CN220527036U - 端盖组件、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

端盖组件、电池单体、电池和用电装置 Download PDF

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CN220527036U CN202321869530.0U CN202321869530U CN220527036U CN 220527036 U CN220527036 U CN 220527036U CN 202321869530 U CN202321869530 U CN 202321869530U CN 220527036 U CN220527036 U CN 220527036U
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吴凯
陆明
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Abstract

本申请公开了一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置。端盖组件包括端盖、绝缘件、转接件和隔热件,绝缘件设置于端盖沿第一方向的一侧;转接件设置于绝缘件沿第一方向远离端盖的一侧;隔热件设置于端盖与转接件之间,隔热件的熔点大于绝缘件的熔点,第一方向为端盖的厚度方向,因此,当电池单体中发生热失控而导致绝缘件融化时,隔热件可以将端盖和转接件隔开,以避免转接件与端盖搭接而造成短路,从而提高电池单体以及电池的安全性能。

Description

端盖组件、电池单体、电池和用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,动力电池作为新能源汽车的动力源,其性能上的优化得到人们的普遍关注,尤其是动力电池的安全性能,已成为人们关注的重点,而电池单体作为动力电池的主要组成部分,其安全性能直接影响到动力电池的安全。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种端盖组件、电池单体、电池和用电装置,其能提高电池的安全性能。
第一方面,本申请实施例提供了一种端盖组件,包括端盖、绝缘件、转接件和隔热件,绝缘件设置于端盖沿第一方向的一侧;转接件设置于绝缘件沿第一方向远离端盖的一侧;隔热件设置于端盖与转接件之间,隔热件的熔点大于绝缘件的熔点,第一方向为端盖的厚度方向。
上述方案中,通过在端盖和转接件设置隔热件,且隔热件的熔点大于绝缘件的熔点,因此,当电池单体中发生热失控而导致绝缘件融化时,隔热件可以将端盖和转接件隔开,以避免转接件与端盖搭接而造成短路,从而提高电池单体以及电池的安全性能。
在一些实施例中,端盖包括端盖本体以及设置于端盖本体上的防爆阀,隔热件沿第一方向开设有泄压口,泄压口沿第一方向在绝缘件上的投影与防爆阀沿第一方向在绝缘件上的投影至少部分交叠。
上述方案中,设置隔热件沿第一方向开设有泄压口,且泄压口沿第一方向在绝缘件上的投影与防爆阀沿第一方向在绝缘件上的投影至少部分交叠,从而可以避免隔热件阻挡气压流向防爆阀,以便于泄压。
在一些实施例中,端盖沿第一方向开设有第一注液口,隔热件沿第一方向开设有第二注液口,第一注液口沿第一方向在绝缘件上的投影与第二注液口沿第一方向在绝缘件上的投影至少部分交叠。
上述方案中,通过设置隔热件沿第一方向开设有第二注液口,且端盖上的第一注液口沿第一方向在绝缘件上的投影与第二注液口沿第一方向在绝缘件上的投影至少部分交叠,从而可以避免隔热件阻挡电解液流入电池单体内部。
在一些实施例中,转接件包括主体部以及设置于主体部沿第一方向靠近端盖的一侧的第一凸部,隔热件沿第一方向开设有过孔,第一凸部沿第一方向分别穿过绝缘件以及过孔,并与端盖上的电极端子电连接。
上述方案中,通过设置转接件沿第一方向开设有过孔,因此,通过转接件的第一凸部分别穿过绝缘件以及过孔,并与电极端子连接,可以将绝缘件和隔热件锁紧于端盖上,从而无需通过其他的结构来对绝缘件和隔热件进行限位,结构简单,并且可以降低成本。
在一些实施例中,绝缘件包括绝缘本体以及设置于绝缘本体沿第一方向远离端盖的一侧的第二凸部,第二凸部用于与电池单体的电极组件抵持。
上述方案中,通过设置绝缘件包括绝缘本体以及设置于绝缘本体沿第一方向远离端盖的一侧的第二凸部,当电池单体内发生热失控并通过防爆阀泄压时,通过第二凸部与电极组件抵持,可以在一定程度上阻挡电极组件向靠近端盖的方向移动。
在一些实施例中,第二凸部的数量为多个,多个第二凸部沿第二方向间隔设置,相邻的两个第二凸部之间形成通槽,转接件设置于通槽中,第二方向与第一方向垂直。
上述方案中,通过沿第二方向间隔设置的多个第二凸部可以分别与电极组件抵持,从而进一步阻挡电极组件向靠近端盖的方向移动。并且,在第二凸部沿第二方向的两侧分别形成有通槽,因而可以通过该通槽进行泄压。
在一些实施例中,隔热件设置于绝缘件和转接件之间,隔热件沿第一方向在端盖的投影与转接件沿第一方向在端盖的投影至少部分交叠。
上述方案中,通过将隔热件设置于绝缘件和转接件之间,使隔热件沿第一方向在端盖的投影与转接件沿第一方向在端盖的投影至少部分交叠,因此,当电池单体发生热失控时,隔热件可以在一定程度上降低绝缘件在高温下被融化的程度,以进一步降低转接件搭接到端盖而导致电池单体短路的风险。
在一些实施例中,隔热件设置于绝缘件和转接件之间,转接件沿第一方向在端盖上的投影位于隔热件沿第一方向在端盖上的投影内。
上述方案中,隔热件设置于绝缘件和转接件之间,且转接件沿第一方向在端盖上的投影位于隔热件沿第一方向在端盖上的投影内,因此,当电池单体发生热失控时,该隔热件可以更好的将转接件与端盖隔开,避免二者搭接。
在一些实施例中,当绝缘件包括绝缘本体以及多个第二凸部时,隔热件的数量至少为一个,一个隔热件嵌设在相邻的两个第二凸部所形成的通槽中,隔热件沿第一方向在端盖上的投影与通槽的底壁沿第一方向在端盖上的投影重叠。
上述方案中,当绝缘件包括绝缘本体以及多个第二凸部时,由于绝缘件中与通槽对应的部分更容易在高温下被融化,因此,通过设置隔热件的数量至少为一个,一个隔热件嵌设在相邻的两个第二凸部所形成的通槽中,且隔热件沿第一方向在端盖上的投影与通槽的底壁沿第一方向在端盖上的投影重叠,从而可以增大隔热件与绝缘件沿第一方向重叠的面积,以进一步降低绝缘件在高温下被融化的程度,同时,相较于设置隔热件沿第一方向在端盖上的投影与绝缘件完全重叠而言,可以在一定程度上减小隔热件的体积,减少用于制作隔热件的材料的使用,降低成本,并且减少隔热件对电池单体内部空间的占用。
在一些实施例中,隔热件设置于端盖和绝缘件之间,隔热件沿第一方向在端盖上的投影与绝缘件沿第一方向在端盖的投影重叠。
上述方案中,通过设置位于端盖和绝缘件之间,且隔热件沿第一方向在端盖上的投影与绝缘件沿第一方向在端盖的投影重叠,因此,当电池单体内发生热失控而导致绝缘件融化时,可以通过该隔热件更好的将转接件与端盖隔开。
在一些实施例中,隔热件沿第一方向开设有安装孔,绝缘件和端盖中的任意一者上形成有卡扣,另一者上形成有卡槽,卡扣穿过安装孔并卡接于卡槽中。
上述方案中,通过在隔热件上开设安装孔,因此,当绝缘件和端盖中的任意一者上形成有卡扣,且另一者上形成有卡槽时,通过卡扣穿过安装孔并卡接于卡槽中,可以对隔热件沿第一方向进行限位,而无需通过其他的固定结构来固定隔热件,结构简单,成本较低。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括壳体、电极组件以及上述任一项的端盖组件,壳体具有开口;电极组件设置于壳体内;端盖组件盖合于壳体的开口。
第三方面,本申请实施例还提供了一种电池,包括上述电池单体。
第四方面,本申请实施例还提供了一种用电装置,包括上述电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
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,还可以根据这些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爆炸图;
图3为本申请一些实施例的电池模块的结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图5是本申请一些实施例提供的端盖组件的爆炸图;
图6是本申请一些实施例提供的端盖组件的俯视图;
图7是本申请一些实施例提供的端盖组件的另一爆炸图;
图8是本申请一些实施例提供的绝缘件的结构示意图;
图9是本申请一些实施例提供的端盖组件的又一爆炸图;
图10是本申请一些实施例提供的端盖组件的还一爆炸图;
图11是本申请一些实施例提供的端盖组件的再一爆炸图;
图12是图6中的A-A截面图。
附图标号如下:
车辆1000;电池100;控制器200;马达300;上盖10;箱体30;电池模块400;电池单体20;壳体22;端盖21;电极端子26;电极组件23;端盖组件40;防爆阀411;端盖本体412;第一注液口413;绝缘件42;绝缘本体421;第二凸部422;通槽423;卡扣424;转接件43;主体部431;第一凸部432;隔热件44;泄压口441;第二注液口442;过孔443;安装孔444;第一方向X;第二方向Y。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,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的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
随着新能源汽车的快速发展,动力电池作为新能源汽车的动力源,其性能上的优化得到人们的普遍关注,尤其是动力电池的安全性能,已成为人们关注的重点,而电池单体作为动力电池的主要组成部分,其安全性能直接影响到动力电池的安全。电池单体中的电极组件在工作过程中会不断地产生热量,当电池单体内部的热量聚积到一定程度时,其内部将发生热失控,此时,位于端盖与转接件之间的绝缘件容易因高温而受热融化,当电池单体内部的高温气压喷向端盖上的防爆阀时,可能会推动电极组件以及与之连接的转接件向靠近端盖的方向移动,一方面,电极组件可能会堵塞防爆阀,影响防爆阀泄压,从而可能导致安全事故的发生,另一方面,电极组件和转接件可能会由于绝缘件融化而搭接到端盖上,从而可能造成电池单体短路,进而造成严重的次生伤害,影响电池的安全。
为了解决电池单体发生热失控并导致其内部的绝缘件熔融时,电极组件可能会被推动至与端盖搭接而导致电池单体短路,进而降低电池的安全性能的问题,本申请实施例提供了一种端盖组件。端盖组件包括端盖、绝缘件、转接件和隔热件,绝缘件设置于端盖沿第一方向的一侧;转接件设置于绝缘件沿第一方向远离端盖的一侧;隔热件设置于端盖与转接件之间,隔热件的熔点大于绝缘件的熔点,第一方向为端盖的厚度方向。在申请实施例中,当电池单体中发生热失控而导致绝缘件融化时,隔热件可以将端盖和转接件隔开,以避免转接件与端盖搭接而造成电池单体短路,从而提高电池单体以及电池的安全性能。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
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包括电池箱体和电池单体20。在一些实施例中,电池箱体可以包括上盖10和箱体30,上盖10与箱体30相互盖合,上盖10和箱体30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳腔。箱体30可以为一端开口的空心结构,上盖10可以为板状结构,上盖10盖合于箱体30的开口侧,以使上盖10与箱体30共同限定出容纳腔;上盖10和箱体30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖10的开口侧盖合于箱体30的开口侧。当然,上盖10和箱体30形成的电池箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
图3为图2所示的电池模块400的结构示意图。在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20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20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20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池单体;还可以是锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图4,图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子26等的功能性部件。电极端子26可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21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,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。在一些示例中,壳体22为一侧开口的空心结构,端盖21为一个并盖合于壳体22的开口。在另一些示例中,壳体22为两侧开口的空心结构,端盖21为两个,两个端盖21分别盖合于壳体22的两个开口。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22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22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23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23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26以形成电流回路。
图5是本申请一些实施例提供的端盖组件的爆炸图,图6是本申请一些实施例提供的端盖组件的俯视图。
如图5和图6所示,第一方面,本申请实施例提供了一种端盖组件40,包括端盖21、绝缘件42、转接件43和隔热件44,绝缘件42设置于端盖21沿第一方向X的一侧;转接件43设置于绝缘件42沿第一方向X远离端盖21的一侧;隔热件44设置于端盖21与转接件43之间,隔热件44的熔点大于绝缘件42的熔点,第一方向X为端盖21的厚度方向。
端盖21与壳体盖合以形成用于容纳电极组件、转接件43和隔热件44等结构的容纳腔,端盖21上可以设置防爆阀411以及电极端子26。转接件43用于连接电极组件以及端盖21上的电极端子26,以使电池单体20可以输入或者输出电能。绝缘件42用于实现端盖21与转接件43之间的电绝缘,绝缘件42沿第一方向X的投影可以与端盖21沿第一方向X的投影重叠,绝缘件42可以采用塑胶、硅胶等绝缘材料制成,本实施例在此不作具体限定。隔热件44用于进一步隔离端盖21和转接件43,隔热件44可以位于端盖21和绝缘件42之间,也可以位于绝缘件42和转接件43之间;隔热件44可以采用熔点高于绝缘件42的绝缘材料制成,例如,隔热件44可以采用云母、陶瓷等耐高温材料制成。可以理解的是,当电池单体20内发生热失控时,电池单体20内部的温度通常可以超过300°甚至可以超过600°,远大于绝缘件42的熔点,因而通常会使绝缘件42融化,而由于隔热件44的熔点大于绝缘件42的熔点,优选地,隔热件44的熔点可以大于或者等于800°,因此,通过该隔热件44可以在绝缘件42融化后继续实现转接件43与端盖21之间的电绝缘。
上述方案中,通过在端盖21和转接件43设置隔热件44,且隔热件44的熔点大于绝缘件42的熔点,因此,当电池单体20中发生热失控而导致绝缘件42融化时,隔热件44可以将端盖21和转接件43隔开,以避免转接件43与端盖21搭接而造成短路,从而提高电池单体20以及电池100的安全性能。
需要明确的是,当电极组件23和转接件43随气流向靠近端盖21的方向移动时,通过隔热件44将转接件43和端盖21隔开,还可以降低电极组件23堵塞防爆阀411的风险,使防爆阀411可以正常泄压,提高电池单体20以及电池100的安全性能。
图7是本申请一些实施例提供的端盖组件的另一爆炸图。
如图7所示,在一些实施例中,端盖21包括端盖本体412以及设置于端盖本体412上的防爆阀411,隔热件44沿第一方向X开设有泄压口441,泄压口441沿第一方向X在绝缘件42上的投影与防爆阀411沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠。
防爆阀411可以用于在电池单体20内部的温度和压力达到一定阈值时进行泄压,防爆阀411可以连通端盖21沿第一方向X的两侧。泄压口441的位置可以与防爆阀411的位置相对应,泄压口441沿第一方向X在绝缘件42的投影可以与防爆阀411沿第一方向X在绝缘件42上的投影部分交叠,也可以完全重叠,在此不作具体限定。
上述方案中,设置隔热件44沿第一方向X开设有泄压口441,且泄压口441沿第一方向X在绝缘件42上的投影与防爆阀411沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠,从而可以避免隔热件44阻挡气压流向防爆阀411,以便于泄压。
请继续参照图7,在一些实施例中,端盖21沿第一方向X开设有第一注液口413,隔热件44沿第一方向X开设有第二注液口442,第一注液口413沿第一方向X在绝缘件42上的投影与第二注液口442沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠。
第一注液口413用于向电池单体20内部注入电解液。第二注液口442的位置可以与第一注液口413的位置对应,第二注液口442沿第一方向X在绝缘件42上的投影可以与第一注液口413沿第一方向X在所述绝缘件42上的投影部分交叠,也可以完全重叠,优选地,第一注液口413沿第一方向X在所述绝缘件42上的投影可以位于第二注液口442沿第一方向X在绝缘件42上的投影内。
上述方案中,通过设置隔热件44沿第一方向X开设有第二注液口442,且端盖21上的第一注液口413沿第一方向X在绝缘件42上的投影与第二注液口442沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠,从而可以避免隔热件44阻挡电解液流入电池单体20内部。
请继续参照图7,在一些实施例中,转接件43包括主体部431以及设置于主体部431沿第一方向X靠近端盖21的一侧的第一凸部432,隔热件44沿第一方向X开设有过孔443,第一凸部432沿第一方向X分别穿过绝缘件42以及过孔443,并与端盖21上的电极端子26电连接。
主体部431用于与电极组件电连接,第一凸部432位于主体部431沿第一方向X靠近端盖21的一侧,第一凸部432用于与端盖21上的电极端子26电连接,以实现电池单体20的电能的输入或输出。可以理解的是,第一凸部432可以与电极端子26相互焊接,以实现与电极端子26之间的电连接。隔热件44上的过孔443用于供第一凸部432穿过,以避让该第一凸部432,并且,绝缘件42上沿第一方向X开设有通孔,以供第一凸部432穿过。可以理解的是,当转接件43的第一凸部432分别穿过绝缘件42以及过孔443并与电极端子26连接时,转接件43可以将绝缘件42以及隔热件44锁紧于端盖21上,以对绝缘件42和隔热件44沿第一方向X进行限位。
上述方案中,通过设置转接件43沿第一方向X开设有过孔443,因此,通过转接件43的第一凸部432分别穿过绝缘件42以及过孔443,并与电极端子26连接,可以将绝缘件42和隔热件44锁紧于端盖21上,从而无需通过其他的结构来对绝缘件42和隔热件44进行限位,结构简单,并且可以降低成本。
可选地,当电极组件的正极极耳和负极极耳位于同一侧时,该侧的转接件43的数量可以为两个,对应地,隔热件44上的过孔443可以设置为两个,以供对应的转接件43的第一凸部432穿过。
图8是本申请一些实施例提供的绝缘件的结构示意图。
如图8所示,在一些实施例中,绝缘件42包括绝缘本体421以及设置于绝缘本体421沿第一方向X远离端盖21的一侧的第二凸部422,第二凸部422用于与电池单体20的电极组件抵持。
第二凸部422位于绝缘本体421沿第一方向X远离端盖21的一侧,且相对于绝缘本体421凸伸,第二凸部422沿第一方向X在端盖21上的投影小于绝缘本体421沿第一方向X在端盖21的投影,因此,当第二凸部422与电极组件抵持时,在第二凸部422的周围可以形成用于泄压的空间。转接件43可以与第二凸部422可以错位位置,即,转接件43可以位于第二凸部422周围用于泄压的空间中;可以知道的是,第二凸部422沿第一方向X的厚度大于转接件43沿第一方向X的厚度,以使第二凸部422沿第一方向X远离端盖21的一侧可以抵持于电极组件。
上述方案中,通过设置绝缘件42包括绝缘本体421以及设置于绝缘本体421沿第一方向X远离端盖21的一侧的第二凸部422,当电池单体20内发生热失控并通过防爆阀411泄压时,通过第二凸部422与电极组件抵持,可以在一定程度上阻挡电极组件向靠近端盖21的方向移动。
请继续参照图8,在一些实施例中,第二凸部422的数量为多个,多个第二凸部422沿第二方向Y间隔设置,相邻的两个第二凸部422之间形成通槽423,转接件43设置于通槽423中,第二方向Y与第一方向X垂直。
第二方向Y可以为端盖21的长度方向或宽度方向。第二凸部422的数量可以根据实际情况确定,例如,可以在绝缘本体421上设置三个第二凸部422,其中,两个第二凸部422分别靠近绝缘本体421沿第二方向Y的两侧设置,剩余的一个第二凸部422靠近绝缘本体421沿第二方向Y的中心设置。多个第二凸部422在绝缘本体421沿第一方向X远离端盖21的一侧依次间隔设置,因此,相邻的两个第二凸部422之间可以形成一个通槽423。
上述方案中,通过沿第二方向Y间隔设置的多个第二凸部422可以分别与电极组件抵持,从而可以提高第二凸部422的结构强度,进一步阻挡电极组件向靠近端盖21的方向移动。并且,在第二凸部422沿第二方向Y的两侧分别形成有通槽423,因而可以通过该通槽423进行泄压。
可选地,绝缘件42上可以形成有泄压区,泄压区沿第一方向X在隔热件44上的投影与防爆阀411沿第一方向X在隔热件44上的投影至少部分交叠,泄压区沿第一方向X可以开设有多个用于泄压的通孔,此时,相较于开设一个尺寸较大的通孔而言,通过该多个通孔的孔壁可以在电池单体20发生热失控时阻碍电解液等高温介质随气流一同涌向防爆阀411。
图9是本申请一些实施例提供的端盖组件的又一爆炸图。
如图9所示,在一些实施例中,隔热件44设置于绝缘件42和转接件43之间,隔热件44沿第一方向X在端盖21的投影与转接件43沿第一方向X在端盖21的投影至少部分交叠。
隔热件44沿第一方向X在端盖21的投影与转接件43沿第一方向X在端盖21的投影可以部分交叠,也可以完全交叠,或者,转接件43沿第一方向X在端盖21的投影也可以位于隔热件44沿第一方向X在端盖21的投影内。可以理解的是,隔热件44沿第一方向X在端盖21的投影与转接件43沿第一方向X在端盖21的投影完全交叠时,二者的形状大致相同。
上述方案中,通过将隔热件44设置于绝缘件42和转接件43之间,使隔热件44沿第一方向X在端盖21的投影与转接件43沿第一方向X在端盖21的投影至少部分交叠,因此,当电池单体20发生热失控时,隔热件44可以在一定程度上隔离电极组件和绝缘件42,以降低绝缘件42在高温下被融化的程度,进一步降低转接件43搭接到端盖21而导致电池单体20短路的风险。
图10是本申请一些实施例提供的端盖组件的还一爆炸图。
如图10所示,在一些实施例中,隔热件44设置于绝缘件42和转接件43之间,转接件43沿第一方向X在端盖21上的投影位于隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影内。
隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影可以位于绝缘件42沿第一方向X在端盖21上的投影内,或者,隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影也可以与绝缘件42沿第一方向X在端盖21上的投影重叠。当绝缘件42包括绝缘本体421以及多个第二凸部422时,隔热件44可以设置在相邻的两个第二凸部422所形成之间的通槽423中。
上述方案中,隔热件44设置于绝缘件42和转接件43之间,且转接件43沿第一方向X在端盖21上的投影位于隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影内,因此,当电池单体20发生热失控时,该隔热件44可以更好的将转接件43与端盖21隔开,避免二者搭接。
请继续参照图10,在一些实施例中,当绝缘件42包括绝缘本体421以及多个第二凸部422时,隔热件44的数量至少为一个,一个隔热件44嵌设在相邻的两个第二凸部422所形成的通槽423中,隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影与通槽423的底壁沿第一方向X在端盖21上的投影重叠。
隔热件44的数量可以根据转接件43的数量而定,例如,当转接件43的数量为两个时,可以设置隔热件44的数量为两个,两个隔热件44沿第二方向Y间隔设置。
上述方案中,当绝缘件42包括绝缘本体421以及多个第二凸部422时,转接件43设置于相邻两个第二凸部422之间的通槽423中,因此,通过设置隔热件44的数量至少为一个,一个隔热件44嵌设在相邻的两个第二凸部422所形成的通槽423中,且隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影与通槽423的底壁沿第一方向X在端盖21上的投影重叠,相较于设置隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影与绝缘件42完全重叠而言,可以在更好的将转接件43与端盖21隔开的同时,减小隔热件44的体积,减少用于制作隔热件44的材料的使用,降低成本,并且减少隔热件44对电池单体20内部空间的占用。
图11是本申请一些实施例提供的端盖组件的再一爆炸图。
如图11所示,在一些实施例中,隔热件44设置于端盖21和绝缘件42之间,隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影与绝缘件42沿第一方向X在端盖21的投影重叠。
上述方案中,通过设置隔热件44位于端盖21和绝缘件42之间,且隔热件44沿第一方向X在端盖21上的投影与绝缘件42沿第一方向X在端盖21的投影重叠,因此,当电池单体20内发生热失控而导致绝缘件42融化时,可以通过该隔热件44更好的将转接件43与端盖21隔开。
图12是图2中的A-A截面图。
如图11和图12所示,在一些实施例中,隔热件44沿第一方向X开设有安装孔444,绝缘件42和端盖21中的任意一者上形成有卡扣424,另一者上形成有卡槽,卡扣424穿过安装孔444并卡接于卡槽中。
卡扣424可以设置在绝缘件42沿第一方向X靠近端盖21的一侧,此时,卡槽设置于端盖21沿第一方向X靠近绝缘件42的一侧,或者,卡扣424也可以设置于端盖21沿第一方向X靠近绝缘件42的一侧,此时,卡槽设置于绝缘件42沿第一方向X靠近端盖21的一侧。
上述方案中,通过在隔热件44上开设安装孔444,因此,当绝缘件42和端盖21中的任意一者上形成有卡扣424,且另一者上形成有卡槽时,通过卡扣424穿过安装孔444并卡接于卡槽中,可以对隔热件44沿第一方向X进行限位,而无需通过其他的固定结构来固定隔热件44,结构简单,成本较低。
可选地,卡扣424的数量可以为多个,多个卡扣424靠近绝缘件42或者端盖21的边缘依次间隔地设置,并且,卡槽和隔热件44上的安装孔444的数量也分别为多个,一个卡扣424穿过一个安装孔444并卡接在一个卡槽中。
可选地,卡扣424可以包括穿插部以及设置在穿插部沿第一方向X的一端的卡接部,卡槽可以包括底壁以及沿底壁的周向环绕设置的侧壁,卡槽的开口与底壁沿第一方向X相对设置,侧壁靠近底壁的一侧凹陷形成有卡接槽,穿插部依次穿过隔热件44上的安装孔444以及卡槽的开口并插入卡槽中,卡接部卡接于卡接槽中,以实现二者的卡接。
可以理解的是,当卡扣424位于绝缘件42上而卡槽位于端盖21上时,卡扣424可以由绝缘件42沿第一方向X朝向靠近端盖21的方向凸伸形成,卡槽可以由端盖21沿第一方向X靠近绝缘件42的一侧向远离绝缘件42的方向凹陷形成。当卡扣424位于端盖21上而卡槽位于绝缘件42时,卡扣424可以由端盖21沿第一方向X朝向靠近绝缘件42的方向凸伸形成,卡槽可以由绝缘件42沿第一方向X靠近端盖21的一侧向远离端盖21的方向凹陷形成。
进一步的,卡接部可以沿穿插部的周向环绕设置,对应地,卡槽中的卡接槽沿穿插部的周向环绕设置,以提高二者卡接时的稳定性。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池单体20,包括壳体22、电极组件23以及上述任一项的端盖组件40,壳体22具有开口;电极组件23设置于壳体22内;端盖组件40盖合于壳体22的开口。
第三方面,本申请实施例还提供了一种电池100,包括上述电池单体20。
第四方面,本申请实施例还提供了一种用电装置,包括上述电池100。
本申请实施例提供了一种端盖组件40,包括端盖21、绝缘件42、转接件43和隔热件44,绝缘件42设置于端盖21沿第一方向X的一侧;转接件43设置于绝缘件42沿第一方向X远离端盖21的一侧;隔热件44设置于端盖21与转接件43之间,隔热件44的熔点大于绝缘件42的熔点,第一方向X为端盖21的厚度方向。端盖21包括端盖本体412以及设置于端盖本体412上的防爆阀411,隔热件44沿第一方向X开设有泄压口441,泄压口441沿第一方向X在绝缘件42上的投影与防爆阀411沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠。端盖21沿第一方向X开设有第一注液口413,隔热件44沿第一方向X开设有第二注液口442,第一注液口413沿第一方向X在绝缘件42上的投影与第二注液口442沿第一方向X在绝缘件42上的投影至少部分交叠。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (14)

1.一种端盖组件,其特征在于,包括:
端盖,
绝缘件,设置于所述端盖沿第一方向的一侧;
转接件,设置于所述绝缘件沿所述第一方向远离所述端盖的一侧;
隔热件,设置于所述端盖与所述转接件之间,所述隔热件的熔点大于所述绝缘件的熔点,所述第一方向为所述端盖的厚度方向。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述端盖包括端盖本体以及设置于所述端盖本体上的防爆阀,所述隔热件沿所述第一方向开设有泄压口,所述泄压口沿所述第一方向在所述绝缘件上的投影与所述防爆阀沿所述第一方向在所述绝缘件上的投影至少部分交叠。
3.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述端盖沿所述第一方向开设有第一注液口,所述隔热件沿所述第一方向开设有第二注液口,所述第一注液口沿所述第一方向在所述绝缘件上的投影与所述第二注液口沿所述第一方向在所述绝缘件上的投影至少部分交叠。
4.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述转接件包括主体部以及设置于所述主体部沿所述第一方向靠近所述端盖的一侧的第一凸部,
所述隔热件沿所述第一方向开设有过孔,所述第一凸部沿所述第一方向分别穿过所述绝缘件以及所述过孔,并与所述端盖上的电极端子电连接。
5.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述绝缘件包括绝缘本体以及设置于所述绝缘本体沿所述第一方向远离所述端盖的一侧的第二凸部,所述第二凸部用于与电池单体的电极组件抵持。
6.根据权利要求5所述的端盖组件,其特征在于,所述第二凸部的数量为多个,多个所述第二凸部沿第二方向间隔设置,相邻的两个第二凸部之间形成通槽,所述转接件设置于所述通槽中,所述第二方向与所述第一方向垂直。
7.根据权利要求1~6任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述隔热件设置于所述绝缘件和所述转接件之间,所述隔热件沿所述第一方向在所述端盖的投影与所述转接件沿所述第一方向在所述端盖的投影至少部分交叠。
8.根据权利要求1~6任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述隔热件设置于所述绝缘件和所述转接件之间,所述转接件沿所述第一方向在所述端盖上的投影位于所述隔热件沿所述第一方向在所述端盖上的投影内。
9.根据权利要求8所述的端盖组件,其特征在于,当所述绝缘件包括绝缘本体以及多个第二凸部时,所述隔热件的数量至少为一个,一个所述隔热件嵌设在相邻的两个所述第二凸部所形成的通槽中,所述隔热件沿第一方向在所述端盖上的投影与所述通槽的底壁沿所述第一方向在所述端盖上的投影重叠。
10.根据权利要求1~6任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述隔热件设置于所述端盖和所述绝缘件之间,所述隔热件沿所述第一方向在所述端盖上的投影与所述绝缘件沿所述第一方向在所述端盖的投影重叠。
11.根据权利要求10所述的端盖组件,其特征在于,所述隔热件沿所述第一方向开设有安装孔,所述绝缘件和所述端盖中的任意一者上形成有卡扣,另一者上形成有卡槽,所述卡扣穿过所述安装孔并卡接于所述卡槽中。
12.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;
电极组件,设置于所述壳体内;
如权利要求1~11任一项所述的端盖组件,所述端盖组件盖合于所述壳体的所述开口。
13.一种电池,其特征在于,包括权利要求12所述的电池单体。
14.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求13所述的电池。
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