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。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的储能装置100的结构示意图。其中,为了便于描述,定义储能装置100的长度方向为X轴方向,储能装置100的宽度方向为Y轴方向,储能装置100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100包括壳体110、电芯(图未示)和端盖组件120。壳体110具有开口(图未示)和收容腔(图未示),开口连通收容腔。电芯收容于收容腔。收容腔还用于收容电解液,电芯浸泡于电解液中。端盖组件120安装于壳体110在储能装置100的高度方向(图示Z轴方向)上的顶侧,且封闭开口。示例性的,储能装置100为方块电池。在其他一些实施例中,储能装置100也可以为圆柱电池或其他电池。
需要说明的是,本申请中涉及的“顶”、“底”、“左”和“右”等方位用词,是参考附图1所示的方位进行的描述,以朝向Z轴正方向为“顶”,以朝向Z轴负方向为“底”,以朝向X轴正方向为“右”,以朝向X轴负方向为“左”, 后文类似的描述可做相同理解,但其并不是指示或暗指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申请的限制。
请参阅图2至图4,图2是图1所示储能装置100中端盖组件120的结构示意图,图3是图2所示端盖组件120的分解结构示意图,图4是图2所示端盖组件120沿A-A处剖开后的剖面结构示意图。其中,沿“A-A处剖开”是指沿A-A线所在的平面剖开,后文类似的描述可作相同理解。
端盖组件120包括下塑胶10、端盖20、防爆阀30、注液塞60、第一极柱组件40和第二极柱组件50。下塑胶10安装于端盖20的厚度方向上的一侧。防爆阀30、注液塞60、第一极柱组件40和第二极柱组件50均安装于端盖20。其中,沿储能装置100的长度方向上,第一极柱组件40和第二极柱组件50分别位于防爆阀30的相对两侧。
请结合参阅图5和图6,图5是图3所示端盖组件120中下塑胶10、端盖20、防爆阀30和注液塞60的结构示意图,图6是图3所示端盖组件120中下塑胶10在另一个角度下的结构示意图。
下塑胶10包括防爆栅栏101,防爆栅栏101贯穿下塑胶10的顶面(图未标)和底面(图未标)。其中,防爆栅栏101位于下塑胶10的中部。下塑胶10还设有进液孔102、通孔和避让槽。其中,进液孔102和通孔均沿下塑胶10的厚度方向(图示Z轴方向)贯穿下塑胶10。具体的,沿储能装置100的长度方向(图示X轴方向)上,进液孔102位于下塑胶10的中部,且位于防爆栅栏101的一侧,并与防爆栅栏101间隔设置。示例性的,进液孔102为圆形孔。在其他一些实施例中,进液孔102也可以为方形孔或者其他异形孔。
沿储能装置100的长度方向(图示X轴方向)上,通孔位于下塑胶10的边缘,且与进液孔102和防爆栅栏101间隔设置。本实施例中,通孔有两个。两个通孔分别为第一通孔103和第二通孔104。其中,第一通孔103位于进液孔102背离防爆栅栏101的的一侧,第二通孔104位于防爆栅栏101背离进液孔102的一侧。示例性的,第一通孔103和第二通孔104均为方形孔。在其他一些实施例中,第一通孔103和第二通孔104也可以为圆形孔或者其他异形孔。
避让槽的开口位于下塑胶10背离端盖20的表面,避让槽自下塑胶10背离端盖20的表面向端盖20的方向凹陷。避让槽环绕通孔设置。本实施例中,避让槽有两个。两个避让槽分别为第一避让槽105和第二避让槽106。具体的,第一避让槽105环绕第一通孔103设置,且与第一通孔103连通。第二避让槽106环绕第二通孔104设置,且与第二通孔104连通。
请结合参阅图4和图5,端盖20设有防爆孔201、注液孔202、装配孔和装配槽。本实施例中,防爆孔201沿端盖20的厚度方向(图示Z轴方向)贯穿端盖20。具体的,防爆孔201位于端盖20的中部。其中,防爆孔201可通过防爆栅栏101连通储能装置100的内部。示例性的,防爆孔201为椭圆形孔。在其他一些实施例中,防爆孔201可以圆形孔、方形孔或其他异形孔。
注液孔202位于端盖20的中部,且位于防爆孔201的左侧,并与防爆孔201间隔设置。具体的,注液孔202沿端盖20的厚度方向贯穿端盖20。其中,注液孔202与下塑胶10的进液孔102连通。电解液可依次经端盖20的注液孔202和下塑胶10的进液孔102注入壳体110(如图1所示)的收容腔,以实现对储能装置100的电解液的灌注。示例性的,注液孔202为圆形孔。在其他一些实施例中,注液孔202可以为方形孔或者其他异形孔。
装配孔沿端盖20的厚度方向贯穿端盖20。沿储能装置100的长度方向(图示X轴方向)上,装配孔位于端盖20的边缘,且与防爆孔201和注液孔202均间隔设置。本实施例中,装配孔有两个。两个装配孔分别为第一装配孔203和第二装配孔204。具体的,第一装配孔203位于防爆孔201的左侧,且位于注液孔202远离防爆孔201的一侧。第二装配孔204位于进液孔102的右侧。其中,第一装配孔203与第一通孔103连通,第二装配孔204与第二通孔104连通。示例性的,第一装配孔203和第二装配孔204均为方形孔。在其他一些实施例中,第一装配孔203和第二装配孔204也可以为圆形孔或其他异形孔。
本实施例中,装配槽环绕装配孔设置,且贯穿装配孔的孔壁面。装配槽的开口位于端盖20的厚度方向的端面。具体的,装配槽的开口位于端盖20背离下塑胶10的表面。装配槽自端盖20背离下塑胶10的表面朝下塑胶10的方向凹陷。本实施例中,装配槽有两个。两个装配槽分别为第一装配槽205和第二装配槽206。具体的,第一装配槽205环绕第一装配孔203设置,且贯穿第一装配孔203的孔壁面。也即为,第一装配槽205与第一装配孔203连通。第二装配槽206环绕第二装配孔204设置,且贯穿第二装配孔204的孔壁面。也即为,第二装配槽206与第二装配孔204连通。
防爆阀30安装于防爆孔201,且固定连接于防爆孔201的孔壁。示例性的,防爆阀30可通过焊接的方式固定连接于防爆孔201的孔壁,以安装于防爆孔201。可以理解的是,由于防爆孔201连通储能装置100的内部和外部,当储能装置100内部的气压过大时,防爆阀30会在气压的作用下发生破裂,储能装置100内部的气体能依次经过下塑胶10的防爆栅栏101和防爆孔201及时排向储能装置100的外部,避免储能装置100发生***,提高储能装置100的使用可靠性。
注液塞60安装于注液孔202,且完全覆盖注液孔202。此设置下,注液塞60可以较好地密封注液孔202,避免电解液露出储能装置100,有助于提升储能装置100的密封性。
请参阅图4和图7,图7是图3所示端盖组件120中第一极柱组件40的分解结构示意图。
第一极柱组件40包括第一上塑胶41、第一极柱42、第一密封件43和第一电连接件44。第一上塑胶41安装于端盖20的第一装配槽205,且连接于第一装配槽205的槽壁面和第一极柱42之间,并抵接第一密封件43。第一上塑胶41设有第一配合槽411和第一安装孔412。第一配合槽411的开口位于第一上塑胶41背离端盖20的表面。第一配合槽411自第一上塑胶41背离端盖20的表面向端盖20的方向凹陷(图示Z轴负方向)凹陷。其中,第一配合槽411包括槽底壁面413。
第一安装孔412沿第一上塑胶41的厚度方向贯穿第一上塑胶41。具体的,第一安装孔412的开口位于第一上塑胶41的底面(图未标)。第一安装孔412自第一上塑胶41的底面向第一配合槽411的方向(图示Z轴正方向)凹陷,且贯穿第一配合槽411的槽底壁面413,以与第一配合槽411连通。其中,第一安装孔412与端盖20的第一装配孔203同轴且连通。示例性的,第一安装孔412为圆形孔。在其他一些实施例中,第一安装孔412也可以为方形孔或其他异形孔。
请一并参阅图8和图9,图8是图7所示第一极柱组件40中第一极柱42沿B-B处剖开后的剖面结构示意图,图9是图7所示第一极柱组件40中第一极柱42的第一极柱连接件421的剖面结构示意图。
第一极柱42包括第一极柱连接件421和第一极柱本体422,第一极柱本体422固定安装于第一极柱连接件421的一侧。示例性的,第一极柱连接件421和第一极柱本体422可通过焊接固定。
第一极柱连接件421包括第一法兰部423和第一连接部424,第一连接部424固定连接于第一法兰部423的一侧。沿第一法兰部423向第一连接部424的方向上,第一连接部424的径向宽度越来越小。也即为,第一连接部424的周面为截顶圆锥面。换言之,第一连接部424的周面是倾斜的。
本实施例中,第一连接部424包括第一导向面429。其中,第一导向面429为圆弧面,角度为R。第一导向面429连接于第一连接部424的周面和第一连接部424背离第一法兰部423的端面之间。其中,第一导向面429与第一极柱本体422围合形成第一间隙槽42a。第一连接部424与第一法兰部423的连接处形成有内凹的第一环形槽42b,第一环形槽42b的开口位于第一连接部424的周面。第一环形槽42b与第一导向面429间隔设置。此外,第一连接部424设有第一安装槽425。第一安装槽425的开口位于第一连接部424背离第一法兰部423的表面,第一安装槽425自第一连接部424背离第一法兰部423的表面向第一法兰部423的方向凹陷。第一安装槽425与第一间隙槽42a和第一环形槽42b均间隔设置。
本实施例中,第一极柱本体422安装于第一连接部424背离第一法兰部423的端面。具体的,第一极柱本体422包括第一安装主体426和第一安装凸块427。第一安装凸块427固定连接于第一安装主体426朝第一极柱连接件421的一侧,且固定安装于第一安装槽425。
在端盖组件120的组装过程中,第一极柱42的第一极柱连接件421穿设于下塑胶10的第一通孔103、端盖20的第一装配孔203和第一上塑胶41的第一安装孔412。其中,第一法兰部423安装于下塑胶10的第一避让槽105,第一上塑胶41套设于第一极柱本体422,且位于第一极柱本体422和端盖20之间。第一极柱本体422的第一安装主体426安装于第一上塑胶41的第一配合槽411。第一安装凸块427穿过第一上塑胶41的第一安装孔412,以与第一极柱连接件421固定。
此外,第一连接部424还包括第一支撑部分424a和第一连接端部424b。第一支撑部分424a固定连接于第一法兰部423朝向第一极柱本体422的一侧。第一连接端部424b固定连接于第一支撑部分424a背离第一法兰部423的端面,且固定连接于第一极柱本体422。示例性的,第一极柱本体422与第一连接端部424b可以采用焊接的方式固定。
第一连接端部424b与第一支撑部分424a围设形成第一中空腔室424c。第一中空腔室424c的开口位于第一连接部424背离第一极柱本体422的一侧,沿第一连接端部424b向第一支撑部分424a的方向上,第一中空腔室424a的槽宽逐渐增大。
此设置下,一方面,便于焊接装置从第一中空腔室424c的开口伸入中空腔室424c内侧,以对第一极柱本体422与第一连接端部424b进行焊接固定,另一方面,不仅可以保证第一连接部424与第一极柱本体422的焊接面积,而且也可以避免激光焊接装置与第一中空腔室424a的腔壁发生干涉,同时也便于激光焊接装置回退,从而有助于加快生产节拍,提升储能装置100的生产效率。
请结合参阅图4、图7和图10,图10是图7所示第一极柱组件40中第一密封件43沿C-C处剖开后的剖面结构示意图。
本实施例中,第一密封件43为分体件。示例性的,第一密封件43由弹性材料制成。第一密封件43包括第一主体密封件431和第一辅助密封件432,第一辅助密封件432固定连接于第一主体密封件431的一侧。其中,第一主体密封件431包括第一主密封部431a和第一辅密封部431b,第一辅密封部431b固定连接于第一主密封部431a的一侧。第一密封件43不仅可以保证第一极柱42与下塑胶10和端盖20之间的装配稳定性,还可以避免第一极柱42与端盖20直接接触导电,实现第一极柱42与端盖20之间的绝缘。
应当了解的是,一般情况下,挤压弹性材料时,弹性材料会朝向空余空间变形延伸,如果第一密封件43的第一主体密封件431和第一辅助密封件432为一体件,那么第一辅助密封件432的延伸方向只能是未与第一主体密封件431连接的自由端,第一主体密封件431与第一辅助密封件432的结合位置无法扩展延伸,导致其无法与第一环形槽42b位置过盈配合以填充第一环形槽42b,无法保证密封性。通过将第一密封件43设置为分体件,并配合在第一连接部424设计第一环形槽42b,一方面,便于第一密封件43与端盖20和第一极柱42进行组装,另一方面,在装配挤压之前,第一辅助密封件432与第一主体密封件431存在一定间隙,当第一密封件43受到挤压时,第一密封件43的变形延伸方向可控,可以顺畅的朝靠近第一主体密封件431的方向延伸变形,从而可以提升第一主体密封件431、第一辅助密封件432与第一环形槽42b的过盈配合,以保证第一密封件43与端盖20和第一极柱42的过盈配合效果,保证储能装置100的密封性良好,进而有助于提高储能装置100的氦检良品率,降低生产成本。
此外,现有的密封件的安装,通常是利用密封件的弹性,通过端盖20的装配孔将其挤压至预设的安装位置。由于端盖20通常是采用冲压切割的方式形成的,端盖20的第一装配孔203的孔壁具有金属毛刺,通过将第一密封件43设置分体件,在安装过程中,可以避免金属毛刺划伤第一密封件43,从而可以规避第一密封件43因划伤位置的切口被挤压扩大而发生断裂,进而可以保证第一密封件43与端盖20和第一极柱42的过盈配合,保证储能装置100的密封性良好。
本实施例中,第一密封件43套设于第一极柱42的第一连接部424,且夹持于第一极柱42与端盖20之间。具体的,第一主体密封件431套设于第一连接部424的周面。其中,第一主密封部431a夹持于第一连接部424与端盖20之间。第一辅密封部431b固定连接于第一主密封部431a背离第一连接部424的一侧,且夹持于第一极柱本体422与端盖20之间,并与第一上塑胶41的第一安装孔412的孔壁抵接。第一辅助密封件432固定连接于第一主体密封件431背离第一连接部424的一侧,且夹持于第一法兰部423和端盖20之间。
可以理解的是,第一上塑胶41是注塑形成的单体件,具有一定的硬度和强度,使得端盖20与第一极柱42之间具有一定的间隙。现有的储能装置100通常采用减小端盖组件120的厚度,以增大储能装置100的能量密度,使得端盖20与第一极柱42之间的间距较小。通过设置第一辅密封部431b,可以规避带电的第一极柱42与带弱电或者不带电的端盖20之间因电势差以及金属面垂直距离过近儿形成电弧打火的安全隐患,保证端盖20与第一极柱42之间的绝缘可靠性,从而增强储能装置100的安全性。
本实施例中,端盖20的第一装配孔203的孔壁具有一定厚度,且沿端盖20的厚度方向上,第一装配孔203的孔壁是一平面。由于第一连接部424的周面是倾斜的,沿第一连接部424朝向第一法兰部423的方向上,第一连接部424的径向宽度逐渐增大,第一连接部424与第一装配孔203的孔壁之间的间距也是逐渐减少的。此设置下,在第一主密封部431a向第一辅助密封件432变形延伸的过程中,能够保证第一主密封部431a的延伸部分的厚度也是逐渐减小。也即为,第一主密封部431a的延伸部分的端面是倾斜的。同时,第一辅助密封件432具有一定的厚度,在第一法兰部423与端盖20的挤压下,第一辅助密封件432发生变形,并填充第一环形槽42b。在此过程中,由于第一环形槽42b的槽壁面是斜面,第一辅助密封件432受第一法兰部423与端盖20之间的挤压延伸变形,在第一环形槽42b中形成的端面也是斜面,使得第一辅助密封件432的端面能够与第一主密封部431a的延伸部分的端面可靠抵接配合,并实现与第一环形槽42b过盈配合,从而能够保证第一密封件43使用可靠性,进而能够保证储能装置100的密封性。
此外,在端盖组件120的装配过程中,第一密封件43还填充第一间隙槽42a和第一环形槽42b。由于第一密封件43为分体件,使得第一密封件43能够均匀可控地朝向第一间隙槽42a和第一环形槽42b的变形延伸。其中,第一密封件43的第一主体密封件431可沿第一导向面429发生变形延伸且填充第一间隙槽42a。第一主体密封件431靠近第一辅助密封件432的端部可以朝第一辅助密封件432发生小弧度的弯曲变形,且与第一辅助密封件432紧密接触,并填充第一环形槽42b。
此设置下,一方面,可以延长第一密封件43与第一极柱42抵接密封的路径,从而可以增强储能装置100的密封性能,有助于提升储能装置100的使用可靠性,另一方面,第一间隙槽42a中的空气可以通过第一极柱本体422与第一极柱连接件421的对位接合处排出,从而便于第一密封件43变形可靠并完全填充第一间隙槽42a和第一环形槽42b,使第一密封件43与第一极柱42紧密贴合,进一步增强储能装置100的密封性能,提升储能装置100的使用可靠性。同时,也有助于提高生产效率,降低生产成本。
请再次参阅图4和图7。第一电连接件44安装于下塑胶10的内侧,且位于第一极柱42的第一极柱连接件421背离第一极柱本体422的一侧。具体的,第一电连接件44的一端电连接第一极柱42的第一极柱连接件421,另一端电连接电芯的正极耳。示例性的,第一电连接件44可通过焊接的方式电连接于第一极柱42的第一极柱连接件421和/或电芯的正极耳。
可以理解的是,在焊接过程中,先将第一极柱本体422套设于第一上塑胶41,依次将第一辅助密封件432和第一主体密封件431套设于第一连接部424后,从下向上依次穿过第一装配孔203和第一配合槽411,以与第一安装凸块427配合限位。再将第一极柱42翻转并下压,从而保证第一密封件43可以受挤压延伸,且与端盖20和第一极柱本体422过盈配合。此时,激光焊接装置从上向下伸入第一中空腔室424c,以进行第一连接端部424b与第一极柱本体422的焊接固定。然后从上向下将第一电连接件44 与第一法兰部423对应放置,并进行焊接。由于焊接完成后会有焊渣,焊渣是导电性且颗粒状,极易存留或者移动隐藏在端盖的一些细缝中,如果储能装置100完整装配之后在使用中发生晃动,使得焊渣可能会掉落至储能装置100内部,从而导致极耳或者隔膜被划破,带来一定的安全风险。此设置下,在端盖组件120上下翻转的情况下,从上向下焊接完第一极柱本体422与第一连接端部424b之后,又继续焊接第一电连接件44,使得产生的焊渣可以始终封存于第一中空腔室424c中,从而可以避免焊渣因晃动掉落而划破储能装置100的极耳和隔膜,保证储能装置100的安全性较好。
请参阅图4和图11,图11是图3所示端盖组件120中第二极柱组件50的分解结构示意图。
第二极柱组件50包括第二上塑胶51、第二极柱52、第二密封件53和第二电连接件54。其中,第二极柱组件50中各部件的结构、部件与部件之间的装配关系、以及部件与下塑胶10和端盖20之间的装配关系,均可参阅上文中第一极柱组件40的相关描述,在此不再赘述。
第二上塑胶51安装于端盖20的第二装配槽206,且位于第一上塑胶41的右侧,并与第一上塑胶41间隔设置。第二上塑胶51设有第二配合槽511和第二安装孔512。其中,第二安装孔512与端盖20的第二装配孔204连通。
请一并参阅图12和图13,图12是图10所示第二极柱组件50中第二极柱52沿D-D处剖开后的剖面结构示意图,图13是图11所示第二极柱组件50中第二极柱52的第二极柱连接件521的剖面结构示意图。
第二极柱52包括第二极柱连接件521和第二极柱本体522,第二极柱本体522固定安装于第二极柱连接件521的一侧。示例性的,第二极柱连接件521和第二极柱本体522可通过焊接固定。
第二极柱连接件521包括第二法兰部523和第二连接部524,第二连接部524固定连接于第二法兰部523朝向第二极柱本体522的一侧,且位于第二法兰部523的中间位置。沿第二法兰部523向第二连接部524的方向上,第二连接部524的径向宽度越来越小。也即为,第一连接部424的周面为截顶圆锥面。
本实施例中,第二连接部524包括第二导向面529。其中,第二导向面529为圆弧面,角度为R。第二导向面529连接于第二连接部524的周面和第二连接部524背离第二法兰部523的端面之间。其中,第二导向面529与第二极柱本体522围合形成第二间隙槽52a。第二连接部524朝向第二法兰部523的连接处形成有内凹的第二环形槽52b,第二环形槽52b的开口位于第二连接部524的周面。第二环形槽52b与第二导向面529间隔设置。此外,第二连接部524设有第二安装槽525。第二安装槽525的开口位于第二连接部524背离第二法兰部523的表面,第二安装槽525自第二连接部524背离第二法兰部523的表面向第二法兰部523的方向凹陷。第二安装槽525与第二间隙槽52a和第二环形槽52b均间隔设置。
本实施例中,第二极柱本体522安装于第二连接部524背离第二法兰部523的端面。具体的,第二极柱本体522包括第二安装主体526和第二安装凸块527。第二安装凸块527固定连接于第二安装主体526朝第二极柱连接件521的一侧,且固定安装于第二安装槽525。
在端盖组件120的组装过程中,第二极柱52的第二极柱连接件521穿设于下塑胶10的第二通孔104、端盖20的第二装配孔204和第二上塑胶51的第二安装孔512。其中,第二法兰部523安装于下塑胶10的第二避让槽106。第二上塑胶51套设于第二极柱本体522,且位于第二极柱本体522和端盖20之间。其中,第二极柱本体522的第二安装主体526安装于第二上塑胶51的第二配合槽511,第二安装凸块527穿过第二上塑胶51的第二安装孔512,以与第二极柱连接件521固定。
此外,第二连接部524还包括第二支撑部分524a和第二连接端部524b。第二支撑部分524a固定连接于第二法兰部523朝向第二极柱本体522的一侧。第二连接端部524b固定连接于第二支撑部分524a背离第二法兰部523的端面,且固定连接于第二极柱本体522。示例性的,第二极柱本体522与第二连接端部524b可以采用焊接的方式固定。
第二连接端部524b与第二支撑部分524a围设形成第二中空腔室524c。第二中空腔室524c的开口位于第二连接部524背离第二极柱本体522的一侧,沿第二连接端部524b向第二支撑部分524a的方向上,第二中空腔室524c的槽宽逐渐增大。
此设置下,一方面,便于焊接装置从第二中空腔室524c的开口伸入第二中空腔室524c的内侧,以对第二极柱本体522与第二连接端部524b进行焊接固定,另一方面,不仅可以保证第二连接部524与第二极柱本体522的焊接面积,而且也可以避免激光焊接装置与第二中空腔室524c的腔壁发生干涉,同时也便于激光焊接装置回退,从而有助于加快生产节拍,提升储能装置100的生产效率。
请结合参阅图4、图11和图14,图14是图11所示第二极柱组件50中第二密封件53沿E-E处剖开后的剖面结构示意图。
本实施例中,第二密封件53为分体件。示例性的,第二密封件53由弹性材料制成。第二密封件53包括第二主体密封件531和第二辅助密封件532,第二辅助密封件532固定连接于第二主体密封件531的一侧。其中,第二主体密封件531包括第二主密封部531a和第二辅密封部531b,第二辅密封部531b固定连接于第二主密封部531a的一侧。第二密封件53不仅可以保证第二极柱52与下塑胶10和端盖20之间的装配稳定性,还可以避免第二极柱52与端盖20直接接触导电,实现第二极柱52与端盖20之间的绝缘。
应当了解的是,一般情况下,挤压弹性材料时,弹性材料会朝向空余空间变形延伸,如果第二密封件53的第二主体密封件531和第二辅助密封件532为一体件,那么第二辅助密封件532的延伸方向只能是未与第二主体密封件531连接的自由端,第二主体密封件531与第二辅助密封件532的结合位置无法扩展延伸,导致其无法与第二环形槽52b位置过盈配合以填充第二环形槽52b,无法保证密封性。通过将第二密封件53设置为分体件,并配合在第二连接部524设计第二环形槽52b,一方面,便于第二密封件53与端盖20和第二极柱52进行组装,另一方面,在装配挤压之前,第二辅助密封件532与第二主体密封件531存在一定间隙,当第二密封件53受到挤压时,第二密封件43的变形延伸方向可控,可以顺畅的朝靠近第二主体密封件531的方向延伸变形,从而可以提升第二主体密封件531、第二辅助密封件532与第二环形槽52b的过盈配合,以保证第二密封件53与端盖20和第二极柱52的过盈配合效果,保证储能装置100的密封性良好,进而有助于提高储能装置100的氦检良品率,降低生产成本。
此外,现有的密封件的安装,通常是利用密封件的弹性,通过端盖20的装配孔将其挤压至预设的安装位置。由于端盖20通常是采用冲压切割的方式形成的,端盖20的第二装配孔204的孔壁具有金属毛刺,通过将第二密封件53设置分体件,在安装过程中,可以避免金属毛刺划伤第二密封件53,从而可以规避第二密封件53因划伤位置的切口被挤压扩大而发生断裂,进而可以保证第二密封件53与端盖20和第二极柱52的过盈配合,保证储能装置100的密封性良好。
本实施例中,第二密封件53套设于第二极柱52的第二连接部524,且夹持于第二极柱52与端盖20之间。具体的,第二密封件53套设于第二极柱52的第二连接部524,其中,第二主密封部531a夹持于第二连接部524与端盖20之间。第二辅密封部531b固定连接于第二主密封部531a背离第二连接部524的一侧,且夹持于第二极柱本体522与端盖20之间,并与第二上塑胶51的第二安装孔512的孔壁抵接。第二辅助密封件532固定连接于第二主体密封件531背离第二连接部524的一侧,且夹持于第二法兰部523与端盖20之间。
可以理解的是,第二上塑胶51是注塑形成的单体件,具有一定的硬度和强度,使得端盖20与第二极柱52之间具有一定的间隙。现有的储能装置100通常采用减小端盖组件120的厚度,以增大储能装置100的能量密度,使得端盖20与第二极柱52之间的间距较小。通过设置第一辅密封部431b,可以规避带电的第二极柱52与带弱电或者不带电的端盖20之间因电势差以及金属面垂直距离过近儿形成电弧打火的安全隐患,保证端盖20与第二极柱52之间的绝缘可靠性,从而增强储能装置100的安全性。
本实施例中,端盖20的第二装配孔204的孔壁具有一定厚度,且沿端盖20的厚度方向上,第二装配孔204的孔壁是一平面。由于第二连接部524的周面是倾斜的,沿第二连接部524朝向第二法兰部523的方向上,第二连接部524的径向宽度逐渐增大,第二连接部524与第二装配孔204的孔壁之间的间距也是逐渐减少的。此设置下,在第二主密封部531a向第二辅助密封件532变形延伸的过程中,能够保证第二主密封部531a的延伸部分的厚度也是逐渐减小。也即为,第二主密封部531a的延伸部分的端面是倾斜的。同时,第二辅助密封件532具有一定的厚度,在第二法兰部523与端盖20的挤压下,第二辅助密封件532发生变形,并填充第二环形槽52b。在此过程中,由于第二环形槽52b的槽壁面是斜面,第二辅助密封件532受第二法兰部523与端盖20之间的挤压延伸变形,在第二环形槽52b中形成的端面也是斜面,使得第二辅助密封件532的端面能够与第二主密封部531a的延伸部分的端面可靠抵接配合,并实现与第二环形槽52b过盈配合,从而能够保证第二密封件53使用可靠性,进而能够保证储能装置100的密封性。
此外,在端盖组件120的装配过程中,第二密封件53还填充第二间隙槽52a和第二环形槽52b。由于第二密封件53为分体件,使得第二密封件53能够均匀可控地朝向第二间隙槽52a和第二环形槽52b的变形延伸。其中,第二密封件53的第二主体密封件531可沿第二导向面529发生变形且填充第二间隙槽52a。第二主体密封件531靠近第二辅助密封件532的端部可以朝第二辅助密封件532发生小弧度的弯曲变形,且与第二辅助密封件532紧密接触,并填充第二环形槽52b。
此设置下,一方面,可以延长第二密封件53与第二极柱52抵接密封的路径,从而有助于提高储能装置100的密封性能,另一方面,第二间隙槽52a中的空气可以通过第二极柱本体522与第二极柱连接件521的对位接合处排出,从而便于第二密封件53变形可靠并填充第二间隙槽52a和第二环形槽52b,使第二密封件53与第二极柱52紧密贴合,进一步增强储能装置100的密封性能,提升储能装置100的使用可靠性。同时,也有助于提高生产效率,降低生产成本。
请再次参阅图4和图11。第二电连接件54安装于下塑胶10的内侧,且位于第二极柱52的第二极柱连接件521背离第二极柱本体522的一侧。具体的,第二电连接件54的一端电连接第二极柱52的第二极柱连接件521,另一端电连接电芯的正极耳。示例性的,第二电连接件54可通过焊接的方式电连接于第二极柱52的第二极柱连接件521和/或电芯的正极耳。
可以理解的是,在焊接过程中,先将第二极柱本体522套设于第二上塑胶51,依次将第二辅助密封件532和第二主体密封件531套设于第二连接部524后,从下向上依次穿过第二装配孔204和第二配合槽511,以与第二安装凸块527配合限位。再将第二极柱52翻转并下压,从而保证第二密封件53可以受挤压延伸,且与端盖20和第二极柱本体522过盈配合。此时,激光焊接装置从上向下伸入第二中空腔室524c,以进行第二连接端部524b与第二极柱本体522的焊接固定。然后从上向下将第二电连接件54 与第二法兰部523对应放置,并进行焊接。由于焊接完成后会有焊渣,焊渣是导电性且颗粒状,极易存留或者移动隐藏在端盖组件120的一些细缝中,如果储能装置100完整装配之后在使用中发生晃动,使得焊渣可能会掉落至储能装置100内部,从而导致极耳或者隔膜被划破,带来一定的安全风险。此设置下,在端盖组件120上下翻转的情况下,从上向下焊接完第二极柱本体522与第二连接端部524b之后,又继续焊接第二电连接件54,使得产生的焊渣可以始终封存于第二中空腔室524c中,从而可以避免焊渣因晃动掉落而划破储能装置100的极耳和隔膜,保证储能装置100的安全性较好。
本申请的实施例中,通过在第一极柱组件40和第二极柱组件50中的极柱均设置间隙槽和环形槽,并使第一极柱组件40和第二极柱组件50中的密封件均变形填充间隙槽和环形槽,可以延长密封件与极柱抵接密封的路径,从而能够增强储能装置100的密封性能,进而有助于提升储能装置100的使用可靠性。同时,在第一极柱组件40和第二极柱组件50中,极柱本体和极柱连接件的对位接合处均可进行排气,使得间隙槽中的空气能够排出,使密封件与极柱贴合得更加紧密,以便于密封件变形可靠并完全填充间隙槽,从而也有助于增强储能装置100的密封性能,提高储能装置100的密封性能。
本申请还提供一种用电设备,用电设备包括上述储能装置100,储能装置100为用电设备供电。其中,用电设备可为新能源汽车、储电站和服务器等需要用电的设备。
以上描述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内;在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。