端盖、电池和储能装置制造方法及图纸

技术编号:39946123 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-08 22:56
本申请提供一种端盖、电池和储能装置。该端盖包括:端盖本体和设于端盖本体上的防爆部,端盖本体与防爆部为一体式结构,端盖本体包括第一表面,防爆部包括防爆本体和凸部,沿端盖本体的厚度方向,防爆本体相对于第一表面凹陷设置,凸部至少部分凸设于第一表面,凸部环绕设置于防爆本体的外周并与防爆本体连接,防爆本体设有薄弱部,沿端盖本体的厚度方向,薄弱部相对于防爆本体凹陷设置,薄弱部的厚度小于防爆本体的厚度。本申请提供的端盖可以解决现有技术中防爆阀的薄弱部受焊接热量的影响容易发生收缩变形甚至熔断,导致防爆阀失效,极大地影响了电池的安全性能和使用可靠性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种端盖、电池和储能装置


技术介绍

1、可充放电电池由于具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和储存时间长等优点,在电动汽车、移动设备、电动工具、军事装备、航空航天等领域有着广泛的应用。

2、防爆阀是电池端盖组件重要的泄压结构件。防爆阀上通常设有薄弱部,当电池内部气压超过阈值时,防爆阀会从薄弱部处破裂,及时排出气体,避免电池爆炸。而现有的防爆阀通常通过激光焊接与端盖连接,防爆阀的薄弱部受焊接热量的影响容易发生收缩变形甚至熔断,导致防爆阀失效,极大地影响了电池的安全性能和使用可靠性。


技术实现思路

1、本申请提供一种端盖、电池和储能装置,以解决现有技术中防爆阀的薄弱部受焊接热量的影响容易发生收缩变形甚至熔断,导致防爆阀失效,极大地影响了电池的安全性能和使用可靠性的技术问题。

2、为解决以上问题,第一方面,本申请提供一种端盖,包括:端盖本体和设于端盖本体上的防爆部,端盖本体与防爆部为一体式结构,端盖本体包括第一表面,防爆部包括防爆本体和凸部,沿端盖本体的厚度方向,防爆本体相对于第一表面凹陷设置,凸部部分凸设于第一表面,凸部环绕设置于防爆本体的外周并与防爆本体连接,防爆本体设有薄弱部,沿端盖本体的厚度方向,所述薄弱部为所述防爆本体向内凹陷形成,薄弱部的厚度小于防爆本体的厚度。

3、示例性地,防爆部与端盖本体为端盖原料通过冷镦工艺形成的一体式结构。

4、可以理解地,防爆部与端盖本体为端盖原料形成的一体式结构。现有的防爆阀与端盖通常为分体式结构并通过激光焊接。相比于现有技术,通过设置防爆部与端盖本体为一体式结构,可以减少焊接工序以及避免薄弱部受到焊接能量的影响发生收缩变形甚至熔断的现象,避免防爆部失效,进而有效保证防爆部的结构稳定性和使用可靠性。通过设置薄弱部的厚度小于防爆本体的厚度,可以保证电池内部达到一定压力阈值时,电池内的气体可以从薄弱部冲出破裂,及时排出气体,避免电池爆炸,保证防爆部开阀的灵敏性。

5、一种可能的实施方式中,薄弱部包括爆破部和多个延伸部,多个延伸部的延伸方向相交设置,爆破部位于多个延伸部的相交处并连接多个延伸部,所述爆破部的厚度小于或者等于所述延伸部的最小厚度,所述延伸部的最小厚度为所述延伸部与所述爆破部的连接处。

6、可以理解地,爆破部的厚度小于或者等于延伸部的厚度,且爆破部的厚度为薄弱部中的最小厚度。通过设置爆破部的厚度最小,可以保证电池内部达到一定压力阈值时,电池内的气体可以从最薄的爆破部冲出破裂,及时排出气体,避免电池爆炸,保证防爆部开阀的灵敏性。

7、一种可能的实施方式中,每个延伸部包括相对设置的第一端和第二端,第一端与爆破部连接,第二端远离第一端并与防爆本体的外周缘间隔设置,第一端的厚度等于爆破部的厚度,第一端的厚度小于第二端的厚度。

8、可以理解地,通过设置第一端的厚度与爆破部的厚度相等,可以保证爆破部与延伸部的连接连贯性,当电池内达到一定压力从爆破部爆破形成初始破裂口后,该破裂口可以沿着爆破部与延伸部的连接处继续延伸破裂,有效降低破裂口继续增大的阻力,保证破裂口在短时间内达到一定的开口大小并及时将气体排出,保证防爆部开阀的及时性,从而提升电池的安全性能和使用可靠性。通过设置第二端的厚度较大,可以使防爆本体在薄弱部形成排出气体的爆破口,但又不至于完全脱离防爆本体造成飞溅等现象的发生,保证电池的安全性能和使用可靠性。

9、一种可能的实施方式中,每一所述延伸部的顶壁均相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面凹陷设置,所述薄弱部还包括多个侧壁,每一所述侧壁的一端与一个所述延伸部的顶壁连接,每一所述侧壁的另一端与所述防爆本体靠近所述第一表面的表面连接,每一所述侧壁和每一所述延伸部的顶壁均呈钝角设置,连接于同一所述延伸部的两个所述侧壁的延伸方向相交;

10、沿所述第二端朝向所述第一端的方向,所述延伸部厚度逐渐减小,所述延伸部的顶壁与所述侧壁之间的夹角逐渐增大。

11、可以理解地,通过设置延伸部的底壁和侧壁之间的夹角为钝角,可以降低底壁和侧壁之间的连接强度,当电池内达到一定压力从爆破部破裂后,破裂口可以沿着爆破部朝向延伸部的方向继续延伸破裂,降低破裂口继续增大的阻力。通过设置延伸部位于第一端处的底壁与侧壁之间的夹角最大,可以降低第一端破裂的阻力,更有利于爆破部形成的初始破裂口继续增大,并在短时间内往第二端延伸和继续破裂,从而保证防爆部开阀的及时性。通过设置延伸部位于第二端处的底壁与侧壁之间的夹角最小,可以提高第二端与防爆本体的连接强度,可以是防爆本体在薄弱部形成较大的排气口,但又不至于完全脱离防爆本体造成飞溅等现象的发生,更好地保证电池的安全性能和使用可靠性。

12、一种可能的实施方式中,每一所述延伸部的顶壁和连接于同一所述延伸部的两个所述侧壁围合形成一个刻痕槽,多个所述刻痕槽相互连通,所述防爆本体靠近所述第一表面的表面还凹设有多个导向槽,多个所述导向槽与多个所述刻痕槽间隔设置,每个所述导向槽相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面的凹陷深度,小于所述薄弱部相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面的凹陷深度;

13、每个所述导向槽均位于相邻两个所述刻痕槽之间,每个所述导向槽的延伸方向与相邻两个所述刻痕槽均相交,每个所述导向槽的长度小于相邻两个所述刻痕槽中两个远离所述爆破部的端部之间的最短距离。

14、可以理解地,通过设置导向槽,当电池内达到一定气压时,爆破部优先爆破并沿延伸部继续破裂,防爆本体在位于相邻两个延伸部的防爆本体部分在气压的作用下被掀开,导向槽可以对防爆本体在位于相邻两个延伸部的防爆本体部分起到翻转导向作用,降低该部分被掀开的阻力,保证防爆部在短时间内即可达到一定的排气开口大小,避免被掀开翻转的防爆本体部分对排气开口造成一定的遮挡,以及防止其在气压的作用下完全脱离防爆部造成飞溅现象,从而有效地保证了防爆部的泄压面积和安全性能。通过设置导向槽的厚度大于薄弱部的厚度但略小于防爆本体的厚度,且导向槽与延伸部通过防爆本体间隔设置,既可以保证导向槽的翻转导向作用进而保证泄压面积,又可以保证导向槽处于防爆本体的连接强度,避免破裂口之间延伸至导向槽处使得相邻两个延伸部和导向槽之间的防爆本体容易发生完全脱离防爆部造成飞溅现象,从而有效的保证防爆部的使用可靠性和安全性能。通过设置导向槽的延伸方向与相邻两个延伸部均相交,相邻两个延伸部的第二端与防爆本体外周缘的最短距离小于导向槽与防爆本体外周缘的最短距离。在破裂口在延伸部继续增大和延伸时,导向槽的延伸方向上有延伸部的破裂处,更有利于降低导向槽对相邻两个延伸部的防爆本体部分翻转导向受到的阻力,进一步保证防爆部在短时间内即可达到一定的排气开口大小,保证防爆部泄压的及时性和使用可靠性。

15、一种可能的实施方式中,导向槽到防爆本体的外周缘的最短距离小于导向槽到爆破部的最短距离。

16、可以理解地,通过设置导向槽到防爆本体的外周缘的最短距离小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种端盖,其特征在于,包括:端盖本体和设于所述端盖本体上的防爆部,所述端盖本体与所述防爆部为一体式结构,所述端盖本体包括第一表面,所述防爆部包括防爆本体和凸部,沿所述端盖本体的厚度方向,所述防爆本体相对于所述第一表面凹陷设置,所述凸部部分凸设于所述第一表面,所述凸部环绕设置于所述防爆本体的外周并与所述防爆本体连接,所述防爆本体设有薄弱部,沿所述端盖本体的厚度方向,所述薄弱部为所述防爆本体向内凹陷形成,所述薄弱部的厚度小于所述防爆本体的厚度。

2.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述薄弱部包括爆破部和多个延伸部,多个所述延伸部的延伸方向相交设置,所述爆破部位于多个所述延伸部的相交处并连接多个所述延伸部,所述爆破部的厚度小于或者等于所述延伸部的最小厚度,所述延伸部的最小厚度为所述延伸部与所述爆破部的连接处。

3.根据权利要求2所述的端盖,其特征在于,每个所述延伸部包括相对设置的第一端和第二端,所述第一端与所述爆破部连接,所述第二端远离所述第一端并与防爆本体的外周缘间隔设置,所述第一端的厚度等于所述爆破部的厚度,所述第一端的厚度小于所述第二端的厚度。</p>

4.根据权利要求3所述的端盖,其特征在于,每一所述延伸部的顶壁均相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面凹陷设置,所述薄弱部还包括多个侧壁,每一所述侧壁的一端与一个所述延伸部的顶壁连接,每一所述侧壁的另一端与所述防爆本体靠近所述第一表面的表面连接,每一所述侧壁和每一所述延伸部的顶壁均呈钝角设置,连接于同一所述延伸部的两个所述侧壁的延伸方向相交;

5.根据权利要求4所述的端盖,其特征在于,每一所述延伸部的顶壁和连接于同一所述延伸部的两个所述侧壁围合形成一个刻痕槽,多个所述刻痕槽相互连通,所述防爆本体靠近所述第一表面的表面还凹设有多个导向槽,多个所述导向槽与多个所述刻痕槽间隔设置,每个所述导向槽相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面的凹陷深度,小于所述薄弱部相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面的凹陷深度;

6.根据权利要求5所述的端盖,其特征在于,所述导向槽到所述防爆本体的外周缘的最短距离小于所述导向槽到所述爆破部的最短距离。

7.根据权利要求2或3所述的端盖,其特征在于,所述延伸部包括直线段和弯折段,所述直线段的一端与所述爆破部连接,所述直线段的另一端与所述弯折段弯折连接,多个所述延伸部的直线段通过多个所述爆破部相交并向外呈辐射状;

8.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述凸部包括凸部本体和设于凸部本体上的凹槽,所述凸部本体环绕设置在所述防爆本体的外周,沿所述防爆本体的厚度方向,所述凹槽由所述凸部本体远离所述防爆本体的一端向所述端盖本体凹陷,所述凹槽沿所述防爆本体的径向方向贯穿所述凸部本体,所述凹槽相对于所述凸部本体远离所述第一表面的表面的凹陷深度小于所述凸部本体相对于所述第一表面的凸出高度。

9.一种电池,其特征在于,包括外壳、电芯和权利要求1-8任一项所述的端盖,所述电芯设于所述外壳内,所述端盖与所述外壳配合密封所述电芯。

10.一种储能装置,其特征在于,包括壳体和多个权利要求9所述的电池,所述多个电池电连接,所述多个电池的电连接方式包括串联、并联中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种端盖,其特征在于,包括:端盖本体和设于所述端盖本体上的防爆部,所述端盖本体与所述防爆部为一体式结构,所述端盖本体包括第一表面,所述防爆部包括防爆本体和凸部,沿所述端盖本体的厚度方向,所述防爆本体相对于所述第一表面凹陷设置,所述凸部部分凸设于所述第一表面,所述凸部环绕设置于所述防爆本体的外周并与所述防爆本体连接,所述防爆本体设有薄弱部,沿所述端盖本体的厚度方向,所述薄弱部为所述防爆本体向内凹陷形成,所述薄弱部的厚度小于所述防爆本体的厚度。

2.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述薄弱部包括爆破部和多个延伸部,多个所述延伸部的延伸方向相交设置,所述爆破部位于多个所述延伸部的相交处并连接多个所述延伸部,所述爆破部的厚度小于或者等于所述延伸部的最小厚度,所述延伸部的最小厚度为所述延伸部与所述爆破部的连接处。

3.根据权利要求2所述的端盖,其特征在于,每个所述延伸部包括相对设置的第一端和第二端,所述第一端与所述爆破部连接,所述第二端远离所述第一端并与防爆本体的外周缘间隔设置,所述第一端的厚度等于所述爆破部的厚度,所述第一端的厚度小于所述第二端的厚度。

4.根据权利要求3所述的端盖,其特征在于,每一所述延伸部的顶壁均相对于所述防爆本体靠近所述第一表面的表面凹陷设置,所述薄弱部还包括多个侧壁,每一所述侧壁的一端与一个所述延伸部的顶壁连接,每一所述侧壁的另一端与所述防爆本体靠近所述第一表面的表面连接,每一所述侧壁和每一所述延伸部的顶壁均呈钝角设置,连接于同一所述延伸部的两个所述侧壁的延伸方向相交;

5.根据权利要求4所述的端...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖和攀李永强
申请(专利权)人:深圳海辰储能控制技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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