DE202023100807U1

DE202023100807U1 - Batterie-Enddeckelkomponente, Energiespeichervorrichtung und stromverbrauchendes Gerät

Info

Publication number: DE202023100807U1
Application number: DE202023100807.0U
Authority: DE
Original assignee: Shenzhen Hairun New Energy Tech Co Ltd; Xiamen Hithium Energy Storage Tech Co Ltd; Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd; Shenzhen Hairun New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hairun New Energy Tech Co Ltd; Xiamen Hithium Energy Storage Tech Co Ltd; Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd; Shenzhen Hairun New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2023-06-13
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: CN115472997A; US11909066B1; CN115472997B

Abstract

Batterie-Enddeckelkomponente (100), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
einen Enddeckel (10);
eine Anschlusskomponente (20), die an den Enddeckel (10) angeschlossen ist;
einen Druckentlastungsmechanismus (50), der an dem Enddeckel (10) angeordnet ist, wobei der Druckentlastungsmechanismus (50) und die Anschlusskomponente (20) entlang der Längenrichtung des Enddeckels (10) beabstandet verteilt sind;
wobei die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels (10) gebildeten Figur eine erste Fläche S1 ist, wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus (50) auf dem Enddeckel (10) eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S 1 ausmacht;
und wobei Größe des Druckentlastungsmechanismus (50) entlang der Längenrichtung des Enddeckels (10) b1 ist, und wobei b1 5%-12% der Länge b0 des Enddeckels (10) ausmacht;
und wobei die Größe des Druckentlastungsmechanismus (50) entlang der Breitenrichtung des Enddeckels (10) e1 ist, und wobei e1 15%-25% der Breite e0 der Enddeckels (10) ausmacht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft das technische Gebiet der Batterie, insbesondere eine Batterie-Enddeckelkomponente, eine Energiespeichervorrichtung und ein stromverbrauchendes Gerät.
STAND DER TECHNIK
In der einschlägigen Technologie verwenden Mobiltelefone, Laptops, Elektrowerkzeuge, Elektrofahrzeuge usw. Batterien als Energiequelle, z.B. müssen Elektrofahrzeuge einen Antriebsbatteriepack bestehend aus mehreren Batterien verwenden.
Die Batterie ist mit einer explosionssicheren Druckentlastungsstruktur an der Abdeckplatte ausgestattet, z.B. ist an der Batterieabdeckplatte ein dünnwandiger Ventilkörper angeordnet. Wenn der Innendruck der Batterie einen bestimmten Wert überschreitet, bricht die dünne Wand des Ventilkörpers, wodurch der Innendruck freigelassen und ein Bersten der Batterie verhindert wird. In den bestehenden Lösungen hat die explosionssichere Druckentlastungsstruktur eine feste Spezifikation, und es besteht die Situation, dass der Druckentlastungsdruck zu groß ist, was zu einer nicht rechtzeitigen Entlastung führt, wodurch die Sicherheit der Batterie beeinträchtigt wird.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Anmeldung zielt darauf ab, zumindest eines der technischen Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen. Dazu stellt die vorliegende Anmeldung eine Batterie-Enddeckelkomponente zur Verfügung, so dass die von dem Druckentlastungsmechanismus belegte Fläche besser an die Fläche des Enddeckels und somit an die Druckentlastungskapazität der Batterie angepasst ist.
Ferner stellt die vorliegende Anmeldung eine Energiespeichervorrichtung unter Verwendung der obigen Batterie-Enddeckelkomponente zur Verfügung.
Die vorliegende Anmeldung stellt weiterhin ein stromverbrauchendes Gerät unter Verwendung der obigen Energiespeichervorrichtung zur Verfügung.
Eine Batterie-Enddeckelkomponente in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung, umfassend: einen Enddeckel; eine Anschlusskomponente, die an den Enddeckel angeschlossen ist; einen Druckentlastungsmechanismus, der an dem Enddeckel angeordnet ist, wobei der Druckentlastungsmechanismus und die Anschlusskomponente entlang der Längenrichtung des Enddeckels beabstandet verteilt sind; und wobei die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels gebildeten Figur eine erste Fläche S1 ist, und wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus auf dem Enddeckel eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S1 ausmacht. Die Größe des Druckentlastungsmechanismus entlang der Längenrichtung des Enddeckels ist b1, wobei b1 5%-12% der Länge b0 des Enddeckels ausmacht; und wobei die Größe des Druckentlastungsmechanismus entlang der Breitenrichtung des Enddeckels e1 ist, und wobei e1 15%-25% der Breite e0 der Enddeckels ausmacht.
Bei einer Batterie-Enddeckelkomponente in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird es durch die Begrenzung der zweiten Fläche S2 auf nicht weniger als 0,5% der ersten Fläche S1 sichergestellt, dass die von dem Druckentlastungsmechanismus belegte Fläche nicht zu klein ist und nach dem Öffnen des Druckentlastungsmechanismus eine ausreichend große Druckentlastungsöffnung vorhanden ist, um die Luft abzuführen, so dass die Größe der Batterie-Enddeckelkomponente an die Druckentlastungskapazität anpasst ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung verringert und die Batteriesicherheit verbessert wird. Durch die Begrenzung der zweiten Fläche S2 auf nicht mehr als 5% der ersten Fläche S1 wird die von dem Druckentlastungsmechanismus belegte Fläche nicht zu groß gemacht, wodurch die strukturelle Gesamtfestigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente gewährleistet werden kann, und die Batterie-Enddeckelkomponente wird nicht leicht verformt, nachdem sie Druck ausgesetzt wurde.
Durch die Begrenzung der Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus auf mindestens 5% der Länge b0 des Enddeckels kann der Druckentlastungsmechanismus eine ausreichend große Fläche für die Druckentlastung und den Auspuff einnehmen, um einen reibungslosen Auspuff zu gewährleisten; durch die Begrenzung der Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus auf nicht mehr als 12% der Länge b0 des Enddeckels kann auf dem Enddeckel ein gewisser Raum zur Aufnahme der Anschlusskomponente freigemacht werden, was vermeidet, dass der Druckentlastungsmechanismus und die Anschlusskomponente zu nahe beieinander angeordnet werden müssen und somit eine unbequeme Installation und sogar eine gegenseitige Störung verursacht werden. Darüber hinaus ist die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus begrenzt, um zu vermeiden, dass ein zu langer Druckentlastungsmechanismus zu einem übermäßigen Biegemoment und somit zu einem zu hohen Ausmaß der Verformung führt, was vermeidet, dass ein zu hohes Ausmaß der Verformung des Druckentlastungsmechanismus zu einem Ablösen führt, auf die Weise wird das Problem vermieden, dass unter hohem Druck der Druckentlastungsmechanismus durch das Hochdruckgas von dem Enddeckel abgespritzt wird, was dazu führt, dass die Auspuffrichtung nicht begrenzt werden kann und der Auspuff durch den abgelösten Druckentlastungsmechanismus behindert wird.
Die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus macht mindestens 15% der Breite e0 des Enddeckels aus, so dass der Druckentlastungsmechanismus eine ausreichend große Fläche für die Druckentlastung und den Auspuff einnehmen kann, um den reibungslosen Auspuff zu gewährleisten. Durch die Kontrollierung der Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus auf nicht mehr als 25% der Breite des Enddeckels e0 wird die Möglichkeit, dass der Enddeckel auf einer Seite des Druckentlastungsmechanismus zu schmal ist und leicht abbricht, verringert, wodurch das Risiko vermieden wird, dass der Druckentlastungsmechanismus von dem Enddeckel abfällt.
Zusammenfassend gesagt, kann der Druckentlastungsmechanismus durch Begrenzung des Flächenanteils, des Längenanteils und des Breitenanteils des Druckentlastungsmechanismus auf dem Enddeckel eine ausreichend große Fläche zu der Druckentlastung und dem Auspuff einnehmen, um einen reibungslosen und rechtzeitigen Auspuff sicherzustellen; gleichzeitig muss der Enddeckel auf jeder Seite des Druckentlastungsmechanismus nicht zu eng angeordnet sein, um ein Risiko zu vermeiden, dass ein zu langer und zu breiter Druckentlastungsmechanismus dazu führt, dass die Kante des Enddeckels leicht abbricht, so dass sich der Enddeckel nicht verbiegt oder bricht, wenn sie Stößen oder Druck ausgesetzt ist. Außerdem besteht auf dem Enddeckel genügend Platz für die Anordnung der Komponenten, so dass sie voneinander beabstandet werden können, ohne sich gegenseitig zu stören. Darüber hinaus kann die strukturelle Festigkeit des Enddeckels gewährleistet werden, um zu vermeiden, dass sich der Enddeckel verbiegt oder bricht, wenn sie Stößen oder Druck ausgesetzt ist. Dadurch wird es vermieden, dass sich der Enddeckel unter Druck zu stark verformt und bei zu hoher Temperatur oder zu hohem Druck im Inneren der Batterie Gas aus der Kante des Enddeckels entweicht, wodurch es sichergestellt wird, dass das Gas nur aus dem Druckentlastungsmechanismus entweicht, auf die Weise kann die Auspuffsrichtung des Gases in der Batterie wirksam gesteuert werden, und die Nachbehandlung des entladenen Elektrolyten oder Hochtemperaturgases wird erleichtert, um unnötige Korrosion und Brände zu vermeiden, die durch die willkürliche Entladung vom Elektrolyten oder Hochtemperaturgas in der Batterie verursacht werden.
In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Druckentlastungsmechanismus ein explosionssicheres Ventil, das einen Öffnungsbereich umfasst; wobei das explosionssichere Ventil mit einer eingekerbten Nut versehen ist, die sich innerhalb des Öffnungsbereichs befindet.
So wird das explosionssichere Ventil zur Druckentlastung verwendet, das im Vergleich zu Bauteilen wie Druckentlastungsventilen und Einwegventilen dünner ist und nicht zu viel Platz für den Druckentlastungsmechanismus benötigt, was zur Erhöhung der Dichte der internen Strukturanordnung der Batterie und damit zur Erhöhung der Energiedichte der Batterie beiträgt. Wenn die innere Struktur der Batterie eng angeordnet ist, trägt dies außerdem zur Verbesserung der strukturellen Festigkeit bei.
Insbesondere ist die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils an der eingekerbten Nut eine erste Dicke n1 und die Dicke des explosionssicheren Ventils im Öffnungsbereich eine zweite Dicke n2, wobei die erste Dicke n1 15%-25% der zweiten Dicke n2 ausmacht. Hier ist das Verhältnis der Dicke des explosionssicheren Ventils an der eingekerbten Nut zur Dicke im Öffnungsbereich begrenzt, so dass die Dicke des Öffnungsbereichs nicht zu groß ist, während das explosionssichere Ventil an der eingekerbten Nut dünner ist. Die geringe Dicke des explosionssicheren Ventils an der eingekerbten Nut ermöglicht es dem explosionssicheren Ventil an der eingekerbten Nut, rechtzeitig aufzubrechen, wenn der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie einen Schwellenwert erreicht. Die Dicke des Öffnungsbereichs ist nicht zu groß, so dass der Öffnungsbereich durch das Hochdruckgas leicht aufgesprengt werden kann, nachdem die eingekerbte Nut aufgebrochen wurde, so dass die Druckentlastungsöffnung vollständig geöffnet werden und die Luft reibungslos abführen kann. Durch die Begrenzung der Dicke des explosionssicheren Ventils im Öffnungsbereich auf mindestens das Vierfache der Dicke an der eingekerbten Nut kann der Druck in der eingekerbten Nut konzentriert werden, wenn das Ventil einem internen Druckstoß oder einer zu hohen Temperatur ausgesetzt ist, so dass das explosionssichere Ventil an der eingekerbten Nut aufgebrochen wird und der Auspuff rechtzeitig erfolgt, was förderlich dafür ist, die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils zu verbessern.
Insbesondere ist die Projektionsfläche der eingekerbten Nut auf dem Enddeckel eine dritte Fläche S3, wobei die dritte Fläche S3 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 ausmacht. Somit ist der Anteil der dritten Fläche S3 in der zweiten Fläche S2 nicht zu klein, wenn der Druck oder die Temperatur innerhalb der Batterie einen Schwellenwert erreicht, kann mehr Fläche an der eingekerbten Nut die Druck- oder Temperaturänderungen erfassen, so dass das explosionssichere Ventil rechtzeitig aufgebrochen werden kann, um die Druckentlastung durchzuführen, auf die Weise kann die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils verbessert werden. Die Begrenzung des Anteils der dritten Fläche S3 in der zweiten Fläche S2 hat keinen Einfluss auf das rechtzeitige Aufbrechen des explosionssicheren Ventils, wenn sich der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie ändert, aber die kleinere dritte Fläche S3 kann es wirksam vermeiden, dass äußere Stoßkräfte auf die eingekerbte Nut einwirken, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil aufbricht, wenn die Batterie-Enddeckelkomponente versehentlich angestoßen wird, wodurch die Stabilität des Betriebs des explosionssicheren Ventils verbessert wird.
Optional liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils bei 90-130 N/mm². Innerhalb dieses Zugfestigkeitsbereichs kann das explosionssichere Ventil einem Druck zwischen 0,4 und 0,8 MPa standhalten. Daher sollte die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils nicht unter 90N/mm² liegen, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil einem Druck von viel unter 0,4 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil aufgrund eines örtlichen vorübergehenden Temperatur- oder Druckanstiegs innerhalb der Batterie aufbricht, so dass das explosionssichere Ventil bei angemessenen Temperatur- oder Druckänderungen nicht beschädigt wird, um die Ausfallrate des explosionssicheren Ventils zu verringern. Die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils sollte nicht höher als 130 N/mm² sein, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil einem Druck von viel mehr als 0,8 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil nicht aufbricht, wenn im Inneren der Batterie eine Explosionsgefahr besteht, auf die Weise wird es sichergestellt, dass das explosionssichere Ventil rechtzeitig geöffnet werden und die Luft abführen kann. Durch die Auswahl einer geeigneten Zugfestigkeit für das explosionssichere Ventil ist das explosionssichere Ventil während der Verarbeitung und der Montage nicht anfällig für eine Beschädigung, wodurch die Defektrate bei der Herstellung der Batterie-Enddeckelkomponente verringert wird.
In einigen spezifischen Ausführungsbeispielen sind die Konturlinien der eingekerbten Nut in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut U- oder C-förmig ausgebildet. Die eingekerbte Nut weist einen U- oder C-förmigen Querschnitt auf, im Vergleich zur eingekerbten Nut mit einem rechteckigen, trapezförmigen oder dreieckigen Querschnitt vermeidet die Konturlinie des U- oder C-förmigen Querschnitts scharfe Ecken, um übermäßige konzentrierte Spannungen in der schwächsten Stelle des explosionssicheren Ventils zu vermeiden, wodurch die Möglichkeit verringert wird, dass das explosionssichere Ventil aufgrund übermäßiger konzentrierter Spannungen aufbricht, bevor der eingestellte Widerstandsdruck erreicht ist. Diese Konstruktion erhöht somit die Zuverlässigkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils. Bei der Herstellung von explosionssicheren Ventilen werden die eingekerbten Nuten in der Regel durch Schneiden oder Stanzen geformt, was aufgrund der U- oder C-förmigen Konturlinie des Querschnitts senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nuten scharfe Ecken vermeidet, um übermäßige Grate durch scharfe Ecken bei der Verarbeitung und ein Aufreißen der scharfen Ecken bei der Herstellung durch Ziehen der Grate zu vermeiden, auf die Weise wird eine Verringerung des Druckbeständigkeitswerts des explosionssicheren Ventils vermieden.
Optional umfassen die Konturlinien der eingekerbten Nut in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut kreisbogenförmige Linien, wobei der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien 0,05-0,15 mm beträgt. Auf die Weise wird der Bereich des Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien begrenzt, was eine gleichmäßige Verteilung der inneren Spannungen des explosionssicheren Ventils auf der Wandfläche der eingekerbten Nut entlang der kreisbogenförmigen Linie erleichtert, wodurch der Unterschied der inneren Spannungen an verschiedenen Stellen entlang der kreisbogenförmigen Linie erheblich verringert wird. Wenn die Druck- oder Temperaturänderungen im Inneren der Batterie das explosionssichere Ventil verformen, bricht das explosionssichere Ventil aufgrund der Verformung an der eingekerbten Nut auf. In diesem Fall bricht das explosionssichere Ventil an der eingekerbten Nut hauptsächlich aufgrund von Temperatur- und Druckänderungen im Inneren auf, wodurch die Auswirkungen konzentrierter innerer Spannungen verringert werden und somit der tatsächliche Druckbeständigkeitswert des explosionssicheren Ventils genauer wird.
In einigen Ausführungsbeispielen ist der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus zu der Anschlusskomponente b2, wobei b2>b1 ist. Mit der Anordnung können die Anschlusskomponente und andere mit der Anschlusskomponente verbundene externe Bauteile mit einem ausreichenden Abstand vom Druckentlastungsmechanismus getrennt werden. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus geöffnet wurde, blockieren andere externe Bauteile den Druckentlastungsmechanismus nicht leicht, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass internes Gas und Elektrolyt auf die Anschlusskomponente und andere externe Bauteile gespritzt werden, wenn der Druckentlastungsmechanismus eine Druckentlastung durchführt, um die Möglichkeit zu verringern, dass an anderen externen Bauteilen Feuer ausbricht. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus mit einem sicheren Abstand von der Anschlusskomponente getrennt war, ist die Gefahr eines Kurzschlusses, der durch die Leitung zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie durch die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus verursacht wird, geringer, wodurch die Sicherheit der Batterie verbessert wird.
Insbesondere ist 25%≤b1/b2≤35%. Mit der Anordnung kann der Druckentlastungsmechanismus weit genug von der Anschlusskomponente entfernt sein, um das Risiko, dass die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus auf die Anschlusskomponente gespritzt werden, weiter zu verringern. Darüber hinaus sind der Druckentlastungsmechanismus und die Anschlusskomponente angemessen auf dem Enddeckel verteilt, um zu vermeiden, dass die Anschlusskomponente zu nahe an der Kante des Enddeckels liegt und eine Störung erzeugt.
In einigen Ausführungsbeispielen befindet sich der Druckentlastungsmechanismus in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels gebildeten Figur. Mit der Anordnung des Druckentlastungsmechanismus in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels gebildeten Figur ist der Abstand des Druckentlastungsmechanismus zu der Kante des Enddeckels an allen Stellen relativ kurz, und der gesamte Auspuffweg innerhalb der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus ist kurz, was förderlich für die Verbesserung des Druckentlastungseffekts ist und vermeidet, dass ein zu großer Abstand der lokalen Stelle in der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus zu einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung führt, um die Möglichkeit lokaler Explosionen aufgrund einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung zu verringern.
In einigen Ausführungsbeispielen ist der Enddeckel mit einem Flüssigkeitseinfüllloch versehen, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, mit der Anordnung wird die Flüssigkeitseinfüllung durch das Flüssigkeitseinfüllloch in der Produktion erleichtert, was nicht nur die Produktionsflexibilität sicherstellt, sondern die Häufigkeit der Flüssigkeitseinfüllung und der Zeitpunkt der Flüssigkeitseinfüllung können je nach Bedarf ausgewählt werden. Wenn sich herausstellt, dass der Elektrolyt nicht ausreicht, kann er rechtzeitig nachgefüllt werden, um die Defektrate der Batterie zu verringern.
Insbesondere befindet sich das Flüssigkeitseinfüllloch zwischen der Anschlusskomponente und dem Druckentlastungsmechanismus. Der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs zu dem Druckentlastungsmechanismus ist b3, wobei der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs zu der Anschlusskomponente b4 ist, und wobei 1,5≤b3/b4≤2 ist.
Dabei wird das Flüssigkeitseinfüllloch zwischen der Anschlusskomponente und dem Druckentlastungsmechanismus angeordnet, so dass das Flüssigkeitseinfüllloch nicht zu nahe an der Kante des Enddeckels liegt, wenn die Flüssigkeit ins Flüssigkeitseinfüllloch eingefüllt ist, ist der Infiltrationspfad des injizierten Elektrolyten zum umgebenden Bereich im Allgemeinen nicht sehr unterschiedlich, und der Fließpfad des Elektrolyten ist insgesamt kürzer, was förderlich dafür ist, dass die Elektrodenkomponente insgesamt vollständig in den Elektrolyten infiltriert und der gesamte Flüssigkeitseinfüllungseffekt verbessert wird. Durch die Begrenzung von 1,5≤b3/b4≤2 wird das Flüssigkeitseinfüllloch näher an die Klemmenkomponente und weiter von dem Druckentlastungsmechanismus entfernt angeordnet. Da das Flüssigkeitseinfüllloch und der Druckentlastungsmechanismus beides Schwachstellen an dem Enddeckel sind, wird es durch die Entfernung des Flüssigkeitseinfülllochs und des Druckentlastungsmechanismus vermieden, dass sich der Enddeckel an dieser Stelle leicht verformt und bricht. Darüber hinaus können die Struktur der Anschlusskomponente selbst und andere mit der Anschlusskomponente verbundene externe Bauteile die strukturelle Festigkeit des Enddeckels an der Anschlusskomponente verstärken. Indem das Flüssigkeitseinfüllloch näher an der Anschlusskomponente platziert wird, können die Anschlusskomponente und andere externe Bauteile zum Schutz des Flüssigkeitseinfülllochs verwendet werden, um das Ausmaß der Verformung des Enddeckels an dem Flüssigkeitseinfüllloch zu verringern, wenn sie einem Druckstoß ausgesetzt ist, wodurch die strukturelle Gesamtfestigkeit verbessert wird.
In einigen Ausführungsbeispielen sind die Anschlusskomponenten in einer Anzahl von 2 bereitgestellt und jeweils eine Komponente des positiven Anschlusses und eine Komponente des negativen Anschlusses, wobei sich der Druckentlastungsmechanismus zwischen den beiden Anschlusskomponenten befindet. Dadurch können positive und negative Verbindungen mit anderen externen Bauteilen (z.B. Konvergenzbauteilen) an der Batterie-Enddeckelkomponente hergestellt werden, wobei die positiven und negativen Pole auf der Batterie-Enddeckelkomponente konzentriert sind, wodurch ein hoher Integrationsgrad und eine engere Gesamtverdrahtung und -anordnung der Batterie erzielt werden, was förderlich dafür ist, das gesamte belegte Volumen zu verringern.
Insbesondere ist der Achsenabstand zwischen den beiden Anschlusskomponenten D1, wobei der minimale Abstand der Achse der Komponente des negativen Anschlusses zu der Außenkontur des Enddeckels D2 ist, und wobei 5≤D1/D2≤7 ist. Mit der Anordnung können die beiden Anschlusskomponenten angemessen in der Längenrichtung des Enddeckels verteilt werden, was die strukturelle Festigkeit des Enddeckels im mittleren Bereich entlang der Längenrichtung angemessen verbessern kann, wodurch die Verformung des Enddeckels in der Mitte verringert wird und das Aussehen und die Leistung der Batterie verbessert werden.
Eine Energiespeichervorrichtung in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Anmeldung umfasst eine Batterie-Enddeckelkomponente in dem obigen Ausführungsbeispiel.
Bei der Energiespeichervorrichtung in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird eine reibungslose explosionssichere Druckentlastung durch eine Batterie-Enddeckelkomponente, deren Fläche an die Druckentlastungskapazität angepasst ist, sichergestellt, gleichzeitig wird die strukturelle Festigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente sichergestellt, um die Gebrauchssicherheit der Energiespeichervorrichtung zu verbessern.
Ein stromverbrauchendes Gerät in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Anmeldung, umfassend eine Energiespeichervorrichtung in dem obigen Ausführungsbeispiel.
Bei den stromverbrauchenden Gerät in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird eine reibungslose explosionssichere Druckentlastung durch eine Energiespeichervorrichtung, deren Größe an die Druckentlastungskapazität angepasst ist, sichergestellt, gleichzeitig wird die strukturelle Festigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente sichergestellt, um die Gebrauchssicherheit des stromverbrauchenden Geräts zu verbessern.
Die zusätzlichen Aspekte und Vorteile der vorliegenden Anmeldung werden teilweise in der folgenden Beschreibung angegeben, und einige werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich oder werden durch die Praxis der vorliegenden Anmeldung verstanden.
Figurenliste
Die obigen und/oder zusätzlichen Aspekte und Vorteile der vorliegenden Anmeldung werden aus der Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen offensichtlich und leicht verständlich.

1 zeigt eine Hauptansicht einer Batterie-Enddeckelkomponente in einigen Ausführungsbeispielen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Batterie-Enddeckelkomponente in einigen Ausführungsbeispielen.
3 zeigt eine Explosionsansicht einer Batterie-Enddeckelkomponente in einigen Ausführungsbeispielen.
4 zeigt eine Teilschnittansicht einer Batterie-Enddeckelkomponente in einigen anderen Ausführungsbeispielen.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines explosionssicheren Ventils in einigen Ausführungsbeispielen.
6 zeigt ein schematisches Diagramm eines explosionssicheren Ventils und der Position der eingekerbten Nut darauf in einigen Ausführungsbeispielen.
7 zeigt ein schematisches Diagramm eines explosionssicheren Ventils und der Position der eingekerbten Nut darauf in einigen anderen Ausführungsbeispielen.
8 zeigt eine Schnittansicht eines explosionssicheren Ventils in einigen Ausführungsbeispielen.
9 zeigt eine Schnittansicht eines explosionssicheren Ventils in einigen anderen Ausführungsbeispielen.
10 zeigt eine Schnittansicht einer Batterie-Enddeckelkomponente an der Anschlusskomponente in einigen Ausführungsbeispielen.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in einigen Ausführungsbeispielen.
12 zeigt eine Explosionsansicht eines Batteriemonoblocks in einigen anderen Ausführungsbeispielen.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Batteriemoduls in einigen Ausführungsbeispielen.
14 zeigt eine Explosionsansicht eines Batteriepacks in einigen Ausführungsbeispielen.
15 zeigt ein schematisches Diagramm eines stromverbrauchenden Geräts in einigen Ausführungsbeispielen.

Bezugszeichenliste

01: Stromverbrauchendes Gerät
01A: Energiespeichervorrichtung
1000: Batteriemonoblock
2000: Kastenkörper
1000B: Batteriemodul
1000C: Batteriepack
100: Batterie-Enddeckelkomponente
200: Gehäuse
200a: Öffnung
300: Elektrodenkomponente
10: Enddeckel
101: Äußere Seitenfläche
102: Innere Seitenfläche
11: Flüssigkeitseinfüllstruktur
111: Flüssigkeitseinfüllloch
112: Dichtungsnagel
13: Herausführungsloch des Anschlusses
14: Installationsloch
L1: Breitenmittellinie
20: Anschlusskomponente
204: Elektrodenanschluss
205: Verbindungselement
21: Komponente des positiven Anschlusses
22: Komponente des negativen Anschlusses
40: Explosionssicheres Pflaster
50: Druckentlastungsmechanismus
51: Explosionssicheres Ventil
511: Öffnungsbereich
512: Voreingestellte Öffnungsgrenze
5121: Verbindungsleitung
513: Eingekerbte Nut
5131: Erster Einkerbungsabschnitt
5132: Zweiter Einkerbungsabschnitt
5133: Dritter Einkerbungsabschnitt
60: Isolierplatte
61: Erstes Vermeidungsloch
62: Zweites Vermeidungsloch
63: Drittes Vermeidungsloch

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird die Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung näher erläutert. Alle Beispiele der Ausführungsform werden in Figuren dargestellt, dabei stehen die von Anfang bis Ende gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion. Die im Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Ausführungsformen sind beispielhaft, dienen zur Erklärung der vorliegenden Anmeldung und können nicht als Beschränkung für die vorliegende Anmeldung verstanden werden.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in der Erläuterung der vorliegenden Anmeldung die Richtungs- oder Positionsbeziehungen mit den Fachwörtern wie „Mitte“, „Länge“, „Breite“, „Dicke“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „Spitze“, „Boden“, „innen“, „außen“, „axial“, „radial“ usw. auf den in Figuren dargestellten Richtungs- oder Positionsbeziehungen basieren. Sie dienen nur zur Erläuterung der vorliegenden Anmeldung und zur Erleichterung der Erläuterung. Sie zeigen nicht und deutet nicht an, dass die dargestellten Vorrichtungen oder Elemente bestimmte Richtungen haben oder in bestimmten Richtungen gebaut und bedient werden sollten. Aufgrund dessen können sie nicht als Beschränkung für die vorliegende Anmeldung verstanden werden. Darüber hinaus können die mit „dem ersten“, „dem zweiten“ definierten Merkmale eines oder mehrere von den Merkmalen explizit oder implizit umfassen. Wenn nicht anders definiert wird, bedeutet „mehrere“ in der Erläuterung der vorliegenden Anmeldung 2 oder mehr als 2.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Fachwörter „installiert“, „verkoppelt“ und „verbunden“ in der Erläuterung der vorliegenden Anmeldung im weiteren Sinn verstanden werden sollten, falls keine eindeutigen Regeln und Bestimmungen bestehen. Z.B. kann es sowohl feste Verbindung als auch demontierbare Verbindung sein, oder integrierte Verbindung sein; es kann mechanische Verbindung oder elektrische Verbindung sein; es kann direkte Verbindung oder indirekte Verbindung über ein Medium sein, es kann auch eine Verbindung zwischen den Inneren von zwei Elementen sein. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann anhand der konkreten Situationen die konkreten Bedeutungen der vorstehenden Fachwörter in der vorliegenden Anmeldung verstehen.
Im Zusammenhang mit Figuren wird die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung im Folgenden näher erläutert.
Siehe 1 bis 3, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Der Enddeckel 10 ist eine Dichtungsabdeckung des Endabschnitts für die Batterie, und die Anschlusskomponente 20 wird für die Übertragung der elektrischen Energie zwischen dem Inneren und Äußeren der Batterie verwendet.
Der Druckentlastungsmechanismus 50 ist eine Komponente zum Entlasten des Innendrucks der Batterie. Der Druckentlastungsmechanismus 50 ist an dem Enddeckel 10 vorgesehen, um den Druck im Inneren der Batterie durch den Druckentlastungsmechanismus 50 zu entlasten, wenn der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie einen Schwellenwert erreicht. Der Druckentlastungsmechanismus 50 kann ein Bauteil wie ein explosionssicheres Ventil51, eine explosionssichere Lasche, ein Druckentlastungsventil, ein Einwegventil usw. sein.
In einigen Ausführungsbeispielen weist der Enddeckel 10 ein Herausführungsloch 13 des Anschlusses auf, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, wobei die Anschlusskomponente 20 an den Enddeckel 10 angeschlossen ist und das Herausführungsloch 13 des Anschlusses abdeckt. Die Anschlusskomponente 20 deckt das Herausführungsloch 13 des Anschlusses ab, um das Herausführungsloch 13 des Anschlusses abzudichten. Selbstverständlich ist es in anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung auch möglich, dass an dem Enddeckel 10 kein Herausführungsloch 13 des Anschlusses vorgesehen ist, wobei die Anschlusskomponente 20 einteilig an dem Enddeckel 10 gebildet ist.
In einigen Ausführungsbeispielen befindet sich der Druckentlastungsmechanismus 50 in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildeten Figur. In 1 ist der Enddeckel 10 z.B. rechteckig, wobei sich der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Schnittpunkt der Diagonalen dieses Rechtecks befindet. Hier ist die Verteilung der Abstände des Druckentlastungsmechanismus 50 zu den jeweiligen Stellen der Kante des Enddeckels 10 relativ ausgewogen, und der gesamte Auspuffweg innerhalb der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 ist kurz, was förderlich für die Verbesserung des Druckentlastungseffekts ist. Dadurch wird es vermieden, dass ein zu großer Abstand der lokalen Stelle in der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 zu einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung führt, um die Möglichkeit lokaler Explosionen aufgrund einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung zu verringern. In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung kann der Druckentlastungsmechanismus 50 auch ohne Zentrierung an dem Enddeckel 10 vorgesehen sein, zu diesem Zeitpunkt muss der Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Kante des Enddeckels 10 ebenfalls vernünftig eingestellt werden.
Dabei ist die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildeten Figur eine erste Fläche S1, wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S1 ausmacht. Mit der Lösung gemäß 1 als Beispiel ist der Enddeckel 10 rechteckig, wobei die Länge des Enddeckels 10 b0 und die Breite des Enddeckels 10 e0 ist, und wobei die erste Fläche S1 der Außenkontur des Enddeckels 10 S1 = b0×e0 erfüllt. Die Projektion des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 hat eine Laufbahnform, die ein Rechteck in der Mitte und einen Halbkreis an zwei Enden umfasst, wobei die Länge der Laufbahnform b1 und die Breite e1 ist, und wobei die zweite Fläche der Laufbahnform S2=(b1-e1)xe1+π^x(e1÷-2)^2 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Fläche S1 auf 0,5%-5% der ersten Fläche S1 kontrolliert.
Es versteht sich, dass der Druckentlastungsmechanismus 50 eine Schwachstelle an der Batterie-Enddeckelkomponente 100 ist, der Druckentlastungsmechanismus 50 ist mit einer dünnen Wand (oder einer Struktur wie einer Einkerbung oder einer flexiblen Folie) versehen, wenn der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie einen Schwellenwert erreicht, wird die dünne Wand (oder eine Struktur wie eine Einkerbung oder eine flexible Folie) geöffnet oder aufgerissen, wodurch der Innendruck entlastet und ein Bersten der Batterie verhindert wird. Die von dem Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 belegte Fläche kann daher sowohl die Druckentlastungskapazität bestimmen als auch die strukturelle Gesamtfestigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente 100 beeinflussen.
In der vorliegenden Anmeldung wird es durch die Begrenzung der zweiten Fläche S2 auf nicht weniger als 0,5% der ersten Fläche S1 sichergestellt, dass die von dem Druckentlastungsmechanismus 50 belegte Fläche nicht zu klein ist und nach dem Öffnen des Druckentlastungsmechanismus 50 eine ausreichend große Druckentlastungsöffnung vorhanden ist, um die Luft abzuführen, so dass die Größe der Batterie-Enddeckelkomponente 100 an die Druckentlastungskapazität anpasst ist. Auf die Weise wird die Wahrscheinlichkeit einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung verringert und die Batteriesicherheit verbessert.
In der vorliegenden Anmeldung wird durch die Begrenzung der zweiten Fläche S2 auf nicht mehr als 5% der ersten Fläche S1 die von dem Druckentlastungsmechanismus 50 belegte Fläche nicht zu groß gemacht, wodurch die strukturelle Gesamtfestigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente 100 gewährleistet werden kann, und sie wird nicht leicht verformt, nachdem sie Druck ausgesetzt wurde. Nachdem die vom Druckentlastungsmechanismus 50 belegte Fläche verringert wurde, ist der Enddeckel 10 an der Kante des Druckentlastungsmechanismus 50 auch nicht anfällig für die Verformung, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass der Druckentlastungsmechanismus 50 sich abfällt und somit versagt, und die Zuverlässigkeit der gesamten Batterie verbessert werden kann.
Optional kann der Anteil der zweiten Fläche S2 in der ersten Fläche S1 bei 0,8%, 1,0%, 1,2%, 1,3%, 1,5%, 1,7%, 2,1%, 2,3%, 2,5%, 2,8%, 3,0%, 3,4%, 3,7%, 3,9%, 4,1%, 4,3%, 4,5%, 4,8% oder 5,0% liegen.
Siehe 1, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 sind entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 beanstandet verteilt. Die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 ist b1, wobei b1 als Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 bezeichnet wird, und wobei die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 5%-12% der Länge b0 des Enddeckels 10 ausmacht. Die Größe des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Breitenrichtung des Enddeckels 10 ist e1, wobei e1 als Breite des Druckentlastungsmechanismus 50 bezeichnet wird, und wobei die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 15%-25% der Breite e0 des Enddeckels 10 ausmacht.
Es versteht sich, dass, da der Druckentlastungsmechanismus 50 eine Schwachstelle der Batterie-Enddeckelkomponente 100 ist, er bei einem zu hohen Druck im Inneren der Batterie die Batterie-Enddeckelkomponente 100 zusammendrücken wird, was zu einer gewissen Verformung der Batterie-Enddeckelkomponente 100 führt.
Der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 sind entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 beanstandet, einerseits kann die Anschlusskomponente 20 den Druckentlastungsmechanismus 50 umgehen, und die konzentrierte Spannung an der Anschlusskomponente 20 ist relativ gering, wenn der Innendruck der Batterie hoch ist, wodurch der Verlust der Anschlusskomponente 20 aufgrund von übermäßigem Druck, Lösen der Verbindung usw. vermieden werden. Andererseits kann die Längenabmessung des Enddeckel 10 verwendet werden, was ermöglicht, den Druckentlastungsmechanismus 50 mit einem bestimmten Abstand von der Anschlusskomponente 20 zu trennen, um zu vermeiden, dass sich die beiden gegenseitig stören und beeinträchtigen.
Dabei wird es kontrolliert, dass die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 mindestens 5% der Länge b0 des Enddeckels 10 und die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 mindestens 15% der Breite e0 des Enddeckels 10 ausmacht, so dass der Druckentlastungsmechanismus 50 eine ausreichend große Fläche für die Druckentlastung und den Auspuff einnehmen kann, um den reibungslosen Auspuff zu gewährleisten.
Indem es kontrolliert wird, dass die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 nicht mehr als 12% der Länge b0 des Enddeckels 10 ausmacht, so dass an dem Enddeckel 10 auf beiden Seiten des Druckentlastungsmechanismus 50 ein ausreichend großer Abstand vorgesehen sein kann, um Strukturen wie die Anschlusskomponente 20 aufzunehmen. Durch die Kontrollierung der Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 auf nicht mehr als 25% der Breite des Enddeckels e0 wird die Möglichkeit, dass der Enddeckel 10 auf einer Seite des Druckentlastungsmechanismus 50 zu schmal ist und leicht abbricht, verringert. Durch die Kontrollierung der Länge und der Breite des Druckentlastungsmechanismus 50 kann die strukturelle Festigkeit des Enddeckels 10 gewährleistet werden, während die Auspuff- und Druckentlastungskapazität gewährleistet wird, um zu vermeiden, dass sich der Enddeckel 10 verbiegt oder bricht, wenn sie Stößen oder Druck ausgesetzt ist.
Durch die Begrenzung der Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 kann an dem Enddeckel 10 ein gewisser Raum für die Aufnahme der Anschlusskomponente 20 freigemacht werden, was vermeidet, dass der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 zu nahe beieinander angeordnet werden müssen und somit eine unbequeme Installation und sogar eine gegenseitige Störung verursacht werden. Darüber hinaus ist die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 begrenzt, um zu vermeiden, dass ein zu langer Druckentlastungsmechanismus 50 zu einem übermäßigen Biegemoment und somit zu einem zu hohen Ausmaß der Verformung führt, was vermeidet, dass ein zu hohes Ausmaß der Verformung des Druckentlastungsmechanismus 50 zu einem Ablösen führt, auf die Weise wird das Problem vermieden, dass unter hohem Druck der Druckentlastungsmechanismus 50 durch das Hochdruckgas von dem Enddeckel 10 abgespritzt wird, was dazu führt, dass die Auspuffrichtung nicht begrenzt werden kann und der Auspuff durch den abgelösten Druckentlastungsmechanismus 50 behindert wird.
In einigen Ausführungsbeispielen beträgt der Flächenanteil des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 (nämlich das Verhältnis der zweiten Fläche S2 zur ersten Fläche S1) 0,5%-5%, wobei der Längenanteil des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 (nämlich das Verhältnis der Länge b1 zur Länge b0) 5%-12% beträgt, und wobei der Breitenanteil des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 (nämlich das Verhältnis der Breite e1 zur Breite e0) 15%-25% beträgt, so dass der Druckentlastungsmechanismus 50 eine ausreichend große Fläche zu der Druckentlastung und dem Auspuff einnehmen kann, um einen reibungslosen und rechtzeitigen Auspuff sicherzustellen. Gleichzeitig muss der Enddeckel 10 auf jeder Seite des Druckentlastungsmechanismus 50 nicht zu eng angeordnet sein, um ein Risiko zu vermeiden, dass ein zu langer und zu breiter Druckentlastungsmechanismus 50 dazu führt, dass die Kante des Enddeckels 10 leicht abbricht, so dass sich der Enddeckel 10 nicht verbiegt oder bricht, wenn sie Stößen oder Druck ausgesetzt ist. Außerdem besteht auf dem Enddeckel 10 genügend Platz für die Anordnung der Komponenten, so dass sie voneinander beabstandet werden können, ohne sich gegenseitig zu stören. Darüber hinaus kann die strukturelle Festigkeit des Enddeckels 10 sichergestellt werden. Dadurch wird es vermieden, dass sich der Enddeckel 10 unter Druck zu stark verformt und bei zu hoher Temperatur oder zu hohem Druck im Inneren der Batterie Gas aus der Kante des Enddeckels 10 entweicht, wodurch es sichergestellt wird, dass das Gas nur aus dem Druckentlastungsmechanismus 50 entweicht, auf die Weise kann die Auspuffsrichtung des Gases in der Batterie wirksam gesteuert werden, und die Nachbehandlung des entladenen Elektrolyten oder Hochtemperaturgases wird erleichtert, um unnötige Korrosion und Brände zu vermeiden, die durch die willkürliche Entladung vom Elektrolyten oder Hochtemperaturgas in der Batterie verursacht werden.
Optional macht die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 5%, 7%, 9%, 10%, 11,5%, 12% usw. der Länge b0 des Enddeckels 10 aus.
Optional macht die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 15%, 17%, 19%, 20%, 21,5%, 22,4%, 23,7%, 24,8%, 25% usw. der Breite e0 des Enddeckels 10 aus.
Die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung umfasst einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Wie in 1 dargestellt, ist die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 die Länge b1, wobei der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Anschlusskomponente 20 b2 ist, und wobei b2>b1 ist. Mit der Anordnung können die Anschlusskomponente 20 und andere mit der Anschlusskomponente 20 verbundene externe Bauteile mit einem ausreichenden Abstand von der Anschlusskomponente 20 getrennt werden. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus 50 geöffnet wurde, blockieren andere externe Bauteile den Druckentlastungsmechanismus 50 nicht leicht, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass internes Gas und Elektrolyt auf die Anschlusskomponente 20 und andere externe Bauteile gespritzt werden, wenn der Druckentlastungsmechanismus 50 eine Druckentlastung durchführt, um die Möglichkeit zu verringern, dass an anderen externen Bauteilen Feuer ausbricht. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus 50 mit einem sicheren Abstand von der Anschlusskomponente 20 getrennt war, ist die Gefahr eines Kurzschlusses, der durch die Leitung zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie durch die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus 50 verursacht wird, geringer, wodurch die Sicherheit der Batterie verbessert wird.
Optional ist der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Anschlusskomponente 20 b2, wobei die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 b1 ist, und wobei 25%≤b1/b2≤35% ist. Mit der Anordnung kann der Druckentlastungsmechanismus 50 weit genug von der Anschlusskomponente 20 entfernt sein, um das Risiko, dass die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus 50 auf die Anschlusskomponente 20 gespritzt werden, weiter zu verringern. Darüber hinaus sind der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 angemessen auf dem Enddeckel 10 verteilt, um zu vermeiden, dass die Anschlusskomponente 20 zu nahe an der Kante des Enddeckels 10 liegt und eine Störung erzeugt.
Die Anschlusskomponente 20 befindet sich näher an der Kante des Enddeckels 10 im Vergleich zu dem Druckentlastungsmechanismus 50, da die Kante des Enddeckels 10 abgestützt wird, kann die Abstützung der Kante des Enddeckels 10 dazu verwendet werden, die strukturelle Festigkeit der Anschlusskomponente 20 zu verbessern, den Druck auf die Anschlusskomponente 20 zu verringern, wenn die Batterie-Enddeckelkomponente 100 unter Druck steht, und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung und eines Ablösens der Anschlusskomponente 20 zu verringern.
Optional kann b1/b2 25%, 27,1%, 29,6%, 31,2%, 33,1%, 34,5%, 35% usw. betragen.
Siehe 1, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Wie in 4 und 5 dargestellt, umfasst der Druckentlastungsmechanismus 50 ein explosionssicheres Ventil 51, das einen Öffnungsbereich 511 umfasst. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Außenrand des Öffnungsbereichs 511 als voreingestellte Öffnungsgrenze 512 bezeichnet.
Der Öffnungsbereich 511 ist ein Bereich, der bei der Konstruktion des explosionssicheren Ventils 51 für die Druckentlastung reserviert ist. Wenn die Temperatur oder der Druck im Inneren der Batterie ansteigt und der Druck entlastet werden muss, öffnet sich der Öffnungsbereich 511, um eine Druckentlastungsöffnung am explosionssicheren Ventil 51 zu bilden, und das Gas im Inneren der Batterie wird durch die Druckentlastungsöffnung abgelassen. Die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 ist der Umriss der Kante der Druckentlastungsöffnung, die nach dem Öffnen des Öffnungsbereichs 511 gebildet ist.
Insbesondere macht die Fläche des Öffnungsbereichs 511 mindestens eine Hälfte der Fläche des explosionssicheren Ventils 51 (d.h. der zweiten Fläche S2) aus, nachdem der Öffnungsbereich 511 geöffnet wurde, wird eine genügend große Druckentlastungsöffnung zum Auspuff erhalten. Die Fläche des Öffnungsbereichs 511 ist so angemessen angeordnet, dass die Druckentlastungskapazität des explosionssicheren Ventils 51 gewährleistet ist.
Ferner macht die Fläche des Öffnungsbereichs 511 nicht mehr als 95% der Fläche des explosionssicheren Ventils 51 aus, so dass bei dem explosionssicheren Ventil 51 eine ausreichende Kante für die Befestigung oder die Verbindung verbleibt, wodurch sich das explosionssichere Ventil 51 nicht leicht ablöst, um die Zuverlässigkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 zu verbessern.
So wird das explosionssichere Ventil 51 zur Druckentlastung verwendet, das im Vergleich zu Bauteilen wie Druckentlastungsventilen und Einwegventilen dünner ist und nicht zu viel Platz für den Druckentlastungsmechanismus 50 benötigt, was zur Erhöhung der Dichte der internen Strukturanordnung der Batterie und damit zur Erhöhung der Energiedichte der Batterie beiträgt. Wenn die innere Struktur der Batterie eng angeordnet ist, trägt dies außerdem zur Verbesserung der strukturellen Festigkeit bei. In einigen Ausführungsbeispielen ist an die innere Seitenfläche 102 des Enddeckels 10 (die dem Inneren der Batterie zugewandte Oberfläche des Enddeckels 10) eine Isolierplatte 60 angeschlossen, wobei an der Isolierplatte 60 kein zu großer Spalt für das explosionssichere Ventil 51 freigemacht werden muss, so dass die Isolierplatte 60 den Enddeckel 10 besser abstützen kann, um den Grad der Verformung der Batterie-Enddeckelkomponente 100, nachdem sie mit einer Kraft belastet war, zu verringern.
In einigen Ausführungsbeispielen liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 90-130 N/mm². Dadurch wird es vermieden, dass die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 zu niedrig ist, was zu einer instabilen Leistung und einem Öffnen führt, bevor der Druck oder die Temperatur im Inneren einen Schwellenwert erreicht, und dass die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 zu hoch ist, was zu einem schwierigen Öffnen und einem nicht rechtzeitigen Auspuff führt. Eine vernünftige Einstellung der Zugfestigkeit des explosionsgeschützten Ventils 51 wird daher dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Stabilität seiner Leistung zu verbessern.
Insbesondere liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 im Bereich von 90-130 N/mm², wobei das explosionssichere Ventil 51 einem Druck zwischen 0,4 und 0,8 MPa standhalten kann. Daher sollte die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 nicht unter 90N/mm² liegen, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 einem Druck von viel unter 0,4 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 aufgrund eines örtlichen vorübergehenden Temperatur- oder Druckanstiegs innerhalb der Batterie aufbricht, so dass das explosionssichere Ventil 51 bei angemessenen Temperatur- oder Druckänderungen nicht beschädigt wird, um die Ausfallrate des explosionssicheren Ventils 51 zu verringern. Die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 sollte nicht höher als 130 N/mm² sein, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 einem Druck von viel mehr als 0,8 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 nicht aufbricht, wenn im Inneren der Batterie eine Explosionsgefahr besteht, auf die Weise wird es sichergestellt, dass das explosionssichere Ventil 51 rechtzeitig geöffnet werden und die Luft abführen kann. Durch die Auswahl einer geeigneten Zugfestigkeit für das explosionssichere Ventil 51 ist das explosionssichere Ventil 51 während der Verarbeitung und der Montage nicht anfällig für eine Beschädigung, wodurch die Defektrate bei der Herstellung der Batterie-Enddeckelkomponente verringert wird.
Optional liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 90, 95, 100, 103, 108, 112, 116, 121, 128 130 usw. (mit der Einheit N/mm²). Optional liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 110 N/mm².
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 4 bis 6 dargestellt, ist das explosionssichere Ventil 51 mit einer eingekerbten Nut 513 versehen, die sich an der dünnsten Stelle des explosionssicheren Ventils 51 befindet, was für eine rechtzeitige Druckentlastung und Auspuff förderlich ist. Natürlich ist die Lösung der vorliegenden Anmeldung nicht darauf beschränkt, sondern der Öffnungsbereich 511 kann auch als Ganzes als eine dünne Wand angeordnet werden, die bei Druckeinwirkung an jeder Stelle der dünnen Wand aufgerissen werden kann.
In der Lösung der vorliegenden Anmeldung können die eingekerbten Nuten 513 an dem explosionssicheren Ventil 51 in einer Anzahl von 1 oder mehr als 1 bereitgestellt sein. Wenn die eingekerbten Nuten 513 an dem explosionssicheren Ventil 51 in einer Anzahl von mehr als 1 bereitgestellt sind, können die mehreren eingekerbten Nuten 513 sowohl mindestens teilweise miteinander verbunden als auch beabstandet angeordnet werden, was hier nicht beschränkt ist. In einem Beispiel gemäß 6 ist an dem explosionssicheren Ventil 51 eine C-förmige eingekerbte Nut 513 vorgesehen. In einem Beispiel gemäß 7 sind an dem explosionssicheren Ventil 51 zwei beabstandete C-förmige eingekerbte Nuten 513 vorgesehen. Die Form jeder eingekerbten Nut 513 kann auch als Landebahnform bezeichnet werden, und das explosionssichere Ventil 51 gemäß 7 kann auch als ein explosionssicheres Ventil mit doppelter Landebahn bezeichnet werden. In anderen Beispielen ist das explosionssichere Ventil 51 mit zwei C-förmigen eingekerbten Nuten 513 versehen, wobei die beiden eingekerbten Nuten 513 symmetrisch angeordnet sind; das explosionssichere Ventil 51 kann auch als doppel-C-förmiges explosionssicheres Ventil bezeichnet werden.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 8 und 9 dargestellt, ist die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 eine erste Dicke n1, und die Dicke des Öffnungsbereichs 511 ist n2, wobei n1 15%-25% von n2 beträgt. Hier ist das Verhältnis der Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 zur Dicke im Öffnungsbereich 511 begrenzt, so dass die Dicke des Öffnungsbereichs 511 nicht zu groß ist, während das explosionssichere Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513 dünner ist. Die geringe Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 ermöglicht es dem explosionssicheren Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513, rechtzeitig aufzubrechen, wenn der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie einen Schwellenwert erreicht. Die Dicke des Öffnungsbereichs 511 ist nicht zu groß, so dass der Öffnungsbereich 511 durch das Hochdruckgas leicht aufgesprengt werden kann, nachdem die eingekerbte Nut 513 aufgebrochen wurde, so dass die Druckentlastungsöffnung vollständig geöffnet werden und die Luft reibungslos abführen kann. Durch die Begrenzung der Dicke des explosionssicheren Ventils 51 im Öffnungsbereich 511 auf mindestens das Vierfache der Dicke an der eingekerbten Nut 513 kann der Druck in der eingekerbten Nut 513 konzentriert werden, wenn das Ventil einem internen Druckstoß oder einer zu hohen Temperatur ausgesetzt ist, so dass das explosionssichere Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513 aufgebrochen wird und der Auspuff rechtzeitig erfolgt, was förderlich dafür ist, die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 zu verbessern.
Optional kann das Verhältnis von n1 zu n2 bei 15%, 17%, 20%, 23%, 25% usw. liegen.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 6 und 7 dargestellt, ist die Projektionsfläche der eingekerbten Nut 513 auf dem Enddeckel 10 eine dritte Fläche S3, wobei die dritte Fläche S3 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 ausmacht. Die zweite Fläche S2 ist die Projektionsfläche des explosionssicheren Ventils 51 auf dem Enddeckel 10.
In der Lösung gemäß 6 hat die Projektion des explosionssicheren Ventils 51 auf dem Enddeckel 10 eine Laufbahnform, wobei die von der Laufbahnform belegte Fläche die zweite Fläche S2 ist. Die Projektion der eingekerbten Nut 513 auf dem Enddeckel 10 ist der C-förmige Streifen im schattierten Teil gemäß 6, wobei die Fläche des schattierten Bereichs die dritte Fläche S3 ist. In der Lösung gemäß 7 hat die Projektion des explosionssicheren Ventils 51 auf dem Enddeckel 10 eine Laufbahnform, wobei die von der Laufbahnform belegte Fläche die zweite Fläche S2 ist. Die eingekerbten Nuten 513 sind in einer Anzahl von 2 bereitgestellt, wobei die Projektion auf dem Enddeckel 10 zwei C-förmige Streifen im schattierten Teil gemäß 7 ist, und wobei die Flächen der beiden C-förmige Streifen jeweils S31 und S32 sind, und wobei die Fläche des schattierten Bereichs die dritte Fläche S3 =S3 1+S32 ist.
Hier ist die dritte Fläche S3 auf 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 begrenzt, nämlich wird die Fläche, die von dem schwächsten Bereich des explosionssicheren Ventils 51 belegt wird, an dem explosionssicheren Ventil 51 begrenzt. Dabei ist der Anteil der dritten Fläche S3 in der zweiten Fläche S2 nicht zu klein, wenn der Druck oder die Temperatur innerhalb der Batterie einen Schwellenwert erreicht, kann mehr Fläche an der eingekerbten Nut 513 die Druck- oder Temperaturänderungen erfassen, so dass das explosionssichere Ventil rechtzeitig aufgebrochen werden kann, um die Druckentlastung durchzuführen, auf die Weise kann die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 verbessert werden.
Die Begrenzung des Anteils der dritten Fläche S3 in der zweiten Fläche S2 hat keinen Einfluss auf das rechtzeitige Aufbrechen des explosionssicheren Ventils 51, wenn sich der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie ändert, aber die kleinere dritte Fläche S3 kann es wirksam vermeiden, dass äußere Stoßkräfte auf die eingekerbte Nut 513 einwirken, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 aufbricht, wenn die Batterie-Enddeckelkomponente 100 versehentlich angestoßen wird, wodurch die Stabilität des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 verbessert wird.
Wenn der Druckentlastungsmechanismus 50 in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildeten Figur angeordnet ist, wird der Enddeckel 10 verformt, wenn der Druck oder die Temperatur in der Batterie zu hoch ist, und die geometrische Mitte des Enddeckels 10 ist weit von der Kante des Enddeckels 10 entfernt, so dass das Ausmaß der Verformung hoch ist, wodurch das explosionssichere Ventil 51 die Änderung des Ausmaßes der Verformung, die durch die Änderung des Innendrucks bewirkt wird, rechtzeitig wahrnehmen kann, und die eingekerbte Nut 513 am explosionssicheren Ventil 51 kann schnell und rechtzeitig zum Auspuff aufgebrochen werden.
Optional kann die dritte Fläche S3 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5% usw. der zweiten Fläche S2 ausmachen.
In einigen spezifischen Ausführungsbeispielen befindet sich die eingekerbte Nut 513 in dem Öffnungsbereich 511. In einigen optionalen Ausführungsbeispielen befindet sich die eingekerbte Nut 513 an der voreingestellten Öffnungsgrenze 512, nämlich ist die eingekerbte Nut 513 entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet. Wenn z.B. die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 eine rechteckige Linie ist, ist der von der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 eingeschlossene rechteckige Bereich ein Öffnungsbereich 511, wobei die eingekerbte Nut 513 entlang der rechteckigen Linie angeordnet ist. Wenn das explosionssichere Ventil 51 unter Druck an der eingekerbten Nut 513 aufgebracht wird, kann eine rechteckige Druckentlastungsöffnung gebildet werden. Jetzt kann sich der aufgerissene Öffnungsbereich 511 vollständig von dem verbleibenden Teil des explosionssicheren Ventils 51 ablösen, und er kann auch auf einer Seite mit dem verbleibenden Teil verbunden sein.
In einigen anderen optionalen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die eingekerbte Nut 513 nicht entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet ist. Wenn z.B. die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 eine rechteckige Linie ist, ist der von der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 eingeschlossene rechteckige Bereich ein Öffnungsbereich 511, wobei die eingekerbte Nut 513 entlang der diagonalen Linie angeordnet ist. Wenn das explosionssichere Ventil 51 unter Druck an der eingekerbten Nut 513 aufgebracht wird, kann der Öffnungsbereich 511 entlang der diagonalen Linie in 4 dreieckige Bereiche aufgerissen werden. Nachdem Öffnungsbereich 511 geöffnet wurde, ist die gebildete Druckentlastungsöffnung rechteckig ausgebildet.
Optional kann die eingekerbte Nut 513 teilweise entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet sein und sich teilweise in dem Öffnungsbereich 511 befinden. Aufgrund dessen ist die Einstellung der Form der eingekerbten Nut 513 sehr flexibel.
Mit der Lösung gemäß 5 als Beispiel umfasst die eingekerbte Nut 513 zwei zueinander gegenüberliegend angeordnete bogenförmige erste Einkerbungsabschnitte 5131, einen linearen zweiten Einkerbungsabschnitt 5132, zwei beabstandete lineare dritte Einkerbungsabschnitte 5133, wobei der zweite Einkerbungsabschnitt 5132 und der dritte Einkerbungsabschnitt 5133 parallel zueinander ausgerichtet sind, und wobei zwei Enden des zweiten Einkerbungsabschnitts 5132 jeweils mit den beiden ersten Einkerbungsabschnitten 5131 verbunden sind, und wobei jeder dritte Einkerbungsabschnitt 5133 mit dem entsprechenden ersten Einkerbungsabschnitt 5131 verbunden ist. Die ersten Einkerbungsabschnitte 5131, der zweite Einkerbungsabschnitt 5132 und die dritten Einkerbungsabschnitte 5133 befinden sich an der voreingestellten Öffnungsgrenze 512, wobei ein zwischen den beiden dritten Einkerbungsabschnitten 5133 befindlicher Teil der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 eine Verbindungslinie 5121 ist.
Nämlich ist der zweite Einkerbungsabschnitt 5132 mit einem Ende der beiden ersten Einkerbungsabschnitte 5131 verbunden, wobei das andere Ende der beiden ersten Einkerbungsabschnitte 5131 jeweils mit einem der dritten Einkerbungsabschnitte 5133 verbunden ist, und wobei die beiden dritten Einkerbungsabschnitte 5133 beabstandet sind. Zwischen den beiden dritten Einkerbungsabschnitten 5133 ist die Verbindungslinie 5121, wobei die Verbindungslinie 5121 und der Außenrand der positiven Projektion der eingekerbten Nut 513 gemeinsam die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 bilden.
Mit der Anordnung bleibt der Öffnungsbereich 511, wenn er geöffnet ist, an der Verbindungslinie 5121 verbunden, um zu vermeiden, dass sich der Öffnungsbereich 511 nach dem Öffnen vollständig von dem verbleibenden Teil ablöst. Wenn insbesondere eine Druckentlastung erforderlich ist, kann der Öffnungsbereich 511 mit Elektrolyt usw. verklebt sein. Selbst in dem unwahrscheinlichen Fall eines Unfalls, der zu einem Brand führt, wird es durch die Verbindung des Öffnungsbereichs 511 mit dem Enddeckel vermieden, dass der brennende Öffnungsbereich 511 auseinanderfällt und herausspringt, was die Wahrscheinlichkeit einer Ausbreitung des Brandes nach außen verringert.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 4 dargestellt, ist das explosionssichere Ventil 51 mit einer eingekerbten Nut 513 versehen. Wie in 8 und 9 dargestellt, ist die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 eine erste Dicke n1, wobei die erste Dicke n1 0,04-0,06 mm beträgt. Mit der Anordnung kann die Empfindlichkeit des explosionssicheren Ventils 51 weiter verbessert werden, um die Sicherheit zu verbessern. Durch die Begrenzung des Bereichs der ersten Dicke n1 ist es möglich, das explosionssichere Ventil 51 auf einen geeigneten Druckwiderstandswert zu begrenzen, so dass es rechtzeitig zum Auspuff aufgebrochen werden kann, wenn die Temperatur oder der Druck in der Batterie zu hoch ist. Die Begrenzung des Bereichs des Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien erleichtert eine gleichmäßige Verteilung der inneren Spannungen des explosionssicheren Ventils 51 auf der Wandfläche der eingekerbten Nut 513 entlang der kreisbogenförmigen Linie, wodurch der Unterschied der inneren Spannungen an verschiedenen Stellen entlang der kreisbogenförmigen Linie erheblich verringert wird. Wenn die Druck- oder Temperaturänderungen im Inneren der Batterie das explosionssichere Ventil 51 verformen, bricht das explosionssichere Ventil 51 aufgrund der Verformung an der eingekerbten Nut 513 auf. In diesem Fall bricht das explosionssichere Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513 hauptsächlich aufgrund von Temperatur- und Druckänderungen im Inneren auf, wodurch die Auswirkungen konzentrierter innerer Spannungen verringert werden und somit der tatsächliche Druckbeständigkeitswert des explosionssicheren Ventils 51 genauer wird.
Insbesondere liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 im Bereich von 90-130 N/mm², wobei die erste Dicke n1 0,04-0,06 mm beträgt, so dass der Auspuffdruck des explosionssicheren Ventils 51 auf die Batterie einen angemessenen Schwellenwert erreichen kann.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 4 dargestellt, ist das explosionssichere Ventil 51 mit einer eingekerbten Nut 513 versehen. Wie in 8 und 9 dargestellt, sind die Konturlinien der eingekerbten Nut 513 in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 U- oder C-förmig ausgebildet. Selbstverständlich ist es durch die Lösung der vorliegenden Anmeldung nicht ausgeschlossen, dass in einigen Lösungen die Konturlinien der eingekerbten Nut 513 in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 rechteckig, dreieckig oder anderweitig polygonal ausgebildet ist. Verhältnismäßig verringert der U- oder C-förmige Querschnitt scharfe Ecken an der Kontur der eingekerbten Nut 513, um übermäßige konzentrierte Spannungen an der schwächsten Stelle des explosionssicheren Ventils 51 zu vermeiden, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, dass das explosionssichere Ventil 51 aufgrund übermäßiger konzentrierter Spannungen an den scharfen Ecken aufbricht. Diese Konstruktion erhöht somit die Zuverlässigkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51.
Bei der Herstellung von explosionssicheren Ventilen 51 werden die eingekerbten Nuten 513 in der Regel durch Schneiden oder Stanzen geformt, was aufgrund der U- oder C-förmigen Konturlinie des Querschnitts senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nuten 513 scharfe Ecken vermeidet, um übermäßige Grate durch scharfe Ecken bei der Verarbeitung und ein Aufreißen der scharfen Ecken bei der Herstellung durch Ziehen der Grate zu vermeiden, auf die Weise wird eine Verringerung des Druckbeständigkeitswerts des explosionssicheren Ventils 51 vermieden.
Insbesondere umfassen die Konturlinien der eingekerbten Nut 513 in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 kreisbogenförmige Linien, wobei der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien 0,05-0,15 mm beträgt. Hier wird der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linie auf mindestens 0,05 mm begrenzt, was zum einen die Bearbeitung der Kreisbogenkontur an dieser Stelle erleichtert und zum anderen die hier entstehenden konzentrierten Spannungen wirksam reduziert. Der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linie ist auf nicht mehr als 0,15 mm begrenzt, so dass die Tiefe der eingekerbten Nut 513 und die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 vernünftig verteilt werden können.
Optional kann der Radius der kreisbogenförmigen Linien 0,05, 0,07, 0,09, 0,10, 0,12, 0,13, 0,15 mm usw. betragen.
Insbesondere ist die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 eine erste Dicke n1, wobei die erste Dicke n1 0,04-0,06 mm beträgt. Die Konturlinien der eingekerbten Nut 513 in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 umfassen kreisbogenförmige Linien, wobei der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien 0,05-0,15 mm beträgt, was förderlich dafür ist, dass der Auspuffdruck des explosionssicheren Ventils 51 den gewünschten Auspuffdruck oder Temperaturschwellenwert der Batterie erreicht.
In der Lösung der vorliegenden Anmeldung ist das explosionssichere Ventil 51 relativ flexibel angeordnet, z.B. kann das explosionssichere Ventil 51 einteilig an dem Enddeckel 10 gebildet sein, z.B. wird an dem Enddeckel 10 eine eingekerbte Nut 513 gestanzt, hier kann der Enddeckel 10 leicht den Druck entlasten, auf die Weise wird das explosionssichere Ventil 51 gebildet. Auf diese Weise wird die Batterie-Enddeckelkomponente 100 mit weniger Teilen bearbeitet und effizienter hergestellt.
Ein weiteres Beispiel ist in 3 und 4 dargestellt, bei dem der Enddeckel 10 mit einem Installationsloch 14 versehen ist, wobei das explosionssichere Ventil 51 an den Enddeckel 10 angeschlossen ist und das Installationsloch 14 abdeckt. Dieser Aufbau ermöglicht eine relativ flexible Auswahl der Größe des explosionssicheren Ventils 51, so dass eine angemessene Dicke des explosionssicheren Ventils 51 ausgewählt werden kann, um eine besser angepasste Druckentlastungskapazität zu erhalten.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 3 dargestellt, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 weiterhin ein explosionssicheres Pflaster 40, das an der äußeren Seitenfläche des Enddeckels 10 angebracht ist, und wobei das explosionssichere Pflaster 40 den Druckentlastungsmechanismus 50 abdeckt.
Dabei kann das explosionssichere Pflaster 40 als ein isolierendes Element konstruiert werden und hat eine gewisse strukturelle Festigkeit, mit der Anordnung des explosionssicheren Pflasters 40 kann die Leckage des Druckentlastungsmechanismus 50 verringert werden. Es ist auch möglich, schnell zu überprüfen, ob sich der Druckentlastungsmechanismus 50 im Auspuffzustand befindet, indem es beobachtet wird, ob sich das explosionssichere Pflaster 40 ausbeult. Alternativ kann es überprüft werden, ob der Druckentlastungsmechanismus 50 versagt, wenn er nicht im normalen Gebrauch ist, indem es beobachtet wird, ob sich das explosionssichere Pflaster 40 ausbeult.
Siehe 1 bis 3, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10 und eine an dem Enddeckel 10 angeordnete Flüssigkeitseinfüllstruktur 11. Der Enddeckel 10 ist eine Dichtungsabdeckung des Endabschnitts für die Batterie, wobei an dem Enddeckel 10 die Flüssigkeitseinfüllstruktur 11 angeordnet ist. Durch die Flüssigkeitseinfüllstruktur 11 kann der Elektrolyt in die Batterie eingefüllt werden, nach dem Einfüllen des Elektrolyten wird durch die Flüssigkeitseinfüllstruktur 11 der Enddeckel 10 abgedichtet.
In einigen Ausführungsbeispielen ist der Enddeckel 10 mit einem Flüssigkeitseinfüllloch 111 versehen, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, wie in 3 dargestellt, wobei die Batterie-Enddeckelkomponente 100 weiterhin einen Dichtungsnagel 112 umfasst, der an den Enddeckel 10 angeschlossen ist und das Flüssigkeitseinfüllloch 111 abdeckt. Mit der Anordnung wird die Flüssigkeitseinfüllung durch das Flüssigkeitseinfüllloch 111 in der Produktion erleichtert, was nicht nur die Produktionsflexibilität sicherstellt, sondern die Häufigkeit der Flüssigkeitseinfüllung und der Zeitpunkt der Flüssigkeitseinfüllung können je nach Bedarf ausgewählt werden. Wenn sich herausstellt, dass der Elektrolyt nicht ausreicht, kann er rechtzeitig nachgefüllt werden, um die Defektrate der Batterie zu verringern. Nach dem Abschluss der Produktion wird es durch den Dichtungsnagel 112 abgedichtet, um die Dichtheit zu verbessern.
Insbesondere weist die von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildete Figur eine Breitenmittellinie L1 auf, die sich in gleichem Abstand zu den gegenüberliegenden Seiten des Enddeckels 10 befindet. Das Flüssigkeitseinfüllloch 111 befindet sich auf der Breitenmittellinie L1. Wenn mit der Anordnung die Flüssigkeit ins Flüssigkeitseinfüllloch 111 eingefüllt ist, ist der Infiltrationspfad des injizierten Elektrolyten zu den beiden Seiten im Allgemeinen gleich, und der Fließpfad des Elektrolyten ist insgesamt kürzer, was förderlich dafür ist, dass die Elektrodenkomponente 300 auf den beiden Seiten vollständig in den Elektrolyten infiltriert und der gesamte Flüssigkeitseinfüllungseffekt verbessert wird.
Wie in 1 dargestellt, befindet sich das Flüssigkeitseinfüllloch 111 ferner zwischen der Anschlusskomponente 20 und dem Druckentlastungsmechanismus 50. Hier ist die Position des Flüssigkeitseinfülllochs 111 nicht zu weit entfernt, so dass der Elektrolyt beim Einfüllen schnell verteilt werden und fließen kann.
Optional ist der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs 111 zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 b3, wobei der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs 111 zu der Anschlusskomponente 20 b4 ist, und wobei 1,5≤b3/b4≤2 ist. Es versteht sich, dass der Enddeckel 10 eine relativ schwache Struktur an dem Flüssigkeitseinfüllloch 111 aufweist, indem das Flüssigkeitseinfüllloch 111 näher an die Klemmenkomponente 20 und weiter von dem Druckentlastungsmechanismus 50 entfernt angeordnet ist, wird es einerseits vermieden, dass sich das Flüssigkeitseinfüllloch 111 zu nahe befindet und somit sich der Enddeckel 10 an dieser Stelle leicht verformt, andererseits wird mittels der strukturellen Festigkeit der Anschlusskomponente 20 ein bestimmter Schutz für das Flüssigkeitseinfüllloch 111 gebildet, um das Ausmaß der Verformung des Enddeckels 10 an dem Flüssigkeitseinfüllloch 111 zu verringern, wenn sie einem Druckstoß ausgesetzt ist, wodurch die strukturelle Gesamtfestigkeit verbessert wird.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind, und wobei an dem Enddeckel 10 eine Flüssigkeitseinfüllstruktur 11 angeordnet ist. Die Anschlusskomponente 20, die Flüssigkeitseinfüllstruktur 11 und der Druckentlastungsmechanismus 50 sind in Abständen entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 vorgesehen, wobei die von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildete Figur eine Breitenmittellinie L1 aufweist, und wobei die Anschlusskomponente 20 und der Druckentlastungsmechanismus 50 jeweils in Abständen auf der Breitenmittellinie L1 angeordnet sind.
Dabei ist die Anschlusskomponente 20 in etwa gleichem Abstand zu zwei gegenüberliegenden Seiten des Enddeckels 10 angeordnet, so dass bei der Verbindung mit anderen externen Bauteilen (z.B. Konvergenzbauteilen) die Verbindungsposition zwischen den beiden mittig an dem Enddeckel 10 liegt und nicht zu weit zu der Kante hin vorsteht, was für die Verbindungszuverlässigkeit der Verbindungsstelle förderlich ist. Insbesondere wird die Stoßkraft im Falle eines externen Stoßes nicht leicht auf die Verbindungsstelle der Anschlusskomponente 20 mit anderen externen Bauteilen übertragen. Der Druckentlastungsmechanismus 50 ist ebenfalls auf der Breitenmittellinie L1 vorgesehen. Der Druckentlastungsmechanismus 50 erfährt außerdem einen im Wesentlichen gleichen Widerstand, wenn der Druck nach beiden Seiten entlastet wird, was eine gleichmäßigere Druckentlastung ermöglicht.
Siehe 3 und 10, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20, einen Druckentlastungsmechanismus 50 und eine Isolierplatte 60, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Der Enddeckel 10 weist eine äußere Seitenfläche 101 und eine innere Seitenfläche 102 auf, die sich in Richtung seiner eigenen Dicke gegenüberliegen, und die Isolierplatte 60 ist mit der inneren Seitenfläche 102 des Enddeckels 10 verbunden.
Es versteht sich, dass die innere Seitenfläche 102 des Enddeckels 10 sich auf die Oberfläche des Enddeckels 10 bezieht, die dem Inneren der Batterie zugewandt ist. Nämlich ist in der Batterie-Enddeckelkomponente 100 eine Elektrodenkomponente 300 angeordnet, wobei die innere Seitenfläche 102 des Enddeckels 10 so angeordnet ist, dass sie der Elektrodenkomponente 300 zugewandt ist. Die Isolierplatte 60 ist ein Bauteil, das den Enddeckel 10 von der Elektrodenkomponente 300 trennt, und die Isolierplatte 60 ist auf einer der Elektrodenkomponente 300 zugewandten Seite des Enddeckels 10 vorgesehen, und die isolierende Trennung zwischen dem Enddeckel 10 und der Elektrodenkomponente 300 wird durch die Isolierplatte 60 realisiert. Die Isolierplatte 60 besteht aus einem isolierenden Material, und die Isolierplatte 60 kann aus einem Material wie Kunststoff, Gummi usw. bestehen. Wenn die Batterie-Enddeckelkomponente 100 die Isolierplatte 60 umfasst, wird der Enddeckel 10 von der Isolierplatte 60 gestützt, und die strukturelle Gesamtfestigkeit wird erhöht und kann nicht so leicht verformt oder beschädigt werden.
Insbesondere ist an der Isolierplatte 60 ein der Anschlusskomponente 20 entsprechendes erstes Vermeidungsloch 61 vorgesehen, wobei an der Isolierplatte 60 ein dem Druckentlastungsmechanismus 50 entsprechendes zweites Vermeidungsloch 62 vorgesehen ist, wie in 3 dargestellt. Auf die Weise kann das erste Vermeidungsloch 61 die elektrische Verbindung der Anschlusskomponente 20 mit der internen Elektrodenkomponente 300 erleichtern, wenn das zweite Vermeidungsloch 62 den Auspuff des Inneren der Batterie erleichtert, stürzt das Gas durch das zweite Vermeidungsloch 62 zu dem Druckentlastungsmechanismus 50.
In einigen spezifischen Ausführungsbeispielen ist der Enddeckel 10 mit einem Flüssigkeitseinfüllloch 111 versehen, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, wie in 3 dargestellt, wobei die Batterie-Enddeckelkomponente 100 weiterhin einen Dichtungsnagel 112 umfasst, der an den Enddeckel 10 angeschlossen ist und das Flüssigkeitseinfüllloch 111 abdeckt, und wobei an der Isolierplatte 60 ein dem Flüssigkeitseinfüllloch 111 entsprechendes drittes Vermeidungsloch 63 vorgesehen ist. Auf die Weisen kann beim Einfüllen der Elektrolyt reibungslos ins Flüssigkeitseinfüllloch 111 einfließen und durch das dritte Vermeidungsloch 63 zu der Elektrodenkomponente 300 strömen. Beim Einfüllen stört die Isolierplatte 60 weiniger, der Elektrolyt fließt gleichmäßiger und die Effizienz des Einfüllens kann verbessert werden. Darüber hinaus kann mit angemessener Anordnung der Größe und Orientierung des dritten Vermeidungsloch 63 auch die Strömungsrichtung des Elektrolyten gelenkt werden.
Siehe 1 bis 3, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind.
Wie in 10 dargestellt, kann die Anschlusskomponente 20 einen Elektrodenanschluss 204 und ein Verbindungselement 205 umfassen, wobei das Verbindungselement 205 eine Komponente zur Befestigung des Elektrodenanschlusses 204 an dem Enddeckel 10 ist und der Elektrodenanschluss 204 eine Komponente zur Ausgabe von elektrischer Energie aus der Batterie ist. Die Anschlusskomponenten 20 an dem Enddeckel 10 können in einer Anzahl von 1 oder 2 bereitgestellt sein.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 2 dargestellt, sind die Anschlusskomponenten 20 in einer Anzahl von 2 bereitgestellt und jeweils eine Komponente des positiven Anschlusses 21 und eine Komponente des negativen Anschlusses 22, wobei sich der Druckentlastungsmechanismus 50 zwischen den beiden Anschlusskomponenten 20 befindet. Dadurch können positive und negative Verbindungen mit anderen externen Bauteilen (z.B. Konvergenzbauteilen) an der Batterie-Enddeckelkomponente 100 hergestellt werden, wobei die positiven und negativen Pole auf der Batterie-Enddeckelkomponente 100 konzentriert sind, wodurch ein hoher Integrationsgrad und eine engere Gesamtverdrahtung und -anordnung der Batterie erzielt werden, was förderlich dafür ist, das gesamte belegte Volumen zu verringern.
Insbesondere wie in 1 dargestellt, ist der Achsenabstand zwischen den beiden Anschlusskomponenten 20 D1, wobei der minimale Abstand der Achse der Komponente des negativen Anschlusses 22 zu der Außenkontur des Enddeckels 10 D2 ist, und wobei 5≤D1/D2≤7 ist. Mit der Anordnung können die beiden Anschlusskomponenten 20 angemessen in der Längenrichtung des Enddeckels 10 verteilt werden, was die strukturelle Festigkeit des Enddeckels 10 im mittleren Bereich entlang der Längenrichtung verbessern kann, wodurch die Verformung des Enddeckels 10 in der Mitte verringert wird und das Aussehen und die Leistung der Batterie verbessert werden.
Siehe 1 bis 3, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldung einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Die Anschlusskomponente 20 wird für die Übertragung der elektrischen Energie zwischen dem Inneren und Äußeren der Batterie verwendet, der Druckentlastungsmechanismus 50 ist eine Komponente zum Entlasten des Innendrucks der Batterie.
Der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 sind entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 beanstandet verteilt. Die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildete Figur ist eine erste Fläche S1, wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S1 ausmacht. Der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 sind entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 beanstandet verteilt. Die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 ist b1, wobei b1 als Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 bezeichnet wird, und wobei die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 5%-12% der Länge b0 des Enddeckels 10 ausmacht. Die Größe des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Breitenrichtung des Enddeckels 10 ist e1, wobei e1 als Breite des Druckentlastungsmechanismus 50 bezeichnet wird, und wobei die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 15%-25% der Breite e0 des Enddeckels 10 ausmacht. Auf die Weise kann der Druckentlastungsmechanismus 50 eine ausreichend große Fläche zu der Druckentlastung und dem Auspuff einnehmen, um einen reibungslosen und rechtzeitigen Auspuff sicherzustellen.
Gleichzeitig muss der Enddeckel 10 auf jeder Seite des Druckentlastungsmechanismus 50 nicht zu eng angeordnet sein, um ein Risiko zu vermeiden, dass ein zu langer und zu breiter Druckentlastungsmechanismus 50 dazu führt, dass die Kante des Enddeckels 10 leicht abbricht, so dass sich der Enddeckel 10 nicht verbiegt oder bricht, wenn sie Stößen oder Druck ausgesetzt ist. Außerdem besteht auf dem Enddeckel 10 genügend Platz für die Anordnung der Komponenten, so dass sie voneinander beabstandet werden können, ohne sich gegenseitig zu stören. Darüber hinaus kann die strukturelle Festigkeit des Enddeckels 10 sichergestellt werden. Dadurch wird es vermieden, dass sich der Enddeckel 10 unter Druck zu stark verformt und bei zu hoher Temperatur oder zu hohem Druck im Inneren der Batterie Gas aus der Kante des Enddeckels 10 entweicht, wodurch es sichergestellt wird, dass das Gas nur aus dem Druckentlastungsmechanismus 50 entweicht, auf die Weise kann die Auspuffsrichtung des Gases in der Batterie wirksam gesteuert werden, und die Nachbehandlung des entladenen Elektrolyten oder Hochtemperaturgases wird erleichtert, um unnötige Korrosion und Brände zu vermeiden, die durch die willkürliche Entladung vom Elektrolyten oder Hochtemperaturgas in der Batterie verursacht werden.
Optional kann der Anteil der zweiten Fläche S2 in der ersten Fläche S1 bei 0,8%, 1,0%, 1,2% , 1,3%, 1,5%, 1,7%, 2,1%, 2,3%, 2,5%, 2,8%, 3,0%, 3,4%, 3,7%, 3,9%, 4,1%, 4,3%, 4,5%, 4,8% oder 5,0% liegen.
Optional macht die Länge b1 des Druckentlastungsmechanismus 50 5%, 7%, 9%, 10%, 11,5%, 12% usw. der Länge b0 des Enddeckels 10 aus.
Optional macht die Breite e1 des Druckentlastungsmechanismus 50 15%, 17%, 19%, 20%, 21,5%, 22,4%, 23,7%, 24,8%, 25% usw. der Breite e0 des Enddeckels 10 aus.
In einigen Ausführungsbeispielen befindet sich der Druckentlastungsmechanismus 50 in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildeten Figur. In 1 ist der Enddeckel 10 z.B. rechteckig, wobei sich der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Schnittpunkt der Diagonalen dieses Rechtecks befindet. Hier ist die Verteilung der Abstände des Druckentlastungsmechanismus 50 zu den jeweiligen Stellen der Kante des Enddeckels 10 relativ ausgewogen, und der gesamte Auspuffweg innerhalb der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 ist kurz, was förderlich für die Verbesserung des Druckentlastungseffekts ist. Dadurch wird es vermieden, dass ein zu großer Abstand der lokalen Stelle in der Batterie zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 zu einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung führt, um die Möglichkeit lokaler Explosionen aufgrund einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung zu verringern. In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung kann der Druckentlastungsmechanismus 50 auch ohne Zentrierung an dem Enddeckel 10 vorgesehen sein, zu diesem Zeitpunkt muss der Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Kante des Enddeckels 10 ebenfalls vernünftig eingestellt werden.
Wie in 1 dargestellt, ist die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 entlang der Längenrichtung des Enddeckels 10 die Länge b1, wobei der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Anschlusskomponente 20 b2 ist, und wobei b2>b1 ist. Mit der Anordnung können die Anschlusskomponente 20 und andere mit der Anschlusskomponente 20 verbundene externe Bauteile mit einem ausreichenden Abstand von der Anschlusskomponente 20 getrennt werden. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus 50 geöffnet wurde, blockieren andere externe Bauteile den Druckentlastungsmechanismus 50 nicht leicht, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass internes Gas und Elektrolyt auf die Anschlusskomponente 20 und andere externe Bauteile gespritzt werden, wenn der Druckentlastungsmechanismus 50 eine Druckentlastung durchführt, um die Möglichkeit zu verringern, dass an anderen externen Bauteilen Feuer ausbricht. Nachdem der Druckentlastungsmechanismus 50 mit einem sicheren Abstand von der Anschlusskomponente 20 getrennt war, ist die Gefahr eines Kurzschlusses, der durch die Leitung zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie durch die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus 50 verursacht wird, geringer, wodurch die Sicherheit der Batterie verbessert wird.
Optional ist der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus 50 zu der Anschlusskomponente 20 b2, wobei die Länge des Druckentlastungsmechanismus 50 b1 ist, und wobei 25%≤b1/b2≤35% ist. Mit der Anordnung kann der Druckentlastungsmechanismus 50 weit genug von der Anschlusskomponente 20 entfernt sein, um das Risiko, dass die Strahlen des Druckentlastungsmechanismus 50 auf die Anschlusskomponente 20 gespritzt werden, weiter zu verringern. Darüber hinaus sind der Druckentlastungsmechanismus 50 und die Anschlusskomponente 20 angemessen auf dem Enddeckel 10 verteilt, um zu vermeiden, dass die Anschlusskomponente 20 zu nahe an der Kante des Enddeckels 10 liegt und eine Störung erzeugt.
Die Anschlusskomponente 20 befindet sich näher an der Kante des Enddeckels 10 im Vergleich zu dem Druckentlastungsmechanismus 50, da die Kante des Enddeckels 10 abgestützt wird, kann die Abstützung der Kante des Enddeckels 10 dazu verwendet werden, die strukturelle Festigkeit der Anschlusskomponente 20 zu verbessern, den Druck auf die Anschlusskomponente 20 zu verringern, wenn die Batterie-Enddeckelkomponente 100 unter Druck steht, und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung und eines Ablösens der Anschlusskomponente 20 zu verringern.
Optional kann b1/b2 25%, 27,1%, 29,6%, 31,2%, 33,1%, 34,5%, 35% usw. betragen.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 4 und 5 dargestellt, umfasst der Druckentlastungsmechanismus 50 ein explosionssicheres Ventil 51, das einen Öffnungsbereich 511 umfasst. Der Öffnungsbereich 511 ist ein Bereich, der bei der Konstruktion des explosionssicheren Ventils 51 für die Druckentlastung reserviert ist. Wenn die Temperatur oder der Druck im Inneren der Batterie ansteigt und der Druck entlastet werden muss, öffnet sich der Öffnungsbereich 511, um eine Druckentlastungsöffnung am explosionssicheren Ventil 51 zu bilden, und das Gas im Inneren der Batterie wird durch die Druckentlastungsöffnung abgelassen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Außenrand des Öffnungsbereichs 511 als voreingestellte Öffnungsgrenze 512 bezeichnet, die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 ist der Umriss der Kante der Druckentlastungsöffnung, die nach dem Öffnen des Öffnungsbereichs 511 gebildet ist.
Wie in 4 bis 6 dargestellt, ist das explosionssichere Ventil 51 mit einer eingekerbten Nut 513 versehen, die sich an der dünnsten Stelle des explosionssicheren Ventils 51 befindet, was für eine rechtzeitige Druckentlastung und Auspuff förderlich ist. Natürlich ist die Lösung der vorliegenden Anmeldung nicht darauf beschränkt, sondern der Öffnungsbereich 511 kann auch als Ganzes als eine dünne Wand angeordnet werden, die bei Druckeinwirkung an jeder Stelle der dünnen Wand aufgerissen werden kann.
In einigen spezifischen Ausführungsbeispielen befindet sich die eingekerbte Nut 513 in dem Öffnungsbereich 511. In einigen optionalen Ausführungsbeispielen befindet sich die eingekerbte Nut 513 an der voreingestellten Öffnungsgrenze 512, nämlich ist die eingekerbte Nut 513 entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet. Wenn z.B. die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 eine rechteckige Linie ist, ist der von der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 eingeschlossene rechteckige Bereich ein Öffnungsbereich 511, wobei die eingekerbte Nut 513 entlang der rechteckigen Linie angeordnet ist. Wenn das explosionssichere Ventil 51 unter Druck an der eingekerbten Nut 513 aufgebracht wird, kann eine rechteckige Druckentlastungsöffnung gebildet werden. Jetzt kann sich der aufgerissene Öffnungsbereich 511 vollständig von dem verbleibenden Teil des explosionssicheren Ventils 51 ablösen, und er kann auch auf einer Seite mit dem verbleibenden Teil verbunden sein.
In einigen anderen optionalen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die eingekerbte Nut 513 nicht entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet ist. Wenn z.B. die voreingestellte Öffnungsgrenze 512 eine rechteckige Linie ist, ist der von der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 eingeschlossene rechteckige Bereich ein Öffnungsbereich 511, wobei die eingekerbte Nut 513 entlang der diagonalen Linie angeordnet ist. Wenn das explosionssichere Ventil 51 unter Druck an der eingekerbten Nut 513 aufgebracht wird, kann der Öffnungsbereich 511 entlang der diagonalen Linie in 4 dreieckige Bereiche aufgerissen werden. Nachdem Öffnungsbereich 511 geöffnet wurde, ist die gebildete Druckentlastungsöffnung rechteckig ausgebildet.
Optional kann die eingekerbte Nut 513 teilweise entlang der voreingestellten Öffnungsgrenze 512 angeordnet sein und sich teilweise in dem Öffnungsbereich 511 befinden. Aufgrund dessen ist die Einstellung der Form der eingekerbten Nut 513 sehr flexibel.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 8 und 9 dargestellt, ist die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 eine erste Dicke n1, und die Dicke des Öffnungsbereichs 511 ist n2, wobei n1 15%-25% von n2 beträgt. Hier ist das Verhältnis der Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 zur Dicke im Öffnungsbereich 511 begrenzt, so dass die Dicke des Öffnungsbereichs 511 nicht zu groß ist, während das explosionssichere Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513 dünner ist. Die geringe Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 ermöglicht es dem explosionssicheren Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513, rechtzeitig aufzubrechen, wenn der Druck oder die Temperatur im Inneren der Batterie einen Schwellenwert erreicht. Die Dicke des Öffnungsbereichs 511 ist nicht zu groß, so dass der Öffnungsbereich 511 durch das Hochdruckgas leicht aufgesprengt werden kann, nachdem die eingekerbte Nut 513 aufgebrochen wurde, so dass die Druckentlastungsöffnung vollständig geöffnet werden und die Luft reibungslos abführen kann. Durch die Begrenzung der Dicke des explosionssicheren Ventils 51 im Öffnungsbereich 511 auf mindestens das Vierfache der Dicke an der eingekerbten Nut 513 kann der Druck in der eingekerbten Nut 513 konzentriert werden, wenn das Ventil einem internen Druckstoß oder einer zu hohen Temperatur ausgesetzt ist, so dass das explosionssichere Ventil 51 an der eingekerbten Nut 513 aufgebrochen wird und der Auspuff rechtzeitig erfolgt, was förderlich dafür ist, die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 zu verbessern.
Optional kann das Verhältnis von n1 zu n2 bei 15%, 17%, 20%, 23%, 25% usw. liegen.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 6 und 7 dargestellt, ist die Projektionsfläche der eingekerbten Nut 513 auf dem Enddeckel 10 eine dritte Fläche S3, wobei die dritte Fläche S3 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 ausmacht. Die zweite Fläche S2 ist die Projektionsfläche des explosionssicheren Ventils 51 auf dem Enddeckel 10.
Hier ist die dritte Fläche S3 auf 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 begrenzt, nämlich wird die Fläche, die von dem schwächsten Bereich des explosionssicheren Ventils 51 belegt wird, an dem explosionssicheren Ventil 51 begrenzt. Dabei ist der Anteil der dritten Fläche S3 in der zweiten Fläche S2 nicht zu klein, wenn der Druck oder die Temperatur innerhalb der Batterie einen Schwellenwert erreicht, kann mehr Fläche an der eingekerbten Nut 513 die Druck- oder Temperaturänderungen erfassen, so dass das explosionssichere Ventil rechtzeitig aufgebrochen werden kann, um die Druckentlastung durchzuführen, auf die Weise kann die Empfindlichkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51 verbessert werden.
Optional kann die dritte Fläche S3 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5% usw. der zweiten Fläche S2 ausmachen.
In einigen Ausführungsbeispielen liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 90-130 N/mm². Dadurch wird es vermieden, dass die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 zu niedrig ist, was zu einer instabilen Leistung und einem Öffnen führt, bevor der Druck oder die Temperatur im Inneren einen Schwellenwert erreicht, und dass die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 zu hoch ist, was zu einem schwierigen Öffnen und einem nicht rechtzeitigen Auspuff führt. Eine vernünftige Einstellung der Zugfestigkeit des explosionsgeschützten Ventils 51 wird daher dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Stabilität seiner Leistung zu verbessern.
Insbesondere liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 im Bereich von 90-130 N/mm², wobei das explosionssichere Ventil 51 einem Druck zwischen 0,4 und 0,8 MPa standhalten kann. Daher sollte die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 nicht unter 90N/mm² liegen, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 einem Druck von viel unter 0,4 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 aufgrund eines örtlichen vorübergehenden Temperatur- oder Druckanstiegs innerhalb der Batterie aufbricht, so dass das explosionssichere Ventil 51 bei angemessenen Temperatur- oder Druckänderungen nicht beschädigt wird, um die Ausfallrate des explosionssicheren Ventils 51 zu verringern. Die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 sollte nicht höher als 130 N/mm² sein, um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 einem Druck von viel mehr als 0,8 MPa standhält, und um zu vermeiden, dass das explosionssichere Ventil 51 nicht aufbricht, wenn im Inneren der Batterie eine Explosionsgefahr besteht, auf die Weise wird es sichergestellt, dass das explosionssichere Ventil 51 rechtzeitig geöffnet werden und die Luft abführen kann. Durch die Auswahl einer geeigneten Zugfestigkeit für das explosionssichere Ventil 51 ist das explosionssichere Ventil 51 während der Verarbeitung und der Montage nicht anfällig für eine Beschädigung, wodurch die Defektrate bei der Herstellung der Batterie-Enddeckelkomponente verringert wird.
Optional liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 90, 95, 100, 103, 108, 112, 116, 121, 128 130 usw. (mit der Einheit N/mm²). Optional liegt die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils 51 bei 110 N/mm².
In einigen spezifischen Ausführungsbeispielen, wie in 8 und 9 dargestellt, ist der Querschnitt der eingekerbten Nut 513 senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 U- oder C-förmig ausgebildet. Der U- oder C-förmige Querschnitt verringert scharfe Ecken an der Kontur der eingekerbten Nut 513, um übermäßige konzentrierte Spannungen an der schwächsten Stelle des explosionssicheren Ventils 51 zu vermeiden, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, dass das explosionssichere Ventil 51 aufgrund übermäßiger konzentrierter Spannungen an den scharfen Ecken aufbricht. Diese Konstruktion erhöht somit die Zuverlässigkeit des Betriebs des explosionssicheren Ventils 51.
Insbesondere umfassen die Konturlinien der eingekerbten Nut 513 in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut 513 kreisbogenförmige Linien, wobei der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien 0,05-0,15 mm beträgt. Hier wird der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linie auf mindestens 0,05 mm begrenzt, was zum einen die Bearbeitung der Kreisbogenkontur an dieser Stelle erleichtert und zum anderen die hier entstehenden konzentrierten Spannungen wirksam reduziert. Der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linie ist auf nicht mehr als 0,15 mm begrenzt, so dass die Tiefe der eingekerbten Nut 513 und die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils 51 an der eingekerbten Nut 513 vernünftig verteilt werden können.
Optional kann der Radius der kreisbogenförmigen Linien 0,05, 0,07, 0,09, 0,10, 0,12, 0,13, 0,15 mm usw. betragen.
In einigen Ausführungsbeispielen ist der Enddeckel 10 mit einem Flüssigkeitseinfüllloch 111 versehen, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, wie in 3 dargestellt, wobei die Batterie-Enddeckelkomponente 100 weiterhin einen Dichtungsnagel 112 umfasst, der an den Enddeckel 10 angeschlossen ist und das Flüssigkeitseinfüllloch 111 abdeckt. Mit der Anordnung wird die Flüssigkeitseinfüllung durch das Flüssigkeitseinfüllloch 111 in der Produktion erleichtert, was nicht nur die Produktionsflexibilität sicherstellt, sondern die Häufigkeit der Flüssigkeitseinfüllung und der Zeitpunkt der Flüssigkeitseinfüllung können je nach Bedarf ausgewählt werden. Wenn sich herausstellt, dass der Elektrolyt nicht ausreicht, kann er rechtzeitig nachgefüllt werden, um die Defektrate der Batterie zu verringern. Nach dem Abschluss der Produktion wird es durch den Dichtungsnagel 112 abgedichtet, um die Dichtheit zu verbessern.
Optional ist der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs 111 zu dem Druckentlastungsmechanismus 50 b3, wobei der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs 111 zu der Anschlusskomponente 20 b4 ist, und wobei 1,5≤b3/b4≤2 ist. Es versteht sich, dass der Enddeckel 10 eine relativ schwache Struktur an dem Flüssigkeitseinfüllloch 111 aufweist, indem das Flüssigkeitseinfüllloch 111 näher an die Klemmenkomponente 20 und weiter von dem Druckentlastungsmechanismus 50 entfernt angeordnet ist, wird es einerseits vermieden, dass sich das Flüssigkeitseinfüllloch 111 zu nahe befindet und somit sich der Enddeckel 10 an dieser Stelle leicht verformt, andererseits wird mittels der strukturellen Festigkeit der Anschlusskomponente 20 ein bestimmter Schutz für das Flüssigkeitseinfüllloch 111 gebildet, um das Ausmaß der Verformung des Enddeckels 10 an dem Flüssigkeitseinfüllloch 111 zu verringern, wenn sie einem Druckstoß ausgesetzt ist, wodurch die strukturelle Gesamtfestigkeit verbessert wird.
Eine Energiespeichervorrichtung 01A in einem Ausführungsbeispiel gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Anmeldung umfasst eine Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem obigen Ausführungsbeispiel. Bei der Energiespeichervorrichtung 01A wird eine reibungslose explosionssichere Druckentlastung durch eine Batterie-Enddeckelkomponente 100, deren Fläche an die Druckentlastungskapazität angepasst ist, sichergestellt, gleichzeitig wird die strukturelle Festigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente 100 sichergestellt, um die Gebrauchssicherheit der Energiespeichervorrichtung 01A zu verbessern.
In der vorliegenden Anmeldung kann es sich bei der Energiespeichervorrichtung 01A um den in den und gezeigten Batteriemonoblock 1000, um das in gezeigte Batteriemodul 1000B oder um das in gezeigte Batteriepaket 1000C handeln.
Ein Batteriemonoblock 1000 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung, wie in 11 bis 12 dargestellt, umfassend: ein Gehäuse 200, eine Elektrodenkomponente 300 und eine Batterie-Enddeckelkomponente 100, wobei das Gehäuse 200 eine Öffnung 200a aufweist, und wobei die Elektrodenkomponente 300 in dem Gehäuse 200 aufgenommen ist, und wobei der Enddeckel 10 der Batterie-Enddeckelkomponente 100 die Öffnung 200a abdeckt, und wobei die innere Seitenfläche 102 des Enddeckels 10 der Elektrodenkomponente 300 zugewandt ist.
Siehe 12, ist das Gehäuse 200 eine Komponente zur Aufnahme der Elektrodenkomponente 300, das Gehäuse 200 kann sowohl eine hohle Struktur mit einem Ende, das die Öffnung 200a bildet, als auch eine hohle Struktur mit beiden Enden, die die Öffnung 200a bilden, sein. Das Gehäuse 200 kann eine Vielzahl von Formen haben, z.B. einen Zylinder, einen Quader, usw. Das Material des Gehäuses 200 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, z.B. Kupfer, Eisen, Aluminium, Stahl, Aluminiumlegierungen usw.
Die Elektrodenkomponenten 300 innerhalb des Gehäuses 200 können in einer Anzahl von 1 oder mehr als 1 bereitgestellt sein. Wie in 12 dargestellt, sind die Elektrodenkomponenten 300 in einer Anzahl von mehr als 1 bereitgestellt, wobei die mehreren Elektrodenkomponenten 300 gestapelt angeordnet sind.
Die Batterie-Enddeckelkomponente 100 ist eine Baugruppe, die die Öffnung 200a des Gehäuses 200 abdeckt, um die innere Umgebung des Batteriemonoblocks 1000 von der äußeren Umgebung zu isolieren.
Insbesondere umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 einen Enddeckel 10, eine Anschlusskomponente 20 und einen Druckentlastungsmechanismus 50, wobei sowohl die Anschlusskomponente 20 als auch der Druckentlastungsmechanismus 50 an dem Enddeckel 10 vorgesehen sind. Die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels 10 gebildete Figur ist eine erste Fläche S1, wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus 50 auf dem Enddeckel 10 eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S1 ausmacht.
Der Batteriemonoblock 1000 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung verwendet die obige Batterie-Enddeckelkomponente 100, um die von dem Druckentlastungsmechanismus 50 belegte Fläche auf dem Enddeckel 10 angemessen einzustellen, nach dem Öffnen des Druckentlastungsmechanismus 50 ist eine ausreichend große Druckentlastungsöffnung vorhanden, um die Luft abzuführen, so dass die Fläche des Endabschnitts des Batteriemonoblocks 1000 besser an die Druckentlastungskapazität anpasst ist. Auf die Weise wird die Wahrscheinlichkeit einer nicht rechtzeitigen Druckentlastung verringert und die Sicherheit des Batteriemonoblocks 1000 verbessert. Ferner kann die strukturelle Gesamtfestigkeit der Batterie-Enddeckelkomponente 100 sichergestellt werden, und sie wird nicht leicht verformt, nachdem sie Druck ausgesetzt wurde, wodurch die Zuverlässigkeit des gesamten Batteriemonoblocks 1000 verbessert werden kann.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der Batteriemonoblock 1000 in der vorliegenden Anmeldung Lithium-Ionen-Sekundärbatterien, Lithium-Ionen-Primärbatterien, Lithium-Schwefel-Batterien, Natrium-Lithium-Ionen-Batterien, Natrium-Ionen-Batterien oder Magnesium-Ionen-Batterien usw. umfassen kann, was in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung nicht beschränkt ist. Der Batteriemonoblock 1000 kann zylindrisch, flach, quaderförmig oder anderweitig geformt sein, usw., darauf ist das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung auch nicht beschränkt. Der Batteriemonoblock 1000 wird je nach der Art der Verkapselung im Allgemeinen in drei Typen unterteilt: säulenförmigen Batteriemonoblock, quadratischen Batteriemonoblock und Softpack-Batteriemonoblock, was in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung auch nicht beschränkt ist.
Das Gehäuse 200 ist im Inneren mit einer Elektrodenkomponente 300 und einem Elektrolyten ausgestattet, wobei die Elektrodenkomponente 300 aus einem positiven Elektrodenstück, einem negativen Elektrodenstück und einer Isoliermembran besteht. Der Batteriemonoblock 1000 funktioniert hauptsächlich durch die Bewegung von Metallionen zwischen dem positiven und der negativen Elektrodenstück. Das positive Elektrodenstück umfasst einen positiven Elektrodenkollektor und eine aktive Substanzschicht für die positive Elektrode, die aktive Substanzschicht für die positive Elektrode ist auf die Oberfläche des positiven Elektrodenkollektors aufgetragen, der positive Elektrodenkollektor, der nicht mit der aktiven Substanzschicht für die positive Elektrode beschichtet ist, ragt aus dem positiven Elektrodenkollektor heraus, der mit der aktiven Substanzschicht für die positive Elektrode beschichtet wurde, und der positive Elektrodenkollektor, der nicht mit der aktiven Substanzschicht für die positive Elektrode beschichtet ist, fungiert als positive Lasche. Bei Lithium-Ionen-Batterien als Beispiel kann das Material des positiven Elektrodenkollektors beispielsweise Aluminium und die aktive Substanz der positiven Elektrode Lithiumkobaltat, Lithiumeisenphosphat, ternäres Lithium oder Lithiummanganat usw. sein. Das negative Elektrodenstück umfasst einen negativen Elektrodenkollektor und eine aktive Substanzschicht für die negative Elektrode, die aktive Substanzschicht für die negative Elektrode ist auf die Oberfläche des negativen Elektrodenkollektors aufgetragen, der negative Elektrodenkollektor, der nicht mit der aktiven Substanzschicht für die negative Elektrode beschichtet ist, ragt aus dem negativen Elektrodenkollektor heraus, der mit der aktiven Substanzschicht für die negative Elektrode beschichtet wurde, und der negative Elektrodenkollektor, der nicht mit der aktiven Substanzschicht für die negative Elektrode beschichtet ist, fungiert als negative Lasche. Das Material des negativen Elektrodenkollektors kann Kupfer sein, und die aktive Substanz für die negative Elektrode kann z.B. Kohlenstoff oder Silizium sein. Um sicherzustellen, dass ein hoher Strom fließt, ohne zu schmelzen, sind die positiven Laschen in einer Anzahl von mehr als 1 bereitgestellt und gestapelt, wobei die negativen Laschen in einer Anzahl von mehr als 1 bereitgestellt und gestapelt sind. Das Material der Isoliermembran kann PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen) usw. sein. Darüber hinaus kann die Elektrodenkomponente 300 eine gewickelte Struktur oder eine laminierte Struktur aufweisen, darauf ist das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung nicht beschränkt.
Ferner müssen bei der Entwicklung von Batterietechnologien verschiedene Designfaktoren gleichzeitig berücksichtigt werden, z.B. Leistungsparameter wie Energiedichte, Zykluslebensdauer, Entladekapazität, Lade-/Entlade-Multiplikator usw.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Batterie-Enddeckelkomponente 100 in dem Batteriemonoblock 1000 im Allgemeinen einen Enddeckel 10 und eine Anschlusskomponente 20. Wie in 10 dargestellt, umfasst die Anschlusskomponente 20 einen Elektrodenanschluss 204 und ein Verbindungselement 205, der Elektrodenanschluss 204 ist durch das Verbindungselement 205 an dem Enddeckel 10 befestigt, der Elektrodenanschluss 204 wird dazu verwendet, eine elektrische Verbindung mit der Elektrodenkomponente 300 herzustellen, der Elektrodenanschluss 204 ist eine Komponente zur Ausgabe von elektrischer Energie des Batteriemonoblocks 1000.
In einigen Ausführungsbeispielen ist das Verhältnis zwischen der Kapazität a des Batteriemonoblocks 1000 und der zweiten Fläche S2 mindestens gleich 1,8, wobei die Kapazität a in Amperestunden (A-H) und die zweite Fläche S2 in Quadratmillimetern (mm²) angegeben ist. Dies ermöglicht eine weitere rationelle Abstimmung zwischen der Kapazität a des Batteriemonoblocks 1000 und der von dem Druckentlastungsmechanismus 50 belegten Fläche.
Infolgedessen hat der Druckentlastungsmechanismus 50 eine größere Druckentlastungsöffnung, so dass im Falle von anormalen Bedingungen wie Kurzschluss, Überladung oder Überentladung des Batteriemonoblocks 1000 der Druck im Inneren des Batteriemonoblocks 1000 stark ansteigt und der Druck den eingestellten batterieexplosionssicheren Luftdruckpunkt erreicht, der Druckentlastungsmechanismus 50 kann sofort geöffnet werden, um sicherzustellen, dass das Gas im Inneren des Batteriemonoblocks 1000 rechtzeitig entladen werden kann, was eine Explosion des Batteriemonoblocks 1000 verhindern und eine sofortige und vollständige Gasentlastung erreichen kann, um den Zweck des Explosionsschutzes zu erreichen.
Ein Batteriemodul 1000B in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung, wie in 13 dargestellt, umfasst mehrere Batteriemonoblöcke 1000, wobei die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind.
Ein Batteriepack 1000C in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung, wie in 14 dargestellt, umfasst einen Kastenkörper 2000 und ein Batteriemodul 1000B, wobei der Kastenkörper 2000 zur Aufnahme mindestens eines Batteriemoduls 1000B verwendet wird. Das Batteriemodul 1000B ist durch eine Anordnung von mehreren Batteriemonoblöcken 1000 gebildet, so dass der Batteriepack 1000C ein Kastenkörper 2000 und mehrere Batteriemonoblöcke 1000 umfasst.
Der Kastenkörper 2000 ist die Komponente, in der die Batteriemonoblöcke 1000 aufgenommen sind, der Kastenkörper 2000 bietet einen Aufnahmeraum für die Batteriemonoblöcke 1000, und der Kastenkörper 2000 kann verschiedene Strukturen annehmen. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Kastenkörper 2000 einen ersten Teil und einen zweiten Teil umfassen, wobei der erste Teil und der zweite Teil einander abdecken, um einen Aufnahmeraum für die Batteriemonoblöcke 1000 zu bilden. Der erste und der zweite Teil können verschiedene Formen haben, z.B. rechteckig, zylindrisch, usw. Der erste Teil kann eine hohle Struktur mit einer offenen Seite sein und der zweite Teil kann auch eine hohle Struktur mit einer offenen Seite sein, wobei die offene Seite des zweiten Teils die offene Seite des ersten Teils abdeckt, um einen Kastenkörper 2000 mit einem Aufnahmeraum zu bilden. Es ist auch möglich, dass der erste Teil eine hohle Struktur mit einer offenen Seite und der zweite Teil eine plattenartige Struktur ist, wobei der zweite Teil die offene Seite des ersten Teils abdeckt, um einen Kastenkörper 2000 mit einem Aufnahmeraum zu bilden. Der erste Teil und der zweite Teil können mit Hilfe von Dichtungselementen abgedichtet werden, bei denen es sich um Dichtringe, Dichtungsmasse usw. handeln kann. Mit dem Kastenkörper 2000 kann es vermieden werden, dass Flüssigkeiten oder andere Fremdkörper das Laden oder Entladen des Batteriemonoblocks 1000 beeinträchtigen.
Im Batteriepack 1000C können die Batteriemonoblöcke 1000 in einer Anzahl von 1 oder mehr als 1 bereitgestellt sein. Wenn die Batteriemonoblöcke 1000 in einer Anzahl von mehr als 1 bereitgestellt sind, können die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 in Reihe oder parallel oder gemischt geschaltet sein, wobei die gemischte Schaltung bedeutet, dass die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet sind. Es ist möglich, dass die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 zunächst in Reihe oder parallel oder gemischt geschaltet werden, um ein Batteriemodul 1000B zu bilden, und die mehreren Batteriemodule 1000B dann in Reihe oder parallel oder gemischt geschaltet werden, um eine Gesamtstruktur zu bilden, das in dem Kastenkörper 2000 aufgenommen wird. Alternativ können alle Batteriemonoblöcke 1000 direkt in Reihe oder parallel oder gemischt geschaltet werden, und dann wird die durch alle Batteriemodule 1000 gebildete Gesamtstruktur in dem Kastenkörper 2000 aufgenommen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann der Batteriepack 1000C weiterhin ein Konvergenzstück, wobei die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 durch das Konvergenzstück eine elektrische Verbindung herstellen können, um zu realisieren, dass die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 in Reihe oder parallel oder gemischt geschaltet werden. Das Konvergenzstück kann ein metallischer Leiter sein, z.B. Kupfer, Eisen, Aluminium, Edelstahl, eine Aluminiumlegierung usw.
Bei dem Batteriepack 1000C in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung verwenden die mehreren Batteriemonoblöcke 1000 innerhalb des Batteriepacks alle eine Batterie-Enddeckelkomponente 100, dadurch kann im Falle eines Auslaufens eines oder mehrerer der Batteriemonoblöcke 1000 während der Montage des Batteriepacks 1000C eine schnelle Identifizierung realisiert werden, was die Bequemlichkeit bei der Wartung des Batteriepacks 1000C verbessern kann.
Die in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung beschriebene technische Lösung gilt für die Energiespeichervorrichtung 01A und für das stromverbrauchende Gerät 01, die die Energiespeichervorrichtung 01A verwendet.
Bei dem stromverbrauchenden Gerät 01 kann es sich um ein Fahrzeug, ein Mobiltelefon, ein tragbares Gerät, einen Laptop, ein Schiff, ein Raumschiff, ein elektrisches Spielzeug oder ein elektrisches Werkzeug handeln. Das Fahrzeug kann ein kraftstoffbetriebenes Fahrzeug, ein gasbetriebenes Fahrzeug oder ein Fahrzeug mit neuer Energie sein, und das Fahrzeug mit neuer Energie kann ein reines Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein REEV-Fahrzeug usw. sein; das Raumfahrzeug umfasst Flugzeuge, Raketen, Raumtransporter und Raumfahrzeuge usw.; das elektrische Spielzeug umfasst stationäres oder mobiles elektrisches Spielzeug, z.B. Spielkonsolen, Spielzeug für Elektrofahrzeuge, Spielzeug für elektrische Dampfschiffe und Spielzeug für Elektroflugzeuge usw.; die elektrischen Werkzeuge umfassen Elektrowerkzeuge zum Schneiden von Metall, Elektrowerkzeug zum Schleifen, Elektrowerkzeug zum Montieren und Elektrowerkzeug für Eisenbahnen, z.B. elektrische Bohrmaschinen, elektrische Schleifmaschinen, elektrische Schraubenschlüssel, elektrische Schraubendreher, elektrische Hämmer, Schlagbohrmaschinen, Betonrüttler, elektrische Hobel usw. Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung sehen keine besonderen Beschränkungen für die oben erwähnten stromverbrauchenden Geräte 01 vor.
Die folgenden Ausführungsbeispiele werden zur Vereinfachung der Beschreibung am Beispiel eines Fahrzeugs als stromverbrauchendes Gerät 01 dargestellt.
Siehe 15, 15 zeigt eine schematische Strukturansicht eines von einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug mit einer Energiespeichervorrichtung 01A im Inneren versehen ist, und wobei die Energiespeichervorrichtung 01A am Boden oder Kopf oder Heck des Fahrzeugs vorgesehen sein kann. Die Energiespeichervorrichtung 01A kann für die Stromversorgung des Fahrzeugs verwendet werden, z.B. kann die Energiespeichervorrichtung 01A als Stromquelle für den Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
Das stromverbrauchende Gerät 01 in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung verwendet die obige Energiespeichervorrichtung 01A, um die Betriebsstabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit des stromverbrauchenden Geräts 01 zu verbessern.
Das Fahrzeug kann auch ein Steuergerät und einen Motor umfassen, wobei das Steuergerät zur Steuerung der Energiespeichervorrichtung 01A verwendet wird, um den Motor mit Strom zu versorgen, z.B. für Starten, Navigieren und Arbeitsstrombedarf des Fahrzeugs beim Fahren.
In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung kann die Energiespeichervorrichtung 01A nicht nur als Betriebsenergiequelle für das Fahrzeug, sondern auch als Antriebsenergiequelle für das Fahrzeug verwendet werden, indem sie Kraftstoff oder Erdgas zur Bereitstellung von Antriebsenergie für das Fahrzeug ersetzt oder teilweise ersetzt.
Das stromverbrauchende Gerät 01 kann auch eine Energiespeichervorrichtung sein, z.B. ein Energiespeicherschrank, der als Ladeschrank für mobile Geräte oder als Energiespeichervorrichtung für andere Geräte verwendet werden kann. So können beispielsweise Solarstromanlagen mit einem Energiespeicherschrank ausgestattet werden, in dem die durch Solarenergie erzeugte elektrische Energie vorübergehend gespeichert wird, um Straßenlaternen, Bushaltestellenschilder und andere Geräte mit Strom zu versorgen.
In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die Erläuterung im Zusammenhang mit den Fachwörtern „einem Ausführungsbeispiel“, „Beispiel“ usw. darauf, dass die im Zusammenhang mit dem oder Beispiel erläuterten spezifischen Merkmalen, Strukturen, Materialien oder Merkmalen in zumindest einem Ausführungsbeispiel oder Beispiel der vorliegenden Anmeldung enthalten sind. In der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die schematischen Darstellungen der obigen Fachwörter nicht unbedingt auf dasselbe Ausführungsbeispiel oder dasselbe Beispiel. Darüber hinaus können die erläuterten spezifischen Merkmale, Strukturen, Materialien oder Merkmale in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen oder Beispielen auf geeignete Weise kombiniert werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung dargestellt und erläutert werden, soll der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen und Variationen ohne Abweichung vom Prinzip und Gedanken der vorliegenden Anmeldung durchgeführt werden können und der Umfang der vorliegenden Anmeldung durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.

Claims

Batterie-Enddeckelkomponente (100), dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: einen Enddeckel (10); eine Anschlusskomponente (20), die an den Enddeckel (10) angeschlossen ist; einen Druckentlastungsmechanismus (50), der an dem Enddeckel (10) angeordnet ist, wobei der Druckentlastungsmechanismus (50) und die Anschlusskomponente (20) entlang der Längenrichtung des Enddeckels (10) beabstandet verteilt sind; wobei die Fläche einer von der Außenkontur des Enddeckels (10) gebildeten Figur eine erste Fläche S1 ist, wobei die Projektionsfläche des Druckentlastungsmechanismus (50) auf dem Enddeckel (10) eine zweite Fläche S2 ist, und wobei die zweite Fläche S2 0,5%-5% der ersten Fläche S 1 ausmacht; und wobei Größe des Druckentlastungsmechanismus (50) entlang der Längenrichtung des Enddeckels (10) b1 ist, und wobei b1 5%-12% der Länge b0 des Enddeckels (10) ausmacht; und wobei die Größe des Druckentlastungsmechanismus (50) entlang der Breitenrichtung des Enddeckels (10) e1 ist, und wobei e1 15%-25% der Breite e0 der Enddeckels (10) ausmacht.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungsmechanismus (50) ein explosionssicheres Ventil (51) umfasst, das einen Öffnungsbereich (511) umfasst; wobei das explosionssichere Ventil (51) mit einer eingekerbten Nut (513) versehen ist, die sich innerhalb des Öffnungsbereichs (511) befindet; und wobei die minimale Dicke des explosionssicheren Ventils (51) an der eingekerbten Nut (513) eine erste Dicke n1 und die Dicke des explosionssicheren Ventils (51) im Öffnungsbereich (511) eine zweite Dicke n2 ist, und wobei die erste Dicke n1 15%-25% der zweiten Dicke n2 ausmacht.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche der eingekerbten Nut (513) auf dem Enddeckel (10) eine dritte Fläche S3 ist, wobei die dritte Fläche S3 1,0%-1,5% der zweiten Fläche S2 ausmacht.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des explosionssicheren Ventils (51) bei 90-130 N/mm² liegt.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturlinien der eingekerbten Nut (513) in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut (513) U- oder C-förmig ausgebildet sind.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturlinien der eingekerbten Nut (513) in einem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der eingekerbten Nut (513) kreisbogenförmige Linien umfassen, wobei der Radius r1 der kreisbogenförmigen Linien 0,05-0,15 mm beträgt.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand des Druckentlastungsmechanismus (50) zu der Anschlusskomponente (20) b2 ist, wobei b2>b1 ist.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass 25%≤b1/b2≤35% ist.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Druckentlastungsmechanismus (50) in der geometrischen Mitte der von der Außenkontur des Enddeckels (10) gebildeten Figur befindet.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Enddeckel (10) mit einem Flüssigkeitseinfüllloch (111) versehen ist, das in Richtung seiner eigenen Dicke hindurchgeht, wobei sich das Flüssigkeitseinfüllloch (111) zwischen der Anschlusskomponente (20) und dem Druckentlastungsmechanismus (50) befindet; wobei der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs (111) zu dem Druckentlastungsmechanismus (50) b3 ist, und wobei der minimale Abstand des Flüssigkeitseinfülllochs (111) zu der Anschlusskomponente (20) b4 ist, und wobei 1,5≤b3/b4≤2 ist.
Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskomponenten (20) in einer Anzahl von 2 bereitgestellt und jeweils eine Komponente des positiven Anschlusses (21) und eine Komponente des negativen Anschlusses (22) sind, wobei sich der Druckentlastungsmechanismus (50) zwischen den beiden Anschlusskomponenten (20) befindet, und wobei der Achsenabstand zwischen den beiden Anschlusskomponenten (20) D1 ist, und wobei der minimale Abstand der Achse der Komponente des negativen Anschlusses (22) zu der Außenkontur des Enddeckels (10) D2 ist, und wobei 5≤D1/D2≤7 ist.
Energiespeichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Batterie-Enddeckelkomponente (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.
Stromverbrauchendes Gerät, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 12 umfasst.