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端盖组件、电池和用电设备

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


端盖组件、电池和用电设备

本公开涉及电池技术领域,特别是涉及一种端盖组件、电池和用电设备。

相关技术中,为平衡电池单体的内外部压力,保护内部元器件,电池单体的端盖组件可以设置透气阀。电池单体的内外气体在压差的作用下,通过透气阀的气体通道,穿过透气膜,进行气体补偿,保持电池单体的内外气体压力平衡。

在实现本公开的过程中,发明人发现:在进行电池单体组装的工艺过程中,焊接工艺中产生的焊渣、注液过程的喷液等异物都会污染透气阀,影响透气效果。

发明内容

本公开提供一种端盖组件、电池和用电设备,旨在为透气阀提供保护,改善透气阀的透气效果。

本公开第一方面提供一种端盖组件。端盖组件用于电池,包括端盖、透气阀和保护贴片。端盖具有用于朝向电池的内部的第一侧和与第一侧相对的第二侧,并包括连通第一侧和第二侧的第一通道。透气阀包括与第一通道气体连通的透气膜。透气膜包括朝向端盖的第二侧敞开的透气部。保护贴片设置于端盖的第二侧并覆盖透气部。

根据本公开的端盖组件,由于设置保护贴片,保护贴片覆盖透气膜的朝向端盖的第二侧的透气部,利于防止焊渣或电解液污染透气膜,因此,该端盖组件中透气阀的透气膜能得到保护贴片的保护,改善透气阀的透气效果,使透气阀更好地实现其平衡电池单体的内外部压力,保护内部 元器件的功能。

在一些实施例的端盖组件中,保护贴片与端盖之间具有与透气膜气体连通的第二通道。

由于贴片本体与端盖之间具有与透气膜气体连通的第二通道,第二通道可以使通过透气阀的透气膜的气流顺畅进出电池单体。

在一些实施例的端盖组件中,端盖包括透气阀安装槽,透气阀位于透气阀安装槽内,第一通道设置于透气阀安装槽的底壁上,第二通道与透气阀安装槽连通,其中,透气阀安装槽的开口设置于端盖的第一侧,或者透气阀安装槽的开口设置于端盖的第二侧。

通过阀板安装透气膜,利于对透气膜形成防护和支撑,减少因在端盖上设置第一通道引起的不利影响,将透气阀的阀板和透气膜设置于透气阀安装槽内,使透气阀在不影响透气阀透气的情况下,其安装尽量不占用端盖的厚度,利于减低端盖组件和电池的整体高度。

在一些实施例的端盖组件中,透气阀还包括阀板,阀板安装于端盖上,并具有贯通阀板的两个侧面的第三通道,透气膜固定于阀板上并覆盖第三通道。透气阀安装槽为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段和第二槽段。第一槽段靠近透气阀安装槽的底壁,透气膜位于第一槽段内且与底壁具有间隙。第二槽段与第一槽段连接且在连接处形成台阶面,阀板位于第二槽段内,并与台阶面抵靠。

以上设置利于透气膜与第一通道和第三通道保持流体连通,利于透气膜稳定地实现其平衡电池单体内外压力的作用。

在一些实施例的端盖组件中,第一槽段的高度比透气膜的厚度大0.1-0.5mm;和/或第二槽段的高度与阀板的厚度相等或比阀板的厚度大0.5mm以内。

合理设置第一槽段的高度与透气膜的厚度的关系,利于维持透气膜与第一通道之间保持畅通。合理设置第二槽段的高度与阀板的厚度的关系,利于减少透气阀占用端板的厚度以外的额外空间,同时利于减少因加工透气阀安装槽对端板产生的不利影响。

在一些实施例的端盖组件中,端盖包括端盖主体,透气阀安装槽设 置于端盖主体上,其中,端盖还包括:凸台,设置于端盖主体上并朝向端盖的第二侧凸出,第二通道包括设置于凸台上的连通槽或连通孔;和/或通气槽,通气槽设置于端盖主体上,位于端盖的第二侧并与透气阀安装槽连通,第二通道包括通气槽。

设置凸台并在凸台上设置连通槽或连通孔作为第二通道的至少一部分,或设置通气槽作为第二通道的至少一部分,利于通过简单的结构和加工方式实现第二通道,维持透气膜的透气功能不受保护贴片的影响。

在一些实施例的端盖组件中,凸台的高度为0.1-0.5mm;和/或凸台位于透气阀安装槽的外侧且凸台的靠近透气阀安装槽的边缘与透气阀安装槽的边缘的距离为0.5-3mm。

合理设置凸台的高度利于在尽量减少透气阀占用的高度的同时,保持电池单体内外气流通过透气阀时通畅流动。合理设置凸台与透气阀安装槽的相对位置,便于组装、维护透气阀时操作方便,例如为安装阀板时进行激光焊接留出操作空间。

在一些实施例的端盖组件中,通气槽的深度为0.05-0.3mm;和/或通气槽的位于保护贴片的外侧的边缘与保护贴片的边缘的距离为0.1-0.5mm。

合理设置通气槽的深度及其与保护贴片的距离,利于保持电池单体内外气流通过透气阀时通畅流动。

在一些实施例的端盖组件中,保护贴片包括覆盖透气部的贴片本体和固定胶层,固定胶层设置于贴片本体的朝向端盖的一侧,贴片本体通过固定胶层贴覆于端盖的第二侧。

保护贴片设置贴片本体和固定胶层,通过固定胶层固定连接贴片本体,利于保护贴片快速、牢固安装。

在一些实施例的端盖组件中,固定胶层附着于贴片本体的部分区域,其中,贴片本体的未附着固定胶层的区域为透明的;和/或贴片本体的附着固定胶层的区域和/或固定胶层为彩色的。

贴片本体的未附着固定胶层的区域为透明的,利于观察透气阀朝向端盖组件的第二侧的表面是否存在异物,便于及时发现透气阀的问题。贴 片本体的附着固定胶层的区域和/或固定胶层为彩色的,利于快速识别端盖组件上是否设置了保护贴片,防止漏贴引起透气膜未得到防护。

在一些实施例的端盖组件中,固定胶层位于贴片本体的边缘;和/或固定胶层避让第二通道。

将固定胶层位于贴片本体的边缘可以在不影响粘贴效果的情况下减少固定胶使用,固定胶层避让第二通道,利于防止灰尘粘贴聚集于第二通道所在位置,从而利于保持第二通道通畅。

在一些实施例的端盖组件中,保护贴片包括覆盖透气部的贴片本体,贴片本体由聚对苯二甲酸乙二醇酯制作;和/或贴片本体的厚度为0.1-0.2mm。

采用聚对苯二甲酸乙二醇酯制作贴片本体和/或为贴片本体设置合适的厚度,可有效遮挡电解液,水汽,灰尘等异物。

在一些实施例的端盖组件中,端盖包括贴片安装槽,保护贴片位于贴片安装槽内。

将保护贴片安装于端盖211上的贴片安装槽内,利于保护贴片准确定位,快速组装,也利于防止保护贴片脱落。

本公开第二方面提供一种电池,电池包括本公开第一方面的端盖组件。本公开的电池具有本公开的端盖组件所具有的优点。

本公开第三方面提供一种用电设备,其中,用电设备包括本公开第二方面的电池,电池用于为用电设备提供电力。本公开的用电设备具有本公开的端盖组件及电池所具有的优点。

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本公开一实施例的作为用电设备的车辆的结构示意图。

图2为本公开一实施例的作为用电设备的车辆的底部结构示意图。

图3为本公开一实施例的电池的结构示意图。

图4为本公开一实施例的电池中电池单体的分解结构示意图。

图5为本公开一实施例的电池单体的端盖组件的结构示意图。

图6为图5的A-A向剖视结构示意图。

图7为图6的B部放大结构示意图。

图8为图5所示实施例的端盖组件的端盖的结构示意图。

图9为图8的C-C向剖视结构示意图。

图10为图9的D部放大结构示意图。

图11为图5的端盖组件中透气阀的保护贴片的一个方向的结构示意图。

图12为图11所示的保护贴片的另一个方向的结构示意图。

图13为本公开一实施例的电池单体的端盖组件的结构示意图。

图14为图13的E-E向剖视结构示意图。

图15为图14的F部放大结构示意图。

图16为图13所示实施例的端盖组件的端盖的结构示意图。

图17为图16的G-G向剖视结构示意图。

图18为图17的H部放大结构示意图。

图19为本公开一实施例的电池单体的端盖组件的结构示意图。

图20为图19的I-I向剖视结构示意图。

图21为图19所示实施例的端盖组件的端盖的结构示意图。

图22为图21的J-J向剖视结构示意图。

图23为图19的端盖组件中透气阀的保护贴片的一个方向的结构示意图。

图24为图23所示的保护贴片的另一个方向的结构示意图。

图25为本公开一实施例的电池单体的端盖组件的结构示意图。

图26为图25的K-K向剖视结构示意图。

图27为图25所示实施例的端盖组件的端盖的结构示意图。

图28为图16的M-M向剖视结构示意图。

图29为本公开一实施例的电池单体的端盖组件的端盖的局部结构 示意图。

在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理,但不能用来限制本公开的范围,即本公开不限于所描述的实施例。

在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本公开的具体结构进行限定。在本公开的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

为解决电池及电池单体中的焊接工艺中产生的焊渣、注液喷液等异物都会污染透气阀,影响透气效果的技术问题,本公开实施例提供一种对透气阀进行有效防护的端盖组件。进一步地,本公开实施例还提供一种具有该端盖组件的电池以及一种具有该电池的用电设备。

本公开实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备,电池被配置为对用电设备提供电能。用电设备可以为但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具 包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

本公开实施例的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池可以包括三个层次:电池单体、电池模块和电池包。

电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合。

电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。

电池包则是装入如电动汽车等大功率用电设备的电池系统的最终状态。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体一般由箱壳和箱盖组成。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理系统(Battery Management System,BMS)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。这一改进使得电池系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。

为了方便说明,以下以本公开一些实施例的一种用电设备—车辆D为例进行说明。

请参照图1和图2。图1为本公开一些实施例提供的车辆D的结构示意图。车辆D可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆D的内部设置有电池B,电池B可以设置在车辆D的底部或头部或尾部。电池B可以用于车辆D的供电,例如,可以作为车辆D的操作电源。

图2示出了图1所示车辆的底部结构。电池B可以设置于车辆D的底盘CH上。车辆D还可以包括控制器CON和马达M,电池B用于为马达M 以及车辆D中其它部件的工作提供电能,控制器CON用来控制马达M工作,例如,用于车辆D的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本公开一些实施例中,电池B不仅可以作为车辆D的操作电源,还可以作为车辆D的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆D提供驱动动力。

请参照图3,图3为本公开一些实施例提供的电池B的爆炸图。

电池B包括箱体1和容纳于箱体1内的电池单体20。其中,箱体1包括箱壳11和扣合于箱壳11上的箱盖12,箱体1用于为电池单体20提供容纳空间。以上实施例中,箱体1整体为长方体,在未图示的实施例中,箱体1也可以为其它形状,如圆柱体。

在电池B中,电池单体20是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联。混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体1内。

如图3所示,电池B可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池组2。电池组2可以形成电池模块的形式。多个电池组2再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体1内。电池B还可以包括其他结构,例如,该电池B还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。

电池单体可以包括锂离子电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,也可以是一次电池或者二次电池等,本公开实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本公开实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本公开实施例对此也不限定。

电池单体主要包括电极组件、壳体和端盖组件,电极组件通过端盖组件的端盖封装于壳体内。电极组件的数量例如为1个、2个或更多个。

电极组件设置于壳体的内部。电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本公开实 施例并不限于此。

壳体是用于提供容纳空间以将电极组件、电解液以及其他部件容纳于其内的部件。壳体可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体的形状可以根据电极组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体的材质可以选择铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等材料。

端盖是指盖合于壳体的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体。可选地,端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件电连接,以用于输出或输入电池单体的电能。在一些实施例中,端盖上还可以设置有用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本公开实施例对此不作限制。

壳体和端盖可以是独立的部件,壳体上设置有开口,通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体的内部环境。不限地,也可以使端盖和壳体一体化,具体地,端盖和壳体可以在将其他部件装入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体的内部时,再使端盖盖合壳体,并将壳体和端盖封装为一体。

端盖组件可以包括泄压机构。泄压机构是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。泄压机构例如为防爆阀,防爆阀通常设在电池单体的端盖上,防爆阀例如可以为端盖的平板面的一部分,也可以与端盖的平板面焊接。

端盖组件还可以包括透气阀,透气阀具备防水、透气、防油、防灰的功能,在起到防护作用的同时,平衡电池箱内外部压力,保护内部元器件。透气阀是通过注塑、焊接、粘结、热熔等工艺手段将透气膜与阀体结合在一起形成的一种可装配、可拆卸的防护组件。电池单体的壳体内外气 体在压差的作用下,通过透气阀的气体通道,穿过透气膜,进行气体补偿,保持电池箱内外气体压力平衡。透气膜是透气阀的核心组成部分,透气膜例如可以选用膨体聚四氟乙烯(expended polytetrafluoroethy,E-PTFE)。透气阀按照透气膜与阀体的连接形式可分为注塑型、焊接型、过盈配合型以及粘结型,按照气体流动方向可分为单向型和双向型,按照安装连接方式不同主要分为螺纹型、压入型、卡扣型和纽扣型等,本公开实施例对此均不作限制。

在一些实施例的电池单体中,在端盖的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体内的电连接部件与端盖,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件例如可以为绝缘板,可以由塑料、橡胶等材料制造。

如图4所示,在本公开一些实施例中,电池单体20包括端盖组件21、壳体25、第一电极组件241、第二电极组件242、第一连接片22和第一连接片23。第一连接片22连接第一电极组件241和第二电极组件242的正极极耳和端盖组件21的端盖211上的第一电极端子212,第一连接片23连接第一电极组件241和第二电极组件242的负极极耳和端盖组件21的端盖211上的第二电极端子213。

如图4所示,端盖组件21包括端盖211、第一电极端子212、第二电极端子213、防爆阀214、透气阀215和绝缘板216。端盖211用于与壳体25配合以将第一电极组件241和第二电极组件242封装于端盖211和壳体25形成的密闭空间内。第一电极端子212为正极端子,通过第一连接片22与第一电极组件241和第二电极组件242的正极极耳电连接;第二电极端子213为负极端子,通过第一连接片23与第一电极组件241和第二电极组件242的负极极耳电连接。绝缘板216布置于端盖211与第一连接片22和第一连接片23之间,用于实现端盖211与第一连接片22、第一连接片23以及第一电极组件241和第二电极组件242之间的绝缘。

如图5至图29所示,本公开实施例提供的端盖组件21用于电池,包括端盖211和安装于端盖211上的透气阀215。端盖211具有用于朝向电池的内部的第一侧和与第一侧相对的第二侧,并包括连通第一侧和第二侧的第一通道2113。透气阀215包括包括与第一通道2113气体连通的透 气膜2152。透气膜2152包括朝向端盖211的第二侧敞开的透气部2152A。透气阀215还包括保护贴片217,保护贴片217设置于端盖211的第二侧并覆盖透气部2152A。

根据本公开实施例的端盖组件21,由于设置保护贴片217,保护贴片217覆盖透气膜2152的朝向端盖211的第二侧敞开的透气部2152A,利于防止焊渣或电解液污染透气膜2152,因此,该端盖组件21中透气阀215的透气膜2152能得到保护贴片217的保护,改善透气阀215的透气效果,使透气阀更好地实现其平衡电池单体的内外部压力,保护内部元器件的功能。

如图5至图10、图13至图22、图25至图29所示,在一些实施例的端盖组件中,保护贴片217与端盖211之间具有与透气膜2152气体连通的第二通道。

由于保护贴片217与端盖211之间具有与透气膜2152气体连通的第二通道,第二通道可以使通过透气阀215的透气膜217的气流顺畅进出电池单体20。

如图6至图10、图14至图18、图20和图22、图26和图28所示,在一些实施例的端盖组件21中,端盖211包括透气阀安装槽2112,透气阀位于透气阀安装槽2112内,第一通道2113设置于透气阀安装槽2112的底壁上,第二通道与透气阀安装槽2112连通,其中,透气阀安装槽2112的开口设置于端盖211的第一侧,或者透气阀安装槽2112的开口设置于端盖211的第二侧。

通过阀板2151安装透气膜2152,利于对透气膜2152形成防护和支撑,减少因在端盖211上设置第一通道2113引起的不利影响。将透气阀的阀板2151和透气膜2152设置于透气阀安装槽2112内,使透气阀在不影响透气阀透气的情况下,其安装尽量不占用端盖211的厚度,利于减低端盖组件21和电池的整体高度。

阀板2151例如由铝板制作。透气膜2152可以通过多种固定方式与阀板2151固定,例如,透气膜2152与阀板2151可以通过化学键连接。阀板2151可以通过多种安装方式安装于端盖211上,例如通过激光焊与 端盖211固定连接。

如图6、图7、图14、图15、图20、图26所示,在一些实施例的端盖组件21中,透气阀还包括阀板2151,阀板2151安装于端盖211上,并具有贯通阀板2151的两个侧面的第三通道2151A,透气膜2152固定于阀板2151上并覆盖第三通道2151A。如图6至图10、图14至图18、图20和图22、图26和图28所示,透气阀安装槽2112为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段2112A和第二槽段2112B。第一槽段2112A靠近透气阀安装槽2112的底壁,透气膜2152位于第一槽段2112A内且与底壁具有间隙。第二槽段2112B与第一槽段2112A连接且在连接处形成台阶面2112C,阀板2151位于第二槽段2112B内,并与台阶面2112C抵靠。

以上设置利于透气膜2152与第一通道2113和第三通道2151A保持流体连通,利于透气膜2152稳定地实现其平衡电池单体内外压力的作用。

在一些实施例的端盖组件21中,第一槽段2112A的高度H1比透气膜2152的厚度大0.1-0.5mm;和/或第二槽段2112B的高度H2与阀板2151的厚度相等或比阀板2151的厚度大0.5mm以内。

合理设置第一槽段2112A的高度H1与透气膜2152的厚度的关系,利于维持透气膜2152与第一通道2113之间保持畅通。合理设置第二槽段2112B的高度H2与阀板2151的厚度的关系,利于减少透气阀215占用端板211的厚度以外的额外空间,同时利于减少因加工透气阀安装槽2112对端板211产生的不利影响。

如图6至图10、图14至图18、图20和图22、图26和图28所示,在一些实施例的端盖组件21中,端盖211包括端盖主体2111,透气阀安装槽2112设置于端盖主体2111上,其中,端盖211还包括:凸台2114,设置于端盖主体2111上并朝向端盖211的第二侧凸出,第二通道包括设置于凸台2114上的连通槽2115或连通孔;和/或通气槽2116,通气槽2116设置于端盖主体2111上,位于端盖211的第二侧并与透气阀安装槽2112连通,第二通道包括通气槽2116。

设置凸台2114并在凸台2114上设置连通槽2115或连通孔作为 第二通道的至少一部分,或设置通气槽2116作为第二通道的至少一部分,利于通过简单的结构和加工方式实现第二通道,维持透气膜2152的透气功能不受保护贴片217的影响。

凸台2114上可以开单个或多个连通槽,连通槽的延伸方向和截面形状不限,例如,截面形状可以为圆形、方形、三角形、多边形等;凸台2114上也可以开设一个或多个连通孔,连通孔的延伸方向和截面形状不限,例如,截面形状可为圆形、方形、三角形、多边形等。凸台2114上也可以同时设置连通槽和连通孔。连通槽或连通孔的位置可以根据保护贴片217周围的环境合理设置,连通槽或连通孔的数量和尺寸可以根据第二通道所需的流通面积合理设置。

在一些实施例的端盖组件21中,凸台2114的高度H3为0.1-0.5mm;和/或凸台2114位于透气阀安装槽2112的外侧且凸台2114的靠近透气阀安装槽2112的边缘与透气阀安装槽2112的边缘的距离L1为0.5-3mm。

合理设置凸台2114的高度H3利于在尽量减少透气阀215占用的高度的同时,保持电池单体内外气流通过透气阀215时通畅流动。合理设置凸台2114与透气阀安装槽2112的相对位置,便于组装、维护透气阀时操作方便,例如为安装阀板时进行激光焊接留出操作空间。

在一些实施例的端盖组件21中,通气槽2116的深度H4为0.05-0.3mm;和/或通气槽2116的位于保护贴片217的外侧的边缘与保护贴片217的边缘的距离L2为0.1-0.5mm。

合理设置通气槽2116的深度及其与保护贴片217的距离,利于保持电池单体内外气流通过透气阀215时通畅流动。

如图11和图12、图23和图24所示,在一些实施例的端盖组件21中,保护贴片217包括覆盖透气部2152A的贴片本体2171和固定胶层2172,固定胶层2172设置于贴片本体2171的朝向端盖211的一侧,贴片本体2171通过固定胶层2172贴覆于端盖211的第二侧。

保护贴片217设置贴片本体2171和固定胶层2172,通过固定胶层2172固定连接贴片本体2171,利于保护贴片217快速、牢固安装。

在一些实施例的端盖组件21中,固定胶层2172附着于贴片本体2171的部分区域,其中,贴片本体2171的未附着固定胶层2172的区域为透明的;和/或贴片本体2171的附着固定胶层2172的区域和/或固定胶层2172为彩色的。

贴片本体2171的未附着固定胶层2172的区域为透明的,利于观察透气阀215朝向端盖组件21的第二侧的表面是否存在异物,便于及时发现透气阀215的问题。贴片本体2171的附着固定胶层2172的区域和/或固定胶层2172为彩色的,例如可以为红色的、绿色的、蓝色的、黃色的等,利于快速识别端盖组件21上是否设置了保护贴片217,防止漏贴引起透气膜217未得到防护。

如图11和图12、图23和图24所示,在一些实施例的端盖组件21中,固定胶层2172位于贴片本体2171的边缘;和/或固定胶层2172避让第二通道。

将固定胶层2172位于贴片本体2171的边缘可以在不影响粘贴效果的情况下减少固定胶使用,固定胶层2172避让第二通道,利于防止灰尘粘贴聚集于第二通道所在位置,从而利于保持第二通道通畅。

在一些实施例的端盖组件21中,保护贴片217包括覆盖透气部2152A的贴片本体2171,贴片本体2171由聚对苯二甲酸乙二醇酯polyethylene glycol terephthalate,PET制作;和/或,贴片本体2171的厚度为0.1-0.2mm。

采用聚对苯二甲酸乙二醇酯制作贴片本体2171和/或为贴片本体2171设置合适的厚度,可有效遮挡电解液,水汽,灰尘等异物。

如图29所示,在一些实施例的端盖组件21中,端盖211包括贴片安装槽2117,保护贴片217位于贴片安装槽2117内。

将保护贴片217安装于端盖211上的贴片安装槽2117内,利于保护贴片217准确定位,快速组装,也利于防止保护贴片217脱落。

本公开实施例的电池包括本公开实施例的端盖组件21。本公开的电池具有本公开的端盖组件21所具有的优点。

本公开实施例的用电设备包括本公开实施例的电池,电池用于为 用电设备提供电力。本公开的用电设备具有本公开的端盖组件21及电池所具有的优点。

以下结合图5至图29对本公开一些实施例的端盖组件进行更详细的说明。本公开实施例的电池包括本公开实施例的端盖组件,本公开实施例的用电设备包括本公开实施例的电池,以下对于电池和用电设备不再进行详述。

如图5至图12所示的实施例中,端盖组件21包括端盖211、第一电极端子212、第二电极端子213、防爆阀214、透气阀215和绝缘板216。第一电极端子212、第二电极端子213、防爆阀214、透气阀215和绝缘板216均安装于端盖211上。

端盖211具有用于朝向电池的内部的第一侧(对应于图6的下侧)和与第一侧相对的第二侧(对应于图6的上侧),并包括连通第一侧和第二侧的第一通道2113。第一通道2113为开设在端盖211的端盖主体2111上的贯通孔。

透气阀215包括透气阀,透气阀包括安装于端盖主体2111上的阀板2151和安装于阀板2151上的与第一通道2113气体连通的透气膜2152。

阀板2151由铝板制成,其上设置有第三通道2151A。第三通道2151A为连通阀板2151两侧的通孔。通孔的形状、数量和大小可以根据通气需求设置。阀板2151通过激光焊的方式固定于端盖主体2111上。

透气膜通过化学键方式结合于阀板2151的一侧,且透气膜2152覆盖阀板2151的第三通道2151A,以确保流过第三通道2151A的气流均通过透气膜2152。

如图7所示,本实施例中,透气膜2152位于阀板2151的第一侧(对应于图7的下侧),但透气膜2152的覆盖第三通道2151A的区域朝向端盖211的第二侧(对应于图7的上侧)敞开,形成透气部2152A。

如图5至图7所示,保护贴片217固定于端盖211的第二侧。保护贴片217包括贴片本体2171,贴片本体2171覆盖了透气膜2152的朝向端盖211的第二侧敞开的透气部2152A。贴片本体2171由PET制作,厚度 为0.2mm。

为防止设置保护贴片217影响透气阀215的正常工作,在贴片本体2171与端盖211之间设有与透气膜2152气体连通的第二通道。

如图6至图10所示,端盖211包括端盖主体2111和设置于端盖主体2111上并朝向端盖211的第二侧凸出的凸台2114。在端盖主体2111上设置了透气阀安装槽2112。透气阀215的透气阀安装于透气阀安装槽2112内。第一通道2113设置于透气阀安装槽2112的底壁上,设置于保护贴片217和端盖211之间的第二通道与透气阀安装槽2112连通以保证透气阀215平衡电池单体20的内外气压。透气阀安装槽2112的开口设置于端盖211的第一侧。

如图6至图10所示,透气阀安装槽2112为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段2112A和第二槽段2112B。第一槽段2112A靠近透气阀安装槽2112的底壁,透气膜2152位于第一槽段2112A内且与底壁具有间隙,以保证从第一通道2113进出电池单体20的气流顺利通过透气膜2152。第二槽段2112B与第一槽段2112A连接且在连接处形成台阶面2112C,阀板2151位于第二槽段2112B内,并与台阶面2112C抵靠。阀板2151与台阶面2112C之间通过激光焊方式固定连接。

为保持透气膜2152与第一通道2113之间的气体畅通流动,第一槽段2112A的高度H1比透气膜2152的厚度大0.3mm;为保持透气膜2152与第二通道之间的气流畅通流动,第二槽段2112B的高度H2比阀板2151的厚度大0.1mm。

凸台2114位于透气阀安装槽2112的外侧。凸台2114的沿端盖211的长度方向(对应于图5至图10的左右方向)相对的两侧各自设置一个截面为矩形的连通槽2115。每个连通槽2115的高度与凸台2114的高度等高。两个连通槽2115作为第二通道,保证进出透气阀215的气流流动顺畅。凸台2114的高度H3为0.3mm。凸台2114的靠近透气阀安装槽2112的边缘与透气阀安装槽2112的边缘的距离L1为2mm。

如图11和图12所示,保护贴片217还包括固定胶层2172,固定胶层2172设置于贴片本体2171的朝向端盖211的一侧,贴片本体2171 通过固定胶层2172贴覆于端盖211的第二侧。固定胶层2172附着于贴片本体2171的部分区域。贴片本体2171的未附着固定胶层2172的区域为透明的。固定胶层2172为绿色的。

如图11和图12所示,本实施例中,固定胶层2172位于贴片本体2171的边缘,并与凸台2114上未开设连通槽2115的位置对应,从而实现固定胶层2172避让第二通道。透气阀215的阀板2151、透气膜2152和保护贴片217均为沿端盖211的宽度方向(对应于图5的上下方向)延伸的长圆形。如图8所示,凸台2114上未开设连通槽2115的部分在端盖上的形成一对开口相对、间隔设置的U字形形状。相应地,固定胶层2172在贴片本体2171的边缘,也形成一对开口相对、间隔设置的U字形形状。将保护贴片217盖于凸台2114上方,固定胶层2172与凸台2114位置相对并贴合在一起,从而将保护贴片217固定于端盖211的第二侧。

如图13至图18所示的实施例中,与图5至图12所示实施例不同的是,保护贴片217的安装方式和第二通道的设置方式不同。

如图13至图18所示,端盖211的端盖本体2111的第二侧设置保护贴片217的位置未设置凸台,保护贴片217直接附着于端盖本体2111的第二侧的表面上。第二通道包括设置于端盖本体2111的第二侧并与透气阀安装槽2112连通的通气槽2116。为保持透气阀215的气流通畅,通气槽2116的深度H4为0.2mm;通气槽2116的位于保护贴片217的外侧的边缘与保护贴片217的边缘的距离L2为0.4mm;第二槽段2112B的高度H2比阀板2151的厚度大0.3mm。

通气槽2116为两个相对设置的矩形槽。在未图示的实施例中,通气槽可以为其它形状如具有弧形截面、梯形截面、三角形截面等,也可以为其它数量,例如为单个、三个、或四个以上等。通气槽的尺寸、形状和数量可以根据第二通道的通流面积合理设置。通气槽的设置位置可以根据保护贴片周围的环境合理设置。

以上仅就图13至图18所示实施例与图5至图12所示实施例的不同之处进行了说明,本实施例未说明的部分,均可参考图5至图12所示实施例的相关内容,在此不再重复描述。

如图19至图24所示,与图5至图12所示实施例不同的是,透气阀安装槽2112的设置位置不同。

如图19至图22所示,本实施例中,透气阀安装槽2112的开口朝向端盖211的第一侧。透气膜2152的朝向端盖211的第二侧敞开的透气部2152A位于第三通道2113的开孔区域内。在端盖211的第二侧围绕第三通道2113的在端盖211第二侧的端口设置凸台2114,在凸台2114上设置两个连通槽2116作为第二通道。

如图23和图24所示,固定胶层2172位于贴片本体2171的边缘,并与凸台2114上未开设连通槽2115的位置对应,从而实现固定胶层2172避让第二通道。透气阀215的阀板2151、透气膜2152均为沿端盖211的宽度方向(对应于图5的上下方向)延伸的长圆形。第三通道2113为设置于端盖本体2111上的圆孔,凸台2114环绕第三通道2113的端口设置,未开设连通槽2115的部分为两段间隔、相对的弓形形状。保护贴片217为圆形。与凸台2114相应地,固定胶层2172在贴片本体2171的边缘,也形成一对开口间隔、相对的弓形形状。将保护贴片217盖于凸台2114上方,固定胶层2172与凸台2114位置相对并贴合在一起,从而将保护贴片217固定于端盖211的第二侧。

以上仅就图19至图24所示实施例与图5至图12所示实施例的不同之处进行了说明,本实施例未说明的部分,均可参考图5至图12所示实施例的相关内容,在此不再重复描述。

如图25至图28所示,与图19至图24所示实施例不同的是,端盖211的端盖本体2111的第二侧设置保护贴片217的位置未设置凸台,保护贴片217直接附着于端盖本体2111的第二侧表面上。第二通道包括设置于端盖本体2111的第二侧并与透气阀安装槽2112连通的通气槽2116。为保持透气阀215的气流通畅,通气槽2116的深度H4为0.3mm;通气槽2116的位于保护贴片217的外侧的边缘与保护贴片217的边缘的距离L2为0.5mm。第二槽段2112B的高度H2比阀板2151的厚度大0.1mm。

本实施例中,通气槽2116为两个相对设置的矩形槽。在未图示 的实施例中,通气槽可以为其它形状如具有弧形截面、梯形截面、三角形截面等,也可以为其它数量,例如为单个、三个、或四个以上等。通气槽的尺寸、形状和数量可以根据第二通道的通流面积合理设置。通气槽的设置位置可以根据保护贴片周围的环境合理设置。

以上仅就图25至图28所示实施例与图19至图24所示实施例的不同之处进行了说明,本实施例未说明的部分,均可参考图5至图12及图19至图24所示实施例的相关内容,在此不再重复描述。

如图29所示,与图13至图18所示实施例不同的是,端盖本体2111上还设置了贴片安装槽2117,保护贴片217位于贴片安装槽2117内。将保护贴片217安装于端盖211上的贴片安装槽2117内,利于保护贴片217准确定位,快速组装,也利于防止保护贴片217脱落。

以上仅就图29所示实施例与图13至图18所示实施例的不同之处进行了说明,本实施例未说明的部分,均可参考图5至图12及图13至图18所示实施例的相关内容,在此不再重复描述。

虽然已经参考优选实施例对本公开进行了描述,但在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本公开并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术分类

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