本技术属于电池领域,具体为一种大容量电池。
背景技术:
1、目前市场上多通过并联或串联多个单体电池使其成为大容量电池(也可称之为电池模组或电池组)。
2、但是现有的大容量电池中各单体电池自身存在差异,因木桶效应的存在,往往会受到性能最差的一块单体电池影响,导致整个大容量电池的容量上限及循环次数极大受限。因此如何提升大容量电池中各单体电池的均一性成为了该领域研究的重点和难点。
3、为了解决上述问题,相关技术提出了一种大容量电池,如图1和2所示,该大容量电池包括外壳1以及多个单体电池2;多个单体电池2并联放置在外壳1内,外壳1顶板上对应各单体电池2的极柱开设有通孔12;各个单体电池2极柱通过通孔12与极柱转接件3连接,该通孔12对应的外壳1区域与单体电池2壳体固定密封。
4、如图2所示,通常可以在通孔12和单体电池2上盖板之间增设密封连接件13,实现密封。该密封连接件13包括中空构件,该中空构件的底部用于和单体电池2的第一区域密封连接,中空构件的顶部与外壳1的第二区域密封连接;第一区域为位于任一单体电池2的上盖板中任一极柱周边的区域;第二区域为位于外壳1上任一一个通孔12对应的区域。通孔12对应的区域为外壳1外表面上对应任一一个通孔12的周边区域;或者通孔12对应的区域为通孔12孔壁。其中,极柱周边的区域即为极柱上绝缘密封垫周边的区域。该绝缘密封垫为单体电池2上用于使极柱和上盖板之间绝缘的零件。当成组的各个单体电池2在z方向的尺寸较为一致的情况下,可以直接将通孔12对应的外壳1区域与单体电池2极柱周边的上盖板区域焊接实现密封。
5、外壳1底板设置有电解液共享腔室4,电解液共享腔室4和各个单体电池2内腔的电解液区连通,通过电解液共享腔室4可使各单体电池2处于统一的电解液环境,确保了各单体电池2内电解液的均一性,提升了大容量电池的性能和循环寿命。
6、外壳1顶板还可设置有气体腔室9,气体腔室9可以和各个单体电池2内腔的气体区连通,实现各单体电池2的气体平衡,进一步提升大容量电池的性能和循环寿命。气体腔室9还可以作为泄爆通道,当任一单体电池2发生热失控,该单体电池2内腔的热失控烟气进入气体腔室9冲破设置在气体腔室9任一端的泄爆机构,排出。
7、上述大容量电池在使用过程中会放热,如果散热不及时,将会造成电池寿命大幅缩短、能量损失加剧,甚至发生自燃起火等安全隐患,因此,为了提高上述大容量电池的散热效率,可以在极柱转接件3固定液冷管,通过一级换热方式,实现散热。
8、但是,在长时间使用过程中,由于液冷管内外温差的原因,会在表面产生凝露,当凝露聚集到一定量时,会渗入极柱转接件3与外壳1顶板之间的间隙,当设有密封连接件13时,有可能还会渗入到密封连接件13与极柱或者极柱转接件3之间的空间,导致极柱转接件3与外壳1电导通,进而可能会导致同一单体电池2短路的情况出现。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是提供一种大容量电池,克服凝露水进入大容量电池而导致电池内部电路短路、烧毁的问题。
2、本实用新型的技术方案是提供一种大容量电池,包括外壳、多个单体电池及极柱转接件;多个单体电池并排放置在外壳内,外壳顶板上对应各单体电池极柱开设有通孔;各个单体电池极柱通过通孔与极柱转接件连接,该通孔对应的外壳区域与单体电池壳体固定密封;其特殊之处在于:
3、极柱转接件第一面与外壳顶板之间的间隙设有绝缘密封胶层,其中上述极柱转接件第一面为极柱转接件上与外壳顶板平行且靠近外壳顶板的面。
4、本实用新型通过向外壳顶板与极柱转接件第一面之间的间隙注入绝缘密封胶,在该间隙形成绝缘密封胶层,当固定在极柱转接件上液冷管表面产生凝露,在绝缘密封胶层的阻挡下,凝露无法渗入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,进而可以防止电池短路的情况发生。另外,在外壳顶板与极柱转接件第一面之间的间隙形成绝缘密封胶,可以提高极柱转接件在外壳上的稳定性,进一步提高大容量电池的结构稳定性。
5、为了进一步地提高极柱转接件与外壳顶板之间的绝缘密封性能,在极柱转接件第二面以及极柱转接件侧面均设有绝缘密封胶层;其中上述极柱转接件第二面为极柱转接件上与外壳顶板平行且远离外壳顶板的面;极柱转接件侧面为极柱转接件上与第一面及第二面均垂直的面;可以理解为,利用绝缘密封胶将整个极柱转接件包裹,在此种情况下,需要在极柱转接件上设电连接部件;上述电连接部件用于与电连接件连接,同时防止绝缘密封胶液从部分注胶区域溢出。此处的部分注胶区域在一些情况下为极柱转接件第二面,在另一些情况下,为电连接部件的部分表面。
6、进一步地,为了防止绝缘密封胶液从外壳顶板溢出,该大容量电池,还包括环形挡胶凸起,上述环形挡胶凸起位于外壳顶板边沿,并沿外壳顶板周向设置。
7、为了进一步提高此类大容量电池的安全性能,该大容量电池还包括绝缘防护罩,上述绝缘防护罩设置在大容量电池的外壳顶部,各单体电池对应的极柱转接件位于该绝缘防护罩内;
8、定义外壳长度方向为x方向,宽度方向为y方向,高度方向为z方向;
9、上述绝缘防护罩与yz平面平行的第一侧壁上具有用于液冷管伸出的通道;
10、上述绝缘防护罩与xz平面平行的两个第二侧壁上开设狭缝,通过该狭缝可以使电连接件与极柱转接件或电连接部件连接。
11、进一步地,上述绝缘防护罩包括绝缘框体以及绝缘盖板;
12、绝缘框体的下端固定在大容量电池顶部;
13、绝缘框体的上端扣合安装绝缘盖板;
14、在绝缘框体与xz平面平行的侧壁上端开设缺口,该缺口与绝缘盖板配合形成上述狭缝。
15、进一步地,沿x方向在绝缘框体的两个长边框的与xy平面平行的第一表面上分别设置挡胶板,在y方向上,挡胶板与相邻极柱转接件的外侧面之间具有第三间隙。
16、进一步地,上述绝缘框体包括绝缘边框以及固定在绝缘边框任意敞口端的绝缘底板,在绝缘底板上开设有与各个极柱转接件对应的电连接柱避让孔,该电连接柱避让孔的大小应该能够使得极柱转接件上的电连接柱通过,极柱转接件主体部分无法通过。
17、进一步地,上述绝缘底板上,每个电连接柱避让孔的四周设有隔板,形成极柱转接件容纳腔;极柱转接件容纳腔与xz平面平行的侧壁与极柱转接件与xz平面平行的侧面之间具有第四间隙。
18、进一步地,上述电连接柱避让孔外缘设有沿其周向的凸起,作为环形挡胶圈,避免绝缘密封胶液流入密封连接件和极柱转接件及单体电池极柱之间的空间。
19、进一步地,上述电连接部件为倒l形板,倒l形板的竖向板固定在极柱转接件第二面,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出;所述部分注胶区域为极柱转接件第二面;横向板与xy平面平行,用于与电连接件连接。
20、进一步地,上述电连接部件还包括与xz平面平行,沿x方向延伸,与横向板连接的第一承压板。
21、进一步地,上述电连接部件包括第一电连接板、第二电连接板和第三连接板;其中第一电连接板固定在极柱转接件第二面,在第一电连接板与极柱转接件配合的表面上开设液冷管避让通道;第三连接板位于第一电连接板和第二电连接板之间,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出,所述部分注胶区域为第一电连接板顶面;第二电连接板与xy平面平行且延伸出极柱转接件,用于与电连接件连接。
22、进一步地,上述电连接部件还包括l形电连接板,l形电连接板的竖向连接板与第二电连接板连接,横向连接板用于与电连接件连接。
23、本实用新型的有益效果是:
24、1、本实用新型在外壳顶板与极柱转接件之间的间隙设有绝缘密封胶层,当固定在极柱转接件上液冷管表面产生凝露,在绝缘密封胶层的阻挡下,凝露无法渗入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,进而可以防止电池短路的情况发生。
25、2、本实用新型在外壳顶板上铺设厚度大于极柱转接件厚度的绝缘密封胶层,使得绝缘密封胶层完全覆盖极柱转接件,即在极柱转接件与外壳顶板的各个间隙均填充绝缘密封胶,确保凝露无法进入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,使得此类大容量电池具有更高的安全性。另外,将整个极柱转接件包裹在绝缘密封胶内,可以避免大容量电池运行过程中极柱转接件外露可能存在的安全隐患,并且也避免了外部环境的一些异物落入极柱转接件位置导致大容量电池短路的问题。
26、3、本实用新型将大容量电池外壳的部分结构作为注胶模具,在注胶完成后无需脱模,简化注胶工艺,同时避免脱模过程对胶层结构破坏的风险。
27、4、本实用新型利用绝缘防护罩为极柱转接件提供绝缘防护,避免仅在外壳顶板与极柱转接件下端面之间的间隙设有绝缘密封胶层时,大容量电池运行过程中极柱转接件外露可能存在的安全隐患,并且也避免了外部环境的一些异物落入极柱转接件位置导致大容量电池短路的问题,提升了大容量电池的安全性。
28、5、本实用新型将绝缘防护罩的绝缘框体作为注胶模具使用,注胶完成后无需脱模,同时还可以提高绝缘框体与大容量电池顶部的结合强度。
29、6、本实用新型在电连接柱避让孔外缘增设环形挡胶圈,与极柱转接件上的环形凹槽配合,当极柱转接件的电连接柱与各个单体电池极柱存在虚焊时,可避免绝缘密封胶进入电连接柱与各个单体电池极柱之间,影响二者的导电性能。
1.一种大容量电池,包括外壳(1)、多个单体电池(2)及极柱转接件(3);多个单体电池(2)并排放置在外壳(1)内,外壳顶板(11)上对应各单体电池(2)的极柱开设有通孔(12);各个单体电池极柱(21)通过通孔(12)与极柱转接件连接,该通孔(12)对应的外壳(1)区域与单体电池(2)壳体固定密封;其特征在于:
2.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:极柱转接件第二面(36)以及极柱转接件侧面(37)均设有绝缘密封胶层;其中所述极柱转接件第二面(36)为极柱转接件(3)上与外壳顶板(11)平行且远离外壳顶板(11)的面;极柱转接件侧面(37)为极柱转接件(3)上与第一面及第二面均垂直的面;
3.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:还包括环形挡胶凸起(6),所述环形挡胶凸起(6)位于外壳顶板(11)边沿,并沿外壳顶板(11)周向设置,防止绝缘密封胶液从外壳顶板(11)溢出。
4.根据权利要求1至3任一项所述大容量电池,其特征在于:还包括绝缘防护罩(10),所述绝缘防护罩(10)设置在大容量电池的外壳(1)顶部,各单体电池(2)对应的极柱转接件(3)位于该绝缘防护罩(10)内;
5.根据权利要求4所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘防护罩(10)包括绝缘框体(104)以及绝缘盖板(105);
6.根据权利要求5所述的大容量电池,其特征在于:沿x方向在绝缘框体(104)两个长边框(1041)与xy平面平行的第一表面(1042)上分别设置挡胶板(1043),在y方向上,挡胶板(1043)与相邻极柱转接件的外侧面(33)之间具有第三间隙。
7.根据权利要求5所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘框体(104)包括绝缘边框(107)以及固定在绝缘边框(107)远离绝缘盖板(105)的绝缘底板(108),在绝缘底板(108)上开设有与各个极柱转接件(3)对应的电连接柱避让孔(1081),该电连接柱避让孔(1081)的孔径大于极柱转接件(3)上的电连接柱(31)的外轮廓尺寸,小于极柱转接件(3)外轮廓尺寸。
8.根据权利要求7所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘底板(108)上,每个电连接柱避让孔(1081)的四周设有隔板(1082),形成极柱转接件容纳腔(109);极柱转接件容纳腔(109)与xz平面平行的侧壁与极柱转接件(3)与xz平面平行的侧面之间具有第四间隙。
9.根据权利要求8所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接柱避让孔(1081)外缘设有沿其周向的凸起,作为环形挡胶圈(110),避免绝缘密封胶液流入密封连接件(13)和极柱转接件(3)及单体电池极柱(21)之间的空间。
10.根据权利要求3所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)为倒l形板,倒l形板的竖向板(341)与xz平面平行,固定在极柱转接件第二面(36),用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出;所述部分注胶区域为极柱转接件第二面(36);横向板(342)与xy平面平行,用于与电连接件连接。
11.根据权利要求10所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)还包括与xz平面平行,沿x方向延伸,与横向板(342)连接的第一承压板(41)。
12.根据权利要求3所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)包括第一电连接板(343)、第二电连接板(344)和第三连接板(345);其中第一电连接板(343)固定在极柱转接件第二面(36),在第一电连接板(343)与极柱转接件(3)配合的表面上开设液冷管避让通道(346);第三连接板(345)位于第一电连接板(343)和第二电连接板(344)之间,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出,所述部分注胶区域为第一电连接板(343)顶面;
13.根据权利要求12所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件还包括l形电连接板(38),l形电连接板(38)的竖向连接板(39)与第二电连接板(344)连接,l形电连接板(38)的横向连接板(40)用于与电连接件连接。