储能装置及用电设备的制作方法

文档序号:37600369发布日期:2024-04-18 12:42阅读:8来源:国知局
储能装置及用电设备的制作方法

本技术涉及储能,尤其涉及一种储能装置及用电设备。


背景技术:

1、二次电池(rechargeable battery)又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。

2、现有的二次电池,正极和负极分别设置在电极卷芯的沿轴向的相背的两侧,也即正极和负极设置在电极卷芯的不同侧,导致电池使用时通常需要特定的电池座或者焊接引线才能连接到电路板上,使用时不方便,增加工序和成本,效率低。


技术实现思路

1、本技术提供一种储能装置,其包括:

2、壳体;

3、电极组件,电极组件安装于壳体的内部,电极组件包括第一极耳和第二极耳;

4、端盖组件,端盖组件包括顶盖、第一极柱和第二极柱,顶盖包括顶盖本体,以及间隔设置的第一极柱通孔和第二极柱通孔;沿顶盖本体的厚度方向,第一极柱通孔和第二极柱通孔贯穿顶盖本体;

5、转接组件,转接组件包括第一集流盘、第二集流盘以及连接件,第一集流盘包括第一集流盘本体,第一集流盘本体具有极柱凸台;

6、转接组件安装于壳体的内部,端盖组件安装于壳体,第一集流盘位于顶盖和电极组件之间,且连接电极组件的第一极耳,极柱凸台与第一极柱通孔相对设置;第二集流盘位于电极组件背向第一集流盘的一侧,且与电极组件连接并导通;连接件穿过电极组件,并连接第二集流盘和第二极柱;

7、第一极柱穿设于第一极柱通孔,且与极柱凸台连接并导通;第二极柱固定连接顶盖本体,并穿出第二极柱通孔,第二极柱与电极组件的第二极耳连接并导通。

8、可以理解的是,本技术的储能装置的第一极柱和第二极柱位于电极组件的同一侧,也即第一极柱和第二极柱朝储能装置的同一侧伸出。这样,储能装置在安装使用时安装,第一极柱和第二极柱与外部的连接较为方便,有利于减少工序,提高组装效率。同时,储能装置在安装时,不需要特定的电池底座或引线以实现第一极柱和第二极柱之间的连接,有利于降低成本。

9、一种实施例中, 储能装置还包括绝缘件,绝缘件安装于壳体的内部,且位于第二集流盘和壳体的底壁之间;

10、绝缘件包括本体部,沿本体部的厚度方向,本体部具有相背设置的第一表面和第二表面,第二表面朝向壳体的底壁;

11、本体部包括第一凸筋组和第二凸筋组,第一凸筋组凸设于第一表面,部分第一凸筋组抵接第二集流盘,另一部分第一凸筋组抵接连接件;第二凸筋组凸设于第二表面,且至少部分第二凸筋组抵接壳体的底壁。

12、可以理解的,通过在绝缘件设置第一凸筋组和第二凸筋组,其中部分第一凸筋组用于抵接第二集流盘,第二凸筋组用于抵接壳体的底壁,使得绝缘件的第一表面与第二集流盘之间,以及绝缘件的第二表面与壳体的底壁之间均具有间隙,电极组件产生的气体可以在绝缘件的两侧空间自由穿梭、流通,有利于将电极组件产生的气体排出储能装置,提高储能装置的安全性能。此外,电极组件装配入壳后,连接件可抵接于另一部分第一凸筋组,从而另一部分第一凸筋组可以支撑连接件远离壳体的底壁一段距离。这样,在顶盖装配时,第二极柱可套设并充分抵接连接件的第二端部,在激光焊接第二极柱与连接件之间的缝隙时,可以在较大程度上避免熔融金属液滴进入电极组件的内部造成短路,从而进一步提升储能装置的安全性能。

13、一种实施例中,沿绝缘件的厚度方向,第一凸筋组和第二凸筋组在平行于第一表面的平面上的投影至少部分重叠。

14、可以理解,第一凸筋组和第二凸筋组对应设置,当第一凸筋组抵接第二集流盘、第二凸筋组抵接壳体的底壁时,绝缘件在第一表面和第二表面两侧受力均匀,绝缘件不容易因受力不均而发生倾斜,储能装置的可靠性较好。

15、一种实施例中,至少部分第二凸筋组凸出第二表面的高度大于第一凸筋组凸出第一表面的高度。

16、可以理解,第二凸筋组抵接在壳体的底壁时,绝缘件的第二表面与壳体的底壁之间的间距较大,也即,在绝缘件的第二表面与壳体的底壁之间具有较大的供气体流通的空间,当通过壳体的底壁上的注液孔向壳体的内部注入电解液时,电解液可以较通畅地透过绝缘件流向电芯本体。

17、一种实施例中,本体部还包括通气孔,通气孔贯穿第一表面和第二表面;

18、第一凸筋组包括第一凸环和多个第一凸筋,第一凸环环绕通气孔设置,多个第一凸筋围绕第一凸环间隔且均匀排布;第一凸环抵接连接件,第一凸筋抵接第二集流盘;

19、第二凸筋组包括多个第二凸筋,第二凸筋抵接壳体的底壁,沿着绝缘件的厚度方向,多个第二凸筋与多个第一凸筋一一地对应设置。

20、可以理解,第一凸筋和第二凸筋对应设置,第一凸筋和第二凸筋均围绕通气孔间隔且均匀排布。当第一凸筋抵接第二集流盘、第二凸筋抵接壳体的底壁时,绝缘件在第一表面和第二表面两侧受力均匀,绝缘件不容易因受力不均而发生倾斜,储能装置的可靠性较好。

21、一种实施例中,第二凸筋组还包括第二凸环,第二凸环围绕通气孔设置,沿着绝缘件的厚度方向,第二凸环与第一凸环对应设置;

22、第二凸环抵接壳体的底壁,第二凸环具有透气缺口,沿通气孔的径向,透气缺口贯穿第二凸环,并与通气孔连通。

23、本实施例的第二凸环设有透气缺口,使得当第二凸环抵接壳体的底壁时,第二凸环与壳体的底壁存在气体流通空间,被困在电芯本体的内部的气体可以从经透气缺口处排出。可以理解,第二凸环的透气缺口起到防困气的作用。通过在第二凸环设置透气缺口,可以避免储能装置翻转注液时造成局部困气,导致电解液加注不足。

24、一种实施例中,本体部设有容纳槽,容纳槽由第一表面向第二表面方向凹陷形成,通气孔贯穿容纳槽的槽底壁;

25、第二集流盘还包括第二集流盘本体,第二集流盘本体具有相背设置的第三转接面和第四转接面,第二集流盘本体设有限位槽,限位槽由第三转接面向第四转接面凹陷形成并在第四转接面形成第一凸部,第一凸部位于容纳槽内。

26、可以理解,在安装第二集流盘时,第二集流盘的第四转接面朝向绝缘件被导入壳体的容纳腔内,第二集流盘的第一凸部可以伸入绝缘件的容纳槽内。此时,限位槽的开口朝向电极组件,后续安装连接件时,连接件的第一卡接部能够抵接在限位槽的槽底壁上,有利于确保第二集流盘和连接件的连接可靠性。

27、一种实施例中,第二集流盘本体还设有多个第二透气孔,多个第二透气孔均匀且间隔分布;沿第二集流盘本体的厚度方向,第二透气孔贯穿第三转接面和第四转接面。

28、可以理解,第二集流盘本体设置多个第二透气孔,气体可以通过第二透气孔穿过第二集流盘,在第二集流盘的两侧流通。在储能装置发生热失控时,第二透气孔有利于气体在储能装置内的流动,且及时排出储能装置,从而有利于提高储能装置的安全性能。

29、一种实施例中,绝缘件还包括连接于本体部的周缘的周侧部,沿第一表面向第二表面的方向,周侧部相对绝缘件的厚度方向朝向绝缘件的中心倾斜设置。

30、可以理解,当绝缘件被装入壳体的容纳腔时,本体部的第二表面朝向壳体,周侧部可以起到导向作用,方便绝缘件被导入壳体的容纳腔内。

31、一种实施例中,第一集流盘还包括第一集流盘本体、以及间隔设置的第一凸起和第二凸起;

32、沿第一集流盘本体的厚度方向,第一集流盘本体具有相背设置的第一转接面和第二转接面,第一转接面朝向端盖组件,极柱凸台由第二转接面向第一转接面凹陷形成;

33、第一凸起和第二凸起与极柱凸台间隔设置,第一凸起由第二转接面向第一转接面凸设形成,第一凸起抵接电极组件;

34、第二凸起由第二转接面向第一转接面凸设形成,第二凸起抵接顶盖本体。

35、可以理解,在顶盖与壳体焊接后,顶盖抵接在极柱凸台上,且压紧极柱凸台。顶盖对于第一集流盘极柱凸台的一侧具有较大的作用力,容易导致第一集流盘倾斜,导致第一集流盘和顶盖之间存在虚焊的风险,影响第一集流盘和顶盖之间的连接可靠性。本实施例通过在第一集流盘设置第一凸起,以在顶盖压紧极柱凸台时抵接电极组件的第一极耳,从而保持焊台的平整度,避免第一极集流盘发生倾斜而导致于顶盖发生虚焊;同时,第一凸起与第一极耳抵接,使得极柱凸台与电极组件之间的间距较大,增大了极柱凸台的过流面积,有利于气体在极柱凸台和电极组件之间流通。

36、第二凸起抵接顶盖本体的第二安装面时,第一集流盘和顶盖本体之间具有间隙,可以供气体流通,增加了气体的过流面积。同时,第二凸起可以与第一焊接部对应设置。这样,当第一集流盘与第一极耳和顶盖抵接时,第一集流盘在第一转接面和第二转接面两侧受力均匀,第一集流盘的平整度较好,并且第一集流盘不容易因受力不均而发生倾斜,储能装置的可靠性较好。

37、一种实施例中,连接件为中空结构件,连接件的一端具有第一开口,第一开口连通连接件的内腔和连接件的外部。

38、可以理解,连接件的第二端部具有第一开口,第一开口将连接件的内腔与外部空间连通,有利于连接件内部产生的热量快速散发出去,从而提升储能装置的安全性能和可靠性。

39、一种实施例中,连接件包括依次连接的第一端部、主体部和第二端部,第一端部连接第二集流盘,第二端部连接第二极柱,第一开口设于第二端部;

40、第二端部包括相互连接的第一连接部和第二连接部,第二连接部连接在第一连接部和主体部之间,第一连接部固定连接第二极柱;

41、主体部的直径大于第二连接部的直径,第二连接部的直径大于第一连接部的直径。

42、可以理解,第二连接部的直径大于第一连接部的直径,第一连接部与第二极柱焊接时,由于第一连接部和第二极柱之间存在用于间隙,激光容易穿过第一连接部和第二极柱之间的间隙照射到电极组件上,造成电极组件的第一极耳和第二极耳被烧伤。本技术通过设置第二连接部,第一连接部与第二极柱焊接时,激光透过第一连接部和第二极柱之间的间隙后,会照射在第二连接部的周侧面上,激光不会照射到电极组件上,不会造成电极组件的第一极耳和第二极耳被烧伤,从而提高连接件与第二极柱的焊接安全性能。并且,第一连接部的直径小于第二连接部的直径,第二连接部的直径小于主体部的直径,使得端盖组件安装时,连接件可以较为顺畅地穿过端盖组件,方便了端盖组件与连接件的装配。

43、一种实施例中,电极组件包括电芯本体,电芯本体卷绕在连接件的外侧,并与连接件连接。

44、可以理解,连接件可以作为电芯本体的卷针参与电芯本体的卷绕环节,并留在电芯本体的内部。

45、一种实施例中,电极组件包括电芯本体,电芯本体具有通道,通道沿电极组件的轴向贯穿电芯本体;

46、主体部位于通道内,并且与通道的内壁间隔设置。

47、可以理解,电芯本体与连接件之间预留有导流空间,电解液可以在电芯本体和连接件之间的间隙流动,有利于电解液完全浸润电芯本体中心位置,并且电芯本体和连接件之间的间隙还有利于电极组件的散热。

48、一种实施例中,端盖组件还包括下塑胶,下塑胶套设于第二极柱,且与顶盖固定连接;

49、下塑胶包括下塑胶本体和第一通孔,沿下塑胶本体的厚度方向,下塑胶本体包括相背设置的第一面和第二面,第二面朝向电极组件,第一通孔贯穿第二面和第一面;

50、下塑胶设有导向部,导向部凸设于第二面,且环绕第一通孔的周缘设置;沿第一面向第二面的方向,导向部相对端盖组件的轴向朝远离端盖组件的中心的方向倾斜;

51、第二端部经导向部穿过第一通孔。

52、可以理解,通过设置导向部,在安装端盖组件时,便于顶盖与连接件之间的配合,有利于连接件顺利插入端盖组件的中部位置,从而与第二极柱连接。

53、一种实施例中,顶盖本体包括相背设置的第一安装面和第二安装面,第二安装面朝向壳体的内部;

54、顶盖本体还包括限位部,限位部靠近顶盖本体的周缘,且沿顶盖本体的周缘设置,限位部凹设于第一安装面;

55、壳体的侧壁固定连接顶盖本体,且位于第二安装面的一侧,壳体的侧壁的一部分与限位部相对。

56、可以理解,限位部对壳体具有导向作用,可以对壳体进行定位,有利于提高壳体和顶盖之间的配合度,降低因壳体和顶盖配合不足而导致的顶盖入壳困难的风险,提高顶盖的入壳良率;并且,提高壳体和顶盖之间的配合度,可以防止因壳体和顶盖配合不足而导致的焊接不良问题,提高壳体和顶盖的焊接良率,从而提高壳体和顶盖的连接可靠性。

57、本技术还提供一种用电设备,其包括上述的储能装置,储能装置用于储存电能。

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