发明内容
鉴于此,本申请提供了一种端盖组件、储能装置及用电设备。在顶盖与下塑胶件装配时,顶盖的凸出部相对于下塑胶件的第一凹槽槽壁具有第一活动余量,以便于调节顶盖与下塑胶件的位置,从而提高顶盖与下塑胶件的对位精度。
本申请第一方面提供了一种端盖组件,所述端盖组件包括:
顶盖,包括本体部及凸出部,所述本体部具有相背设置的第一表面与第二表面,所述凸出部凸设于所述第二表面,所述本体部具有贯穿所述第一表面与所述第二表面的第一安装孔;
下塑胶件,设置于所述凸出部背离所述本体部的一侧,所述下塑胶件具有相背设置的第三表面与第四表面,所述第三表面抵持所述第二表面,所述第三表面凹设有第一凹槽,所述第一凹槽用于***述凸出部,所述第一凹槽与所述凸出部配合用于限定所述顶盖与所述下塑胶件的相对位置,沿垂直于所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向的方向上,所述凸出部相对所述下塑胶件具有第一活动余量D1;所述第四表面凸设有与所述第一凹槽相对的凸台部;所述第四表面凹设有安装槽,所述下塑胶件具有贯穿所述第三表面与所述安装槽底壁的第二安装孔,所述第一安装孔连通所述第二安装孔;
极柱,包括法兰部及凸设于所述法兰部的柱体部,所述法兰部位于所述安装槽内,所述柱体部穿设于所述第一安装孔与所述第二安装孔且凸出于所述第一表面,沿垂直于所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向的方向上,所述第一安装孔内侧壁的宽度与所述柱体部的宽度之差为D2,所述端盖组件满足以下范围:D2-D1>0mm;以及
密封圈,所述密封圈套设于所述柱体部,且抵持所述第一安装孔与所述第二安装孔的内侧壁。
本申请第一方面提供的端盖组件包括顶盖、下塑胶件、极柱、及密封圈。
首先,下塑胶件的第四表面凸设有凸台部。凸台部朝向卷芯侧凸出,可用于形成极耳与转接片连接的间隙空间。同时,凸台部的侧壁还可用于与包裹卷芯的绝缘片熔接,将卷芯与壳体绝缘。
其次,下塑胶件的第三表面凹设有与凸台部对应设置第一凹槽,第一凹槽设于凸台部的背面,能够节约制备材料,减轻下塑胶件的重量,以减轻储能装置的重量。
并且,顶盖的凸出部能够与下塑胶件的第一凹槽相配合,凸出部与第一凹槽配合形成第一活动余量。其中,第一活动余量,可以理解为,凸出部相对下塑胶件可移动的距离的范围;或者说,凸出部的周侧面与第一凹槽槽壁之间的间距。一方面,凸出部与第一凹槽的设置,在顶盖与下塑胶件装配时起定位作用,以提高顶盖与下塑胶件的对位精度。另一方面,当凸出部设于第一凹槽内时,凸出部与第一凹槽的槽壁之间具有间隙,换言之,凸出部可以相对于第一凹槽的槽壁移动,或者说,顶盖可以相对于下塑胶件移动,凸出部相对于下塑胶件具有第一活动余量,以便于调节顶盖与下塑胶件的位置,从而进一步提高顶盖与下塑胶件的对位精度。换言之,第一活动余量足够涵盖量产过程中误差的波动范围,有效降低了顶盖和下塑胶件的尺寸精度要求,提升了产品率,降低的生产成本。
具体地,通过使第一活动余量D1小于第一安装孔内侧壁的宽度与柱体部的宽度之差D2,且限定D1与D2之差,能够确保在顶盖与下塑胶件装配的过程中,在密封圈被挤压前,无论凸出部如何沿垂直于顶盖与下塑胶件的排布方向的方向上任意移动,第一安装内侧壁与柱体部的间距不为零,以避免极柱抵接第一安装孔内侧壁,造成储能装置短路。
因此,本申请的端盖组件通过使顶盖的凸出部与下塑胶件的第一凹槽相配合,在顶盖与下塑胶件装配时,凸出部相对于下塑胶件具有第一活动余量,以便于调节顶盖与下塑胶件的位置,从而提高顶盖与下塑胶件的对位精度。
其中,沿垂直于所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向的方向上,所述第一活动余量D1满足以下范围:0.15mm≤D1≤1.25mm。
其中,所述顶盖具有长度方向及宽度方向,所述端盖组件满足以下的至少一者:
所述第一凹槽具有沿所述长度方向相对设置的第一槽壁与第二槽壁,沿所述长度方向上,所述凸出部与所述第一槽壁的间距为w1,所述凸出部与所述第二槽壁的间距为w2,w1与w2之差的绝对值为v1,v1满足以下范围:0≤v1≤0.05mm;
所述第一凹槽具有沿所述宽度方向相对设置的第三槽壁与第四槽壁,沿所述宽度方向上,所述凸出部与所述第三槽壁的间距为w3,所述凸出部与所述第四槽壁的间距为w4,w3与w4之差的绝对值为v2,v2满足以下范围:0≤v2≤0.05mm。
其中,沿垂直于所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向的方向上,所述顶盖凸出于所述下塑胶件,所述本体部凸出于所述下塑胶件的宽度为D3,所述端盖组件满足以下范围:D3-D1≥2.45mm。
其中,所述顶盖还包括注液部,所述注液部凸设于所述第二表面,所述注液部具有注液孔;所述下塑胶件包括下塑胶本体及漏液部,所述下塑胶本体环绕所述漏液部的外周设置,所述下塑胶本体具有所述第三表面、所述第四表面、所述第一凹槽、凸台部、所述安装槽、及所述第二安装孔,所述漏液部与所述注液部相对;所述漏液部包括遮挡子部及多个连接子部,所述多个连接子部间隔设置于所述遮挡子部的外周,且分别与所述遮挡子部弯折相连,任意相邻的两个所述连接子部围合成一个漏液孔;每个所述连接子部背离所述遮挡子部的一端连接所述下塑胶本体,所述遮挡子部相较于所述下塑胶本体远离所述顶盖;
沿垂直于所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向的方向上,所述注液部相对于所述漏液部具有第二活动余量D4,所述第一活动余量D1小于所述第二活动余量D4,所述端盖组件满足以下范围:D4-D1≥2.85mm。
其中,所述第一表面凹设有第二凹槽,所述第二凹槽与所述凸出部相对,所述第二凹槽用于收容另一个所述顶盖的凸出部。
其中,沿所述顶盖与所述下塑胶件的排布方向上,所述凸出部的端面与所述第一凹槽底壁的距离H满足以下范围:1.50mm≤H≤2.50mm。
其中,所述本体部具有贯穿所述第一表面与所述第二表面的防爆孔,所述端盖组件还包括防爆阀,所述防爆阀封闭所述防爆孔,所述防爆阀与所述下塑胶件围合成防爆腔室,所述下塑胶件还具有贯穿所述第一凹槽底壁与所述凸台部顶壁的通孔,所述通孔连通所述防爆腔室。
其中,所述端盖组件还包括上塑胶件,所述柱体部具有位于其外周侧壁的第三凹槽,所述上塑胶件设置于所述第一表面,且环绕所述柱体部的外周设置,所述上塑胶件的部分还嵌设于所述第三凹槽内。
本申请第二方面提供了一种储能装置,所述储能装置包括电极组件、壳体、及如本申请第一方面提供的端盖组件,所述电极组件设置于所述壳体内,所述端盖组件电连接于所述电极组件。
本申请第二方面提供的储能装置,通过采用本申请第一方面提供的端盖组件,通过使顶盖的凸出部与下塑胶件的第一凹槽相配合,在顶盖与下塑胶件装配时,凸出部相对于下塑胶件具有第一活动余量,以便于调节顶盖与下塑胶件的位置,从而提高顶盖与下塑胶件的对位精度。
本申请第三方面提供了一种用电设备,所述用电设备包括:
设备本体;以及
如本申请第二方面提供的储能装置,所述储能装置用于为所述设备本体进行供电。
本申请第三方面提供的用电设备,通过采用本申请第二方面提供的储能装置,通过使顶盖的凸出部与下塑胶件的第一凹槽相配合,在顶盖与下塑胶件装配时,凸出部相对于下塑胶件具有第一活动余量,以便于调节顶盖与下塑胶件的位置,从而提高顶盖与下塑胶件的对位精度。当储能装置为设备本体进行供电时,储能装置能为设备本体提供稳定的电源。
具体实施方式
以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
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,本方案提供一种储能装置,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,包括风光发电侧储能、电网侧储能、基站侧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,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。
请参考图1和图2,图1为本申请一实施例的储能***的结构示意图。图2为本申请一实施例的储能***的电路框图。本申请实施例提供的储能装置3应用于一种储能***1,该储能***1包括光能转换装置(光伏板)、风能转换装置(风车)、电网以及储能装置3,储能***还包括储能柜,该储能装置3装于储能柜,可以安装于室外。具体的,光能转换装置与风能转换装置均属于电能转换装置12的其中一种。光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能,储能装置3用于储存该电能并在用电高峰时供给电网,或者在电网断电/停电时进行供电。风机可以将风能转换为电能,储能装置3用于储存该电能并在用电高峰时供给电网,或者在电网断电/停电时进行供电。其中,电能的传输可以采用高压线缆进行传输。
储能装置3的数量可以为数个,数个储能装置3相互串联或并联,数个储能装置3采用隔离板图未示进行支撑及电连接。本实施例中,“数个”是指两个及两个以上。储能装置3外部还可以设有储能箱,用于收容储能装置3。
可以理解的是,储能装置3可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池***等。当该储能装置3为单体电池时,储能装置3可以为圆柱电池、方形电池等中的至少一种。本申请实施例提供的储能装置3的实际应用形态可以为但不限于为所列举产品,还可以是其他应用形态,本申请实施例不对储能装置3的应用形态做严格限制。本申请实施例仅以储能装置3为多芯电池为例进行说明。
本申请提供一种储能***1,所述储能***1包括用户负载11、电能转换装置12、及储能装置3。所述电能转换装置12用于将其它形式的能源转换为电能,所述电能转换装置12与所述用户负载11电连接,所述电能转换装置12转换的电能为所述用户负载11供电。所述储能装置3分别电连接所述用户负载11及所述电能转换装置12,所述储能装置3储存所述电能转换装置12转换的电能,所述储能装置3为所述用户负载11供电。
可以理解地,在所述储能***1中,所述电能转换装置12、用户负载11以及储能装置3相互电连接。
可选地,所述电能转换装置12可将太阳能、光能、风能、热能、潮汐能、生物质能及机械能等中的至少一种转换为电能,为所述用户负载11及所述储能装置3提供稳定的电源。
可选地,所述储能装置3为一小型储能箱,可通过壁挂方式安装于室外墙壁。
可选地,所述电能转换装置12可以为光伏板,所述光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能,并储存在所述储能装置3。
可选地,所述用户负载11可以为基站或工业商侧等,储能装置3用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器进行使用,或者在电网断电/停电时进行供电。
请一并参考图3-图13,图3为本申请一实施例的端盖组件的结构示意图。图4为本申请一实施例的端盖组件的结构***图。图5为本申请图3实施例中端盖组件沿图中A-A方向的剖视图。图6为本申请图3实施例中端盖组件沿图中B-B方向的剖视图。图7为本申请一实施例的顶盖的结构示意图。图8为本申请一实施例的顶盖的另一视角的结构示意图。图9为本申请一实施例的下塑胶件的结构示意图。图10为本申请一实施例的下塑胶件的另一视角的结构示意图。图11为本申请图5的局部放大图。图12为本申请图6的局部放大图。图13为本申请图3实施例中端盖组件沿图中C-C方向的剖视图。
本申请提供了一种端盖组件4、储能装置3及用电设备2。在顶盖41与下塑胶件42装配时,顶盖41的凸出部414相对于下塑胶件42的第一凹槽423槽壁具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。
本实施方式提供了一种端盖组件4,所述端盖组件4包括顶盖41与下塑胶件42。顶盖41,包括本体部413及凸出部414,所述本体部413具有相背设置的第一表面411与第二表面412,所述凸出部414凸设于所述第二表面412,所述本体部413具有贯穿所述第一表面411与所述第二表面412的第一安装孔416。
下塑胶件42设置于所述凸出部414背离所述本体部413的一侧,所述下塑胶件42具有相背设置的第三表面421与第四表面422,所述第三表面421抵持所述第二表面412,所述第三表面421凹设有第一凹槽423,所述第一凹槽423用于***述凸出部414,所述第一凹槽423与所述凸出部414配合用于限定所述顶盖41与所述下塑胶件42的相对位置,沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述凸出部414相对所述下塑胶件42具有第一活动余量D1;所述第四表面422凸设有与所述第一凹槽423相对的凸台部429;所述第四表面422凹设有安装槽4221,所述下塑胶件42具有贯穿所述第三表面421与所述安装槽4221底壁的第二安装孔427,所述第一安装孔416连通所述第二安装孔427。
极柱44包括法兰部441及凸设于所述法兰部441的柱体部442,所述法兰部441位于所述安装槽4221内,所述柱体部442穿设于所述第一安装孔416与所述第二安装孔427且凸出于所述第一表面411,沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述第一安装孔416内侧壁的宽度与所述柱体部442的宽度之差为D2,所述端盖组件4满足以下范围:D2-D1>0mm。
密封圈45,所述密封圈45套设于所述柱体部442,且抵持所述第一安装孔416与所述第二安装孔427的内侧壁。
此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
需要说明的是,顶盖41是具有一定尺寸的立体结构的部件,因此顶盖41具有长度方向、宽度方向、以及厚度方向。其中长度方向可以理解为附图中的X方向,长度方向X也可以理解为从顶盖41的一端至顶盖41的另一端的方向。宽度方向可以理解为附图中的Y方向,宽度方向Y也可以理解为垂直于顶盖41的一端至顶盖41的另一端的方向。厚度方向可以理解为附图中的Z方向,厚度方向Z也可以理解为顶盖41及下塑胶件42的排布方向。另外,像下塑胶件42等其他部件也同样具有长度方向X、宽度方向Y、以及厚度方向Z。其长度方向X、宽度方向Y、以及厚度方向Z可与顶盖41的长度方向X、宽度方向Y、以及厚度方向Z做同样的理解,本实施方式在此不再赘述。
本实施方式提供的端盖组件4可应用于储能装置3,储能装置3包括电极组件、转接片及壳体31等。端盖组件4与壳体31相连接,电极组件收容于壳体31内,转接片的相对两端分别电连接电极组件与端盖组件4的极柱44。储能装置3还包括电解液,电解液用于浸润电极组件。本实施方式的端盖组件4包括顶盖41、下塑胶件42、极柱44、及密封圈45。可选地,端盖组件4还包括上塑胶件43。上塑胶件43设于顶盖41背离下塑胶件42的一侧。
本实施方式提供的端盖组件4包括顶盖41,用于固定与保护其他部件。也可以将顶盖41理解为光铝片。顶盖41通常与壳体31激光焊接,以隔离壳体31内的电极组件。可选地,端盖组件4还包括顶贴片,顶帖片设于顶盖41的第一表面411,极柱44穿设顶帖片。顶帖片用于使顶盖41与其他模组绝缘设置。
本实施方式提供的端盖组件4还包括下塑胶件42,用于隔离电极组件与顶盖41。可选地,下塑胶件42包括一体式的下塑胶件42;或,分体式的第一子下塑胶件与第二子下塑胶件。
凸出部414凸设于本体部413的第二表面412,凸出部414整体设于第一凹槽423内。凸出部414的数量为至少一个。例如,当下塑胶件42为一体式结构时,顶盖41包括至少一个凸出部414,下塑胶件42凹设有至少一个第一凹槽423。又例如,当下塑胶件42为分体式结构时,下塑胶件42包括第一子下塑胶件与第二子下塑胶件,第一子下塑胶件包括至少一个第一凹槽423,第二子下塑胶件包括至少一个第一凹槽423;顶盖41包括至少两个凸出部414,至少两个凸出部414包括第一子凸出部414与第二子凸出部414;第一子凸出部414与第一子下塑胶件相对,第二子凸出部414与第二子下塑胶件相对。
可选地,所述顶盖41包括多个所述凸出部414;其中,多个所述凸出部414沿所述顶盖41的宽度方向间隔设置;和/或,多个所述凸出部414沿所述顶盖41的长度方向间隔设置;和/或,多个所述凸出部414对角设置。
所述顶盖41在垂直于所述顶盖41的厚度方向的平面的正投影包括多边形,多个所述凸出部414设于所述顶盖41的拐角处。
可选地,沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述通孔424的径向尺寸大于所述凸出部414的径向尺寸。这样设置能够避免凸出部414干涉通孔424,以确保反溅至第三表面421的电解液能够由通孔424重新回流至储能装置3内。
可选地,凸出部414的形状为矩形、圆形、椭圆形等,本申请对此不进行限定。可选地,第一凹槽423的形状与凸出部414的形状相适配。
可选地,所述凸台部429的数量为多个,沿所述下塑胶件42的长度方向间隔设置。可选地,所述下塑胶件42具有弯折连接于所述第三表面421与所述第四表面422之间的端面,所述凸台部429的周侧面与所述端面齐平。
首先,下塑胶件42的第四表面422凸设有凸台部429。凸台部429朝向卷芯侧凸出,可用于形成极耳与转接片连接的间隙空间。同时,凸台部429的侧壁还可用于与包裹卷芯的绝缘片熔接,将卷芯与壳体31绝缘。
其次,下塑胶件42的第三表面421凹设有与凸台部429对应设置第一凹槽423,第一凹槽423设于凸台部429的背面,能够节约制备材料,减轻下塑胶件42的重量,以减轻储能装置3的重量。
并且,沿垂直于顶盖41与下塑胶件42的排布方向的方向上,顶盖41的凸出部414能够与下塑胶件42的第一凹槽423相配合,凸出部414与第一凹槽423配合形成第一活动余量。无论顶盖41如何相对于下塑胶件42移动,凸出部414与第一凹槽423的槽壁之间均具有间隙。例如,凸出部414与第一凹槽423的槽壁间隔设置。又例如,部分凸出部414与部分第一凹槽423的槽壁间隔设置,部分凸出部414抵接部分第一凹槽423的槽壁。
顶盖41与下塑胶件42的排布方向如附图中方向Z所示,顶盖41与下塑胶件42的排布方向也可以理解为顶盖41的厚度方向。第一活动余量,可以理解为,凸出部414相对下塑胶件42可移动的距离的范围;或者说,凸出部414的周侧面与第一凹槽423槽壁之间的间距。第一活动余量D1指的是第一凹槽423槽壁的径向尺寸d1与凸出部414的径向尺寸d2之差。其中,D1等于d1-d2。
顶盖41的凸出部414能够与下塑胶件42的第一凹槽423相配合。一方面,凸出部414与第一凹槽423的设置,在顶盖41与下塑胶件42装配时起定位作用,以提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。另一方面,当凸出部414设于第一凹槽423内时,凸出部414与第一凹槽423的槽壁之间具有间隙,换言之,凸出部414可以相对于第一凹槽423的槽壁移动,或者说,顶盖41可以相对于下塑胶件42移动,凸出部414相对于下塑胶件42具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而进一步提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。换言之,第一活动余量足够涵盖量产过程中误差的波动范围,有效降低了顶盖41和下塑胶件42的尺寸精度要求,提升了产品率,降低的生产成本。
具体地,通过使第一活动余量D1小于第一安装孔416内侧壁的宽度与柱体部442的宽度之差D2,且限定D1与D2之差,能够确保在顶盖41与下塑胶件42装配的过程中,在密封圈45被挤压前,无论凸出部414如何沿垂直于顶盖41与下塑胶件42的排布方向的方向上任意移动,第一安装孔416内侧壁与柱体部442的间距不为零,以避免极柱44抵接第一安装孔416内侧壁,造成储能装置3短路。
第一安装孔416内侧壁的宽度与柱体部442的宽度之差D2,可以理解为,柱体部442相对第一安装孔416内侧壁可移动的距离的范围;或者说,柱体部442的周侧面与第一安装孔416内侧壁之间的间距。第一安装孔416内侧壁的宽度与柱体部442的宽度之差D2指的是第一安装孔416的孔径d3与柱体部442的径向尺寸d4之差。其中,D2等于d3-d4。具体地,D2-D1的值可以为但不限于为0.1mm、0.2mm、及0.3mm等。
因此,本实施方式的端盖组件4通过使顶盖41的凸出部414与下塑胶件42的第一凹槽423相配合,在顶盖41与下塑胶件42装配时,凸出部414相对于下塑胶件42具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。
请一并参考图3-图10,在一种实施方式中,沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述第一活动余量D1满足以下范围:0.15mm≤D1≤1.25mm。
具体地,第一活动余量D1的值可以为但不限于为0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.45mm、0.50mm、0.55mm、0.60mm、0.65mm、0.70mm、0.75mm、0.80mm、0.85mm、0.90mm、0.95mm、1.00mm、1.05mm、1.10mm、1.15mm、及1.20mm等。
在本实施例中,当第一活动余量D1满足范围:0.15mm≤D1≤1.25mm时,不仅可以确保顶盖41与下塑胶件42之间具有足够的调节空间,便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,而且可以确保凸出部414与第一凹槽423能够起限位作用。如若D1的尺寸过小,则会不利于调节顶盖41与下塑胶件42的位置。如若D1的尺寸过大,则会导致凸出部414与第一凹槽423无法起到限位作用。
请一并参考图3-图12,在一种实施方式中,所述端盖组件4满足以下的至少一者:所述第一凹槽423具有沿所述长度方向相对设置的第一槽壁4231与第二槽壁4232,沿所述长度方向上,所述凸出部414与所述第一槽壁4231的间距为w1,所述凸出部414与所述第二槽壁4232的间距为w2,w1与w2之差的绝对值为v1,v1满足以下范围:0≤v1≤0.05mm。和/或;所述第一凹槽423具有沿所述宽度方向相对设置的第三槽壁4233与第四槽壁4234,沿所述宽度方向上,所述凸出部414与所述第三槽壁4233的间距为w3,所述凸出部414与所述第四槽壁4234的间距为w4,w3与w4之差的绝对值为v2,v2满足以下范围:0≤v2≤0.05mm。
其中,沿所述长度方向上,w1与w2之和为端盖组件4在长度方向上的第一活动余量D1。沿所述宽度方向上,w3与w4之和为端盖组件4在宽度方向上的第一活动余量D1。
沿长度方向上,如附图中方向X所示,v1满足以下范围:0≤v1≤0.05mm时,凸出部414位于或者邻近第一凹槽423长度方向上的中线。此时,凸出部414的中心轴与第一凹槽423的中心轴的连线的延伸方向垂直或近似垂直于长度方向。
沿宽度方向上,如附图中方向Y所示,v2满足以下范围:0≤v2≤0.05mm时,凸出部414位于或者邻近第一凹槽423宽度方向上的中线。此时,凸出部414的中心轴与第一凹槽423的中心轴的连线的延伸方向垂直或近似垂直于宽度方向。
其中,当沿长度方向上,v1等于0,且沿宽度方向上,v2等于0时,凸出部414的中心轴与第一凹槽423的中心轴相重合,凸出部414的中心与第一凹槽423的中心相对,凸出部414居中设置于第一凹槽423内。
v1的值可以为但不限于为0mm、0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、及0.05mm等等。V2的值可以为但不限于为0mm、0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、及0.05mm等等。当v1满足以下范围:0≤v1≤0.05mm;和/或,0≤v2≤0.05mm时,可以确保凸出部414位于或者邻近第一凹槽423长度/宽度方向上的中心,能够提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。若v1和/或v2过大,则会不利于凸出部414与第一凹槽423起到定位作用,降低了顶盖41与下塑胶件42的对位精度。
通过限定v1和/或v2的范围,以使凸出部414位于或者邻近第一凹槽423长度/宽度方向上的中心,减小凸出部414的中心轴与第一凹槽423的中心轴的间距,从而减小顶盖41的中心轴与下塑胶件42的中心轴的间距,使顶盖41的中心与下塑胶件42的中心相对或者近似相对,以进一步提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度,以便于使顶盖41与下塑胶件42的部件相对,例如,顶盖41的注液孔4151与下塑胶件42的漏液孔4263相对,顶盖41用于安装极柱44的第一安装孔416与下塑胶件42用于安装极柱44的第二安装孔427相对。
请一并参考图3-图6,在一种实施方式中,沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述顶盖41凸出于所述下塑胶件42,所述本体部413凸出于所述下塑胶件42的宽度为D3,所述端盖组件4满足以下范围:D3-D1≥2.45mm。
其中,本体部413凸出于下塑胶件42的宽度D3,可以理解为,顶盖41的周侧面与下塑胶件42的周侧面之间的间距。
首先,第一活动余量D1小于本体部413凸出于下塑胶件42的宽度D3,以确保当顶盖41与下塑胶件42装配后,无论凸出部414如何沿垂直于顶盖41与下塑胶件42的排布方向的方向上任意移动,顶盖41均可凸出于下塑胶件42,或者说,至少部分顶盖41的周侧面与至少部分下塑胶件42的周侧面之间的间距不为零,为顶盖41与储能装置3的壳体31进行装配提供基础。
其次,具体地,D3-D1的值可以为但不限于为2.45mm、2.55mm、及2.65mm等。当端盖组件4满足以下范围:D3-D1≥2.45mm时,可以确保顶盖41与下塑胶件42装配后具有足够的活动余量,无论凸出部414在第一凹槽423内沿垂直于顶盖41与下塑胶件42的排布方向的方向上任意移动,顶盖41凸出于下塑胶件42的宽度满足预设宽度A,从而确保下塑胶件42不会干涉顶盖41与储能装置3的壳体31进行装配。
可选地,预设宽度A满足以下范围:A≥1.2mm。预设宽度A的值可以为但不限于为1.25mm、1.30mm、1.35mm、1.40mm、1.45mm、1.50mm、1.55mm、1.60mm、1.65mm、1.70mm、1.75mm、及1.80mm等。在本实施例中,当预设宽度A满足以下范围:A≥1.2mm时,可以确保下塑胶件42不会干涉顶盖41与储能装置3的壳体31进行装配。
请一并参考图3-图13,在一种实施方式中,所述顶盖41还包括注液部415,所述注液部415凸设于所述第二表面412,所述注液部415具有注液孔4151;所述下塑胶件42包括下塑胶本体425及漏液部426,所述下塑胶本体425环绕所述漏液部426的外周设置,所述下塑胶本体425具有所述第三表面421、所述第四表面422、所述第一凹槽423、所述凸台部429、所述安装槽4221、及所述第二安装孔427,所述漏液部426与所述注液部415相对;所述漏液部426包括遮挡子部4261及多个连接子部4262,所述多个连接子部4262间隔设置于所述遮挡子部4261的外周,且分别与所述遮挡子部4261弯折相连,任意相邻的两个所述连接子部4262围合成一个漏液孔4263;每个所述连接子部4262背离所述遮挡子部4261的一端连接所述下塑胶本体425,所述遮挡子部4261相较于所述下塑胶本体425远离所述顶盖41。
沿垂直于所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向的方向上,所述注液部415相对于所述漏液部426具有第二活动余量D4,所述第一活动余量D1小于所述第二活动余量D4,所述端盖组件4满足以下范围:D4-D1≥2.85mm。
注液孔4151贯穿第一表面411与注液部415的端面,用于导通电解液,电解液能够通过注液孔4151流至壳体31内。另外,注液部415凸设于第二表面412,能够避免电解液溢流到第二表面412。漏液部426用于分散电解液,使电解液均匀分散于储能装置3的壳体31内。漏液部426包括遮挡子部4261及多个连接子部4262,相邻的两个连接子部4262之间围成漏液孔4263,使电解液流至储能装置3的壳体31内。遮挡子部4261能够避免电解液直接冲击储能装置3内的电芯,防止极片上的活性材料脱落、及避免卷芯极耳倒插造成储能装置3内部短路。
其中,第二活动余量,可以理解为,注液部415相对漏液部426可移动的距离的范围;或者说,注液部415的周侧面与漏液部426内周侧壁之间的间距,即,注液部415的周侧面与连接子部4262侧壁之间的间距。第二活动余量D4指的是多个连接子部4262围成的内径向尺寸d5与注液部415的径向尺寸d6之差。其中,D4等于d5-d6。
具体地,D4-D1的值可以为但不限于为2.85mm、2.95mm、及3.05mm等。
通过使第一活动余量D1小于第二活动余量D4,且限定第二活动余量与第一活动余量之差,能够确保当顶盖41与下塑胶件42装配后,无论凸出部414如何沿垂直于顶盖41与下塑胶件42的排布方向的方向上任意移动,注液部415与连接子部4262的间距不为零,以避免注液部415与漏液部426之间相互干涉。
请一并参考图3-图12,在一种实施方式中,所述第一表面411凹设有第二凹槽417,所述第二凹槽417与所述凸出部414相对,所述第二凹槽417用于收容另一个所述顶盖41的凸出部414。
可以理解为,本体部413的上表面设有凹坑,下表面设有与凹槽相对的凸点。可选地,所述第二凹槽417、及所述凸出部414为所述本体部413通过冲压工艺一体成型。在本实施方式中,通过冲压工艺可以同时在本体部413形成第二凹槽417与凸出部414,从而提高顶盖41的制备速率。利用第二凹槽417与凸出部414相互配合,可以快速将多个顶盖41堆叠成整齐的方柱体,方便将量产冲压成型的顶盖41转移至下一道工序,同时,整齐堆叠的顶盖41方便机构爪夹抓取,实现自动化生产。
在装配端盖组件4的过程中,需要将顶盖41堆叠后转运到其它车间进行装配工序。本实施方式通过在本体部413的第一表面411设置与位于第二表面412的凸出部414相对的第二凹槽417,使一个顶盖41的凸出部414能够置于另一个顶盖41的第二凹槽417内,利用第二凹槽417与凸出部414相互配合,能够快速地将多个顶盖41堆叠设置,提高运输效率。
可选地,一个所述第二凹槽417、及与所述第二凹槽417相对的一个所述凸出部414组成定位组,所述顶盖41包括多个所述定位组;其中,多个所述定位组沿所述顶盖41的宽度方向间隔设置;和/或,多个所述定位组沿所述顶盖41的长度方向间隔设置;和/或,多个所述定位组对角设置。
可选地,所述顶盖41在垂直于所述顶盖41的厚度方向的平面的正投影包括多边形,多个所述定位组设于所述顶盖41的拐角处。
请一并参考图3-图5,在一种实施方式中,沿所述顶盖41与所述下塑胶件42的排布方向上,所述凸出部414的端面与所述第一凹槽423底壁的距离H满足以下范围:1.50mm≤H≤2.50mm。
凸出部414的端面相较于第一凹槽423底壁靠近本体部413。具体地,距离H的值可以为但不限于为1.60mm、1.70mm、1.80mm、1.90mm、2.00mm、2.10mm、2.20mm、2.30mm、及2.40mm等。
在本实施例中,当距离H满足范围:1.50mm≤H≤2.50mm时,可以降低凸出部414与第一凹槽423相互干涉的几率,还可以降低下塑胶件42与储能装置3的电极组件相互干涉的几率。如若H的尺寸过小,则会导致凸出部414容易与第一凹槽423相互干涉。如若H的尺寸过大,则会导致下塑胶件42的厚度过大,下塑胶件42容易与储能装置3的电极组件相互干涉。
请一并参考图3-图14,图14为本申请一实施例的下塑胶件的俯视图。在一种实施方式中,所述本体部413具有贯穿所述第一表面411与所述第二表面412的防爆孔418,所述端盖组件4还包括防爆阀46,所述防爆阀46封闭所述防爆孔418,所述防爆阀46与所述下塑胶件42围合成防爆腔室461,所述下塑胶件42还具有贯穿所述第一凹槽423底壁与所述凸台部429顶壁的通孔424,所述通孔424连通所述防爆腔室461。
首先,在储能装置3运输与使用的过程中,储能装置3内的电解液有几率反溅至顶盖41与下塑胶件42之间,即下塑胶件42的第三表面421。本申请的下塑胶件42还具有通孔424。反溅至第三表面421的电解液能够由通孔424重新回流至储能装置3内,从而降低了端盖组件4发生漏液现象的几率。且通孔424的设置还能够减小下塑胶件42的重量,提高储能装置3的能量密度。
其次,贯穿第一凹槽423底壁与凸台部429顶壁以形成通孔424,可以简化下塑胶件42的结构。第一凹槽423既用于收容凸出部414,又导通位于第三表面421的电解液与通孔424,提高了端盖组件4的空间利用率。
并且,本实施方式通过使通孔424连通防爆腔室461,使储能装置3的电芯产生的气体能够由通孔424进入,经过透气槽428或透气孔,再进入防爆腔室461,增加了气体上溢的路径,为气体提供了更多的存储空间,提高了电池的安全性能。
可选地,所述第三表面421设有连通所述通孔424与所述防爆腔室461的透气槽428。或者,所述下塑胶件42具有连通所述通孔424与所述防爆腔室461的透气孔。所述透气槽428或所述透气孔的侧壁连接所述第一凹槽423的侧壁。
进一步可选地,所述凸出部414的端面相较于所述透气槽428或所述透气孔背离所述顶盖41的表面靠近所述本体部413。这样设置能够确保储能装置3的电芯产生的气体能够由通孔424进入,经过透气槽428或透气孔,再进入防爆腔室461。
进一步可选地,靠近所述凸出部414的所述透气槽428或所述透气孔的宽度大于远离所述凸出部414的所述透气槽428或所述透气孔的宽度。这样设置使透气槽428或透气孔靠近凸出部414的部分宽度较大,透气槽428或透气孔远离凸出部414的部分宽度较小,或者说,沿凸出部414至防爆阀46的排列方向上,透气槽428或透气孔的形状呈先大后小的喇叭状,以便于储能装置3的电芯产生的气体能够由通孔424进入透气槽428或透气孔内。并且,这样能够减小透气槽428或透气孔的部分宽度,以提高下塑胶件42的结构强度。
请一并参考图3-图13,在一种实施方式中,所述端盖组件4还包括上塑胶件43,所述柱体部442具有位于其外周侧壁的第三凹槽443,所述上塑胶件43设置于所述第一表面411,且环绕所述柱体部442的外周设置,所述上塑胶件43的部分还嵌设于所述第三凹槽443内。
柱体部442的外周侧壁设有第三凹槽443。可选地,所述第三凹槽443为环形凹槽。可选地,上塑胶件43通过注塑工艺制成。
本实施方式通过设置第三凹槽443,使上塑胶件43的部分能够嵌设于第三凹槽443内,增加了上塑胶件43与柱体部442的抵接面积,提高了上塑胶件43与柱体部442的连接强度,从而提高了端盖组件4的连接强度。
在一种实施方式中,所述密封圈45的部分设于所述法兰部441与所述第二表面412之间,另一部分围设于所述柱体部442的外周侧,并抵接所述上塑胶件43。也可以理解为,密封圈45在装配后从截面上看呈大致呈“L”形,密封圈45一部分置于顶盖41和法兰部441之间,未被顶盖41压合的另一部分包裹柱体部442的外周侧。未被顶盖41压合的部分密封圈45的高度约为0.2mm,进一步阻隔了柱体部442与顶盖41的第一安装孔416的孔壁接触,防止短路。
请参考图15,图15为本申请一实施例的储能装置的结构示意图。需要说明的是,电极组件在附图中未示出。本申请还提供一种储能装置3,所述储能装置3包括电极组件、壳体31、及如本申请上述提供的端盖组件4,所述电极组件设置于所述壳体31内,所述端盖组件4电连接于所述电极组件。
可选地,所述储能装置3可以为但不限于为锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等。
本实施方式提供的储能装置3,通过采用本申请上述提供的端盖组件4,通过使顶盖41的凸出部414与下塑胶件42的第一凹槽423相配合,在顶盖41与下塑胶件42装配时,凸出部414相对于下塑胶件42具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。
请参考图16,图16为本申请一实施例的用电设备的电路框图。本申请还提供一种用电设备2,所述用电设备2包括设备本体21、及如本申请上述提供的储能装置3,所述储能装置3用于为所述设备本体21进行供电。
可选地,本申请实施例的用电设备2可以为但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能玩具、智能手环、智能手表、电子阅读器、游戏机、玩具等便携式电子设备;还可以为储能电池柜、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等大型设备。
可以理解地,本实施方式中所述的用电设备2仅仅为储能装置3所应用的用电设备2的一种形态,不应当理解为对本申请提供的用电设备2的限定,也不应当理解为对本申请各个实施方式提供的储能装置3的限定。
本实施方式提供的用电设备2,通过采用本申请上述提供的储能装置3,通过使顶盖41的凸出部414与下塑胶件42的第一凹槽423相配合,在顶盖41与下塑胶件42装配时,凸出部414相对于下塑胶件42具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。当储能装置3为设备本体21进行供电时,储能装置3能为设备本体21提供稳定的电源。
请一并参考图1-图2,本申请还提供一种储能***1,所述储能***1包括用户负载11、电能转换装置12、及本申请上述提供的储能装置3。所述电能转换装置12用于将其它形式的能源转换为电能,所述电能转换装置12与所述用户负载11电连接,所述电能转换装置12转换的电能为所述用户负载11供电。所述储能装置3分别电连接所述用户负载11及所述电能转换装置12,所述储能装置3储存所述电能转换装置12转换的电能,所述储能装置3为所述用户负载11供电。
本实施方式提供的储能***1,通过采用本申请上述提供的储能装置3,通过使顶盖41的凸出部414与下塑胶件42的第一凹槽423相配合,在顶盖41与下塑胶件42装配时,凸出部414相对于下塑胶件42具有第一活动余量,以便于调节顶盖41与下塑胶件42的位置,从而提高顶盖41与下塑胶件42的对位精度。当储能装置3为设备本体21进行供电时,储能装置3能为设备本体21提供稳定的电源。当储能装置3为用户负载11进行供电时,储能装置3能为用户负载11提供稳定的电源。
以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上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。