CN220106683U - 一种电池顶盖组件、电池单体及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池顶盖组件、电池单体及电池，所述电池顶盖组件包括：包括：盖板、防爆阀和防爆阀贴片，所述盖板上开设有防爆孔；所述防爆阀密封设置在所述防爆孔内，所述防爆阀贴片密封设置在所述防爆孔上；其中，所述防爆阀贴片在所述防爆阀关闭时密封遮蔽所述防爆阀，并在所述防爆阀开启时，在防爆阀气流的作用下脱落或破坏。本申请中设置的防爆阀贴片可以在保护防爆阀不受异物掉落影响的同时还能确保防爆阀的正常开启使用。

Description

一种电池顶盖组件、电池单体及电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池顶盖组件、电池单体及电池。

背景技术

电池顶盖组件是电池重要的配件之一，电池顶盖组件与电池外壳组合提供了一个可以容纳极组和电解液的空间，电池顶盖组件上设置有防爆阀，电池内部出现热失控或内部有高压气体时，防爆阀会优先开启排出电池内部过多的气体，降低电池内压，防止电池出现起火、爆炸。为了防止异物掉落到防爆阀上，通常都会在防爆阀表面设置保护膜，为了使防爆阀使用过程中正常开启，现有技术中一般会在保护膜侧边或中间开设排气孔使防爆阀与外界连通；但是在保护膜上开孔，使得周边异物容易通过开孔掉落到防爆阀上，进而影响防爆阀的正常使用，增大了电池起火、爆炸的概率。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种电池顶盖组件、电池单体及电池，使得保护膜在保护防爆阀不受异物掉落影响的同时还能确保防爆阀的正常使用。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种电池顶盖组件，包括：盖板、防爆阀和防爆阀贴片，所述盖板上开设有防爆孔；所述防爆阀密封设置在所述防爆孔内，所述防爆阀贴片密封设置在所述防爆孔上；其中，所述防爆阀贴片在所述防爆阀关闭时密封遮蔽所述防爆阀，并在所述防爆阀开启时，在防爆阀气流的作用下脱落或破坏。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，所述防爆阀贴片粘接在所述防爆孔周围的所述盖板上，所述盖板与所述防爆阀贴片的粘接面上设置有多个沟槽，所述沟槽沿所述防爆孔的周向间隔设置。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，每个所述沟槽均与所述防爆孔相连通。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，所述沟槽沿所述防爆孔的周向均布。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，所述沟槽的延伸方向均与所述防爆孔相应侧的侧壁垂直。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，所述沟槽的横截面为矩形。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，所述沟槽的长度为所述盖板宽度的3％-40％，所述沟槽的宽度为所述防爆阀宽度的5％-70％。

在本实用新型电池顶盖组件一示例中，在所述防爆孔的下端开设有开口向下的环形槽，所述防爆阀设置在所述环形槽内。

一种电池单体，包括：壳体、电极组件和上述所述的电池顶盖组件，所述电极组件容纳于所述壳体内，所述电池顶盖组件设置在所述壳体的端部。

一种电池，包括箱体和上述所述的多个电池单体。

本实用新型一种电池顶盖组件、电池单体及电池，通过把防爆阀贴片密封设置在所述防爆孔内防爆阀的上方，当防爆阀关闭时，防爆阀贴片可以完全遮挡在防爆阀上方，避免异物掉落在防爆阀上，而影响防爆阀的正常开启；因为防爆阀开启时，防爆阀贴片在防爆阀开启气流的作用下可以从盖板上脱落或造成自身的破坏，进而实现防爆阀的正常开启，如此设置，即可以保护防爆阀关闭时不受异物掉落影响，同时还能确保防爆阀的正常开启。

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他的附图。

图1为本申请一实施例中电池顶盖组件的爆炸示意图；

图2为图1所述的电池顶盖组件在A处的放大示意图；

图3为本申请一实施例中沿盖板厚度方向上沟槽的局部剖视图；

图4为本申请一实施例中盖板的整体结构示意图；

图5为本申请一实施例中电池顶盖组件的局部爆炸示意图；

图6为本申请一实施例中电池顶盖组件的局部结构剖视图；

图7为本申请一实施例中电池顶盖组件的整体结构俯视图。

元件标号说明

1、电池顶盖组件；11、盖板；111、防爆孔；112、沟槽；113、环形槽；12、防爆阀；13、防爆阀贴片。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

电池单体还包括壳体和盖板，壳体具有开口且用于容纳电极组件，电极组件可以经由壳体的开口装配到壳体内。盖板用于盖合于壳体的开口以实现密封。

请参阅图1至图7，本申请通过在防爆阀12上方密封设置防爆阀贴片13，在防爆阀12关闭时，可以阻止异物掉落到防爆阀12上，进而保护防爆阀12不被异物破坏；当防爆阀12开启时，防爆阀贴片13在防爆阀12开启气流的作用下可以脱落或破坏，进而实现防爆阀12的正常开启。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种电池顶盖组件1，包括：盖板11、防爆阀12和防爆阀贴片13，所述盖板11上开设有防爆孔111；所述防爆阀12密封设置在所述防爆孔111内，所述防爆阀贴片13密封设置在所述防爆孔111上；其中，所述防爆阀贴片13在所述防爆阀12关闭时密封遮蔽所述防爆阀12，并在所述防爆阀12开启时，在防爆阀12开启气流的作用下脱落或破坏。所述防爆孔111沿盖板11厚度方向贯穿设置在盖板11上，防爆阀12密封设置在防爆孔111内，且安装在防爆孔111靠近电极组件的一端，用于封堵防爆孔111，实现电池内部的密封；防爆阀贴片13安装在防爆孔111远离电极组件的一端，且与盖板11表面连接，并完全密封防爆孔111和防爆阀12，防爆阀贴片13的形状与防爆阀12的形状相似，且防爆阀贴片13的面积大于防爆孔111的截面面积，进而使得防爆阀贴片13可以完全密封覆盖住防爆孔111；防爆阀贴片13可以为PP、PE、PET、PPS等任意塑胶材料，防爆阀贴片13与盖板11表面的连接方式可以粘接、卡接或固定件连接等任意连接方式，但是要使得防爆阀贴片13与盖板11之间的连接力小于防爆阀12开启时的气流冲力，使得防爆阀12开启时，防爆阀贴片13可以从盖板11上脱落，使得防爆阀12顺利开启；或者是防爆阀贴片13的强度小于防爆阀12开启时的气流冲力，使得防爆阀12开启时，防爆阀贴片13可以被破坏，进而使得防爆阀12可以顺利开启。

请参阅图1、图2、图3和图7，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，所述防爆阀贴片13粘接在所述防爆孔111周围的所述盖板11上，所述盖板11与所述防爆阀贴片13的粘接面上设置有多个沟槽112，所述沟槽112沿所述防爆孔111的周向间隔设置，所述沟槽112可以沿防爆孔111周向均匀或不均匀分布，在此不作限定；沟槽112的数量不限于一个、两个或者多个，均在保护范围内。所述盖板11远离所述防爆阀12的一端为平面，防爆孔111沿盖板11厚度方向贯穿设置在盖板11上，所述防爆孔111的形状可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此不作限定，较佳地，本申请中，防爆孔111的形状为长条形状。所述防爆阀贴片13靠近盖板11表面的一侧涂有粘接剂，防爆阀贴片13通过粘接剂粘接在沿所述盖板11表面上，防爆阀贴片13的轮廓形状与防爆孔111的截面形状相匹配，防爆阀贴片13的径向尺寸外边缘超过沟槽112，即防爆阀贴片13的尺寸大于防爆阀12的尺寸以保证防爆阀贴片13完成覆盖防爆阀12及外边缘的沟槽112；沟槽112的长度沿防爆孔111的周向延伸，沟槽112的深度可以贯穿整个盖板11厚度，也可以不贯穿盖板11厚度；较佳地，本申请中，所述沟槽112深度不贯穿盖板11厚度。在盖板11上设置沟槽112，形成沟槽112型盖板11，使得防爆阀贴片13与沟槽112型盖板11之间的贴合面积低于防爆阀贴片13与平面型盖板11之间的贴合面积，使得防爆阀贴片13与沟槽112型盖板11之间的粘接力更低，在防爆阀12开启后防爆阀贴片13在气流冲击下会迅速脱离，提升了防爆阀12的排气效率。

请参阅图4和图5，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，每个所述沟槽112均与所述防爆孔111相连通。沟槽112沿防爆孔111的周向延伸，沟槽112长度方向靠近防爆孔111内壁的一端与防爆孔111相连通；当防爆阀贴片13密封粘接在沟槽112上方时，使得沟槽112在盖板11上形成多个一端与外界密封，一端与防爆孔111相连通的气流通道，如此设置，当防爆阀12需要开启时，此时冲击气流会迅速充满所述的气流通道，增大了冲击气流与防爆阀贴片13粘接面的接触面积，增大防爆阀贴片13受到的气流冲击力，缩短防爆阀贴片13从盖板11上脱离的时间，进而加快防爆阀12开启速度。

请参阅图4和图5，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，所述沟槽112沿所述防爆孔111的周向均布。如此设置，在防爆阀12开启时，产生的冲击气流可以同时填充到各个沟槽112中，进而使得覆盖在沟槽112上方的防爆阀贴片13的粘接面在周向方向同时受到相同大小的气流冲力，从而提高防爆阀贴片13瞬间从盖板11表面成功脱落的概率。

请参阅4和图5，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，所述沟槽112的延伸方向均与所述防爆孔111相应侧的侧壁垂直。因为防爆阀12开启时产生的冲击气流填充在防爆孔111内时，在防爆孔111的四周内壁上产生沿内壁垂直方向的压力，此时把沟槽112的延伸方向设置成与防爆孔111相应侧的侧壁相垂直，使得沟槽112形成的气流通道延伸方向与防爆孔111内壁上承受的冲击气流产生的压力方向相一致，进而可以加快冲击气流进入气流通道的速度，从而提高防爆阀贴片13从盖板11表面脱落的速度，使得防爆阀12能更加快速的开启。

请参阅图3，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，所述沟槽112的横截面为矩形。本申请中，所述沟槽112的横截面形状可以是矩形、正方形、梯形、三角形、圆形、椭圆形等任意形状，对此不作限制；较佳地，为了方便沟槽112的加工制造，在本实施例中，所述沟槽112的横截面为矩形。

请参阅图3和图4，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，所述沟槽112的长度为所述盖板11宽度的3％-40％，所述沟槽112的宽度为所述防爆阀12宽度的5％-70％。因为所述沟槽112在所述防爆阀贴片13粘接面上的投影面积直接影响防爆阀贴片13在盖板11上的粘接力，因此，对于沟槽112在防爆阀贴片13粘接面上投影面积需要进行相关设计计算；而沟槽112在防爆阀贴片13粘接面上投影面积大小与沟槽112的长度和宽度尺寸有关，在满足防爆阀贴片13粘接力的要求下，对沟槽112的长度尺寸和宽度尺寸不作具体数值限制；经大量试验数据研究所得，当所述沟槽112的长度为所述盖板11宽度的3％-40％，所述沟槽112的宽度为所述防爆阀12宽度的5％-70％时，此时防爆阀贴片13的粘接力较好，且不影响防爆阀贴片13从盖板11上的脱离速度。

请参阅图5和图6，在本实用新型电池顶盖组件1一示例中，在所述防爆孔111的下端开设有开口向下的环形槽113，所述防爆阀12设置在所述环形槽113内。所述环形槽113的尺寸大小与所述防爆阀12的安装尺寸相匹配，所述防爆阀12朝向防爆孔111的一侧与环形槽113的底面抵接，防爆阀12在环形槽113上的固定方式包括但不限于粘接；环形槽113的设置，方便防爆阀12在盖板11上的定位安装，同时因为环形槽113开口向下，当防爆阀12开启时，在防爆阀12背离防爆孔111的一侧产生的冲击气流对防爆阀12产生一个推力，该推力使得防爆阀12进一步压紧在环形槽113上，使得防爆阀12与环形槽113之间的安装更加牢固，减少了防爆阀12开启时从盖板11上脱落的概率。

请参阅图1，一种电池单体，包括壳体、电极组件和上述所述的电池顶盖组件1，所述电极组件容纳于所述壳体内，所述电池顶盖组件1设置在所述壳体的端部。所述壳体为一侧开口的空心结构，电池顶盖组件1可以通过但不限于焊接方式盖合于壳体开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件的容纳腔。壳体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体的形状可根据电极组件的具体形状来确定。比如，若电极组件为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件为长方体结构，则可选用长方体壳体。所述电池单体的具体结构组成，请参考现有技术的结构形式，在此不再赘述。

请参阅图1，一种电池，包括箱体和上述所述的多个电池单体。所述多个电池单体容纳在所述箱体内，所述箱体可以是多种形状，比如圆柱体、长方体。多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可之间串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于所述箱体内。电池单体在箱体内的具体安装结构可以参考现有安装结构，在此不再赘述。

本实用新型一种电池顶盖组件1、电池单体及电池，通过在防爆孔111的上端设置防爆阀贴片13，并在防爆阀贴片13与盖板11的粘接面上设置沟槽112，既能阻止外部异物掉落到防爆阀12上，同时还能确保防爆阀12的正常开启，提高了防爆阀12使用过程中的安全性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种电池顶盖组件，其特征在于，包括：

盖板,所述盖板上开设有防爆孔；

防爆阀，密封设置在所述防爆孔内；

防爆阀贴片，密封设置在所述防爆孔上；

其中，所述防爆阀贴片在所述防爆阀关闭时密封遮蔽所述防爆阀，并在所述防爆阀开启时，在防爆阀气流的作用下脱落或破坏；所述防爆阀贴片粘接在所述防爆孔周围的所述盖板上，所述盖板与所述防爆阀贴片的粘接面上设置有多个沟槽，所述沟槽沿所述防爆孔的周向间隔设置；且所述防爆阀贴片的径向尺寸外边缘超过所述沟槽，以保证所述防爆阀贴片完成覆盖所述防爆阀及外边缘的所述沟槽。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，每个所述沟槽均与所述防爆孔相连通。

3.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述沟槽沿所述防爆孔的周向均布。

4.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述沟槽的延伸方向均与所述防爆孔相应侧的侧壁垂直。

5.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述沟槽的横截面为矩形。

6.根据权利要求5所述的电池顶盖组件，其特征在于，所述沟槽的长度为所述盖板宽度的3％-40％，所述沟槽的宽度为所述防爆阀宽度的5％-70％。

7.根据权利要求1所述的电池顶盖组件，其特征在于，在所述防爆孔的下端开设有开口向下的环形槽，所述防爆阀设置在所述环形槽内。

8.一种电池单体，包括：壳体和电极组件，其特征在于，还包括权利要求1至7中任一项所述的电池顶盖组件，所述电极组件容纳于所述壳体内，所述电池顶盖组件设置在所述壳体的端部。

9.一种电池，包括箱体，其特征在于，还包括多个权利要求8所述的电池单体。