下塑胶件、顶盖组件、储能装置及用电设备的制作方法

本发明涉及储能，尤其涉及一种下塑胶件、顶盖组件、储能装置及用电设备。

背景技术：

1、在电池的使用过程中，由于电池在过充、过放、短路或恶劣环境(高温高湿、高压低压环境)使用时，电池的内部会产生大量的气体，以及电池的温度也会急剧上升，从而导致电池的内部压力增大，对用户造成一定的危险。相关技术中，为了确保电池的安全性，一般在电池的顶盖组件上开设有防爆孔，并在防爆孔处盖设有防爆阀，当电池内部的压力达到阈值时，气体可以通过防爆阀进行泄压，以降低电池发生爆炸的危险。

2、然而，当电池在工作发生膨胀或移动过程中，电芯会朝向顶盖组件的下塑胶件靠近，导致电芯以及设置在电芯上的其他结构会与下塑胶件发生碰撞而对电芯造成损坏。

技术实现思路

1、本发明实施例公开了一种下塑胶件、顶盖组件、储能装置及用电设备，能够解决因下塑胶件碰撞到储能装置内的电芯以及设置于电芯上的其他结构而对电芯造成损坏的问题。

2、为了实现上述目的，第一方面，本发明公开了一种下塑胶件，应用于顶盖组件，所述下塑胶件包括第一表面和背离所述第一表面的第二表面，所述第二表面形成有凹槽；

3、所述第一表面凸设有第一凸台，所述第一凸台与所述凹槽背对设置，所述第一凸台设有第一透气孔，所述第一透气孔与所述凹槽连通；以及

4、所述第一表面还凸设有第二凸台，所述第二凸台设有与所述凹槽连通的第二透气孔，所述第二凸台相对所述第一表面凸出的高度小于所述第一凸台相对所述第一表面凸出的高度。

5、在本技术提供的下塑胶件中，通过在下塑胶件的第一表面设置第一凸台，从而在电芯发生膨胀或移动时，第一凸台能够止抵限位电芯，以使下塑胶件和电芯之间仍能形成缓冲空间，而电芯的电极组件(例如极耳)能够位于缓冲空间中，避免了电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶件碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏，起到保护电芯的作用，进而有利于提高储能装置的使用寿命。而通过在下塑胶件上设置第二凸台，并且限定了第二凸台相对第一表面凸出的高度小于第一凸台相对第一表面凸出的高度，从而在电芯发生膨胀或移动与第一凸台抵接而遮挡第一透气孔时，第二凸台和电芯之间仍能具有间隙，使得第二凸台上的第二透气孔不会被电芯遮挡，以使壳体中的气体仍能通过第二透气孔进行透气泄压，进而确保壳体中的气体可以排放至防爆孔处的防爆阀进行泄压防爆，以确保防爆阀的泄压效果。

6、另外，在样品测试中，申请人发现防爆阀需要到达其爆破的压力值才会爆破泄压，而并非是电芯一产生气体就会爆破的，所以通过在第二表面对应第一凸台的位置设置有凹槽，且该凹槽和第一透气孔连通，能够在壳体内的压力未到达防爆阀的爆破压力值之前，将壳体内的气体通过第一透气孔积聚于凹槽内，一方面，可以降低壳体内的压力，避免在电芯一直处于高压环境中工作，从而有利于提高防爆效果，提高储能装置的使用安全性；另一方面，可以避免气体混合在电解液中而对电芯的导电性能和使用寿命造成影响，从而有利于确保电芯的使用稳定性和使用寿命。

7、进一步地，由于是在第二表面对应第一凸台的位置设置凹槽，尽管开设了凹槽，也不会使得下塑胶件的用于设有凹槽的位置的厚度过薄，由此可见，通过在下塑胶件的第一表面设置第一凸台，并通过在第二表面对应第一凸台的位置设置有凹槽，能够在保证下塑胶件的强度以及保护电芯的同时，提高防爆效果，提高储能装置的使用安全性，以及还可以确保电芯的使用稳定性和使用寿命。

8、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一透气孔贯穿所述第一凸台的背离所述下塑胶件的所在表面，且所述第一透气孔在所述第一凸台所在表面上的透气面积占比大于等于15％且小于等于25％，和/或，所述第二透气孔贯穿所述第二凸台的背离所述下塑胶件的所在表面，且所述第二透气孔在所述第二凸台所在表面上的透气面积和所述第一透气孔在所述第一凸台所在表面上的透气面积比值为0.88-1.22。

9、通过将第一透气孔在第一凸台所在表面上的透气面积占比控制在上述范围内，能够保证在下塑胶件的宽度方向上，第一透气孔的整体宽度大于防爆阀的宽度，而通过将第二透气孔在第二凸台所在表面上的透气面积和第一透气孔在第一凸台所在表面上的透气面积比值控制在上述范围内，能够保证在下塑胶件的长度方向上，第一透气孔的整体长度和第二透气孔的整体长度之和大于防爆阀的长度，以确保防爆阀可以选择适当的有效防爆面积，提高防爆阀的防爆效果，同时还能保证下塑胶件对应防爆阀的区域的强度。

10、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述下塑胶件包括第一边和第二边，所述第一边和所述第二边分别位于所述下塑胶件沿其长度方向上的两端，所述第一表面还凸设有第三凸台和第四凸台，所述第三凸台设置于所述第一表面并沿着所述第一边延伸设置，所述第四凸台设置于所述第一表面并沿着所述第二边延伸设置，所述第一凸台位于所述第三凸台及所述第四凸台之间，从而在电芯发生膨胀或移动时，第一凸台、第三凸台和第四凸台均能够止抵限位电芯，这样能够在下塑胶件的中部以及两相对边上对电芯进行止抵限位，止抵限位效果更好，从而能够更有效地避免在电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶件碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏的情况，起到更好的保护作用，有利于进一步提高储能装置的使用寿命。

11、进一步地，可以理解的是，当下塑胶件上设置有第三凸台及第四凸台时，第三凸台及第四凸台可以起到加强下塑胶件的强度的作用。基于此，由于第三凸台沿着下塑胶件的第一边延伸设置，第四凸台沿着下塑胶件的第二边延伸设置，且第一边与第二边为矩形形状的下塑胶件的两相对边，所以第三凸台和第四凸台可以在下塑胶件的两相对边上对下塑胶件的强度进行加强，加强效果更好。

12、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第三凸台具有远离所述第一表面设置的第一面和与所述第一面的边缘相连接的第二面，所述第二面朝向所述第一凸台设置，所述第一面设有贯穿第二面的第一槽，所述第一槽的槽壁面和所述第二面的连接处设有第一倒角；

13、所述第四凸台具有远离所述第一表面设置的第三面和与所述第三面的边缘相连接的第四面，所述第四面朝向所述第一凸台设置，所述第三面设有贯穿第四面的第二槽，所述第二槽的槽壁面和所述第四面的连接处设有第二倒角。

14、由前述可知，当电芯发生膨胀或移动时，电芯会被第三凸台和第四凸台止抵限位，或者在装配，电芯有可能会与第三凸台、第四凸台抵接，通过在第一槽的槽壁面和第二面的连接处设有第一倒角，以及第二槽的槽壁面和第四面的连接处设有第二倒角，能够在第一槽的槽壁面和第二面的连接处以及在第二槽的槽壁面和第四面的连接处形成尖角，割伤电芯的极耳，所以，第一倒角和第二倒角的设置可以起到保护极耳作用。

15、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述顶盖组件包括顶盖板和密封件，所述顶盖板设有贯通的注液孔，所述密封件密封于所述注液孔；所述下塑胶件还包括遮挡件，所述下塑胶件连接于所述顶盖板，所述第一表面背向所述顶盖板设置，所述下塑胶件设有对应于所述注液孔设置的第一通孔，所述第一通孔贯通于所述第一表面和所述第二表面，所述遮挡件盖设于所述第一通孔处，且所述遮挡件连接于所述第一表面。

16、通过设置遮挡件，以利用遮挡件部分遮挡注液孔，一方面，在向壳体内注入电解液时，可以防止电芯的极耳进入注液孔而出现堵塞注液孔的情况，以确保电解液可以通过注液孔注入壳体内；另一方面，在密封件穿设于顶盖板的注液孔时，通过该遮挡件对密封件进行限位，可以防止电芯在储能装置发生震动时拨动密封件，而导致密封件和注液孔的连接出现松动的情况，从而有利于确保密封件在注液孔的密封效果。

17、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述遮挡件设有连通于所述第一通孔的第二通孔，所述密封件沿从所述第二表面指向所述第一表面的方向依次穿设于所述注液孔、所述第一通孔和所述第二通孔，且所述密封件的一端位于所述第二通孔外；所述遮挡件具有背离所述下塑胶件设置的第三侧面，所述第三侧面凸设有凸起部，所述凸起部相对所述第三侧面凸出的高度大于或等于所述密封件的一端相对所述第三侧面凸出的高度。这样，能够在电池发生机械震动时，利用凸起部止抵限位电芯，以防止电芯在储能装置发生震动时拨动密封件，而导致密封件和注液孔的连接出现松动或损坏的情况，从而有利于确保密封件在注液孔的密封效果。

18、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述凸起部为两个，两个所述凸起部绕所述第二通孔的轴线间隔排列设置，这样能够在多方位避免电芯在储能装置发生震动时拨动密封件，从而避免密封件和注液孔的连接出现松动的情况，进而能更有效确保密封件在注液孔的密封效果。而且相较于凸起部为绕第二通孔的轴线一圈的环形结构，通过在第三侧面设置两个凸起部，能够在确保密封件在注液孔的密封效果的同时，在注液时，避免电解液凸起部的背向遮挡件的一面上形成液封而导致电解液难以注入壳体内，从而确保注液时，电解液可以进入壳体内。

19、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述凸起部至少遮挡部分所述第二通孔，这样能够减小第二通孔的孔径，以使密封件的一端可以穿设于第二通孔，从而有利于提高密封件的安装稳定性和密封效果。

20、作为一种可选的实施方式，所述第一通孔的形状为圆形，所述遮挡件包括依次由第一直面、第一弧面、第二直面、第二弧面围合连接而成的周缘面，所述第一直面与所述第二直面平行，且所述第一直面与所述第二直面的间距小于所述第一通孔的直径，所述第一弧面与所述第二弧面分别位于所述第一通孔的两侧，以使所述遮挡件遮挡所述第一通孔的部分，即，第一通孔不会被遮挡件全部遮挡，从而使得进入到注液孔中的电解液不仅可以通过第二通孔进入壳体的内部，也可以通过第一通孔未被遮挡件遮挡的部分进入壳体的内部，这样可以增大电解液通过的流量，加快电解液的注液速度。

21、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一表面还凸设有第一加强筋和第二加强筋，所述第一加强筋连接于所述第一凸台和所述第三凸台之间，且所述第一加强筋相对所述第一表面凸出的高度小于所述第一凸台相对所述第一表面凸出的高度，所述第二加强筋连接于所述第一凸台和所述第四凸台之间，且所述第二加强筋相对所述第一表面凸出的高度小于所述第一凸台相对所述第一表面凸出的高度。

22、这样，能够利用第一加强筋和第二加强筋对下塑胶件的强度起到加强的作用，避免下塑胶件朝向电芯弯折变形而与电芯发生碰撞，以降低对电芯的损坏，从而有利于提高储能装置的使用寿命。同时由于第一加强筋相对下塑胶件凸出的高度小于第一凸台相对下塑胶件凸出的高度，第二加强筋相对下塑胶件凸出的高度小于第一凸台相对下塑胶件凸出的高度，从而在电芯发生膨胀或移动与第一凸台抵接时，第一加强筋和和电芯之间，以及第二加强筋和电芯之间均仍能具有间隙，使得电芯不会碰撞到第一加强筋和第二加强筋，从而有利于降低对电芯造成损坏的风险，有利于进一步提高储能装置的使用寿命。

23、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述凹槽的底面为倾斜面，所述倾斜面具有沿所述第一凸台的延伸方向上的第一边界线和第二边界线，所述第二边界线靠近所述第一透气孔设置，所述倾斜面自所述第一边界线沿第一方向倾斜延伸至所述第二边界线；其中，所述第一方向被配置为：所述第一凸台相对所述第一表面凸出的凸出方向，所述第一凸台的延伸方向被配置为：垂直于第一方向的方向。

24、由前述可知，凹槽连通于第一透气孔，当储能装置发生晃动、震动、倾斜或倒放等情况时，壳体内的电解液有可能通过第一透气孔进入到凹槽中，通过限定凹槽的底面为自第一边界线沿第一方向倾斜延伸至第二边界线的倾斜面，能够将凹槽中的电解液引导至第一透气孔重新流回到壳体中，以确保电芯可以浸润在电解液中。

25、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第二凸台的延伸方向与所述第一凸台的延伸方向成角度设置，其中，所述第一凸台的延伸方向被配置为：垂直于第一方向的方向，所述第一方向被配置为：所述第一凸台相对所述第一表面凸出的凸出方向。

26、通过限定第二凸台的延伸方向和第一凸台的延伸方向成角度设置，有利于使第二凸台和第一凸台重合的面积较小，而第二凸台和第一凸台错开的面积较大，以避免第二透气孔被第一凸台遮挡的面积较大，从而当电芯发生膨胀或移动而遮挡第一凸台上的第一透气孔时，第二凸台上仍有足够大的第二透气孔用于泄气，以确保泄压防爆效果，进而有利于提高储能装置的使用安全性。

27、第二方面，本发明公开了一种顶盖组件，所述顶盖组件包括顶盖板和如第一方面所述的下塑胶件，所述下塑胶件连接于所述顶盖板，所述第一凸台和所述第二凸台均位于所述下塑胶件的背离所述顶盖板的一侧。可以理解的是，具有上述第一方面所述的下塑胶件的顶盖组件也具有上述下塑胶件的全部技术效果，即具有上述第一方面所述的下塑胶件的顶盖组件，也能解决在电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶件碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏的问题，提高储能装置的使用寿命。

28、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述下塑胶件和所述顶盖板的厚度比为d，其中，0.25≤d≤0.75。

29、可以知道的是，为了实现电芯和壳体的绝缘设置，通过会在电芯的外周包裹有绝缘片，并使绝缘片和下塑胶件的外周侧面热熔连接，以对电芯进行全面包裹，而在此连接方式下，电芯可以通过绝缘片和下塑胶件悬空设置。通过限定下塑胶件和顶盖板的厚度比值关系，一方面，能够确保下塑胶件具有足够的强度和韧性，提高下塑胶件的承受能力，以及避免储能装置在运输过程中发生振动而导致下塑胶件断裂的问题，从而有利于提高下塑胶件的使用寿命；另一方面，能够增大下塑胶件的外周侧面的面积，以使下塑胶件和绝缘片之间可以具有较大的热熔连接面积，从而实现绝缘片和下塑胶件之间的稳定连接。

30、第三方面，本发明公开了一种储能装置，所述储能装置包括壳体、电芯以及如上述第二方面所述的顶盖组件，所述壳体具有开口，所述电芯内置于所述壳体中，所述顶盖板密封连接于所述壳体的开口处，所述下塑胶件朝向所述电芯设置。可以理解的是，由于顶盖组件具有上述第一方面所述的下塑胶件的全部有益效果，则具有上述第二方面所述的顶盖组件的储能装置也具有上述下塑胶件的全部技术效果，即具有上述第二方面所述的顶盖组件的储能装置，也能解决在电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶件碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏的问题，提高储能装置的使用寿命。

31、第四方面，本发明公开了一种用电设备，所述用电设备包括如上述第三方面所述的储能装置。可以理解的是，由于储能装置具有顶盖组件的全部有益效果，则用电设备也具有上述第三方面所述的储能装置的全部技术效果，即也能解决在电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏的问题，提供用电设备的使用寿命。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

33、本发明实施例提供的下塑胶件、顶盖组件、储能装置及用电设备，通过在下塑胶件的第一表面设置第一凸台，从而在电芯发生膨胀或移动时，第一凸台能够止抵限位电芯，以使下塑胶件和电芯之间仍能形成缓冲空间，避免了在电芯运输过程中由于机械振动导致下塑胶件碰撞震碎或割裂电芯上的极耳而对电芯造成损坏，起到保护电芯的作用，进而有利于提高储能装置的使用寿命。而通过在下塑胶件上设置第二凸台，并且限定了第二凸台相对第一表面凸出的高度小于第一凸台相对第一表面凸出的高度，从而在电芯发生膨胀或移动与第一凸台抵接而遮挡第一透气孔时，第二凸台和电芯之间仍能具有间隙，使得第二凸台上的第二透气孔不会被电芯遮挡，以使壳体中的气体仍能通过第二透气孔进行透气泄压，进而确保壳体中的气体可以排放至防爆孔处的防爆阀进行泄压防爆，以确保防爆阀的泄压效果。

34、另外，在样品测试中，申请人发现防爆阀需要到达其爆破的压力值才会爆破泄压，而并非是电芯一产生气体就会爆破的，所以通过在第二表面对应第一凸台的位置设置有凹槽，且该凹槽和第一透气孔连通，能够在壳体内的压力未到达防爆阀的爆破压力值之前，将壳体内的气体通过第一透气孔排放至凹槽内，一方面，可以降低壳体内的压力，避免在电芯一直处于高压环境中工作，从而有利于提高防爆效果，提高储能装置的使用安全性；另一方面，可以避免气体混合在电解液中而对电芯的导电性能和使用寿命造成影响，从而有利于确保电芯的使用稳定性和使用寿命。

35、进一步地，由于是在第二表面对应第一凸台的位置设置凹槽，尽管开设了凹槽，也不会使得下塑胶件的用于设有凹槽的位置的厚度过薄，由此可见，通过在下塑胶件的第一表面设置第一凸台，并通过在第二表面对应第一凸台的位置设置有凹槽，能够在保证下塑胶件的强度以及保护电芯的同时，提高防爆效果，提高储能装置的使用安全性，以及还可以确保电芯的使用稳定性和使用寿命。