一种大容量电池的制作方法

专利检索2025-02-26  19


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和图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;

4、外壳1底板设置有电解液共享腔室3,电解液共享腔室3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3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。

5、外壳顶板11还可设置有气体腔室4,气体腔室4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4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4冲破设置在气体腔室4任一端的泄爆机构,排出。

6、外壳顶板11上对应各单体电池2原有极柱22开设有极柱避让孔12;各个单体电池2原有极柱通过极柱避让孔12与极柱转接件5连接。

7、需要说明的是:各个单体电池2原有极柱22通过极柱避让孔12与极柱转接件5可以通过下述方式连接:

8、方式一、如图1所示,各个单体电池2原有极柱22伸出极柱避让孔12与极柱转接件5连接;在图1中,各个单体电池2原有极柱需伸出对应极柱避让孔12,之后所有正极和负极分别与图1所示的两个细长极柱转接件5连接;该细长极柱转接件5作为此类大容量电池的正极或负极。

9、方式二、如图2所示,各个极柱转接件的部分结构伸入极柱避让孔12与单体电池2原有极柱22连接;在图2中,极柱转接件5为矩形块,各个单体电池2的正极极柱和负极极柱均对应一个极柱转接件5,每个极柱转接件5包括极柱转接件主体51及固定在极柱转接件主体51上、凸出于极柱转接件主体51的电连接柱52;各个极柱转接件5的电连接柱52伸入极柱避让孔12分别与对应单体电池2的原有极柱22连接。需要说明的是,单体电池2的原有极柱22可以伸入极柱避让孔12内,也可以位于外壳内腔,未伸入极柱避让孔12内。

10、从图2中可以看出,极柱避让孔12与极柱转接件、单体电池原有极柱之间具有环形间隙,为了保证共享腔室与外界环境保持完全的隔离,外壳1的密封性显得尤为重要。

11、因此,需要将外壳1上每个极柱避让孔12对应的环形间隙密封,以确保该位置处的密封性。一般情况下,可以在每个极柱避让孔12对应的周边区域采用激光熔焊的方式将外壳1和单体电池2的上盖焊接,实现密封。

12、但是,在批量生产大容量电池时,由于加工误差和装配误差的存在,若需要确保各单体电池2底部处于同一水平面,则各单体电池2的顶部(即上盖板)会出现高低差不齐的问题,使得一些大容量电池中个别单体电池2的上盖板和外壳1之间存在间隙,导致激光熔焊时外壳1和上盖板之间可能存在虚焊,甚至存在无法焊接的问题,大容量电池的成品率受到了影响。

13、为了克服上述问题,可以采用如图2所示的方式,可以在极柱避让孔12和单体电池2上盖板之间增设密封连接件6,实现密封。该密封连接件6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上任一一个极柱避让孔12对应的区域。极柱避让孔12对应的区域为外壳1外表面上对应任一一个极柱避让孔12的周边区域;或者极柱避让孔12对应的区域为极柱避让孔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。

14、上述方案可以很好的解决此类大容量电池外壳1的密封问题,但是,需要进行两道密封,通常采用焊接方式进行密封,即中空构件的底部和顶部需要分别与单体电池2上盖板和外壳1进行焊接,使得加工工序较为复杂。


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,解决采用现有方法,密封极柱避让孔与单体电池极柱之间的间隙,对各个单体电池尺寸精度要求较高以及工序较为复杂的技术问题。

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;

3、多个单体电池并排放置在外壳内,外壳底板设置有电解液共享腔室,电解液共享腔室和各个单体电池内腔的电解液区连通;

4、外壳顶板上对应各单体电池的原有极柱开设有极柱避让孔;各个单体电池原有极柱通过极柱避让孔与极柱转接件连接;

5、极柱避让孔与各个单体电池原有极柱、或极柱避让孔与极柱转接件、或极柱避让孔与单体电池原有极柱和极柱转接件之间形成环形间隙;

6、其特殊之处在于:

7、上述环形间隙内填充有绝缘密封胶。

8、当各个单体电池原有极柱伸出极柱避让孔与极柱转接件连接,那么,此处的环形间隙即为极柱避让孔与单体电池原有极柱之间的环形间隙;当极柱转接件的部分结构伸入极柱避让孔与位于外壳内腔的单体电池原有极柱连接,那么此处的环形间隙即为极柱避让孔与极柱转接件之间的环形间隙;当各个单体电池原有极柱部分伸入极柱避让孔、极柱转接件的部分结构伸入极柱避让孔与位于极柱避让孔内的原有极柱连接,那么此处的环形间隙即为极柱避让孔与极柱转接件以及单体电池原有极柱之间形成的环形间隙。

9、本实用新型通过向极柱避让孔与各个单体电池原有极柱和/或极柱转接件之间的环形间隙内填充绝缘密封胶,实现该部位的密封,提高整个大容量电池外壳的密封性能。相对于背景技术中的采用两道焊接工序的方案,工艺简单,操作简便。另外,即使各单体电池的顶部(即上盖板)会出现高低差不齐的问题,使得一些大容量电池中个别单体电池的上盖板和外壳之间存在间隙,也不会存在无法密封的情况发生。

10、进一步地,为了避免绝缘密封胶液渗入外壳内腔的电解液中,该大容量电池还包括弹性挡胶圈;上述弹性挡胶圈套设在各个单体电池原有极柱上,弹性挡胶圈的下端与单体电池上盖板紧贴,弹性挡胶圈的上端与外壳顶板内表面紧贴。

11、进一步地,上述弹性挡胶圈的下端与单体电池上盖板粘接,可以避免在装配过程中,弹性挡胶圈移位,而无法起到挡胶以及密封作用。

12、进一步地,上述弹性挡胶圈的上端开设环形缺口,使弹性挡胶圈的上端形成第一配合面和第二配合面,其中第一配合面与外壳顶板的下表面紧贴,第二配合面与对应极柱避让孔靠近单体电池上盖板一端的孔壁紧贴。可进一步提高弹性挡胶圈的挡胶以及密封性能。

13、为了提高绝缘密封胶与环形间隙的结合强度,极柱避让孔的孔壁上沿极柱避让孔周向开设第一环形凹槽。

14、进一步地,上述极柱转接件包括极柱转接件主体以及设置在极柱转接件主体的电连接柱;极柱转接件的电连接柱伸入极柱避让孔与位于外壳内腔的单体电池原有极柱连接;上述极柱转接件的电连接柱上沿电连接柱周向开设第二环形凹槽。

15、进一步地,上述单体电池原有极柱伸入极柱避让孔与位于外壳外的极柱转接件连接;上述单体电池原有极柱上沿其周向开设第二环形凹槽。

16、进一步地,上述极柱转接件包括极柱转接件主体以及设置在极柱转接件主体的电连接柱;电连接柱伸入极柱避让孔与位于极柱避让孔内单体电池原有极柱连接;上述电连接柱上沿电连接柱周向开设第二环形凹槽;上述单体电池原有极柱上沿其周向开设第二环形凹槽。

17、进一步地,上述外壳顶板上设有气体腔室。

18、本实用新型的有益效果是:

19、1、本实用新型通过向极柱避让孔与各个单体电池原有极柱和/或极柱转接件之间的环形间隙内填充绝缘密封胶,实现该部位的密封,相对于背景技术中的采用两道焊接工序的方案,工艺简单,操作简便。另外,即使各单体电池的顶部(即上盖板)会出现高低差不齐的问题,使得一些大容量电池中个别单体电池的上盖板和外壳之间存在间隙,也不会存在无法密封的情况发生。

20、2、本实用新型在各个单体电池原有极柱四周套设弹性挡胶圈;当将外壳顶板固定后,在外壳顶板的压力作用下,弹性挡圈将极柱避让孔四周、外壳顶板与单体电池上盖板之间的间隙密封,在向环形间隙注胶时,绝缘密封胶液在弹性挡胶圈的阻挡下,不会渗入外壳内腔的电解液中;另外,该弹性挡胶圈除了起挡胶作用,还具有密封作用,与绝缘密封胶配合,可以达到更好的密封效果。

21、3、本实用新型通过在极柱避让孔和极柱转接件的至少一个构件上开设凹槽,当向环形间隙注胶时,胶液渗入该凹槽,在该部位形成一个止口配合结构,可进一步提升绝缘密封胶在环形间隙内的结合强度,使得整个绝缘密封胶部位不易脱落。


技术特征:

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(5);

2.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:还包括弹性挡胶圈(9);所述弹性挡胶圈(9)套设在各个单体电池(2)原有极柱(22)上,弹性挡胶圈(9)的下端与单体电池(2)上盖板紧贴,弹性挡胶圈(9)的上端与外壳顶板(11)内表面紧贴。

3.根据权利要求2所述的大容量电池,其特征在于:所述弹性挡胶圈(9)的下端与单体电池(2)上盖板粘接。

4.根据权利要求2所述的大容量电池,其特征在于:所述弹性挡胶圈(9)的上端开设环形缺口,使弹性挡胶圈(9)的上端形成第一配合面(91)和第二配合面(92),其中第一配合面(91)与外壳顶板(11)的下表面紧贴,第二配合面(92)与对应极柱避让孔(12)靠近单体电池(2)上盖板一端的孔壁紧贴。

5.根据权利要求4所述的大容量电池,其特征在于:在极柱避让孔(12)的孔壁上沿极柱避让孔(12)周向开设第一环形凹槽(121)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的大容量电池,其特征在于:所述极柱转接件(5)包括极柱转接件主体(51)以及设置在极柱转接件主体(51)的电连接柱(52);电连接柱(52)伸入极柱避让孔(12)与位于外壳(1)内腔的单体电池(2)原有极柱(22)连接;所述电连接柱(52)上沿电连接柱(52)周向开设第二环形凹槽(54)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的大容量电池,其特征在于:所述单体电池原有极柱伸入极柱避让孔(12)与位于外壳(1)外的极柱转接件连接;所述单体电池原有极柱上沿其周向开设第二环形凹槽(54)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的大容量电池,其特征在于:所述极柱转接件(5)包括极柱转接件主体(51)以及设置在极柱转接件主体(51)的电连接柱(52);电连接柱(52)伸入极柱避让孔(12)与位于极柱避让孔(12)内单体电池(2)原有极柱(22)连接;所述电连接柱(52)上沿电连接柱(52)周向开设第二环形凹槽(54);所述单体电池原有极柱上沿其周向开设第二环形凹槽(54)。

9.根据权利要求1-5任一项所述的大容量电池,其特征在于:所述外壳顶板(11)上设有气体腔室(4)。


技术总结
本技术属于电池领域,具体为一种大容量电池。解决采用现有方法,密封极柱避让孔与单体电池极柱之间的间隙,对各个单体电池尺寸精度要求较高以及工序较为复杂的技术问题。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,外壳底板设置有电解液共享腔室,电解液共享腔室和各个单体电池内腔的电解液区连通;外壳顶板上开设有极柱避让孔;各个单体电池原有极柱通过极柱避让孔与极柱转接件连接;极柱避让孔与各个单体电池原有极柱、或极柱避让孔与极柱转接件、或极柱避让孔与单体电池原有极柱和极柱转接件之间形成环形间隙;环形间隙内填充有绝缘密封胶。相对于背景技术中的采用两道焊接工序的方案,工艺简单,操作简便。

技术研发人员:陈孟奇,雷政军
受保护的技术使用者:陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/5/29
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