的表面与通孔3的壁面紧密贴合，本实施例设计导电柱202的直径大于通孔3的孔径，这样当导电柱202穿设于通孔3时，导电柱202与通孔3之间是过盈接触而紧密贴合的，这将使得导电柱202无法在通孔3中轻易移动，实现对导电柱202的位置固定。

在本实施例中，导电柱202为实心结构。

需要说明的是，导电柱202采用实心结构，能够保证导电柱202的过流稳定性。在可选的其他实施方式中，导电柱202也可以是空心结构，空心结构的设计能够减轻极柱2的重量，为增强空心导电柱202的过流能力，可以在其内部注入导电液或导电胶。

可以理解的是，若极柱2与顶盖板1为绝缘连接，则可在极柱2接触顶盖板1的位置，或顶盖板1接触极柱2的位置涂覆绝缘材料或使用绝缘件。若极柱2与顶盖板1为导电连接，则无需作绝缘设计。极柱2与顶盖板1是否需要绝缘，可根据实际设计要求确定。

尽管本申请中较多的使用了顶盖板，极柱，通孔，极柱上体，导电柱，极柱下体等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型提供的一种顶盖组件、电池及用电设备，包括顶盖板和极柱，极柱的结构由依次连接的三部分组成，即极柱上体、导电柱和极柱下体，其中导电柱有若干，装配时，若干导电柱在同一水平面上间隔设置，且均穿设于顶盖板，与现有技术相比，不仅实现了增大极柱的目的，而且若干尺寸较小的导电柱对顶盖板的结构强度的影响远小于单个尺寸较大的导电柱，从而有助于提高电池的使用安全性和电池的使用寿命。

实施例二

本实用新型提供一种电池，包括壳体、电芯和如上述实施例一提供的顶盖组件；

壳体的一端开口设置；

顶盖组件盖合于壳体的开口端；

电芯设置在壳体内。

需要说明的是，电芯的极耳与顶盖组件中的极柱2电连接，且具体是与极柱2中的极柱下体203电连接。

可以理解的是，所述“电连接”包括直接电连接和间接电连接，其中，直接电连接是指极耳直接与极柱下体203固定连接实现的电连接，间接电连接是指极耳通过转接结构与极柱下体203间接固定实现的电连接，例如转接片。

本实施例提供的电池，由于具有上述实施例一提供的顶盖组件，该电池的顶盖组件的结构可靠性和使用安全性均较好。

可以理解的是，本实施例中的所述电池可以但不限于应用于电子装置、电动车辆或电力储存系统等用电设备中。其中，电子装置例如可为使用电池作为驱动电源的各种电脑、手机、显示屏等设备。电动车辆例如可为利用电池作为驱动电源的电动汽车、电动三轮车、电动自行车等。电力储存系统例如可以为利用电池作为电力储存源的电力储存系统。

在这些用电设备中，电池可与用电元件电连接，以为用电元件提供电能。由于本申请提供的电池的快速充电能力较为优异，这样有利于用电设备用于户外储能、短时备电以及移动储能等应用场景中，从而使用电设备的应用场景更加广泛。

实施例三

本实用新型提供一种用电设备，包括如上述实施例二所述的电池。

需要说明的是，电池是指电池单体。在本实施例中，用电设备可以是由该电池单体直接供电，也可以由若干电池单体通过并联、串联或混连的方式形成的电池组供电。

本实施例提供的用电设备，由于具有上述实施例二提供的电池，该用电设备的电池的结构可靠性和使用安全性均较好。

可以理解的是，用电设备除了包括用于提供电能的电池，还应包括接收电能的对象，即用电主体，电池连接于用电主体，用电主体在电能的驱动下能够实现设定的功能。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (10)

1.一种顶盖组件，其特征在于，包括顶盖板(1)和极柱(2)；其中，

所述极柱(2)包括依次连接的极柱上体(201)、若干导电柱(202)和极柱下体(203)；

若干所述导电柱(202)在同一水平面上间隔设置，且均穿设于所述顶盖板(1)。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖板(1)上对应若干所述导电柱(202)的位置开设有若干通孔(3)；

一个所述导电柱(202)对应穿设于一个所述通孔(3)。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱上体(201)和导电柱(202)一体成型或分体固定连接；或者，

所述极柱下体(203)和所述导电柱(202)一体成型或分体固定连接。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，若干所述导电柱(202)之间的间隔一致。

5.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，若干所述导电柱(202)的直径一致。

6.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述极柱上体(201)和所述极柱下体(203)分别与所述顶盖板(1)紧密贴合。

7.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述导电柱(202)的表面与所述通孔(3)的壁面紧密贴合。

8.根据权利要求7所述的顶盖组件，其特征在于，所述导电柱(202)为空心结构或实心结构。

9.一种电池，其特征在于，包括壳体、电芯和如权利要求1-8中任一项所述的顶盖组件；

所述壳体的一端开口设置；

所述顶盖组件盖合于所述壳体的开口端；

所述电芯设置在所述壳体内。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池。