电池盖板组件、电池包和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池盖板组件、电池包和车辆。


背景技术：

2.为保证电池的安全性，一般在电池盖板上安装有防爆阀。当电池由于不当充放电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，气体冲开防爆阀以达到泄压的目的，因此防爆阀和电池盖板的相互配合对电池的安全性能起到关键的作用。
3.相关技术中，对于汽车使用的电池类型来讲，电芯中的防爆阀在电池包包体中朝上放置，防爆阀在电池包中受包体振动产生的应力较小，但是对于长条形两端引出的电芯，在包体中侧放，壳体及盖板在包体振动时会承受较大的应力，防爆阀处易出现应力疲劳失效，尤其是腰形状防爆阀，电芯层级需增加盖板等结构的强度来增加防爆阀的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种电池盖板组件，盖板与防爆阀密封配合的通孔内设有两个相互交叉的加强筋，并使两个加强筋相对盖板的第一方向倾斜，呈“x”形结构，能够使盖板具有更高的强度。
5.本实用新型还提出了一种电池包。
6.本实用新型还提出了一种车辆。
7.根据本实用新型第一方面的实施例的电池盖板组件，所述电池盖板组件包括：防爆阀；盖板，所述盖板设置有通孔，所述通孔内设置有相互交叉的第一加强筋和第二加强筋，所述第一加强筋和第二加强筋的两端均与所述通孔的内壁连接，所述防爆阀设置于所述第一加强筋和第二加强筋的上方且密封所述通孔，所述第一加强筋的延伸方向与所述盖板的第一方向之间的夹角、所述第二加强筋的延伸方向与所述盖板的第一方向之间的夹角均大于0
°
小于180
°
。
8.根据本实用新型的实施例的电池盖板组件，在盖板的通孔内设置有相互交叉的第一加强筋和第二加强筋，可以提高通孔处的结构强度，避免通孔处因结构强度变弱而出现盖板表面变形弯曲的问题，并且防爆阀设置在第一加强筋和第二加强筋的上方，与通孔密封配合，使得防爆阀与第一加强筋和第二加强筋之间互不干涉，在提高通孔处结构强度的同时，不会对防爆阀的正常爆破造成影响。并且，第一加强筋的延伸方向与盖板的第一方向之间的夹角、第二加强筋的延伸方向与盖板的第一方向之间的夹角均大于0
°
小于180
°
，使得第一加强筋和第二加强筋在通孔处呈对称或不对称的“x形”结构，以构造出四个三角形，形成稳定的支撑结构,可更好地提高通孔处的结构强度，并且“x形”结构在盖板材质不变、同等尺寸及排气面积下能使盖板具有更高的强度，可有效提高结构强度20％以上，从而保证防爆阀的安全可靠性。此外，在保证同等结构强度的同时，还可以减小第一加强筋和第二加强筋的尺寸，从而有效增大排气面积。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述通孔为腰形孔且包括：两个直线段和两个曲线段，两个所述直线段相互平行，两个所述曲线段分别连接在两个所述直线段的两端，所述第一加强筋和所述第二加强筋的两端分别连接在两个所述直线段或所述直线段和所述曲线段的连接处。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一加强筋和所述第二加强筋的交叉中心与所述通孔的中心重叠，且所述第一加强筋和所述第二加强筋相对所述通孔的对称中心线对称设置。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述盖板设置有沿厚度方向内凹的安装台阶，所述安装台阶上开设有所述通孔，所述防爆阀设置于所述安装台阶并密封所述通孔。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述防爆阀在所述盖板的第一方向上的尺寸为l1，所述防爆阀在所述盖板的第二方向上的尺寸为w1，所述l1和w1满足关系式：l1≥w1。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述通孔在所述盖板的第一方向上的尺寸为l2，所述通孔在所述盖板的第二方向上的尺寸为w2，所述l2和w2满足关系式：l1-l2≥0.5mm，w1-w2≥0.5mm。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一加强筋和所述第二加强筋的宽度均为w3且厚度均为w4，所述w3和所述w4满足关系式：0.05w1≤w3≤0.2w1，1mm≤w4≤3mm。
15.根据本实用新型的一些实施例，电池盖板组件还包括：保护膜，所述保护膜盖设于所述防爆阀，且所述保护膜和所述防爆阀与所述通孔安装配合。
16.根据本实用新型第二方面的实施例的电池包，包括：所述的电池盖板组件。
17.根据本实用新型第三方面的实施例的车辆，包括：所述的电池包。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本实用新型的实施例的电池盖板组件的结构示意图；
21.图2是根据本实用新型的实施例的防爆阀的结构示意图；
22.图3是根据本实用新型的实施例的电池盖板组件的局部示意图。
23.附图标记：
24.100、电池盖板组件；
25.10、防爆阀；
26.20、盖板；21、通孔；211、直线段；212、曲线段；22、安装台阶；231、第一加强筋；232、第二加强筋；
27.30、保护膜。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
29.下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的电池盖板组件100，以及本实用新型还提出了一种具有上述电池盖板组件100的电池包。
30.如图1-图3所示，电池盖板组件100包括：防爆阀10和盖板20。
31.在盖板20设置有通孔21，通孔21内设置有相互交叉的第一加强筋231和第二加强筋232，第一加强筋231和第二加强筋232的两端均与通孔21的内壁连接，防爆阀10设置于第一加强筋231和第二加强筋232的上方，并且密封通孔21，第一加强筋231的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角、第二加强筋232的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角均大于0
°
小于180
°
。
32.也就是说，在通孔21的内壁连接有第一加强筋231和第二加强筋232，将防爆阀10设置在第一加强筋231和第二加强筋232的上方，并使防爆阀10密封于通孔21，这样既能增强通孔21处的结构强度，还不会影响防爆阀10的正常爆破。当电池包由于不当充放电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，电池包内部会产生大量的气体并且温度急剧升高，此时气体经过通孔21冲开防爆阀10以达到泄压的目的，从而保证电池包的使用可靠性。此外，在盖板20的中心设置有端子引出孔，用于端子和电芯之间的连接引流。
33.其中，盖板20的第一方向可理解为盖板20的纵向方向或横向方向，若盖板20的第一方向为纵向方向，则盖板20的第二方向为横向方向，且第一方向和第二方向相互垂直。对于本实用新型的实施例的盖板20，第一方向为横向方向，第二方向为纵向方向。
34.而且，通孔21内设置有第一加强筋231和第二加强筋232，第一加强筋231和第二加强筋232相互交叉，并且第一加强筋231和第二加强筋232的两端连接在通孔21的内壁上，这样可以增强盖板20的结构强度，减少通孔21对盖板20强度的影响，同时保证防爆阀10的正常爆破。
35.以及，第一加强筋231的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角、第二加强筋232的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角均大于0
°
小于180
°
。如此设置，使得第一加强筋231和第二加强筋232可形成对称或不对称的“x形”结构，以构造出四个三角形，利用三角形的稳定支撑结构,可以将第一加强筋231和第二加强筋232的加强作用分散均匀，进而更好地提高通孔20处的结构强度，从而增强盖板20的结构强度，防止盖板20的通孔21处出现弯曲变形。相比于第一加强筋231和第二加强筋232构成的“十字形”结构而言，即第一加强筋231的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角为0
°
，第二加强筋232的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角为180
°
，“x形”结构的设计，可以更好地分担通孔21对盖板20强度的影响，有效提高盖板20的结构强度，同时还不会影响防爆阀10的爆破，并且盖板20在材质不变、同等尺寸下和排气面积下可具有更高的结构强度，极大地减少了通孔21对盖板20强度的影响，使得气体更好地冲破防爆阀10，同时保证了盖板20的结构强度，不容易发生弯曲变形。
36.由此，通过在盖板20和防爆阀10密封配合的通孔21内壁设置有相互交叉的第一加强筋231和第二加强筋232，并使第一加强筋231的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角、第二加强筋232的延伸方向与盖板20的第一方向之间的夹角均大于0
°
小于180
°
，可以更好地增强盖板20的结构强度，并且在盖板20的同等尺寸下和排气面积下可具有更高的结构强度，以及在保证同等结构强度的条件下，还可以减小加强筋23的尺寸，增大排气面积。并且，第一加强筋231和第二加强筋232呈独特的“x”形结构，以构造四个三角形，形成稳定的
支撑结构,相比于“十”字形结构、环形结构的加强筋而言，“x”形结构在盖板20材质不变、同等尺寸及排气面积下能有效提高结构强度20％以上，从而有效保证防爆阀10的安全可靠性。
37.具体地，第一加强筋231和第二加强筋232与盖板20的第二方向之间的夹角均为α，第一加强筋231和第二加强筋232与盖板20的第一方向之间的夹角均为β，α和β满足关系式：0＜α＜90
°
，0＜β＜90
°
。如此设置，参照图3所示，第二加强筋232的一端与盖板20在第二方向上的中心线之间的夹角范围在0～90
°
之间，第二加强筋232的一端与盖板20在长度方向上的中心线之间的夹角范围在0～90
°
之间，第一加强筋231亦如此，可保证第一加强筋231和第二加强筋232的加强作用均匀分散，同时还不会影响防爆阀10的正常爆破。
38.如图2和图3所示，通孔21可以为腰形孔，并且腰形孔包括：两个直线段211和两个曲线段212，两个直线段211相互平行，两个曲线段212分别连接在两个直线段211的两端，第一加强筋231和第二加强筋232的两端分别连接在两个直线段211或直线段211和曲线段212的连接处。如此设置，通孔21为腰形孔，这样可以增大排气面积，从而提高防爆阀10的可靠性。并且，第一加强筋231和第二加强筋232的两端连接于腰形孔中的直线段211内壁，或者连接于腰形孔中的直线段211和曲线段212的连接处内壁，这样可以使第一加强筋231和第二加强筋232的结构稳定，不容易发生弯曲变形，同时可以将通孔21分成相对均匀的四部分，以在相同尺寸的腰形孔及相同大小的排气面积下，使盖板20具有更高的结构强度，同时不会影响防爆阀10的正常爆破。
39.进一步地，第一加强筋231和第二加强筋232的交叉中心与通孔21的中心重叠，并且第一加强筋231和第二加强筋232相对通孔21的对称中心线对称设置。如此设置，对第一加强筋231和第二加强筋232所形成的“x形”结构作了进一步限定，使得第一加强筋231和第二加强筋232形成对称的“x形”结构，这样可以保证第一加强筋231和第二加强筋232将通孔21被分成较为均匀的四份，这样既可以使第一加强筋231和第二加强筋232的加强作用均匀分散，同时还不会影响防爆阀10的正常爆破。若第一加强筋231和第二加强筋232的交叉中心偏离通孔21的中心，这样容易导致第一加强筋231或第二加强筋232仅仅处于通孔21小于二分之一甚至更小的位置空间，从而不能很好地将通孔21均匀分布，进而影响盖板20的结构强度和防爆阀10的爆破作用。参照图3所示，第一加强筋231和第二加强筋232的交叉中心与通孔21的中心重叠，并且第一加强筋231和第二加强筋232沿盖板20的第一方向或第二方向呈轴对称的“x形”结构，这样可以将通孔21分成四个面积相等或接近相等的三角形，能够有效提高通孔21处的支撑结构强度，防止盖板20出现弯曲变形。
40.进一步地，盖板20设置有沿厚度方向内凹的安装台阶22，安装台阶22上开设有通孔21，防爆阀10设置于安装台阶22，并且密封通孔21。如此设置，可以将防爆阀10安装在安装台阶22上，一方面，第一加强筋231和第二加强筋232连接在通孔21的内壁，防爆阀10安装在安装台阶22上，使得第一加强筋231和第二加强筋232设置在防爆阀10的下方，并且不会与防爆阀10相互干涉，可以有效减小第一加强筋231和第二加强筋232对防爆阀10的影响，同时保证防爆阀10的正常爆破条件，另一方面，可以使防爆阀10和通孔21进行良好的密封配合，并且防爆阀10不会凸出于盖板20的表面，保证防爆阀10不易被外力损坏，同时还可以使盖板20的表面平整。
41.其中，防爆阀10在盖板20的第一方向上的尺寸为l1，防爆阀10在盖板20的第二方
向上的尺寸为w1，l1和w1满足关系式：l1≥w1。如此设置，在盖板20的第一方向上的尺寸大于等于在盖板20的第二方向上的尺寸，使得能够形成圆形孔或腰形孔，并且腰形孔的长度尺寸与盖板20的第一方向一致，以适配于长条形的盖板20结构以及防爆阀10的尺寸结构，从而可以更好地提高盖板20的结构强度且加强作用分布均匀。
42.此处的盖板20的第一方向指的是盖板20的横向方向，为本实施例中的盖板20的长度方向，盖板20的第二方向指的是盖板20的纵向方向，为本实施例中的盖板20的第二方向。可以理解的是，若实施例中的盖板20为正方形或通孔21为圆形等，则第一方向不适用于此处的长度方向，第二方向不适用于此处的第二方向。
43.以及，通孔21在盖板20的第一方向上的尺寸为l2，通孔21在盖板20的第二方向上的尺寸为w2，l2和w2满足关系式：l1-l2≥0.5mm，w1-w2≥0.5mm。如此设置，通孔21在盖板20的第一方向上的尺寸比在盖板20的第一方向上的尺寸小0.5mm以上，以及通孔21在盖板20的第二方向上的尺寸比在盖板20的第二方向上的尺寸小0.5mm以上，一方面，可以使和通孔21的结构大致相同，保证了盖板20在通孔21处的结构强度整体均匀，避免盖板20在强度薄弱处易发生弯曲变形，另一方面，通孔21的尺寸比的尺寸偏小，可以使和通孔21之间形成的安装台阶22面积足以支撑和固定防爆阀10，同时还可以使通孔21的尺寸不会太大而削弱盖板20的结构强度，并将加强筋23设置在通孔21内，可以更好地增强盖板20的结构强度。
44.而且，第一加强筋231和第二加强筋232的宽度均为w3，并且厚度为均w4，w3和w4满足关系式：0.05w1≤w3≤0.2w1，1mm≤w4≤3mm。如此设置，第一加强筋231和第二加强筋232的宽度尺寸范围处于在盖板20的第二方向上的宽度尺寸的二十分之一至五分之一之间，即第一加强筋231和第二加强筋232的宽度尺寸远小于盖板20的宽度尺寸，这样使得第一加强筋231和第二加强筋232的尺寸不会太粗，能够有效增强盖板20的强度，同时又可以不影响防爆阀10在电池出现危险情况下的正常爆破。以及，第一加强筋231和第二加强筋232的厚度设置在1mm～3mm之间，并且第一加强筋231和第二加强筋232的厚度与盖板20的厚度基本一致，可以满足现有盖板20的结构强度需要。当然，还可以根据盖板20的尺寸以及强度需求决定。
45.此外，电池盖板组件100还包括：保护膜30，保护膜30盖设于防爆阀10，并且保护膜30和防爆阀10与通孔21安装配合。如此设置，在防爆阀10的表面盖设有保护膜30，并且保护膜30和防爆阀10一同安装在通孔21处，使得保护膜30和防爆阀10与盖板20的安装配合。其中，防爆阀10与盖板20之间为焊接连接，可以保证防爆阀10在正常使用下不容易被气体冲破。
46.根据本实用新型第二方面的实施例的电池包，包括：上述的电池盖板组件100。
47.根据本实用新型第三方面的实施例的车辆，包括：上述的电池包。
48.因此，通过在盖板20和防爆阀10密封配合的通孔21内壁设置有相互交叉的第一加强筋231和第二加强筋232，并使第一加强筋231和第二加强筋232构成对称或不对成的“x形结构”，相比于“十”字形结构、环形结构，这样可以更好地增强盖板20的结构强度，并且在盖板20的同等尺寸下和排气面积下能有效提高结构强度20％以上，从而有效保证防爆阀10的安全可靠性。此外，在保证同等结构强度的条件下，还可以减小第一加强筋231和第二加强筋232的尺寸，增大排气面积。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示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实用新型的限制。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。