CN220510188U - 顶盖组件及电池单体 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种顶盖组件及电池单体,顶盖组件包括顶盖板、电极端子和加强结构。顶盖板设置有电极引出孔,且电极端子的端子板覆盖电极引出孔设置,以实现电机端子与电池单体壳体内部的电极组件电连接的目的。端子板在顶盖板的朝向电池单体内部的一侧上不突出。加强结构固定于顶盖板的远离电池单体内部的一侧,且加强结构朝向顶盖板设置有加强部,加强部抵接于顶盖板表面并位于端子板周侧,提高顶盖组件的结构强度,以实现对端子板的保护。当电池单体受到碰撞或者挤压时,加强部能够抵抗一定的碰撞或者挤压强度,从而减小端子板受到的冲击强度,改善端子板受到碰撞或者挤压导致电池单体漏液失效的问题。
Description
技术领域
本申请涉及一种顶盖组件及电池单体。
背景技术
目前,动力电池行业技术更新迭代速度较快,尤其是电芯的布置方案,已由几年前的传统正置方案,演变为平躺式、倒置等多种形式,针对这种新的电芯布置形式,电芯的极柱和防爆阀等安全风险较大的区域,更容易遭受到硬物撞击,故对电芯的顶盖(包含正负极柱和安全阀)的安全防护措施提出了更高的要求。
相关技术中,电芯顶盖朝上,顶盖组件各子部件连接方式较弱;当新的电芯布置形式采用原有的顶盖结构时,如果电芯的底部或者侧面受到硬物挤压和撞击,则可能出现失效风险。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种顶盖组件及电池单体,旨在改善顶盖组件受到挤压和撞击导致失效的问题。
第一方面,本申请提出了一种电池单体的顶盖组件,包括:顶盖板,具有电极引出孔;电极端子,包括端子板,端子板至少部分位于顶盖板的远离电池单体内部的一侧且覆盖电极引出孔,端子板在顶盖板的朝向电池单体内部的一侧上不突出;加强结构,固定连接于顶盖板的远离电池单体内部的一侧,加强结构设置有朝向顶盖板突出的加强部,加强部抵接于顶盖板表面,至少部分加强部位于端子板周侧,加强部的突出高度被配置为使得端子板的朝向加强结构的端部与加强结构之间存在间隙。
在本申请一些实施例的技术方案中,顶盖组件包括顶盖板、电极端子和加强结构。顶盖板设置有电极引出孔,且电极端子的端子板覆盖电极引出孔设置,以实现电机端子与电池单体壳体内部的电极组件电连接的目的。端子板的外周面凸出于电极引出孔的内壁面,电极端子无需设置用于抵靠在顶盖板的朝向电池壳体内部一侧表面的基体部,所以不会占用壳体内部的空间,从而能够电池单体的壳体内部的空间占用率,进一步提高电池单体的能量密度。加强结构固定于顶盖板的一侧,且加强结构朝向顶盖板设置有加强部,加强部抵接于顶盖板表面并位于端子板周侧,提高顶盖组件的结构强度,以实现对端子板的保护。当电池单体受到碰撞或者挤压时,加强部能够抵抗一定的碰撞或者挤压强度,从而减小端子板受到的冲击强度,改善端子板受到碰撞或者挤压导致电池单体漏液失效的问题。
在一些实施例中,顶盖组件还包括:防爆组件,设置于顶盖板并与电极端子间隔设置;防爆组件的周边的至少一侧设置有加强部。
顶盖板上设置有防爆组件,用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力,改善电池单体内部压力或温度过高导致爆炸的问题。在防爆组件的至少一侧设置加强部,以提升顶盖组件在防爆组件周围的结构强度,当电池单体受到碰撞或者挤压,防爆组件周侧的加强部能够抵抗一定的碰撞或者挤压强度,从而减小防爆组件受到的冲击强度,改善防爆组件受到碰撞或者挤压导致提前开阀的问题。
在一些实施例中,加强部围绕端子板和/或防爆组件设置。
通过令加强部围绕端子板设置,进一步增加顶盖组件在端子板周侧的结构强度,从而提高对端子板周侧的冲击保护能力。通过令加强部围绕防爆组件设置,进一步增加顶盖组件在防爆组件周侧的结构强度,从而提高对防爆组件周侧的冲击保护能力。
在一些实施例中,在端子板和/或防爆组件的周向的至少一个侧边处,多个加强部间隔设置。
通过在端子板或者防爆组件沿朝向加强部的方向,设置多个间隔的加强部,在端子板或者防爆组件周侧采用多层加强部的设置,能够进一步提高端子板和防爆组件周侧的结构强度,从而加强对端子板和防爆组件的冲击保护。
在一些实施例中,端子板和/或防爆组件周侧的相邻加强部相互连接并且呈封闭环状。
通过将端子板周侧的加强部设置呈封闭环状,使得端子板周侧各位置结构均得以加强,位于端子板周侧各位置处的加强部对端子板进行冲击保护,进一步提高端子板的抗冲击能力,改善端子板受到碰撞或者挤压导致电池单体漏液失效的问题。通过将防爆组件周侧的加强部设置呈封闭环状,使得防爆组件周侧各位置结构均得以加强,位于防爆组件周侧各位置处的加强部对防爆组件进行冲击保护,进一步提高防爆组件的抗冲击能力,改善防爆组件受到碰撞或者挤压导致提前开阀的问题。
在一些实施例中,端子板和/或防爆组件的沿着第一方向和第二方向的侧边处均设置加强部,第一方向和第二方向相交,端子板和/或防爆组件的周侧的至少部分的相邻加强部不相连。
通过在端子板第一方向和第二方向的两侧均设置相互断开的加强部,一方面使得端子在第一方向和第二方向的两侧均受到加强部的冲击保护,具有较好的抗冲击性能,另一方面端子板周侧各加强部相互断开,以改善在端子板第一方向两侧加强部和第二方向两侧加强部之间连接导致连接处应力集中的问题。通过在防爆组件第一方向和第二方向的两侧均设置相互断开的加强部,一方面使得端子在第一方向和第二方向的两侧均受到加强部的冲击保护,具有较好的抗冲击性能,另一方面防爆组件周侧各加强部相互断开,以改善在防爆组件第一方向两侧加强部和第二方向两侧加强部之间连接导致连接处应力集中的问题。
在一些实施例中,加强部沿第一方向或者第二方向延伸呈条状;端子板在沿着第一方向或第二方向上的两侧设置的加强部相互平行;和/或,防爆组件在沿着第一方向或第二方向上的两侧设置的加强部相互平行。
加强部延伸呈条状,形状规律,便于制备。且条状的加强部各位置应力较为均匀,改善加强部存在弯折而导致应力集中的问题。端子板在第一方向和/或第二方向两侧的加强部相互平行,当电池单体受到撞击时,使得端子板在第一方向和/或第二方向两侧加强部应力方向相同,相互平行的加强部能够进一步增加第一方向和第二方向的结构强度,从而提高对端子板的冲击保护。防爆组件在第一方向和/或第二方向两侧的加强部相互平行,当电池单体受到撞击时,使得防爆组件在第一方向和/或第二方向两侧加强部应力方向相同,相互平行的加强部能够进一步增加第一方向和第二方向的结构强度,从而提高对防爆组件的冲击保护。
在一些实施例中,端子板的周侧的在沿着第一方向或第二方向两侧的加强部相对于端子板对称设置,和/或,防爆组件的周侧的在沿着第一方向或第二方向两侧的加强部相对于防爆组件对称设置。
端子板在第一方向和/或第二方向两侧的加强部对称设置,使得端子板在第一方向和第二方向两侧具有相同的结构强度,能够进一步提高端子板在第一方向和第二方向两侧的抗冲击能力。防爆组件在第一方向和/或第二方向两侧的加强部对称设置,使得防爆组件在第一方向和第二方向两侧具有相同的结构强度,能够进一步提高防爆组件在第一方向和第二方向两侧的抗冲击能力。
在一些实施例中,加强结构上设置有通孔,通孔与防爆组件对应设置。
防爆组件在电池单体的内部压力或温度达到阈值时打开,以泄放内部高压气体。通过在加强结构上设置通孔,且通孔和防爆组件对应设置,高压气体从电池单体内部经由防爆组件泄出并通过通孔排出至外界,保证电池单体内部高压气体的正常泄出。
第二方面,本申请提出了一种电池单体,包括壳体,具有开口;电极组件,容纳在壳体中;和上述实施例的顶盖组件,顶盖组件覆盖开口,以将电极组件封闭在壳体中。
顶盖组件包括固定连接于顶盖板的加强结构,加强结构设置有朝向顶盖板并抵接于顶盖板的加强部,提高了顶盖组件的整体结构强度。顶盖组件覆盖壳体的开口,当电池单体受到碰撞或者挤压时,顶盖组件的加强结构能够给予顶盖板一定的保护,以减小顶盖板受到的冲击强度,改善顶盖板受到碰撞或挤压导致电池单体漏液失效和防爆组件提前打开的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的顶盖组件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例的顶盖组件的仰视示意图;
图6为本申请一些实施例的顶盖组件的侧视示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000、车辆;
100、电池;200、控制器;300、马达;
10、电池单体;20、上盖;30、下盖;
1、壳体;2、顶盖组件;21、注液孔;22、顶盖板;23、加强结构;231、加强部;232、通孔;233、电极开口;3、电极组件;4、电极端子;41、端子板;5、防爆组件;
X、第一方向;Y、第二方向。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
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作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。
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;本申请中在申请的说明书中所使用的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;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
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。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,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一个或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一个或多个电池单体的箱体。箱体可以一定程度上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,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负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,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
目前,动力电池行业技术更新迭代速度较快,尤其是电芯的布置方案,已由几年前的传统正置方案,演变为平躺式、倒置等多种形式,针对这种新的电芯布置形式,电芯的极柱和防爆阀等安全风险较大的区域,更容易遭受到硬物撞击,故对电芯的顶盖(包含正负极柱和安全阀)的安全防护措施提出了更高的要求。
在相关技术中,电芯顶盖为朝上布置,为节约成本,一般采用极简顶盖设计方案,顶盖组件各子部件连接方式较弱,若把该电芯直接倒置或者平躺使用,当底部或者侧面受到硬物挤压和撞击时具有失效风险。
基于上述问题,本申请对电池单体的结构进行了改进,本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、包含电池单体的电池以及使用电池的用电装置。
电池单体可以应用于车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。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、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、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。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体和电池单体10。在一些实施例中,箱体可以包括上盖20和下盖30,上盖20与下盖30相互盖合,上盖20和下盖30共同限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。下盖30可以为一端开口的空心结构,上盖20可以为板状结构,上盖20盖合于下盖30的开口侧,以使上盖20与下盖30共同限定出容纳空间;上盖20和下盖30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖20的开口侧盖合于下盖30的开口侧。当然,上盖20和下盖30形成的箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体10可以是多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体内;当然,电池100也可以是多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体10之间的电连接。
其中,每个电池单体10可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体10可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图。电池单体10是指组成电池100的最小单元。如图3,电池单体10包括有壳体1、顶盖组件2、电极组件3、电极端子4、转接件以及其他的功能性部件。
顶盖组件2是指盖合于壳体1的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,顶盖组件2的形状可以与壳体1的形状相适应以配合壳体1。可选地,顶盖组件2可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,顶盖组件2在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体10能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。顶盖组件2上可以设置有如电极端子4等的功能性部件。电极端子4可以用于与电极组件3电连接,以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中,顶盖组件2上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的防爆组件5。顶盖组件2的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在顶盖组件2的内侧还可以设置有绝缘构件,绝缘构件可以用于隔离壳体1内的电连接部件与顶盖组件2,以降低短路的风险。示例性的,绝缘构件可以是塑料、橡胶等。在一些实施例中,顶盖组件2还具有注液孔21,以通过注液孔21向壳体1内注入电解液。
壳体1是用于配合顶盖组件2以形成电池单体10的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件3、电解液以及其他部件。壳体1和顶盖组件2可以是独立的部件,可以于壳体1上设置开口,通过在开口处使顶盖组件2盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地,也可以使顶盖组件2和壳体1一体化,具体地,顶盖组件2和壳体1可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体1的内部时,再使顶盖组件2盖合壳体1。壳体1可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体1的形状可以根据电极组件3的具体形状和尺寸大小来确定。壳体1的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件3是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体1内可以包含一个或更多个电极组件3。电极组件3主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件3的主体,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体的一端或是分别位于主体的两端。在电池单体10的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子4以形成电流回路。
请参阅图3至图6,图4为本申请一些实施例的顶盖组件的结构示意图;图5为本申请一些实施例的顶盖组件的仰视示意图;图6为本申请一些实施例的顶盖组件的侧视示意图。
如图3至图6所示,本申请提出了一种电池单体10的顶盖组件2,包括:顶盖板22,具有电极引出孔;电极端子4,包括端子板41,端子板41位于顶盖板22的一侧且覆盖电极引出孔,端子板41的外周面凸出于电极引出孔的内壁面;加强结构23,固定连接于顶盖板22靠近端子板41的一侧,加强结构23设置有从加强结构23朝向顶盖板22突出的加强部231,加强部231抵接于顶盖板22表面,加强部231位于端子板41周侧,加强部231的突出高度大于或者等于端子板41凸出于电极引出孔的内壁面的厚度。
顶盖板22上设置有电极引出孔,用于将壳体1内部的电极组件3中的电能引出到顶盖板22的外部。通过将电极端子4的端子板41固定设置在顶盖板22上,使得端子板41覆盖在顶盖板22的电极引出孔。加强部231抵接于顶盖板22表面是指加强部231靠近顶盖板22的表面与顶盖板22接触。
顶盖板22和加强结构23采用胶粘方式固定连接。
在本申请一些实施例的技术方案中,顶盖组件2包括顶盖板22、电极端子4和加强结构23。顶盖板22设置有电极引出孔,且电极端子4的端子板41覆盖电极引出孔设置,以实现电极端子4与电池单体10壳体内部的电极组件3电连接的目的。端子板41的外周面凸出于电极引出孔的内壁面,电极端子4无需设置用于抵靠在顶盖板22的朝向电池壳体内部一侧表面的基体部,所以不会占用壳体内部的空间,从而能够提高电池单体10的壳体内部的空间占用率,进一步提高电池单体10的能量密度。加强结构23固定于顶盖板22的远离壳体内部的一侧,且加强结构23在朝向顶盖板22的一侧设置有加强部231,加强部231抵接于顶盖板22表面并位于端子板41周侧,提高顶盖组件2的结构强度,以实现对端子板41的保护。当电池单体10受到碰撞或者挤压时,加强部231能够抵抗一定的碰撞或者挤压强度,减弱甚至消除端子板41受到的冲击,从而改善端子板41受到碰撞或者挤压而导致电池单体10漏液失效的问题。
如图3所示,在一些实施例中,顶盖组件2还包括:防爆组件5,设置于顶盖板22并与电极端子4间隔设置;防爆组件5的四周的至少一边设置有加强部231。防爆组件5可以采用现有结构(例如设置防爆片的方式),防爆组件5设置于顶盖板22的大致中间位置,当由于过度充电、过度放电或电池过热而产生气体使电池单体10的内部压力过大时,防爆组件5中的防爆片可以被破坏,使得形成在电池单体10内部的气体可以通过防爆组件5的通孔232排放到外部,由此能够防止电池单体10爆炸。防爆组件5的四周的至少一边设置有加强部231,例如防爆组件5的一个侧边处设置有加强部231,或者防爆组件5的多个侧边处设置有加强部231,或者防爆组件5的周侧边均设置有加强部231。加强部231可以设置在顶盖板22和/或加强结构23上,顶盖板22上的加强部231优选地设置在顶盖板22的远离壳体内部的一侧,由此可以避免占据壳体内部的空间;加强结构23上的加强部则设置在加强结构23的朝向壳体内部方向的一侧上,并且位于防爆组件5的周边的对应位置处;由此能够提升顶盖组件2在防爆组件5周围的结构强度,当电池单体10受到碰撞或者挤压,防爆组件5周侧的加强部231能够抵抗一定的碰撞或者挤压强度,从而减小防爆组件5受到的冲击强度,改善防爆组件5受到碰撞或者挤压导致提前开阀的问题。
在一些实施例中,加强部231围绕端子板41和/或防爆组件5设置,例如加强部231围绕端子板41设置或者加强部231围绕防爆组件5设置,或者,加强部231围绕端子板41设置以及围绕防爆组件5设置。围绕设置是指多个加强部231间隔分布在端子板41或者防爆组件5周侧,或者,一体延伸的环状加强部231环绕端子板41或者防爆组件5设置。
通过设置加强部231围绕端子板41,进一步增加顶盖组件2在端子板41周侧的结构强度,从而提高对端子板41区域的冲击保护能力。通过设置加强部231围绕防爆组件5,进一步增加顶盖组件2在防爆组件5周侧的结构强度,从而提高对防爆组件5区域的冲击保护能力。
如图5所示,在一些实施例中,加强部231设置在加强结构23的朝向顶盖板22的一侧,并设置在相应于端子板41、防爆组件5的位置。在相应于端子板41和/或防爆组件5的一个侧边处,可以设置一个或多个间隔布置的加强部231。由此,能够进一步提高端子板41和防爆组件5周侧的结构强度,从而加强对端子板41和防爆组件5的冲击保护。
在一些实施例中,端子板41和/或防爆组件5周侧的加强部231呈一体式的封闭环状。
封闭环状是指端子板41和/或防爆组件5周侧的加强部231为一体延伸设置,环状可以例如为方形环状或者圆形环状等。
通过将端子板41周侧的加强部231设置呈封闭环状,使得端子板41周侧各位置结构均得以加强,位于端子板41周侧各位置处的加强部231对端子板41进行冲击保护,进一步提高端子板41的抗冲击能力,改善端子板41受到碰撞或者挤压导致电池单体10漏液失效的问题。通过将防爆组件5周侧的加强部231设置呈封闭环状,使得防爆组件5周侧各位置结构均得以加强,位于防爆组件5周侧各位置处的加强部231对防爆组件5进行冲击保护,进一步提高防爆组件5的抗冲击能力,改善防爆组件5受到碰撞或者挤压导致提前开阀的问题。
在一些实施例中,端子板41和/或防爆组件5在第一方向X和第二方向Y的两侧均设置有相互断开的加强部231,第一方向X和第二方向Y相交。
端子板41和/或防爆组件5在第一方向X和第二方向Y的两侧均设置有相互断开的加强部231,例如端子板41在第一方向X和第二方向Y的两侧均设置有相互断开的加强部231,或者,防爆组件5在第一方向X和第二方向Y的两侧均设置有相互断开的加强部231,或者,端子板41和防爆组件5在第一方向X和第二方向Y的两侧均设置有相互断开的加强部231。
可选的,端子板41在第一方向X或者第二方向Y的两侧设置有相互断开的加强部231。
可选的,防爆组件5在第一方向X或者第二方向Y的两侧设置有相互断开的加强部231。
通过在端子板41和/或防爆组件5的第一方向X和第二方向Y的两侧均设置相互断开的加强部231,一方面使得端子在第一方向X和第二方向Y的两侧均受到加强部231的冲击保护,具有较好的抗冲击性能,另一方面各加强部231相互断开,能够合理地配置加强部231的分布,改善应力状况。
在一些实施例中,加强部231沿第一方向X或者第二方向Y延伸呈条状;端子板41在第一方向X和/或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行;和/或,防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。
端子板41在第一方向X和/或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行;和/或,防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。例如,端子板41在第一方向X或者第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行,防爆组件5在第一方向X或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。或者,端子板41在第一方向X和第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行,防爆组件5在第一方向X或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。或者,端子板41在第一方向X和第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行,防爆组件5在第一方向X和第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。或者,端子板41在第一方向X或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行,防爆组件5在第一方向X或第二方向Y上的两侧设置的加强部231相互平行。
加强部231延伸呈条状,形状规律,便于制备。且条状的加强部231各位置应力较为均匀,改善加强部231存在弯折而导致应力集中的问题。端子板41在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231相互平行,当电池单体10受到撞击时,使得端子板41在第一方向X和/或第二方向Y两侧加强部231应力方向相同,相互平行的加强部231能够进一步增加第一方向X和第二方向Y的结构强度,从而提高对端子板41的冲击保护。防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231相互平行,当电池单体10受到撞击时,使得防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y两侧加强部231应力方向相同,相互平行的加强部231能够进一步增加第一方向X和第二方向Y的结构强度,从而提高对防爆组件5的冲击保护。
在一些实施例中,端子板41在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,和/或,防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。
端子板41在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,和/或,防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。例如,端子板41在第一方向X或第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,防爆组件5在第一方向X或第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。或者,端子板41在第一方向X和第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,防爆组件5在第一方向X或第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。或者,端子板41在第一方向X和第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,防爆组件5在第一方向X和第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。或者,端子板41在第一方向X或第二方向Y两侧的加强部231关于端子板41对称设置,防爆组件5在第一方向X和第二方向Y两侧的加强部231关于防爆组件5对称设置。
端子板41在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231对称设置,使得端子板41在第一方向X和第二方向Y两侧具有相同的结构强度,能够进一步提高端子板41在第一方向X和第二方向Y两侧的抗冲击能力。防爆组件5在第一方向X和/或第二方向Y两侧的加强部231对称设置,使得防爆组件5在第一方向X和第二方向Y两侧具有相同的结构强度,能够进一步提高防爆组件5在第一方向X和第二方向Y两侧的抗冲击能力。
如图4至图6所示,在一些实施例中,加强结构23上设置有通孔232,通孔232与防爆组件5对应设置。
通孔232与防爆组件5对应设置是指,设置于防爆组件5周侧的加强部231、顶盖板22和加强结构23围合形成的空间与通孔232连通设置,以使防爆组件5排出的气体能够通过通孔232。
防爆组件5在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时打开,以泄放内部高压气体。通过在加强结构23上设置通孔232,且通孔232和防爆组件5对应设置,高压气体从电池单体10内部经由防爆组件5泄出并通过通孔232排出至外界,保证电池单体10内部高压气体的正常泄出。
可选的,通孔232为多个,多个通孔232均与防爆组件5对应设置。多个通孔232使得防爆组件5排出的高压气体能够较快的由通孔232排出,减少高压气体在顶盖板22和加强结构23之间的堆积。
可选的,加强结构23上还设置有电极开口233,电极开口233与端子板41对应设置,即端子板41在顶盖板22的正投影位于电极开口233在顶盖板22的正投影之内,以使电池单体10受到撞击时加强部231发生形变,端子板41能够由电极开口233露出,减少加强结构23对端子板41的挤压破坏。
第二方面,本申请提出了一种电池单体10,包括壳体1,具有开口;电极组件3,容纳在壳体1中;和上述实施例的顶盖组件2,顶盖组件2覆盖开口,以将电极组件3封闭在壳体1中。
顶盖组件2包括固定连接于顶盖板22的加强结构23,加强结构23设置有朝向顶盖板22并抵接于顶盖板22的加强部231,提高了顶盖组件2的整体结构强度。顶盖组件2覆盖壳体的开口,当电池单体10受到碰撞或者挤压时,顶盖组件2的加强结构23能够给予顶盖板22一定的保护,以减小顶盖板22受到的冲击强度,改善顶盖板22受到碰撞或挤压导致电池单体10漏液失效和防爆组件5提前打开的问题。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池单体的顶盖组件,其特征在于,包括:
顶盖板,具有电极引出孔;
电极端子,包括端子板,所述端子板至少部分位于所述顶盖板的远离所述电池单体内部的一侧且覆盖所述电极引出孔,所述端子板在所述顶盖板的朝向所述电池单体内部的一侧上不突出;
加强结构,固定连接于所述顶盖板的远离所述电池单体内部的一侧,所述加强结构设置有朝向所述顶盖板突出的加强部,所述加强部抵接于所述顶盖板表面,至少部分所述加强部位于所述端子板周侧,所述加强部的突出高度被配置为使得所述端子板的朝向所述加强结构的端部与所述加强结构之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,还包括:
防爆组件,设置于所述顶盖板并与所述电极端子间隔设置;
所述防爆组件的周边的至少一侧设置有所述加强部。
3.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述加强部围绕所述端子板和/或所述防爆组件设置。
4.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,在所述端子板和/或所述防爆组件的周向的至少一个侧边处,多个所述加强部间隔设置。
5.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述端子板和/或所述防爆组件的周侧的相邻所述加强部相互连接并且呈封闭环状。
6.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,在所述端子板和/或所述防爆组件的沿着第一方向和第二方向的侧边处均设置所述加强部,所述第一方向和所述第二方向相交,所述端子板和/或所述防爆组件的周侧的至少部分的相邻加强部不相连。
7.根据权利要求6所述的顶盖组件,其特征在于,所述加强部沿第一方向或者第二方向延伸呈条状;
所述端子板在沿着所述第一方向或所述第二方向的两侧上设置的所述加强部相互平行;
和/或,所述防爆组件在沿着所述第一方向或所述第二方向的两侧上设置的所述加强部相互平行。
8.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述端子板的周侧的在沿着第一方向或第二方向的所述加强部相对于所述端子板对称设置,
和/或,所述防爆组件的周侧的在沿着所述第一方向或所述第二方向的所述加强部相对于所述防爆组件对称设置。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的顶盖组件,其特征在于,所述加强结构上设置有通孔,所述通孔与所述防爆组件对应设置。
10.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;
电极组件,容纳在所述壳体中;和
如权利要求1至9中任一项所述的顶盖组件,所述顶盖组件覆盖所述开口,以将所述电极组件封闭在所述壳体中。
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