发明内容
本申请提供一种极柱组件、端盖组件、储能装置及用电设备,用以解决现有端盖组件装配复杂,生产成本高的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种极柱组件,包括极柱、第一绝缘件和底板;
所述第一绝缘件设有定位孔,所述定位孔沿所述第一绝缘件的厚度方向贯穿所述第一绝缘件;
所述底板位于所述第一绝缘件厚度方向上的一侧,所述底板设有固定孔,所述固定孔沿所述底板的厚度方向贯穿所述底板,且与所述定位孔连通;
所述极柱包括柱体部和法兰部,所述法兰部连接于所述柱体部的一端,所述法兰部的周面相对于所述柱体部的周面凸出;
所述柱体部穿过所述定位孔和所述固定孔,且所述柱体部远离所述法兰部的一端与所述底板固定连接。
一种实施例中,所述极柱的周侧面与所述固定孔的孔壁面之间通过焊接固定。
一种实施例中,所述定位孔和所述固定孔均为跑道形孔,所述定位孔的孔壁面包括至少一个定位面,所述定位面为平面,所述固定孔的孔壁面包括至少一个固定面,所述固定面为平面,所述极柱的周面包括至少一个限位面,所述限位面为平面,所述限位面抵接所述定位面和所述固定面。
一种实施例中,所述极柱包括第一金属部和第二金属部,所述第一金属部由铝制成,所述第二金属部由铜制成,所述极柱为由铜铝板冲压成型的结构件。
第二方面,本申请实施例提供一种端盖组件,包括端盖、第二绝缘件和所述的极柱组件;
所述端盖设有通孔和卡持槽,所述通孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖,所述卡持槽的开口位于所述端盖背离所述第二绝缘件的表面,所述卡持槽环绕所述通孔设置,且与所述通孔连通;
所述第二绝缘件设有安装孔,所述安装孔沿所述第二绝缘件的厚度方向贯穿所述第二绝缘件;
所述极柱组件穿设于所述通孔和所述安装孔,所述第一绝缘件包括主体和卡持件,所述主体设有所述定位孔,所述卡持件固定连接于所述主体远离所述底板的一侧,所述卡持件与所述卡持槽相互卡持。
一种实施例中,所述主体夹持于所述法兰部和所述底板之间,所述卡持件与所述法兰部间隔设置。
一种实施例中,所述端盖组件还包括密封件,所述密封件套设于所述极柱组件,且夹持于所述底板和所述端盖之间,并与所述第一绝缘件间隔设置。
一种实施例中,所述卡持凸起包括外侧面、顶面和导向面,所述顶面背离所述主体设置,所述外侧面背离所述定位孔设置,所述导向面连接于所述外侧面和所述顶面之间。
一种实施例中,所述通孔包括所述限位部分和所述导向部分,所述导向部分位于所述限位部分朝向所述第二绝缘件的一侧,且与所述限位部分连通,所述导向部分的孔径沿凹陷方向逐渐减小,所述第一绝缘件经所述导向部分导入所述限位部分内。
一种实施例中,所述端盖包括第一限位部,所述第一限位部设于所述端盖朝向所述第二绝缘件的表面,且围绕所述通孔设置;
所述第二绝缘件包括第二限位部,所述第二限位部设于所述第二绝缘件朝向所述端盖的表面,且围绕所述安装孔设置,并与所述第一限位部相互限位。
一种实施例中,所述第一限位部包括多个盲孔,多个所述盲孔环绕所述通孔间隔设置;
所述第二限位部包括多个定位柱,多个所述定位柱间隔设置于所述安装孔周围;每一所述定位柱插设于一个所述盲孔。
一种实施例中,所述第一限位部包括安装槽,所述安装槽围绕设置于所述通孔周围,所述第二限位部包括凸台,所述凸台围绕设置于所述安装孔周围;所述凸台安装于所述安装槽内。
一种实施例中,所述第一限位部包括凸条,所述凸条环绕所述通孔设置,所述第二限位部包括定位槽,所述定位槽环绕所述安装孔设置;所述凸条安装于所述定位槽内。
一种实施例中,所述端盖组件还包括转接片,所述转接片设有焊接孔,所述焊接孔沿所述转接片的厚度方向贯穿所述转接片;所述转接片套设于所述底板的周缘,且与所述底板焊接。
一种实施例中,所述转接片还设有容纳槽,所述容纳槽围绕所述焊接孔设置,且与所述焊接孔间隔设置,并自所述转接片朝向所述第二绝缘件的表面向背离所述第二绝缘件的方向凹陷;
所述第二绝缘件还设有凸环,所述凸环环绕所述安装孔设置,且与所述安装孔间隔设置,并自所述第二绝缘件背离所述端盖的表面向背离所述端盖的方向凸出;
所述凸环安装于所述容纳槽。
一种实施例中,所述端盖设有泄压孔,所述泄压孔沿所述端盖的厚度方向贯穿所述端盖,且与所述通孔间隔设置;
所述端盖设有加强筋,所述加强筋凸设于所述端盖朝向所述第二绝缘件的表面,部分所述加强筋环绕设于所述端盖的周缘,部分所述加强筋沿所述端盖的宽度方向连接设于所述端盖两侧的所述加强筋,且位于所述通孔与所述泄压孔之间,并与所述通孔、所述泄压孔间隔设置。
第三方面,本申请实施例提供一种储能装置,包括壳体、电极组件和端盖组件,所述壳体具有开口,所述壳体开设有容纳腔,所述电极组件容纳于所述容纳腔,所述端盖组件安装于所述壳体一端的所述开口处。
第四方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括储能装置,所述储能装置为所述用电设备供电。
综上所述,极柱组件采用一体式结构,可以能够通用于多个型号的端盖组件,因而能够减少零部件的开发成本以及制程管控成本,从而降低储能装置的制造成本;且极柱组件通过下压卡持进行装配,大大降低了端盖组件的装配难度和成本,提高了装配的效率,也大大提升了端盖组件装配实现自动化批量连续生产的可能性。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
由于人们所需要的能源都具有很强的时间性和空间性,为了合理利用能源并提高能量的利用率,需要通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另外一种能量形式存储起来,基于未来应用需要再以特定能量形式释放出来。众所周知,要实现碳中和的大目标,目前绿色电能的产生主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源。
目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等,而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题,会造成电网不稳定,用电高峰电不够,用电低谷电太多,不稳定的电压还会对电力造成损害,因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足,引发“弃风弃光”问题,要解决这些问题须依赖储能。即将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来,在需要的时候将能量转化为电能释放出来。简单来说,储能就类似一个大型“充电宝”,在光伏、风能充足时,将电能储存起来,在需要时释放储能的电力。
以电化学储能为例,本申请的实施例提供一种储能装置,储能装置内设有一组化学电池,主要是利用化学电池内的化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化,简单说就是把风能和太阳能产生的电能存在化学电池中,在外部电能的使用达到高峰时再将存储的电量释放出来使用,或者转移给电量紧缺的地方再使用。
目前的储能(即能量存储)应用场景较为广泛,包括发电侧储能、电网侧储能、可再生能源并网储能以及用户侧储能等方面,对应的储能装置的种类包括有:
(1)应用在电网侧储能场景的大型储能集装箱,其可作为电网中优质的有功无功调节电源,实现电能在时间和空间上的负荷匹配,增强可再生能源消纳能力,并在电网***备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大;
(2)应用在用户侧的工商业储能场景(银行、商场等)的中小型储能电柜以及应用在用户侧的家庭储能场景的户用小型储能箱,主要运行模式为“削峰填谷”。由于根据用电量需求在峰谷位置的电费存在较大的价格差异,用户有储能设备后,为了减少成本,通常在电价低谷期,对储能柜/箱进行充电处理;电价高峰期,再将储能设备中的电放出来进行使用,以达到节省电费的目的。另外,在边远地区,以及地震、飓风等自然灾害高发的地区,家用储能装置的存在,相当于用户为自己和电网提供了备用电源,免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的储能***1000的应用场景图。
如图1,本申请实施例以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明,但应该当理解本申请所提供的储能***1000并不限定于家用储能场景。本实施例中,储能***1000可以为户储***。储能***1000包括电能转换装置600、用户负载500和储能装置400。其中,储能装置400作为一小型储能箱,可通过壁挂方式安装于室外墙壁。示例性的,电能转换装置600可以为光伏板。电能转换装置600可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能。储能装置400用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器等用户负载500进行使用,或者在电网断电/停电时进行供电。本实施例中,储能装置400可以但不限于为单体电池、电池模组、电池包和电池***等。示例性的,当该储能装置400为单体电池时,其可为圆柱电池,也可以为方形电池。
请一并参阅图2,图2为本申请第一实施例提供的储能装置400的结构示意图。
本实施例中储能装置400以方形电池为例进行说明。可以理解,储能装置400可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池***等,本申请实施例提供的储能装置400的实际应用场景可以为但不限于为所列举产品,还可以是其他应用场景,本申请实施例不对电池的应用场景做严格限制。
其中,为方便描述,定义图1所示储能装置400的长度方向为X轴方向,储能装置400的宽度方向为Y轴方向,储能装置400的高度方向为Z轴方向,X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。
储能装置400包括端盖组件100、壳体200和电极组件(图2未示)。壳体200包括开口和容纳腔,电极组件容纳于容纳腔内,端盖组件100安装于壳体200,且覆盖开口。
请结合参阅图3至图5,图3为图2所示的端盖组件100的结构示意图,图4为图3所示端盖组件100的分解结构图,图5为图3所示端盖组件100的另一角度的分解结构图。
其中,端盖组件100的长度方向与储能装置400的长度方向相同,即X轴方向,端盖组件100的宽度方向与储能装置400的宽度方向相同,即Y轴方向,端盖组件100的厚度方向与储能装置400的高度方向相同,即Z轴方向。
端盖组件100包括端盖10、防爆阀20、保护件21、第二绝缘件30、极柱组件40和密封件50。防爆阀20安装于端盖10,用于防止储能装置400在使用过程中***。保护件21安装于端盖10,用于保护防爆阀20,避免外部环境及外力对防爆阀20造成破坏。第二绝缘件30安装于端盖10的厚度方向(图示Z轴方向)上的一侧。极柱组件40依次穿过第二绝缘件30和端盖10,且可拆卸地安装于第二绝缘件30和端盖10。密封件50套设于极柱组件40,且夹持于极柱组件40和端盖10之间,以绝缘隔离极柱组件40和端盖10。
本实施例中,端盖10呈长条形板状。端盖10包括正面111和背面112,正面111和背面112沿着端盖10的厚度方向相背设置。端盖10设有通孔12、泄压孔14、注液孔15和卡持槽16。通孔12、泄压孔14和注液孔15均沿端盖10的厚度方向贯穿端盖10,即通孔12、泄压孔14和注液孔15均贯穿正面111和背面112。
请一并参阅图6,图6为图4所示的端盖10的部分剖面结构图。
本实施例中,通孔12均为圆形孔。通孔12包括限位部分121和导向部分122,导向部分122位于限位部分121朝向第二绝缘件30的一侧,且与限位部分121连通。限位部分121自正面111向背面112的方向凹陷。导向部分122自背面112向正面111的方向凹陷。导向部分122的孔径沿凹陷方向(图示Z轴正方向)逐渐减小,用于方便极柱组件40的装配。换言之,导向部分122为锥形孔,导向部分122的孔壁面与限位部分121的孔壁面之间的夹角为钝角。
卡持槽16环绕通孔12设置,且与通孔12连通。卡持槽16的开口位于端盖10的正面111。卡持槽16自端盖10的正面111向背面112凹陷,且贯穿通孔12的孔壁面,以与通孔12连通。本实施例中,卡持槽16包括六个卡持槽部161,六个卡持槽部161环绕通孔12彼此间隔设置。
请继续参阅图4和图5,本实施例中,通孔12和卡持槽16均为两个。两个通孔12分别为第一通孔12A和第二通孔12B。沿端盖10的长度方向(图示X轴方向),第一通孔12、注液孔15、泄压孔14和第二通孔12B依次间隔排列。其中,泄压孔14位于端盖10的中部,第一通孔12和第二通孔12B分别位于端盖10长度方向的两端,注液孔15位于泄压孔14和第一通孔12之间。两个卡持槽16包括第一卡持槽16A和第二卡持槽16B。第一卡持槽16A环绕第一通孔12A设置,且与第一通孔12A连通。第二卡持槽16B环绕第二通孔12B设置,且与第二通孔12B连通。
一种实施例中,端盖10还设有加强筋13,加强筋13自端盖10的背面112远离正面111的方向凸出。加强筋13大致呈目形,部分加强筋13环绕设于端盖10的周缘,部分加强筋13沿端盖10的宽度方向连接设于端盖10两侧的加强筋13,且位于第一通孔12A与泄压孔14之间,并与第一通孔12A、泄压孔14间隔设置;部分加强筋13沿端盖10的宽度方向连接设于端盖10两侧的加强筋13,且设于第二通孔12B与注液孔15之间,并与第二通孔12B、注液孔15间隔设置。示例性的,可通过自正面111向背面112的方向冲压端盖10的方式形成加强筋13,且在正面111形成冲压槽13A,此时加强筋13的背面即冲压槽13A的槽底面。端盖10的背面112凸设加强筋13,有利于提升端盖10在其厚度方向的结构强度,避免端盖10被储能装置400的内部压力挤压变形,影响防爆阀20的正常爆开,使得储能装置400的防爆措施失效。
防爆阀20安装于端盖10,且覆盖泄压孔14,以封堵泄压孔14。其中,防爆阀20覆盖泄压孔14朝向第二绝缘件30的开口。保护件21安装于端盖10,且覆盖泄压孔14背离第二绝缘件30的开口。
如图4和图5所示,第二绝缘件30大致呈矩形薄板状。第二绝缘件30包括第一面311和第二面312,第一面311和第二面312沿着第二绝缘件30的厚度方向(图示Z轴方向)相背设置。第一面311与端盖10的背面112相对设置,第二面312与端盖10的正面111相背设置。第二绝缘件30包括透气部分32,透气部分32位于第二绝缘件30的中部,并与防爆阀20相对设置。透气部分32设有多个透气孔321,透气孔321沿第二绝缘件30的厚度方向贯穿第二绝缘件30。多个透气孔321用于将电极组件产生的压力气体通向防爆阀20。透气孔321的形状可以是圆形、矩形或扇形,具体形状不做限定。
第二绝缘件30设有安装孔35、容置槽33和进液孔37。安装孔35沿第二绝缘件30的厚度方向(Z轴方向)贯穿第二绝缘件30,且与端盖10的通孔12连通。容置槽33围绕安装孔35设置,且与安装孔35连通。容置槽33自第二绝缘件30的第二面312向第一面311的方向凹陷,且贯穿安装孔35的孔壁面,以与安装孔35连通。
本实施例中,安装孔35和容置槽33均为两个。两个安装孔35分别为第一安装孔35A和第二安装孔35B。沿第二绝缘件30的长度方向(图示X轴方向),第一安装孔35A和第二安装孔35B分别位于第二绝缘件30的相对两端。其中,第一安装孔35A与第一通孔12A相对设置,且与第一通孔12A连通,第二安装孔35B与第二通孔12B相对设置,且与第二通孔12B连通。
两个容置槽33分别为第一容置槽33A和第二容置槽33B。第一容置槽33A围绕第一安装孔35A设置,第二容置槽33B围绕第二安装孔35B设置。其中,第一容置槽33A与第一安装孔35A连通,第二容置槽33B与第二安装孔35B连通。进液孔37位于第一安装孔35A与透气部分32之间,且与第一安装孔35A和透气部分32均间隔设置。其中,进液孔37与注液孔15相对设置,且与注液孔15连通。
请一并参阅图7,图7为图4所示的极柱组件40的分解结构图。
本实施例中,极柱组件40包括极柱43、第一绝缘件44和底板45,极柱43穿过第一绝缘件44和底板45,且与底板45固定连接。其中,第一绝缘件44夹持于极柱43和底板45之间。
第一绝缘件44采用塑胶制成。其中,第一绝缘件44通过注塑工艺制成。可以理解的是,可利用注塑模具能够连续生产出多件第一绝缘件44,相较于现有采用注塑包胶工艺形成绝缘件,能够显著提升生产效率,降低制造成本。
第一绝缘件44包括主体441和卡持件440,卡持件440固定连接于主体441。主体441大致呈圆环状。主体441包括第一表面443、第二表面444和周面449,第一表面443和第二表面444沿着主体441的厚度方向(图示Z轴方向)相背设置,周面449连接于第一表面443和第二表面444之间。第一表面443背向底板45,第二表面444朝向底板45。
主体441设有定位孔442,定位孔442大致呈跑道形。定位孔442位于主体441的中部,且沿第一绝缘件44的厚度方向(Z轴方向)贯穿主体441。定位孔442的孔壁面包括两个定位面445,定位面445连接于第一表面443和第二表面444之间。两个定位面445间隔且相对设置。定位面445能够使得定位孔442的形状并非完整的圆形,从而限制极柱43绕其轴线方向(图示Z轴方向)发生旋转。示例性的,两个定位面445可以是平面。
卡持件440固定连接于第一表面443,且用于与卡持槽16卡持。卡持件440包括多个卡持凸起446,卡持凸起446设于主体441的第一表面443。多个卡持凸起446围绕主体441的第一表面443的边缘间隔设置。本实施例中,卡持凸起446有六个,六个卡持凸起446分别用于与六个卡持槽16卡持。
其中,每一卡持凸起446均包括第一卡持段447和第二卡持段448,第二卡持段448连接于第一卡持段447。第一卡持段447凸设于主体441的第一表面443,第二卡持段448连接于第一卡持段447远离第一表面443的一端,且自第一卡持段447向背离定位孔442的方向延伸。其中,第二卡持段448与第一卡持段447呈夹角设置。示例性的,第一卡持段与第二卡持段之间的夹角在90度左右。换言之,卡持凸起446大致呈倒“L”型。
第一卡持段447包括第三表面4471和第四表面4472,第三表面4471和第四表面4472沿着第一卡持段447的厚度方向相背设置,第三表面4471背向定位孔442,第四表面4472朝向定位孔442,且第四表面4472与第一表面443呈夹角连接。示例性的,第四表面4472与第一表面443之间的夹角在90度左右。本实施例中,卡持凸起446的第三表面4471与主体441的周面449共面。
第二卡持段448包括第五表面4481、外侧面4482、顶面4483和导向面4484。沿第一绝缘件44的高度方向(图示Z轴方向),第五表面4481和顶面4483相背设置,顶面4483背向主体441设置。外侧面4482为第二卡持段448背向定位孔442的表面,且相对第三表面4471凸出。导向面4484连接于顶面4483和外侧面4482之间。其中,导向面4484用以方便极柱组件40与端盖10的装配和拆卸。
底板45大致呈板状,且由导电材料制成。其中,底板45可为焊接环。底板45设有固定孔451,固定孔451大致呈跑道形。固定孔451位于底板45的中部,且固定孔451沿底板45的厚度方向(Z轴方向)贯穿底板45。底板45位于主体441的第二表面444的一侧。固定孔451与定位孔442相对设置,且与定位孔442连通。固定孔451的孔壁面包括两个固定面452,两个固定面452间隔且相对设置。固定面452使得固定孔451的形状并非完整的圆形,能够限制极柱43绕其轴线方向(图示Z轴方向)发生旋转。示例性的,两个固定面452可以为平面,每一固定面452可与一个定位面445共面。
极柱43由导电材料制成。极柱43包括柱体部431和法兰部432,法兰部432连接于柱体部431的一端。柱体部431大致呈圆柱状,柱体部431的周侧面包括两个限位面433,两个限位面433间隔且相背设置,用以与固定面452和定位面445配合,来限制极柱43沿其轴线方向(图示Z轴方向)发生旋转。示例性的,限位面433为平面。法兰部432大致呈圆盘状,法兰部432的周面相对于柱体部431的周面凸出。
请参阅图8,图8为图7所示的极柱43在另一种实施方式下的分解结构图。
极柱43包括第一金属部434和第二金属部435。第一金属部434与第二金属部435固定连接。第一金属部434包括载座436和凸起437,凸起437凸设于载座436的中部。凸起437呈圆柱状,载座436呈圆盘状。第二金属部435包括本体438和承载部439,承载部439固定连接于本体438的一端,且环绕本体438设置。本体438大致呈圆柱形,且设有承载槽4381。承载槽4381大致呈圆形,承载槽4381自本体438一端面凹陷,以承载第一金属部434的凸起437。承载部439大致呈圆环状,且凸设于本体438的周侧面。
第一金属部434的凸起437位于第二金属部435的承载槽4381,第一金属部434的载座436抵持于承载部439的端面。第一金属部434的载座436的周面与第二金属部435的承载部439的周面共同组成限位部462的周面,第二金属部435的本体438的周面为柱体部431的周面。请一并参阅图9,图9为图4所示的极柱组件40的剖面结构图。
极柱43的柱体部431依次穿过主体441的定位孔442和底板45的固定孔451,每一限位面433抵接一个定位面445和一个固定面452,以限制极柱43沿其轴线方向(图示Z轴方向)发生旋转,提高了极柱43的抗扭强度。柱体部431远离法兰部432的一端安装并固定于固定孔451内。柱体部431的周侧面与固定孔451的孔壁面之间通过焊接固定,并形成焊接部S。示例性的,在柱体部431的周侧面与固定孔451孔壁面之间进行拼缝焊,以形成焊接部S,使柱体部431与底板45固定连接,由于拼缝焊的焊机功率较低,能够满足节能减排的要求。法兰部432抵持于主体441的第一表面443,第一绝缘件44夹持于法兰部432与底板45之间。
法兰部432的周面与卡持凸起446的第四表面4472间隔且相对设置。法兰部432的周面与卡持凸起446的第四表面4472之间的间隙形成形变空间,形变空间能够方便卡持凸起446朝向法兰部432发生变形,从而利于极柱组件40的拆卸和装配。
请一并参阅图10和图11,图10为图3所示的端盖组件100的剖面结构图,图11为图10所示的M区域的放大结构图。
极柱组件40的第一绝缘件44和极柱43依次穿过第二绝缘件30的安装孔35和端盖10的导向部分122,并由导向部分122导入限位部分121,卡持件440卡持于卡持槽16,底板45容置于第二绝缘件30的容置槽33内,以实现极柱组件40对第二绝缘件30和端盖10的夹持。其中,六个卡持凸起446分别卡持于六个卡持槽部161,每一卡持凸起446的第五表面4481压接于卡持槽部161的槽底面。在其他实施例中,每一卡持凸起446的顶面4483可以位于端盖10的正面111朝向第二绝缘件30的一侧,或者也可以与正面111平齐。换言之,顶面4483可以平齐或者低于端盖10的正面111,以减小端盖组件100的厚度。每一卡持凸起446的第三表面4471抵接于限位部分121的孔壁面。底板45朝向第一绝缘件44的部分表面压接于容置槽33的槽底面,底板45的部分侧面与容置槽33的槽侧面相对设置。
请继续参阅图4和图5,本实施例中,极柱组件40有两个,两个极柱组件40分别为第一极柱组件40A和第二极柱组件40B。第一极柱组件40A安装于第二绝缘件30的第一安装孔35A和端盖10的第一通孔12A,且与第一卡持槽16A相互卡持,以可拆卸地安装于端盖10。第二极柱组件40B安装于第二绝缘件30的第二安装孔35B和端盖10的第二通孔12B,且与第二卡持槽16B相互卡持,以可拆卸地安装于端盖10。极柱组件40能够通用于多个型号的端盖组件100,因而能够减少零部件的开发成本以及制程管控成本,从而降低储能装置400的制造成本。
其中,第一极柱组件40A为正极极柱组件,第一极柱组件40A的极柱43和底板45均由金属铝制成。第二极柱组件40B为负极极柱组件。第二极柱组件40B的极柱43包括第一金属部434和第二金属部435。第一金属部434由铝制成,第二金属部435由铜制成。第二极柱组件40B的极柱43由铜铝板冲压成型。第二极柱组件40B的底板45由铜制成。在其他实施例中,也可以是第一极柱组件40A为负极极柱组件,第二极柱组件40B为正极极柱组件,对应关系不作具体限制。
请继续参照图4、图5和图11,本实施例中,密封件50为采用塑胶等绝缘材料制成的密封圈。密封件50套设于主体441的周面,且与主体441间隔设置,并夹持于端盖10的背面112与底板45之间,不仅可以绝缘极柱组件40和端盖10,还可以提升端盖10与极柱组件40的安装密封性,从而提升端盖组件100装配后的密封性。
本实施例中,密封件50有两个,两个密封件50分别为第一密封件50A和第二密封件50B。第一密封件50A套设于第一极柱组件的主体441的周面,并夹持于端盖10的背面112与第一极柱组件的底板45之间。第二密封件50B套设于第二极柱组件的主体441的周面,并夹持于端盖10的背面112与第二极柱组件的底板45之间。
请继续参照图11,在本实施例中,极柱组件40套上密封件50后固定于工装治具中,再依次将第二绝缘件30和端盖10套设于极柱组件40,并利用压力机对端盖10施加向下的压力(Z轴负方向),使得极柱组件40的卡持件440经由导向部分122导向限位部分121,并卡持于卡持槽16内。极柱组件40通过下压卡持进行装配,大大降低了端盖组件100的装配难度和成本,提高了装配的效率,也大大提升了端盖组件100装配实现自动化批量连续生产的可能性。
同时,由于密封件50位于安装孔35的孔壁面与第一绝缘件44的周面449之间,且与第一绝缘件44间隔设置,所以第一绝缘件44产生变形时不会减少密封件50的压缩量而产生泄露电解液的风险,也不会出现极柱43沉入第一绝缘件44,导致储能装置400与母排(BUSbar)之间出现焊接不良的情形。
请一并参阅图9,另外,由于极柱43的法兰部432的周面与第一绝缘件44的卡持凸起446的第四表面4472之间留有形变空间,所以将插销***卡持槽部161时,能够驱使卡持凸起446沿着第一绝缘件44的径向方向朝法兰部432变形,并退出卡持槽部161。当六个卡持槽部161均插有插销时,六个卡持凸起446均向法兰部432变形回缩,退出与卡持槽部161的卡持。变形回缩后的极柱组件40A能够较容易地退出通孔12和安装孔35,解除与第二绝缘件30、端盖10的卡持,从端盖组件100中拆卸出来。
综上所述,极柱组件40为可拆卸模块,即极柱组件40能够解除与第二绝缘件30和端盖10的卡持,从端盖组件100中拆卸出来。在本实施例中,端盖组件100通过下压端盖10卡持极柱组件40进行装配,所以当极柱组件40从端盖组件100中卸下后,端盖10、第二绝缘件30以及密封件50均处于活动状态。端盖组件100在生产过程中,若出现不良品时,例如气密性不良、第二绝缘件30或端盖10不良现象,能够及时拆装返工并更换相应的部件,显著降低了不良品报废的成本,且在本申请提供的端盖组件100中,端盖10与第二绝缘件30可分离,有利于报废后不良品的分类,进一步降低不良品的报废成本。
端盖组件100还包括转接片(图1至图11未示),转接片连接于极柱组件40背离第二绝缘件30的一侧。转接片大致呈薄片状,由导电材料制成,用于电连接极柱组件40和电极组件。转接片固定连接于底板45背离第一绝缘件44的表面。本实施例中,转接片与底板45通过穿透焊连接。本实施例中,转接片为两个,两个转接片为第一转接片和第二转接片。第一转接片电连接第一极柱组件40A和电极组件,第二连接片电连接第二极柱组件40B和电极组件。
请一并参阅图12至图13,图12为本申请第二实施例提供的储能装置中端盖组件100的部分结构示意图,图13为图12所示的极柱组件40的分解结构图。
如图13所示,第二实施例的端盖组件100与第一实施例的端盖组件100的不同之处在于,端盖10的卡持槽16为环绕通孔12设置的环槽。极柱组件40中,卡持凸起446的数量为二十四,二十四个卡持凸起446围绕主体441的第一表面443的边缘间隔设置。
当极柱组件40A依次穿过第二绝缘件30的安装孔35和端盖10的通孔12后,卡持件440卡持于卡持槽16,每一卡持凸起446的第五表面4481压接于卡持槽部161的槽底面。每一卡持凸起446的第四表面4472抵接于限位部分121的孔壁面。
相较于第一实施例,第二实施例的极柱组件40采用更多卡持凸起446与环形的卡持槽16卡持,提高了极柱组件40经由导向部分122进入限位部分121时,第一绝缘件44上的推力强度,降低了极柱组件40与端盖10的卡持难度,提升了端盖组件100的装配效率。
请参阅图14和图15,图14为本申请第三实施例提供的储能装置的端盖组件100的分解结构图,图15为图14所示端盖组件100的另一角度的分解结构图。
第三实施例的端盖组件100与第一实施例的端盖组件100的不同之处在于,端盖10包括第一限位部10A,第一限位部10A设于端盖10朝向第二绝缘件30的表面,且围绕通孔12设置;第二绝缘件30包括第二限位部30A,第二限位部30A设于第二绝缘件30朝向端盖10的表面,且围绕安装孔35设置,并与第一限位部10A相互限位。
本实施例中,第一限位部10A为盲孔18,盲孔18自端盖10的背面112向正面111的方向凹陷。盲孔18有多个,多个盲孔18均环绕通孔12间隔设置。多个盲孔18包括多个第一盲孔18A和多个第二盲孔18B,多个第一盲孔18A环绕第一通孔12A间隔设置,多个第二盲孔18B环绕第二通孔12B间隔设置。示例性的,盲孔18为八个,第一盲孔18A和第二盲孔18B均为四个。
本实施例中,第二限位部30A为定位柱38,定位柱38凸设于第二绝缘件30的第一面311。定位柱38有多个,多个定位柱38均环绕安装孔35间隔设置,且与多个盲孔18一一对应设置。多个定位柱38包括多个第一定位柱38A和多个第二定位柱38B,多个第一定位柱38A环绕第一安装孔35A间隔设置,且与多个第一盲孔18A一一对应设置,多个第二定位柱38B环绕第二安装孔35B间隔设置,且与多个第二盲孔18B一一对应设置。示例性的,定位柱38为八个,第一定位柱38A和四个第二定位柱38B均为四个。
在极柱组件40依次通过第一安装孔35和第一通孔12与第二绝缘件30及端盖10卡持后,第二绝缘件30的第一面311与端盖10的背面112相对设置,多个定位柱38分别***多个盲孔18,能够限制第二绝缘件30和端盖10彼此在端盖组件100的长度方向(X轴方向)和宽度方向(Y轴方向)上的相对移动,提高端盖组件100的装配精度。另外,安装孔35周围的多个定位柱38和通孔12周围的多个盲孔18此时均围绕设置于极柱组件40周围,能够提高极柱组件40的抗扭强度,防止极柱组件40的极柱43被扭转破坏。
请参阅图16至图18,图16为本申请第四实施例提供的储能装置400的端盖组件100的分解结构图,图17为图16所示的端盖组件100的另一角度的分解结构图,图18为图16所示端盖组件100的部分剖面结构示意图。
第四实施例的端盖组件100与第三实施例的端盖组件100的不同之处在于,第一限位部10A为安装槽181,安装槽181自背面112向正面111的方向凹陷,且贯穿通孔12的孔壁面,以连通通孔12。其中,安装槽181为矩形凹槽。示例性的,可通过自背面112向正面111的方向冲压端盖10的方式形成安装槽181,且在正面111上形成凸包183,此时,凸包183的背面即安装槽181的槽底面。
本实施例中,安装槽181为两个,两个安装槽181分别为第一安装槽181A和第二安装槽181B,沿端盖10的长度方向(图示X轴方向)上,第一安装槽181A和第二安装槽181B分别位于端盖10的相对两端。其中,第一安装槽181A贯穿第一通孔12A的孔壁面,且与第一通孔12A连通,第二安装槽181B贯穿第二通孔12B的孔壁面,且与第二通孔12B连通。
本实施例中,第二限位部30A为凸台383,凸台383自第一面311朝远离第二面312的方向凸出,且与安装槽181对应设置。其中,凸台383为矩形凸起437。本实施例中,凸台383为两个,两个凸台383分别为第一凸台383A和第二凸台383B。沿第二绝缘件30的长度方向上,第一凸台383A和第二凸台383B分别位于第二绝缘件30的相对两端,第一凸台383A与第一安装槽181A对应设置,第二凸台383B与第二安装槽181B对应设置。
请参阅图18,第二绝缘件30和端盖10依次套设于极柱组件40时,第二绝缘件30的第一面311与端盖10的背面112相对,凸台383安装于安装槽181,能够限制第二绝缘件30和端盖10在端盖组件100的长度方向(X轴方向)和宽度方向(Y轴方向)上的相对移动,提高端盖组件100的装配精度。另外,矩形的凸台383安装于矩形的安装槽181,还能够限制第二绝缘件30和端盖10的相对转动,以提升穿过凸台383和安装槽181的极柱组件40的抗扭强度。同时,在本实施例中,在极柱组件40及周围的凸包183以外的区域,端盖组件100的厚度较薄,有助于提升储能装置400的电芯容量,提高储能装置400的储电容量。
一并参阅图16,转接片60设有焊接孔63,焊接孔63沿转接片60的厚度方向贯穿转接片60。示例性的,焊接孔63为矩形孔。转接片60位于第二绝缘件30背离端盖10的一侧,转接片60套设于底板45的周缘,焊接孔63的孔壁面与底板45的周面之间通过焊接固定,形成焊接部Q。本实施例中,在底板45的周面与焊接孔63孔壁面之间进行拼缝焊,使底板45与转接片60固定连接。相较于穿透焊,拼缝焊的焊机功率更低,更能满足节能减排的要求。
请继续参阅图16和图18,本实施例中,转接片60有两个,两个转接片分别为第一转接片60A和第二转接片60B。第一转接片60A上设有第一焊接孔63A,第一转接片60A套设于第一极柱组件40A的底板45的周缘,并与第一极柱组件40A的底板45焊接固定。第二转接片60B上设有第二焊接孔63B,第二转接片60B套设于第二极柱组件40B的底板45的周缘并与第二极柱组件40B的底板45焊接固定。
请参阅图19至图21,图19为本申请第五实施例提供的储能装置400的端盖组件100的分解结构图,图20为图19所示的端盖组件100的另一角度的分解结构图,图21为图19所示端盖组件100的部分剖面结构示意图。
第五实施例的端盖组件100与第四实施例的端盖组件100的不同之处在于,第一限位部10A为凸条193,凸条193环绕通孔12设置,且与通孔12间隔设置。凸条193自端盖10的背面112远离正面111的方向凸出。其中,凸条193可呈方形环状。示例性的,可通过自正面111向背面112的方向冲压端盖10的方式形成凸条193,且在正面111形成凹槽191,此时凸条193的背面即凹槽191的槽底面。本实施例中,凸条193为两个,两个凸条193分别为第一凸条193A和第二凸条193B,沿端盖10的长度方向(图示X轴方向)上,第一凸条193A和第二凸条193B分别位于端盖10的相对两端。其中,第一凸条193A环绕第一通孔12A设置,第二凸条193B环绕第二通孔12B设置。
本实施例中,第二限位部30A为定位槽391,定位槽391环绕安装孔35设置,且与安装孔35间隔设置。定位槽391自第二绝缘件30的第一面311向第二面312的方向凹陷。示例性的,定位槽391为矩形环槽。其中,定位槽391为两个,两个定位槽391分别为第一定位槽391A和第二定位槽391B。沿第二绝缘件30的长度方向上,第一定位槽391A和第二定位槽391B分别位于第二绝缘件30的相对两端。第一定位槽391A环绕第一安装孔35A设置,且与第一凸条193对应设置。第二定位槽391B环绕第二安装孔35B设置,且与第一凸条193对应设置。
第二绝缘件30还设有凸环393,凸环393环绕安装孔35设置,且与安装孔35间隔设置。凸环393自第二绝缘件30的第二面312向背离第一面311的方向凸出。其中,凸环393在第一面311上的投影覆盖定位槽391。示例性的,凸环393可呈方形环状。
本实施例中,凸环393有两个,两个凸环393分别为第一凸环393A和第二凸环393B,沿第二绝缘件30的长度方向(图示X轴方向)上,第一凸环393A和第二凸环393B分别位于第二绝缘件30的相对两端。其中,第一凸环393A环绕第一安装孔35A设置,第二凸环393B环绕第二安装孔35B设置。
请一并参阅图21,第二绝缘件30和端盖10依次套设于极柱组件40时,第二绝缘件30的第一面311与端盖10的背面112相对,两个凸条193分别安装于两个定位槽391内,能够限制第二绝缘件30和端盖10在端盖组件100的长度方向(X轴方向)和宽度方向(Y轴方向)上的相对移动,提高端盖组件100的装配精度,还能够限制第二绝缘件30和端盖10的相对转动,以提升极柱组件40的抗扭强度。
继续参阅图19和图21,转接片60还设有容纳槽65,容纳槽65围绕焊接孔63设置,且与焊接孔63间隔设置。容纳槽65自转接片60朝向第二绝缘件30的表面向背离第二绝缘件30的方向凹陷。其中,容纳槽65与凸环393对应设置。示例性的,容纳槽65为矩形环槽。
转接片60位于第二绝缘件30背离端盖10的一侧,转接片60套设于底板45的周缘,焊接孔63的孔壁面与底板45的周面之间通过焊接固定,形成焊接部Q。第二绝缘件30的两个凸环393分别安装于两个转接片60的容纳槽65,以限制转接片60相对于第二绝缘件30的相对旋转运动,降低了转接片60对极柱组件40的底板45可能施加的扭转应力,避免了极柱组件40因扭转失效。
本实施例中,第一转接片60A上设有第一容纳槽65A,第一转接片60A套设于第一极柱组件40A的底板45的周缘,且第一凸环393A安装于第一容纳槽65A。第二转接片60B上设有第二容纳槽65B,第二转接片60B套设于第二极柱组件40B的底板45的周缘,且第二凸环393B安装于第二容纳槽65B。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。