CN220042038U - 端盖壳体组件、电池壳和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种端盖壳体组件、电池壳和电池，包括壳体，集流盘，极柱和端盖，壳体内用于放置芯包，且壳体设有开口；集流盘设于壳体并封堵于开口处，集流盘上设有通孔，且集流盘的内侧用于与芯包的极耳接触以实现电连接；极柱绝缘装配于端盖，端盖转动装配于壳体并具有闭合位和开启位，在闭合位，端盖与壳体和/或集流盘磁吸固定，且极柱插接装配于通孔内以实现与集流盘的电连接并将通孔密封封堵，在开启位，极柱解除对通孔的密封封堵。本实用新型的端盖壳体组件具有卸压排气的作用，且在卸压排气后可以再次使用，其次，也方便了补锂、补液等操作。

Description

端盖壳体组件、电池壳和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体地，涉及一种端盖壳体组件、一种电池壳和一种电池。

背景技术

近年来，随着新能源行业的兴起，动力电池行业也得以快速发展，目前的无模组动力电池通常由许多单体电池串并联组合而成，为了提升使用的安全性，单体电池上通常设置有防爆阀，例如，在授权公告号为CN218300118U的中国实用新型专利中即公开有一种防爆阀和电池，当电池发生热失控或严重鼓胀时，电池内部的较高气压会将防爆阀冲破，从而起到快速卸压排气的作用。

但是相关技术中的单体电池在防爆阀在冲破后，无法修复，使得电池无法继续使用，一定程度上增加了电池的使用成本。其次，相关技术中的单体电池还存在补锂、补液等不方便、快速充放电设计受限等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种端盖壳体组件，该端盖壳体组件具有卸压排气的作用，且在卸压排气后可以再次使用，其次，也方便了补锂、补液等操作。

本实用新型实施例还提出一种包括上述端盖壳体组件的电池壳。

本实用新型实施例还提出一种包括上述电池壳的电池。

本实用新型实施例的端盖壳体组件包括：

壳体，所述壳体内用于放置芯包，且所述壳体设有开口；

集流盘，所述集流盘设于所述壳体并封堵于所述开口处，所述集流盘上设有通孔，且所述集流盘的内侧用于与所述芯包的极耳接触以实现电连接；

极柱和端盖，所述极柱绝缘装配于所述端盖，所述端盖转动装配于所述壳体并具有闭合位和开启位，在所述闭合位，所述端盖与所述壳体和/或所述集流盘磁吸固定，且所述极柱插接装配于所述通孔内以实现与所述集流盘的电连接并将所述通孔密封封堵，在所述开启位，所述极柱解除对所述通孔的密封封堵。

本实用新型实施例的端盖壳体组件具有卸压排气的作用，且在卸压排气后可以再次使用，其次，也方便了补锂、补液等操作。

在一些实施例中，端盖壳体组件包括可导电的弹性过流体，所述弹性过流体与所述集流盘和所述极柱的其中一者相连，且在所述闭合位，所述弹性过流体弹性止抵在所述集流盘和所述极柱之间。

在一些实施例中，所述弹性过流体为环形，所述极柱包括配合部，所述配合部装配于所述弹性过流体内，在所述闭合位，至少部分所述配合部插接装配于所述通孔内。

在一些实施例中，所述极柱包括主体部，所述主体部绝缘装配于所述端盖并穿过所述端盖，所述主体部的径向尺寸大于所述配合部的径向尺寸，所述配合部连接于所述主体部用于朝向所述集流盘的端部，且所述主体部和所述配合部之间形成环形台阶面，所述弹性过流体连接于所述环形台阶面处。

在一些实施例中，所述弹性过流体的径向尺寸大于所述配合部的径向尺寸，所述弹性过流体的径向尺寸小于所述主体部的径向尺寸；

和/或，所述弹性过流体、所述主体部、所述配合部同轴布置。

在一些实施例中，所述端盖和所述集流盘的其中一者设有环槽、其中另一者设有环形凸起，在所述闭合位，所述环形凸起配合在所述环槽内，且所述通孔和所述极柱均位于所述环槽或所述环形凸起内。

在一些实施例中，端盖壳体组件包括第一磁吸部和第二磁吸部，所述第一磁吸部设于所述环槽处，所述第二磁吸部设于所述环形凸起，在所述闭合位，所述端盖通过所述第一磁吸部和所述第二磁吸部磁吸配合与所述集流盘固定相连。

在一些实施例中，在所述闭合位，所述端盖与所述壳体和/或所述集流盘之间的磁吸作用力小于所述壳体内的安全气压上限值。

本实用新型实施例的电池壳包括壳本体，所述壳本体包括两个如上述任一实施例中所述的端盖壳体组件，两个所述端盖壳体组件分别为第一组件和第二组件，所述第一组件和所述第二组件相对布置。

本实用新型实施例的电池包括芯包和如上述任一实施例中所述的电池壳，所述芯包位于所述第一组件的集流盘和所述第二组件的集流盘之间，且所述芯包的正极耳与所述第一组件的集流盘止抵接触，所述芯包的负极耳与所述第二组件的集流盘止抵接触。

附图说明

图1是本实用新型实施例的端盖壳体组件的示意图。

图2是图1中端盖的示意图。

图3是图1中壳体的示意图。

图4是本实用新型实施例的电池的示意图。

附图标记：

端盖壳体组件100；第一组件101；第二组件102；

壳体1；

集流盘2；通孔21；环形凸起22；

极柱3；配合部31；主体部32；

端盖4；环槽41；

弹性过流体5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的端盖壳体组件100包括壳体1，集流盘2，极柱3和端盖4。

壳体1内用于放置芯包，且壳体1设有开口。例如，如图1和图3所示，壳体1大体可以为圆柱型，壳体1内设有内腔，内腔用于安装芯包，芯包可以为卷芯或叠芯等。壳体1的开口可以设在壳体1的顶部，开口与壳体1的内腔连通，借由开口可以将芯包放入壳体1内。

集流盘2设于壳体1并封堵于开口处，集流盘2上设有通孔21，且集流盘2的内侧用于与芯包的极耳接触以实现电连接。例如，如图1和图3所示，集流盘2可以固定在壳体1的开口处并与壳体1固定相连，且集流盘2和壳体1之间需要进行绝缘防护处理，借由集流盘2可以起到将开口进行部分封堵的效果。

集流盘2具有导电功能，例如，集流盘2的材质可以为金属等。使用时，壳体1内的芯包的极耳可以与集流盘2贴合接触，借由集流盘2可以起到传导电流的作用。需要说明的是，芯包的极耳可以为全极耳，装配时，芯包的全极耳可以与集流盘2的内侧(朝向壳体1的内腔的一侧)相贴合。

集流盘2的中心位置可以设有通孔21，通孔21可以沿着上下方向贯穿集流盘2，借由通孔21可以将壳体1的内腔与外界连通，当壳体1内的气压较大时，可以通过通孔21进行卸压排气，其次，当壳体1内的电解液、锂等不足时，也可以经由通孔21进行补充。

极柱3绝缘装配于端盖4，端盖4转动装配于壳体1并具有闭合位和开启位，在闭合位，端盖4与壳体1和/或集流盘2磁吸固定，且极柱3插接装配于通孔21内以实现与集流盘2的电连接并将通孔21密封封堵，在开启位，极柱3解除对通孔21的密封封堵。

例如，如图1和图2所示，端盖4大体可以为圆板状，极柱3可以装配在端盖4的中心位置，极柱3的一端延伸至端盖4的外侧，极柱3的另一端延伸至端盖4的内侧，且极柱3和端盖4之间可以通过绝缘材料进行绝缘防护。端盖4可以通过枢轴等转动机构与壳体1转动装配，且端盖4可以在上下方向摆动。在端盖4相对于壳体1摆动的过程中，极柱3可以与端盖4同步运动。

当端盖4摆动至与壳体1相贴合的位置处时，端盖4即切换至闭合位，此时，端盖4可以通过磁吸的方式与壳体1磁吸固定，极柱3的一部分则可以对应插入集流盘2的通孔21内，借由极柱3和通孔21的孔壁的贴合接触，可以起到将通孔21密封封堵的作用，从而可以避免壳体1内的电解液流出，也可以起到进行径向方向的定位固定，从而可以增强装配的紧凑性。其次，由于极柱3和集流盘2相接触，借由集流盘2可以将芯包的极耳与极柱3进行电连接，从而满足了电池的使用需要。

当端盖4摆动至与壳体1相分离的位置时，端盖4即切换至开启位，此时，极柱3也会解除对通孔21的密封封堵，且极柱3和集流盘2之间的电连接也会切断。借由通孔21可以向壳体1进行补充电解液、补锂等操作。

需要说明的是，在闭合位，端盖4与壳体1和/或集流盘2之间的磁吸作用力小于壳体1内的安全气压上限值。安全气压上限值可视为保证电池正常运行时壳体1内所允许的气压的最大值，当壳体1内的气体压力超过上限值时，壳体1内的气压会作用于极柱3处并将端盖4顶离闭合位，然后壳体1内的气体可以经由通孔21外排，从而实现卸压排气，进而可以起到抑制电池热失控或由于呼吸作用导致的严重鼓胀的问题，提升了电池的使用的安全性。

本实用新型实施例的端盖壳体组件100，通过将端盖4与壳体1转动装配，并在集流盘2上设置通孔21，当壳体1内的气压较大时，气压会自行顶开端盖4并经由通孔21排气卸压，从而保证了电池使用的安全性。

其次，相对于现有技术中采用防爆阀的设计，本实用新型实施例的端盖壳体组件100在排气卸压后对于整体的结构影响较小，从而可以再利使用，起到了降低使用成本的效果。

另外，由于端盖4也可以经由人工自行开启，开启后，借由通孔21可以向壳体1内进行电解液、锂等的补充的操作，也方便了后期的维护维修。

在一些实施例中，端盖壳体组件100包括可导电的弹性过流体5，弹性过流体5与集流盘2和极柱3的其中一者相连，且在闭合位，弹性过流体5弹性止抵在集流盘2和极柱3之间。

例如，弹性过流体5的材质可以为金属，且弹性过流体5大体可以为弹簧结构。弹性过流体5可以与极柱3连接固定。当端盖4切换至闭合位后，弹性过流体5可以夹紧固定在极柱3和集流盘2之间。

弹性过流体5的设置一方面可以与极柱3配合并形成双重过流结构的作用，增加了过流面积，从而满足了电池对与快速充放电的使用需要，改善了快速充放电设计受限的情况。另一方面借由弹性过流体5的本身的弹性性能，弹性过流体5可以将端盖4从而闭合位顶离，从而方便了端盖4从闭合位向开启位的切换。

在一些实施例中，如图1和图2所示，弹性过流体5为环形，极柱3包括配合部31，配合部31可以与极柱3一体成型，在其他一些实施例中，配合部31也可以通过焊接等方式与极柱3连接固定。安装时，配合部31装配于弹性过流体5内，在闭合位，至少部分配合部31插接装配于通孔21内，由此，实现了极柱3和通孔21的插接配合。

在一些实施例中，如图1和图2所示，极柱3包括主体部32，主体部32绝缘装配于端盖4并穿过端盖4，主体部32和配合部31可以一体成型，且主体部32和配合部31均可以为圆柱状，其中主体部32的径向尺寸大于配合部31的径向尺寸，配合部31连接于主体部32用于朝向集流盘2的端部，且主体部32和配合部31之间形成环形台阶面，环形台阶面位于配合的周侧并沿着配合部31的周向延伸闭合为一圈，弹性过流体5可以固定连接于环形台阶面处。

可选地，弹性过流体5、主体部32、配合部31同轴布置。由此，使得弹性过流体5和极柱3的布置在周向方向具有各项同性，从而保证了结构稳定性。

在一些实施例中，弹性过流体5的径向尺寸大于配合部31的径向尺寸，弹性过流体5的径向尺寸小于主体部32的径向尺寸。由此，使得弹性过流体5在发生伸缩形态变化时可以始终位于主体部32的外周轮廓的范围内，可以避免弹性过流体5与端盖4误接触的情况，提高了电气防护性和使用的安全性。

在一些实施例中，端盖4和集流盘2的其中一者设有环槽41、其中另一者设有环形凸起22，在闭合位，环形凸起22配合在环槽41内，且通孔21和极柱3均位于环槽41或环形凸起22内。

例如，如图1和图2所示，环槽41可以设在端盖4上，环槽41可以环绕在极柱3的主体部32的外周侧，且环槽41可以与极柱3同轴布置。如图1和图3所示，环形凸起22可以固定于集流盘2的上侧，且环形凸起22可以环绕在通孔21的外周侧。

当端盖4切换至闭合位后，环形凸起22可以顺势插入环槽41内，借由环形凸起22和环槽41的配合一方面可以增强对周向的限位固定效果，从而可以保证装配的结构稳定性，另一方面也可以增强密封性，从而进一步避免电解液外泄的情况。需要说明的是，环形凸起22的材质可以为绝缘材质，由此，可以避免集流盘2和端盖4之间电接触的情况。

在其他一些实施例中，环槽41也可以设在集流盘2上，环形凸起22也可以设在端盖4上。

在一些实施例中，端盖壳体组件100包括第一磁吸部(未示出)和第二磁吸部(未示出)，第一磁吸部设于环槽41处，例如，第一磁吸部可以嵌设在环槽41的槽壁内，第二磁吸部设于环形凸起22，例如，第二磁吸部可以嵌设在环形凸起22内。在闭合位，端盖4通过第一磁吸部和第二磁吸部磁吸配合与集流盘2固定相连。

可选地，第一磁吸部和第二磁吸部的其中一者可以为导磁体或永磁体，其中另一者可以线圈，当线圈内通入电流时，第一磁吸部和第二磁吸部即可磁吸固定。

下面描述本实用新型实施例的电池壳。

本实用新型实施例的电池壳包括壳本体，壳本体包括两个端盖壳体组件100，端盖壳体组件100可以为上述任一实施例中描述的端盖壳体组件100，两个端盖壳体组件100分别为第一组件101和第二组件102，第一组件101和第二组件102相对布置。例如，如图4所示，第一组件101可以设在壳本体的上端，第二组件102可以设在壳本体的下端。其中第一组件101的极柱3可以为正极柱，第二组件102的极柱3可以为负极柱。

下面描述本实用新型实施例的电池。

本实用新型实施例的电池包括芯包和电池壳，电池壳可以为上述任一实施例中描述的电池壳，芯包装配在电池壳内，且芯包位于第一组件101的集流盘2和第二组件102的集流盘2之间，芯包具有正极耳和负极耳，其中芯包的正极耳与第一组件101的集流盘2止抵接触，芯包的负极耳与第二组件102的集流盘2止抵接触。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种端盖壳体组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内用于放置芯包，且所述壳体设有开口；

集流盘，所述集流盘设于所述壳体并封堵于所述开口处，所述集流盘上设有通孔，且所述集流盘的内侧用于与所述芯包的极耳接触以实现电连接；

极柱和端盖，所述极柱绝缘装配于所述端盖，所述端盖转动装配于所述壳体并具有闭合位和开启位，在所述闭合位，所述端盖与所述壳体和/或所述集流盘磁吸固定，且所述极柱插接装配于所述通孔内以实现与所述集流盘的电连接并将所述通孔密封封堵，在所述开启位，所述极柱解除对所述通孔的密封封堵。

2.根据权利要求1所述的端盖壳体组件，其特征在于，包括可导电的弹性过流体，所述弹性过流体与所述集流盘和所述极柱的其中一者相连，且在所述闭合位，所述弹性过流体弹性止抵在所述集流盘和所述极柱之间。

3.根据权利要求2所述的端盖壳体组件，其特征在于，所述弹性过流体为环形，所述极柱包括配合部，所述配合部装配于所述弹性过流体内，在所述闭合位，至少部分所述配合部插接装配于所述通孔内。

4.根据权利要求3所述的端盖壳体组件，其特征在于，所述极柱包括主体部，所述主体部绝缘装配于所述端盖并穿过所述端盖，所述主体部的径向尺寸大于所述配合部的径向尺寸，所述配合部连接于所述主体部用于朝向所述集流盘的端部，且所述主体部和所述配合部之间形成环形台阶面，所述弹性过流体连接于所述环形台阶面处。

5.根据权利要求4所述的端盖壳体组件，其特征在于，所述弹性过流体的径向尺寸大于所述配合部的径向尺寸，所述弹性过流体的径向尺寸小于所述主体部的径向尺寸；

和/或，所述弹性过流体、所述主体部、所述配合部同轴布置。

6.根据权利要求3所述的端盖壳体组件，其特征在于，所述端盖和所述集流盘的其中一者设有环槽、其中另一者设有环形凸起，在所述闭合位，所述环形凸起配合在所述环槽内，且所述通孔和所述极柱均位于所述环槽或所述环形凸起内。

7.根据权利要求6所述的端盖壳体组件，其特征在于，包括第一磁吸部和第二磁吸部，所述第一磁吸部设于所述环槽处，所述第二磁吸部设于所述环形凸起，在所述闭合位，所述端盖通过所述第一磁吸部和所述第二磁吸部磁吸配合与所述集流盘固定相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的端盖壳体组件，其特征在于，在所述闭合位，所述端盖与所述壳体和/或所述集流盘之间的磁吸作用力小于所述壳体内的安全气压上限值。

9.一种电池壳，其特征在于，包括壳本体，所述壳本体包括两个如上述权利要求1-8中任一项所述的端盖壳体组件，两个所述端盖壳体组件分别为第一组件和第二组件，所述第一组件和所述第二组件相对布置。

10.一种电池，其特征在于，包括芯包和如上述权利要求9所述的电池壳，所述芯包位于所述第一组件的集流盘和所述第二组件的集流盘之间，且所述芯包的正极耳与所述第一组件的集流盘止抵接触，所述芯包的负极耳与所述第二组件的集流盘止抵接触。