一种上盖组件、单体电池、电池组及储能装置制造方法及图纸

技术编号:42321839 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-14 16:02
本技术属于电池领域,具体为一种上盖组件、单体电池、电池组及储能装置。避免热失控引发的安全问题出现。上盖组件,包括上盖本体、设置在上盖本体上的泄爆口以及中空构件;中空构件的两端均为敞口,其中一端与泄爆口周边的上盖本体区域连接,另一端用于与泄爆汇流管连接;泄爆口和中空构件至少一个上,设有泄爆膜;中空构件与上盖板本体或泄爆汇流管绝缘。当构成电池组的任一单体电池发生热失控时,热失控烟气冲破泄爆膜从泄爆汇流管排出,避免热失控烟气对电池组周边人员的人身安全构成威胁的风险。另外,本技术中空构件与上盖板本体或泄爆汇流管绝缘,避免泄爆汇流管带电而引发的安全问题,可进一步提高此类电池组的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池领域,具体为一种上盖组件、单体电池、电池组及储能装置


技术介绍

1、目前,常见的电池组都是将多个单体电池串联、并联或串并联形成。

2、电池组中的各个单体电池由于机、电、热滥用以及自身的缺陷等可能会发生热失控,一旦出现热失控时没有进行有效的处理,则会造成安全事故对电池组周边人员的人身安全构成威胁。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种上盖组件、单体电池、电池组及储能装置,避免热失控引发的安全问题出现。

2、本技术的技术方案是提供一种上盖组件,包括上盖本体、设置在上盖本体上的泄爆口以及设置在上盖本体上的两个极柱;两个极柱与上盖本体绝缘;其特殊之处在于:还包括中空构件;

3、中空构件的两端均为敞口,其中一端与泄爆口周边的上盖本体区域连接,另一端用于与泄爆汇流管连接;

4、泄爆口和中空构件至少一个上,设有泄爆膜;

5、中空构件与上盖板本体或泄爆汇流管绝缘。

6、进一步地,中空构件与上盖本体可以为一体件,也可以为分体件;当为一体件时,中空构件优选与泄爆汇流管绝缘。如可以增设中空连接件,中空连接件的材料为绝缘材料,一端与中空构件相互固定套接,且二者之间保持密封,另一端用于与泄爆汇流管连接。当为分体件时,中空构件优选与上盖本体绝缘。如中空构件为注塑件,通过注塑的方式成型于上盖本体上。

7、进一步地,为了便于与具有支管的泄爆汇流管连接,可以对上盖组件和中空构件做以下改进:

8、上述中空构件另一端具有倒角,当中空构件壁厚较薄时,可以在中空构件另一端外侧一体成型与中空构件同心的第一环形板,第一环形板与中空构件另一端之间具有倒角。当中空构件具有较厚的壁厚时,可以直接在中空构件的另一端加工倒角,无需增设第一环形板。该方案中,泄爆汇流管的支管需插入中空构件,实现二者连接。

9、或,中空构件包括第一中空件和第二中空件,其中第一中空件为直管段,第二中空构件为锥管段,锥管段的大端与直管段连接,靠近小端的锥管段用于与泄爆汇流管连接。该方案中,中空构件需插入泄爆汇流管的支管,实现二者连接。

10、或,中空构件侧壁设螺纹,与设有螺纹的泄爆汇流管的支管通过螺母连接。

11、进一步地,泄爆膜设置在中空构件另一端端口,中空构件的内腔可以作为气体容纳腔,减弱产气导致的单体电池外壳鼓胀现象。

12、进一步地,极柱为柱状体,包括第一端面、第二端面和侧壁;第一端面用于与电极组件电连接;第二端面上开设用于安装换热管的通槽,或侧壁上开设用于安装换热管的通槽或通孔。

13、进一步地,通槽的开口尺寸小于通槽的最宽处。

14、本技术还提供一种单体电池,包括筒体、上盖组件、下盖组件以及电极组件;筒体、上盖组件、下盖组件围合形成单体电池外壳,电极组件位于外壳内;其特殊之处在于:上盖组件采用上述的上盖组件。

15、本技术还提供一种电池组,其特殊之处在于:包括泄爆汇流管以及多个上述的单体电池;

16、泄爆汇流管位于各个单体电池上盖组件上方,与各个单体电池的中空构件连通,以确保单体电池热失控烟气冲破泄爆膜后通过该泄爆汇流管排出。

17、本技术还提供一种储能装置,其特殊之处在于:包括pack箱以及位于pack箱内的多个上述的单体电池;

18、pack箱上设有泄爆汇流管,泄爆汇流管位于各个单体电池上盖组件上方,与各个单体电池的中空构件连通,以确保单体电池热失控烟气冲破泄爆膜后通过该泄爆汇流管排出。

19、本技术的有益效果是:

20、1、本技术对现有市售方形锂离子电池的上盖组件进行了重新设计,该上盖组件包括上盖本体、两个极柱、设置在上盖本体上的泄爆口以及设置在上盖本体上对应于泄爆口位置的中空构件;中空构件的一端与泄爆口周边的上盖本体区域连接,另一端用于与泄爆汇流管连接;其中,泄爆口和中空构件至少一个上设有泄爆膜。当构成电池组的任一单体电池发生热失控时,热失控烟气冲破泄爆膜从泄爆汇流管排出,避免热失控烟气对电池组周边人员的人身安全构成威胁的风险。另外,本技术中空构件与上盖板本体或泄爆汇流管绝缘,避免泄爆汇流管带电而引发的安全问题,可进一步提高此类电池组的安全性能。

21、2、本技术可以采用一体成型工艺,将中空构件和上盖本体加工为一体件,便于加工的同时可以确保中空构件与上盖本体的连接可靠性。

22、3、本技术将绝缘中空连接件的一端套设在中空构件(该中空构件与上盖本体一体成型)上,利用中空连接件的另一端与泄爆汇流管连接,使得中空构件与泄爆汇流管之间绝缘,相对于直接在泄爆汇流管出口端进行绝缘处理的方案,安全性较高,相对于中空构件与上盖本体分体,且与上盖本体绝缘的方案,加工工艺较为简单。

23、4、本技术中空构件还可以为注塑件,采用注塑方式,将其成型于上盖本体上,该方案中,中空构件与上盖本体绝缘,相对于中空构件与泄爆汇流管、以及直接在泄爆汇流管出口端进行绝缘处理的方案,安全性更高。

24、5、本技术在中空构件与泄爆汇流管连接的端口设置倒角,当泄爆汇流管上具有支管时,增设倒角后,可以便于各个支管插入中空构件,实现中空构件与泄爆汇流管的连接,为了确保连接部位的密封性能,可以在连接部位增设密封圈。

25、6、本技术的中空构件还可以设计为变径管,包括直管段和锥管段,锥管段的大端与直管段连接,靠近小端的锥管段用于与泄爆汇流管连接。当泄爆汇流管上具有支管时,可以便于锥管段插入对应支管,实现中空构件与泄爆汇流管的连接。当泄爆汇流管上不设有支管时,也可利用锥管段方便的插入泄爆汇流管上对应开孔,实现中空构件与泄爆汇流管的连接。为了确保连接部位的密封性能,可以在连接部位增设密封圈。

26、7、本技术还可以在中空构件的外壁设螺纹,当泄爆汇流管上具有带有螺纹的支管时,可以利用螺母连接的方式,实现中空构件与泄爆汇流管的连接。

27、8、本技术可以将泄爆膜设置在中空构件远离上盖本体的端口处,中空构件充当泄爆管的同时,还可以充当气体容纳腔,当单体电池内腔产生气体时,可以缓解产气带来的电池外壳鼓胀问题。

28、9、本技术在极柱上开设用于安装换热管的通槽或通孔,通过在通槽或通孔内安装换热管,极柱上集中的热量可从极柱传递至换热管后将热量带出。同理,待环境温度过低,单体电池可能无法正常启动时,外部温控装置还可通过换热管对各单体电池进行升温。

29、10、本技术采用断面为类u字形的通槽,类u字形通槽的开口尺寸小于通槽的最宽处,在安装换热管的过程种,在开口处通过微小变形将换热管嵌入通槽内,使得换热管的管壁与通槽槽底紧密贴合,提高换热效率。

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【技术保护点】

1.一种上盖组件,包括上盖本体(2)、设置在上盖本体(2)上的泄爆口以及设置在上盖本体(2)上的两个极柱(3);两个极柱(3)与上盖本体(2)绝缘;其特征在于:还包括中空构件(5);

2.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)与上盖本体(2)为一体件;中空构件(5)与泄爆汇流管绝缘。

3.根据权利要求2所述的上盖组件,其特征在于:还包括中空连接件(6),中空连接件(6)的材料为绝缘材料,一端与中空构件(5)相互固定套接,且二者之间保持密封,另一端用于与泄爆汇流管连接。

4.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)与上盖本体(2)为分体件;中空构件(5)与上盖本体(2)绝缘。

5.根据权利要求4所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)为注塑件,通过注塑的方式成型于上盖本体(2)上。

6.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)另一端具有倒角。

7.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)包括第一中空件和第二中空件,其中第一中空件为直管段(9),第二中空件为锥管段(10),锥管段(10)的大端与直管段(9)连接,靠近小端的锥管段(10)用于与泄爆汇流管连接。

8.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)侧壁设螺纹。

9.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:泄爆膜(4)设置在中空构件(5)另一端端口。

10.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:极柱(3)为柱状体,包括第一端面(31)、第二端面(32)和侧壁(33);第一端面(31)用于与电极组件电连接;第二端面(32)上开设用于安装换热管的通槽(34),或侧壁(33)上开设用于安装换热管的通槽(34)或通孔(36)。

11.根据权利要求10所述的上盖组件,其特征在于:通槽(34)的开口尺寸小于通槽(34)的最宽处。

12.一种单体电池,包括筒体(12)、上盖组件(1)、下盖组件(13)以及电极组件(14);筒体(12)、上盖组件(1)、下盖组件(13)围合形成单体电池外壳,电极组件(14)位于外壳内;其特征在于:上盖组件(1)采用权利要求1-11任一项所述的上盖组件(1)。

13.一种电池组,其特征在于:包括泄爆汇流管以及多个权利要求12所述的单体电池;

14.一种储能装置,其特征在于:包括pack箱以及位于pack箱内的多个权利要求12所述的单体电池;

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【技术特征摘要】

1.一种上盖组件,包括上盖本体(2)、设置在上盖本体(2)上的泄爆口以及设置在上盖本体(2)上的两个极柱(3);两个极柱(3)与上盖本体(2)绝缘;其特征在于:还包括中空构件(5);

2.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)与上盖本体(2)为一体件;中空构件(5)与泄爆汇流管绝缘。

3.根据权利要求2所述的上盖组件,其特征在于:还包括中空连接件(6),中空连接件(6)的材料为绝缘材料,一端与中空构件(5)相互固定套接,且二者之间保持密封,另一端用于与泄爆汇流管连接。

4.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)与上盖本体(2)为分体件;中空构件(5)与上盖本体(2)绝缘。

5.根据权利要求4所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)为注塑件,通过注塑的方式成型于上盖本体(2)上。

6.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)另一端具有倒角。

7.根据权利要求1所述的上盖组件,其特征在于:中空构件(5)包括第一中空件和第二中空件,其中第一中空件为直管段(9),第二中空件为锥管段(10),锥管段(10)的大端与直管段(9)连接,靠近小端的锥管段(10)用于与...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈孟奇雷政军
申请(专利权)人:双澳储能科技西安有限公司
类型:新型
国别省市:

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