JP3253752U

JP3253752U - カバープレートアセンブリ、電池および電池パック

Info

Publication number: JP3253752U
Application number: JP2025002578U
Authority: JP
Inventors: ▲偉▼▲誠▼ 范; 雷 ▲張▼
Original assignee: 湖北億緯動力有限公司
Priority date: 2023-08-04
Filing date: 2025-07-30
Publication date: 2025-11-25
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: JP2025540286A; EP4557473A1; DE212024000049U1; US20250140998A1; WO2025031243A1; EP4557473A4; KR20250022702A; CN220627988U

Abstract

【課題】生産コストを高め、電池の組み立て効率を向上できるカバープレートアセンブリ、電池及び電池パックを提供する。
【解決手段】カバープレートアセンブリは、カバープレート１００とシール部品２００とを含み、カバープレートに第１通孔１１０が設置され、シール部品が、第１通孔に貫通設置され、シール部品が、対向する第１端面と第２端面とを含み、シール部品に第２端面からの第１凹槽が設置され、シール部品の第２端面に近い外側壁に第１凸部が設置され、第１凸部が、カバープレートの表面から突出し、且つ第１凸部のエッジから第１通孔の軸心までの距離が、第１通孔の半径より大きい。
【選択図】図１

Description

本開示は、２０２３年８月４日に中国特許局に提出され、出願番号が２０２３２２０９９００３．２である中国特許開示の優先権を主張し、上記開示の全内容が引用により本開示に組み込まれる。
本開示は、電池技術分野に関し、具体的に、カバープレートアセンブリ、電池及び電池パックに関する。

電池のカバープレートアセンブリは通常、カバープレート上に注液孔と防爆弁孔を設置する必要があり、注液孔が電池内部に電解液を注入するために使用され、防爆弁孔が電池内部で発生した気体を排出して、電池の爆発を防止するために使用される。

従来技術では、電池カバープレートアセンブリの注液孔と防爆弁孔は通常別々に設置される。

しかしながら、このような設定方式により、注液孔に電解液が注入された後、シール部品を溶接する必要で、防爆弁孔に防爆弁シートを溶接する必要があり、工程プロセスが多く、しかもカバープレートアセンブリの下プラスチック部品とバスプレートが注液孔と防爆弁孔の位置に対して避ける処理をする必要があり、下プラスチック部品とバスプレートの工程の複雑さを増加させ、生産コストを高め、電池の組み立て効率を低下させる。

第１態様では、本開示はカバープレートアセンブリを提供する。前記カバープレートアセンブリは、カバープレートとシール部品とを含み、カバープレートにおいて第１通孔が設置され、シール部品が、第１通孔に貫通設置され、カバープレートに垂直な方向に沿って、シール部品が、対向する第１端面と第２端面とを含み、シール部品において第２端面から第１端面に向かって延びる第１凹槽が設置され、シール部品の第２端面に近い外側壁においてカバープレートと平行な方向に延びる第１凸部が設置され、第１凸部が、カバープレートの表面から突出し、且つ第１凸部のエッジから第１通孔の軸心までの距離が、第１通孔の半径より大きい。

第２態様では、本開示は電池を提供する。前記電池は、筐体と、セルと、前記カバープレートアセンブリとを含み、筐体の内部に収容キャビティがあり、セルが、収容キャビティ内に収容され、筐体の一端に開口があり、カバープレートアセンブリが、開口を封じ、且つ第１凹槽の開口が、セルに向かっている。

第３態様では、本開示は電池パックを提供する。前記電池パックは、電池ボックスと前記電池とを含み、前記電池が、前記電池ボックス内に配置される。

本開示実施例の有益な効果は以下である。
本開示実施例はカバープレートアセンブリ、電池及び電池パックを提供し、カバープレートに第１通孔を設置し、第１通孔を注液孔および防爆孔とし、第１通孔内に電解液を注入した後、シール部品を用いて第１通孔を封じて、電池内部に大量の気体が発生したとき、一定の圧力の気体がシール部品の第１凹槽内に作用し、第１凸部が径方向に第１通孔の中心方向に向かって移動し、それによってシール部品が、電池内の気体によって第１通孔内から押し上げられて第１通孔の外に突出し、排気防爆の作用を達成する。本開示は防爆弁孔および注液孔を１つの孔に集約し、シール部品の構造を最適化し、良好なシール効果を保証する同時に防爆作用を果たし、生産コストを低減し、電池の組み立て効率を高める。

本開示実施例が提供するカバープレートアセンブリの断面構造図である。本開示実施例が提供するカバープレートアセンブリのシール部品の断面構造図である。本開示実施例が提供するカバープレートアセンブリのカバープレートの断面構造図である。

図１ないし図３のように、本開示はカバープレートアセンブリを提供し、カバープレートアセンブリは、カバープレート１００とシール部品２００とを含み、カバープレート１００において第１通孔１１０が設置され、シール部品２００が、第１通孔１１０に貫通設置され、第１通孔１１０が注液孔および防爆孔に設置されている。
カバープレート１００に垂直な方向に沿って、シール部品２００が、対向する第１端面２００１と第２端面２００２とを含み、シール部品２００において第２端面２００２から第１端面２００１に向かって延びる第１凹槽２１０が設置され、シール部品２００の第２端面２００２に近い外側壁においてカバープレート１００と平行な方向に延びる第１凸部２２０が設置され、第１凸部２２０が、カバープレート１００の表面から突出し、且つ第１凸部２２０のエッジから第１通孔１１０の軸心までの距離が、第１通孔１１０の半径より大きい、第１凸部２２０がシール部品２００とカバープレート１００を固定するために使用される。

本実施例では、第１通孔１１０は電池内部と連通し、電池内部に電解液を注入するために使用されるとともに、電池内部で発生した気体を電池外に排出するためにも使用されることで、電池の爆発を防止する。

具体的に、カバープレート１００が電池の筐体と組み立てられた後、ここで、組み立て時に第１凹槽２１０の開口側が筐体内部に向かい、第１通孔１１０を通じて筐体内に電解液を注入し、注液完了後、シール部品２００を第１通孔１１０内に挿入することで、第１通孔１１０をシールする。筐体内部に大量の気体が発生したとき、一定の圧力の気体が第１凹槽２１０内に作用し、第１凹槽２１０に対してカバープレート１００に垂直な方向の力を生じさせ、第１凸部２２０が径方向に第１通孔１１０の中心方向に向かって移動し、すなわちシール部品２００の第２端面２００２に位置する両端が第１凹槽２１０の中心に向かって収縮し、第１凸部２２０が第１通孔１１０内に収縮した後、シール部品２００が筐体内の気体によって押し上げられて第１通孔１１０の外に突出し、筐体内の気体が第１通孔１１０から電池外に排出され、それによって排気防爆の作用を達成する。

第１凸部２２０の断面形状は三角形であってもよいが、これに限られない。例えば直角三角形であってもよく、第１凸部２２０の１つの直角辺がシール部品２００の外側壁に密着し、第１凸部２２０の別の直角辺がカバープレート１００の表面に密着し、第１凸部２２０が第１通孔１１０の外に突出し、シール部品２００とカバープレート１００を固定するために使用される。

本開示は防爆弁孔および注液孔を１つの孔とし、シール部品２００の構造を最適化し、良好なシール効果を保証すると同時に防爆作用を果たし、生産コストを低減し、電池の組み立て効率を高める。

１つの実施例では、カバープレートアセンブリが、ポール３００と、端子４００と、上プラスチック部品５００と、バスプレート８００とをさらに含み、カバープレート１００において第２通孔１２０が設置され、ポール３００が、第２通孔１２０に貫通設置され、端子４００が、ポール３００の第１端面２００１に近い一端に設置され、上プラスチック部品５００が、端子４００とカバープレート１００の間に設置され、バスプレート８００が、ポール３００の第２端面２００２に近い一端に設置され、下プラスチック部品６００が、バスプレート８００とカバープレート１００の間に設置される。

具体的に、図１のように、カバープレート１００が、対向する第１表面１０１と第２表面１０２とを含み、第２表面１０２が電池内部に向かい、ポール３００が逆Ｔ字形であり、ポール３００の直径が大きい一端が第２表面１０２の第１表面１０１から離れる側に位置し、ポール３００の直径が小さい一端が第２通孔１２０を貫通し、且つ第１表面１０１から突出し、端子４００がポール３００の、第１表面１０１から突出した部分の端部に設置され、上プラスチック部品５００が端子４００とカバープレート１００の間に設置され、且つ上プラスチック部品５００に通孔が設置され、ポール３００が通孔を貫通し、上プラスチック部品５００が端子４００とカバープレート１００を絶縁させると同時にシール性能を高めるために使用され、ポール３００の外側壁と第２通孔１２０の内側壁の間にシールリング７００が設置され、シールリング７００がポール３００と第２通孔１２０の間のシール性能を高めるために使用され、下プラスチック部品６００がカバープレート１００の第２表面１０２に設置され、バスプレート８００がポール３００の直径が大きい一端の第２表面１０２から離れる側に設置される。

１つの実施例では、図１のように、下プラスチック部品６００に位置決め孔６１０が設置され、位置決め孔６１０が、第１通孔１１０と対向して連通し、カバープレート１００の下プラスチック部品６００に近い側に位置決め孔６１０とマッチする位置決め凸部１３０が設置される。下プラスチック部品６００は、バスプレート８００とカバープレート１００の間の接触による短絡を防止するために使用され、したがって下プラスチック部品６００がバスプレート８００とカバープレート１００の間に位置することで、両者を絶縁させる。カバープレート１００上の位置決め凸部１３０は、下プラスチック部品６００上の位置決め孔６１０に挿入されることで、下プラスチック部品６００とカバープレート１００の取り付け位置決めを行い、同時に第１通孔１１０と電池内部を連通させる。

１つの実施例では、図２と図３のように、第１通孔１１０が、階段孔であり、第１通孔１１０の断面が「Ｔ」字形であり、重ねられた第１孔部１１１と第２孔部１１２とを含み、第１孔部１１１の直径が、第２孔部１１２の直径より大きく、第１孔部１１１と第２孔部１１２の間に段差１１５がある。

シール部品２００の断面が「Ｔ」字形であり、シール部品２００が、固定部２０１と固定部２０１と接続するシール部２０２とを含み、固定部２０１の直径が、シール部２０２の直径より大きく、固定部２０１が、第１孔部１１１内に収容され、シール部２０２が、第２孔部１１２内に収容される。シール部２０２の直径は、第２孔部１１２の内径とマッチすることで、シール部２０２が第２孔部１１２内に収容されるときにシール部品２００のシール性能を保証する。

第１通孔１１０が階段孔である場合、第１凸部２２０のエッジから第２孔部１１２の軸心までの距離が、第２孔部１１２の半径より大きく、第１凸部２２０のエッジから第２孔部１１２の軸心までの距離が、第１孔部１１１の半径より小さく、それにより第１凸部２２０の固定機能を保証する同時に第１凸部２２０が占有する空間が大きすぎないようにする。

１つの実施例では、図２と図３のように、シール部２０２の外側壁に第２凸部２３０が設置され、第２孔部１１２の内壁に第２凸部２３０とマッチする第２凹槽１１３が設置され、シール部２０２が第２孔部１１２内に挿入されるとき、第２凸部２３０と第２凹槽１１３は締まり嵌めることで、シール部２０２のシール性を高めると同時に、シール部品２００とカバープレート１００の接続の確実性を高める。

１つの実施例では、第２凸部２３０が、シール部２０２の外側壁を囲む環状凸部であり、第２凹槽１１３が、第２孔部１１２の内壁を囲む環状溝部であることで、シール部２０２のシール性をさらに高めることができる。

他の実施例では、シール部２０２の外側壁に複数の第２凸部２３０を設置することができ、第２孔部１１２の内壁に複数の第２凸部２３０とマッチする第２凹槽１１３を設置することができ、第２凸部２３０と第２凹槽１１３の構造は環状に限られない。

第２凸部２３０は断面が半円形の凸部であってもよく、第２凹槽１１３は断面が半円形の凹槽であってもよく、例えば、半円形の凸部であってもよく、半円形の凹槽の半径は０．１～０．２ｍｍに設置できることで、シール部品２００とカバープレート１００の組み立てを容易にする。

なお、第２凸部２３０と第２凹槽１１３の断面は他の形状であってもよく、ここでは具体的に制限しない。

１つの実施例では、図２と図３のように、固定部２０１の第２孔部１１２に近い側に第３凸部２４０が設置され、段差１１５の第１孔部１１１に向かう側に第３凸部２４０とマッチする第３凹槽１１４が設置される。シール部品２００が第１通孔１１０内に組み立てられるとき、第３凸部２４０が第３凹槽１１４に挿入されることで、シール部品２００とカバープレート１００を固定し、シール部品２００の周方向の回転を防止する。

固定部２０１に複数の第３凸部２４０を設置することができ、段差１１５に第３凸部２４０とマッチする複数の第３凹槽１１４を設置することができる。例えば、固定部２０１に２つの第３凸部２４０を設置することができ、２つの第３凸部２４０が固定部２０１の対向する両側に位置し、段差１１５に第３凸部２４０とマッチする２つの第３凹槽１１４を設置することができる。第３凸部２４０の高さは第１通孔１１０の深さの１／２～２／３であってもよく、第３凹槽１１４の深さが第３凸部２４０の深さとマッチすることで、第３凸部２４０の位置決め機能を保証する。

１つの実施例では、図３のように、第１孔部１１１の側壁が、傾斜面であり、第１孔部１１１の側壁１１１１とカバープレート１００が所在する平面との夾角が、３０°～４５°であり、且つ第１孔部１１１の直径が、固定部２０１の直径より大きい、それにより第１孔部１１１の側壁１１１１と固定部２０１の側面との間に一定の隙間を残し、同時に第１孔部１１１の側壁１１１１が傾斜して設置され、工具を使用して隙間からシール部品２００を持ち上げやすくし、シール部品２００の交換や修理、または電池の排気圧力解放を容易にする。

１つの実施例では、図２のように、固定部２０１の側面の第２孔部１１２に近い一端に面取り２５０が設置されることで、工具を使用してシール部品２００を持ち上げやすくする。

１つの実施例では、図３のように、カバープレート１００に垂直な方向に沿って、第１孔部１１１の深さが、カバープレート１００の厚さの半分以下であることで、シール部品２００のシール性能と安定性を保証する同時に、工具を使用してシール部品２００を持ち上げやすくする。

本開示は電池をさらに提供する。前記電池は、筐体と、セルと、前記カバープレートアセンブリとを含む。筐体の内部に収容キャビティがあり、セルが、収容キャビティ内に収容され、筐体の一端に開口があり、カバープレートアセンブリが、開口を封じ、ここで、カバープレートアセンブリの第１凹槽２１０の開口側がセルに向かい、電池内部に大量の気体が集積したとき、一定の圧力の気体が第１凹槽２１０内に作用することで、シール部品２００が第１通孔１１０内から押し上げられて防爆圧力解放を実現する。同時に、第１通孔１１０はさらに注液孔としても機能し、電解液が第１通孔１１０から筐体内に注入されることで、電池の注液を実現する。

筐体は円筒形の筐体であってもよく、電池が円筒形電池であってもよいが、これに限られない。

本開示は電池パックをさらに提供する。前記電池パックは、電池ボックスと前記電池とを含み、前記電池が、前記電池ボックス内に配置される。

本開示実施例はカバープレートアセンブリ、電池及び電池パックを提供し、カバープレートに第１通孔を設置し、第１通孔を注液孔および防爆孔とし、第１通孔内に電解液を注入した後、シール部品を用いて第１通孔を封じて、電池内部に大量の気体が発生したとき、一定の圧力の気体がシール部品の第１凹槽内に作用し、第１凸部が径方向に第１通孔の中心方向に向かって移動し、それによってシール部品が、電池内の気体によって第１通孔内から押し上げられて第１通孔の外に突出し、排気防爆の作用を達成する。本開示は防爆弁孔および注液孔を１つの孔に集約し、シール部品の構造を最適化し、良好なシール効果を保証する同時に防爆作用を果たし、生産コストを低減し、電池の組み立て効率を高める。

１００カバープレート
１０１第１表面
１０２第２表面
１１０第１通孔
１１１第１孔部
１１２第２孔部
１１３第２凹槽
１１４第３凹槽
１１５段差
１２０第２通孔
１３０凸部
２００シール部品
２０１固定部
２０２シール部
２１０第１凹槽
２２０第１凸部
２３０第２凸部
２４０第３凸部
３００ポール
４００端子
５００上プラスチック部品
６００下プラスチック部品
６１０孔
７００シールリング
８００バスプレート
１１１１側壁
２００１第１端面
２００２第２端面

Claims

カバープレートアセンブリであって、
カバープレート（１００）とシール部品（２００）とを含み、前記カバープレート（１００）において第１通孔（１１０）が設置され、前記シール部品（２００）が、前記第１通孔（１１０）に貫通設置され、
前記カバープレート（１００）に垂直な方向に沿って、前記シール部品（２００）が、対向する第１端面（２００１）と第２端面（２００２）とを含み、前記シール部品（２００）において前記第２端面（２００２）から前記第１端面（２００１）に向かって延びる第１凹槽（２１０）が設置され、前記シール部品（２００）の、前記第２端面（２００２）に近い外側壁において前記カバープレート（１００）と平行な方向に延びる第１凸部（２２０）が設置され、前記第１凸部（２２０）が、前記カバープレート（１００）の表面から突出し、且つ前記第１凸部（２２０）のエッジから前記第１通孔（１１０）の軸心までの距離が、前記第１通孔（１１０）の半径より大きい、
ことを特徴とするカバープレートアセンブリ。
前記第１通孔（１１０）が、階段孔であり、重ねられた第１孔部（１１１）と第２孔部（１１２）とを含み、前記第１孔部（１１１）の直径が、前記第２孔部（１１２）の直径より大きく、前記第１孔部（１１１）と前記第２孔部（１１２）の間に段差（１１５）があり、
前記シール部品（２００）が、固定部（２０１）と、前記固定部（２０１）と接続するシール部（２０２）とを含み、前記固定部（２０１）の直径が、前記シール部（２０２）の直径より大きく、前記固定部（２０１）が、前記第１孔部（１１１）内に設置され、前記シール部（２０２）が、前記第２孔部（１１２）内に設置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のカバープレートアセンブリ。
前記シール部（２０２）の外側壁において第２凸部（２３０）が設置され、前記第２孔部（１１２）の内壁において前記第２凸部（２３０）とマッチする第２凹槽（１１３）が設置される、
ことを特徴とする請求項２に記載のカバープレートアセンブリ。
前記第２凸部（２３０）が、前記シール部（２０２）の外側壁を囲む環状凸部であり、前記第２凹槽（１１３）が、前記第２孔部（１１２）の内壁を囲む環状溝部である、
ことを特徴とする請求項３に記載のカバープレートアセンブリ。
前記固定部（２０１）の、前記第２孔部（１１２）に近い側において第３凸部（２４０）が設置され、前記段差（１１５）の、前記第１孔部（１１１）に向かう側において前記第３凸部（２４０）とマッチする第３凹槽（１１４）が設置される、
ことを特徴とする請求項２に記載のカバープレートアセンブリ。
前記第１孔部（１１１）の側壁が、傾斜面であり、前記第１孔部（１１１）の側壁と前記カバープレート（１００）が所在する平面との夾角が、３０°～４５°であり、且つ前記第１孔部（１１１）の直径が、前記固定部（２０１）の直径より大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載のカバープレートアセンブリ。
前記固定部（２０１）の側面の、前記第２孔部（１１２）に近い一端において面取り（２５０）が設置される、
ことを特徴とする請求項６に記載のカバープレートアセンブリ。
前記カバープレート（１００）に垂直な方向に沿って、前記第１孔部（１１１）の深さが、前記カバープレート（１００）の厚さの半分以下である、
ことを特徴とする請求項２ないし７のうちのいずれか１項に記載のカバープレートアセンブリ。
前記カバープレートアセンブリが、ポール（３００）と、端子（４００）と、上プラスチック部品（５００）と、バスプレート（８００）と、下プラスチック部品（６００）とをさらに含み、前記カバープレート（１００）において第２通孔（１２０）が設置され、前記ポール（３００）が、前記第２通孔（１２０）に貫通設置され、前記端子（４００）が、前記ポール（３００）の、前記第１端面（２００１）に近い一端に設置され、前記上プラスチック部品（５００）が、前記端子（４００）と前記カバープレート（１００）の間に設置され、前記バスプレート（８００）が、前記ポール（３００）の、前記第２端面（２００２）に近い一端に設置され、前記下プラスチック部品（６００）が、前記バスプレート（８００）と前記カバープレート（１００）の間に設置される、
ことを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載のカバープレートアセンブリ。
前記下プラスチック部品（６００）において位置決め孔６１０が設置され、前記位置決め孔６１０が、前記第１通孔（１１０）と対向して連通し、前記カバープレート（１００）の、前記下プラスチック部品（６００）に近い側において前記位置決め孔（６１０）とマッチする位置決め凸部（１３０）が設置される、
ことを特徴とする請求項９に記載のカバープレートアセンブリ。
電池であって、
筐体と、セルと、請求項１ないし７のうちのいずれか一項に記載のカバープレートアセンブリとを含み、前記筐体の内部に収容キャビティがあり、前記セルが、前記収容キャビティ内に収容され、前記筐体の一端に開口があり、前記カバープレートアセンブリが、前記開口を封じ、且つ前記第１凹槽（２１０）の開口が、前記セルに向かっている、
ことを特徴とする電池。
電池パックであって、
電池ボックスと請求項１１に記載の電池とを含み、前記電池が、前記電池ボックス内に配置される、
ことを特徴とする電池パック。