顶盖组件、电池和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件、电池和电池包。


背景技术：

2.动力电池是为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车提供动力的蓄电池，动力电池在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设备等中大型电动设备中有着广泛的应用前景。
3.其中，电池中的顶盖通常比较薄，容易发生变形，导致对设备的兼容性降低。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种顶盖组件、电池和电池包，以减少由于顶盖比较薄、容易发生变形，导致对设备的兼容性降低的现象。
5.本技术实施例提供一种顶盖组件，包括：
6.塑胶顶盖片，所述顶盖片具有第一刚度；和
7.框架，设置于所述顶盖片内，所述框架具有第二刚度，所述第二刚度大于所述第一刚度。
8.在一些实施例中，所述框架包括：
9.至少一个肋条，沿第一方向间隔排布，且每一所述肋条沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；
10.连接架，沿所述第一方向延伸，且连接所述至少一个肋条。
11.在一些实施例中，在所述第一方向上，所述连接架的长度小于或等于所述顶盖片的长度；和/或
12.在所述第二方向上，每一所述肋条的长度小于或等于所述顶盖片的宽度。
13.在一些实施例中，在分别与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上，所述顶盖片的厚度大于或等于所述连接架的厚度；和/或所述顶盖片的厚度大于或等于每一所述肋条的厚度。
14.在一些实施例中，所述顶盖片设置有防爆孔，所述防爆孔位于相邻的两个所述肋条之间。
15.在一些实施例中，所述连接架为环形，所述防爆孔在所述连接架的环形空间内。
16.在一些实施例中，所述顶盖组件还包括：
17.防爆阀，设置于所述顶盖片的一侧，且盖封所述防爆孔；
18.加强筋，与所述防爆阀设置于所述顶盖片的同侧，且围绕所述防爆阀设置。
19.在一些实施例中，所述顶盖片上沿所述防爆阀的相对两侧分别设置两个所述加强筋，每一所述加强筋交叉设置；和/或
20.所述加强筋具有第三刚度，所述第三刚度大于或等于所述第一刚度。
21.在一些实施例中，所述顶盖片还设置有沿所述第一方向排布的多个功能孔，所述
多个功能孔中的至少两个功能孔之间设置有一个所述肋条。
22.本技术实施例还提供一种电池，包括：
23.壳体，具有连通的容纳空间和开口；
24.电芯，设置于所述容纳空间内；以及
25.顶盖组件，所述顶盖组件与所述壳体连接，且盖封所述开口；所述顶盖组件如上任一项所述的顶盖组件。
26.本技术实施例还提供一种电池包，包括：
27.箱体；和
28.多个电池，每一所述电池如上所述的电池，多个所述电池相互电性连接，且设置在所述箱体内。
29.本技术实施例提供的顶盖组件、电池和电池包中，通过在塑胶顶盖片中嵌入刚度较大的框架，在将顶盖片制作到预设厚度的情况下，与不嵌入框架的相同厚度顶盖片相比，可以提高顶盖组件的强度，减少顶盖组件受外力变形情况发生的机率，降低顶盖组件损坏的风险，从而提升对设备的兼容性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的电池包的结构示意图。
32.图2为图1所示的电池包中电池的结构示意图。
33.图3为本技术实施例提供的顶盖组件的第一种结构示意图。
34.图4为图3所示的顶盖组件的第一角度的结构示意图。
35.图5为图3所示的顶盖组件中第二角度的结构示意图。
36.图6为本技术实施例提供的顶盖组件的第二种结构示意图。
37.附图标记说明
38.1-电池包
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10-箱体
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20-电池
39.21-壳体
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210-容纳空间
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212-开口
40.22-电芯
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23-顶盖组件
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230-顶盖片
41.2300-防爆孔
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2302-功能孔
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232-框架
42.2320-肋条
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2322-连接架
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234-防爆阀
43.236-加强筋
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x-第一方向
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y-第二方向
44.z-第三方向。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
46.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的电池包的结构示意图。本技术实施例提供一种电池包1，电池包1包括箱体10和多个电池20，箱体10具有容纳空间。多个电池20相互电性连接，且设置在箱体10的容纳空间内。示例性的，电池包1可以应用在用电设备中，用电设备诸如移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备，用电设备还可以为电动汽车、电动自行车等交通工具及储能设备等大中型电动设备。其中，电池20的数量可以根据用电设备的用电参数来选择。可以理解的是，电池包1的容量与电池20的数量呈正相关关系，电池20的数量越多，也即代表电池包1的容量越大，电池包1所能供电的时间越长。
47.请结合图1并参阅图2，图2为图1所示的电池包中电池的结构示意图。电池20包括壳体21、电芯22和顶盖组件23，壳体21具有连通的容纳空间210和开口212。电芯22设置于容纳空间210内，电芯22是电池20的主要组成部分，也是电池20供电和充电作用的主要部件。顶盖组件23与壳体21连接，且盖封开口212。对于电池20如锂离子电池来说，壳体21中还设置有电解液，电解液是供如锂离子移动的介质。壳体21和顶盖组件23用于封装电芯22，以防止电芯22受到水汽侵袭，造成安全事故。
48.其中，电池中的顶盖组件通常比较薄，且顶盖组件通常为长条形，容易发生变形，导致对设备的兼容性降低。
49.为了解决上述问题，本技术实施例对顶盖组件23的结构进行了改进。
50.请结合图1和图2并参阅图3，图3为本技术实施例提供的顶盖组件的第一种结构示意图。顶盖组件23包括塑胶顶盖片230和框架232，顶盖片230由塑胶注塑形成，顶盖片230具有第一刚度。框架232设置于顶盖片230内，诸如框架232可以嵌入顶盖片230内。框架232具有第二刚度，第二刚度大于第一刚度。需要说明的是，顶盖片230是塑胶制成的，顶盖片230可以具有弹性，顶盖片230的第一刚度可以通过弹性模量来衡量。框架232可以采用刚度或者说强度较大的材料制成，诸如采用金属，常用的刚度较大的金属如钢材。框架232不易变形，框架232的第二刚度也可以采用弹性模量来衡量。第二刚度大于第一刚度，也即是框架232材料的弹性模量大于顶盖片230材料的弹性模量。
51.本技术实施例提供的顶盖组件23中，通过在塑胶顶盖片230中嵌入刚度较大的框架232，在将顶盖片230制作到预设厚度的情况下，与不嵌入框架的相同厚度顶盖片相比，可以提高顶盖组件23的强度，减少顶盖组件23受外力变形情况发生的机率，降低顶盖组件23损坏的风险，从而提升对设备的兼容性。
52.示例性的，顶盖片230可以为长方形薄片状，顶盖片230的大小与壳体21的大小相适配。顶盖片230采用塑胶注塑形成，在与壳体21连接时，可以提高与壳体21连接的密封性。
53.框架232嵌入顶盖片230中，框架232的形状可以有多种形式。
54.示例性的，框架232包括连接架2322和至少一个肋条2320，至少一个肋条2320沿第一方向x间隔排布，且每一肋条2320沿第二方向y延伸，第二方向y与第一方向x垂直，比如，第一方向x可以为顶盖片230的长度方向，第二方向y可以为顶盖片230的宽度方向。连接架2322沿第一方向x延伸，且连接至少一个肋条2320。
55.其中，在第一方向x上，连接架2322的长度小于或等于顶盖片230的长度。在第二方向y上，每一肋条2320的长度小于或等于顶盖片230的宽度。可以理解的是，连接架2322连接所有的肋条2320，且连接架2322与所有的肋条2320均嵌入顶盖片230中，连接架2322沿第一
方向x延伸，且连接架2322的长度不超过顶盖片230的长度。每一肋条2320沿第二方向延伸，且每一肋条2320的长度均不超过顶盖片230的宽度。这样设置的顶盖组件23，既可以实现足够的支撑强度，又不会使如金属材质的框架232伸出，提升顶盖组件23的美观度，且可以减少对其他结构的干涉。
56.肋条2320的数量的设置可以根据顶盖片230上需要设置的器件来做适应性设计。比如，顶盖片230上可以设置有防爆孔2300以及多个功能孔2302，防爆孔2300用于在电池20发生如热失控现象时提供电解液流出的出口。功能孔2302用于安装如正负极柱的部件，或者功能孔2302还可以是注液孔，通过注液孔可以向电池20的壳体21中添加电解液。防爆孔2300和多个功能孔2302可以沿第一方向x间隔排布。
57.其中，由于防爆孔2300周围的顶盖片230强度较弱，可以在防爆孔2300周围设置框架232来增加防爆孔2300周围的顶盖片230的强度。比如，防爆孔2300可以位于相邻两个肋条2320之间。再比如，连接架2322可以为环形，防爆孔2300位于连接架2322的环形空间内。这样设置的顶盖组件23，对强度薄弱的防爆孔2300周围的顶盖片230均设置有支撑，可以提升防爆孔2300周围顶盖片230的强度，减少防爆孔2300周围顶盖片230变形的机率。
58.示例性的，可以在多个功能孔2302中的至少两个功能孔2302之间设置一个肋条2320。如图3中所示，也可以在每相邻两个功能孔2302之间均设置一个肋条2320。在顶盖片230的长度方向也即第一方向x均匀布置肋条2320，可以提升顶盖片230整体的强度，减少顶盖片230变形的机率。
59.同样的，与框架232在顶盖片230的长度方向和宽度方向均不会延伸出顶盖片230的情况类似，从顶盖片230的厚度方向来说，框架232也不会延伸出顶盖片230。
60.请结合图1至图3并参阅图4，图4为图3所示的顶盖组件的第一角度的结构示意图。示例性的，在分别与第一方向x和第二方向y垂直的第三方向z上，比如，第三方向z可以为顶盖片230的厚度方向。顶盖片230的厚度大于或等于连接架2322的厚度，和/或顶盖片230的厚度大于或等于每一肋条2320的厚度。可以理解的是，因相同体积的框架232和顶盖片230相比，框架232的重量更大。将框架232的厚度设置为不超过顶盖片230的厚度，可以在保证顶盖组件23支撑强度的基础上，减小顶盖组件23的重量，或者在保证顶盖组件23有一定重量的基础上，提升顶盖组件23的支撑强度。
61.需要说明的是，防爆孔2300占顶盖片230的面积比例较功能孔2302占顶盖片230的面积比例大，在防爆孔2300周围设置肋条2320和连接架2322的基础上，还可以在顶盖片230上设置加强结构。
62.示例性的，请结合图1至图4并参阅图5，图5为图3所示的顶盖组件中第二角度的结构示意图。顶盖组件23还包括防爆阀234和加强筋236。防爆阀234设置于顶盖片230的一侧，且盖封防爆孔2300。加强筋236与防爆阀234设置于顶盖片230的同侧，且围绕防爆阀234设置。比如，防爆阀234和加强筋236均设置于顶盖片230背向壳体21的一侧，也可以称为电池20的外侧面。加强筋236围绕防爆阀234设置，可以增强防爆阀与顶盖片230连接处的强度，以减少这部分变形的机率。
63.加强筋236可以具有第三刚度，第三刚度大于或等于第一刚度。可以理解的是，加强筋236可以选择与顶盖片230采用同一种材料制作，如注塑一体成型，在增加顶盖片230强度的基础上又可以方便加工。加强筋236还可以选择与顶盖片230采用不同刚度的材料制
作，比如采用比顶盖片230刚度大的材料制作，从而可以提升加强筋236的加强效果。
64.加强筋236的形状可以为长条形、交叉形。示例性的，顶盖片230上沿防爆阀234的相对两侧分别设置两个加强筋236。
65.比如，每一加强筋236可以均为长条形，两个加强筋236沿第一方向x平行且设置于防爆阀234的左右两侧，和/或两个加强筋236沿第二方向y平行且设置于防爆阀234的上下两侧。
66.再比如，两个加强筋236均交叉设置，或者说每一加强筋236为交叉形。两个加强筋236沿第一方向x相对设置于防爆阀234的左右两侧。
67.当然，加强筋236还可以为其他形状，如加强筋236可以为环绕防爆阀234设置的圆环形。加强筋236主要用于增强顶盖片230靠近防爆阀234区域的强度，由此可以设置许多不同形状的加强筋236，上述仅举例说明，而不应理解为对加强筋236形状的限定。
68.本技术实施例提供的顶盖组件23、电池20和电池包1中，通过在塑胶顶盖片230中嵌入刚度较大的框架232，在将顶盖片230制作到预设厚度的情况下，与不嵌入框架的相同厚度顶盖片相比，可以提高顶盖组件23的强度，减少顶盖组件23受外力变形情况发生的机率，降低顶盖组件23损坏的风险，从而提升对设备的兼容性。此外，在顶盖片230靠近防爆阀234的区域设置加强筋236，可以增加防爆阀234附近顶盖片230的强度，降低顶盖组件23损坏的风险。
69.以上对本技术实施例提供的顶盖组件、电池和电池包进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术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技术。同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，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技术的限制。