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CN221727340U - 一种大容量电池 - Google Patents

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CN221727340U
CN221727340U CN202323598300.8U CN202323598300U CN221727340U CN 221727340 U CN221727340 U CN 221727340U CN 202323598300 U CN202323598300 U CN 202323598300U CN 221727340 U CN221727340 U CN 221727340U
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CN
China
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electrolyte
shell
single battery
upper cover
battery
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CN202323598300.8U
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English (en)
Inventor
陈孟奇
雷政军
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Shuang'ao Energy Storage Technology Xi'an Co ltd
Original Assignee
Shuang'ao Energy Storage Technology Xi'an Co ltd
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Abstract

本实用新型的目的是提供一种大容量电池,克服现有大容量电池共享管路组件难以组装的问题。包括外壳以及多个单体电池;外壳包括顶端敞口的壳体、n个隔板以及m个上盖板;壳体包括筒体以及下盖板,下盖板设有电解液共享腔室;n个隔板在筒体内沿同一方向排布,将筒体内腔划分为n‑1个单体电池容纳腔;每个单体电池容纳腔内至少设置一个单体电池;各个单体电池内腔的电解液区和电解液共享腔室的内腔连通;m个上盖板一一对应固定在各个单体电池容纳腔的顶端敞口端;各个上盖板上对应各单体电池极性端子开设有避让孔;各个单体电池极性端子伸出避让孔,该避让孔对应的上盖板区域与单体电池壳体固定密封。本实用新型电解液共享腔室无需插接,可实现批量化生产。

Description

一种大容量电池
技术领域
本实用新型属于电池领域,具体为一种大容量电池。
背景技术
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)。
中国专利CN 219144456 U,公开一种大容量电池,其结构如图1所示,包括由若干单体电池并联形成的电池组主体和位于电池组主体底部的共享管路组件;共享管路组件,用于将若干单体电池的内腔全部贯通,以使大容量电池中所有单体电池均处于一个电解液体系下。该大容量电池通过共享管路组件能够加强大容量电池内各个单体电池电解液的均一性,提高循环寿命,还能通过该共享管路组件为大容量电池补充电解液,延长大容量电池的使用寿命,同时提高大容量电池的使用安全性。
但是,此类共享管路组件由多段子管路01以及中间连接管02相互间过盈配合直接进行密封插接形成;此时多段子管路01一一设置在单体电池下盖板03上,子管路沿单体电池排布方向延伸,且与单体电池下盖板03一体挤压成型,并与单体电池下盖板03第二通孔相通。
装配时,将子管路01的两端作为与中间连接管02的连接端,两个单体电池连接时,两个单体电池上的子管路一端分别挤入中间连接管02的两端中。
该共享管路组件在插接过程中要求各个子管路01以及中间连接管02同轴,才能实现有效连接,但是,由于以下原因使得各个子管路以及中间连接管02的同轴度难以保证:
1)子管路与下盖板12为一体件,若各个一体件上,子管路在下盖板12的位置略有偏差,或各个子管路自身尺寸略有偏差,则会导致,插接时,各个子管路的同轴度出现偏差;
2)将上述一体件与筒体焊接时,会因为焊接过程的差异,有可能会出现子管路相对于筒体的位置出现不一致的情况,进而导致插接时,各个子管路同轴度出现偏差;
3)该方案,在插接时,需要利用专用工装,由于工装使用不当,或者因施工人员操作问题,稍有不慎,就会使得各个子管路的同轴度出现偏差;
另外,在插接时,各个子管路之间的偏差会随着插接数量的增多而加大,导致插接数量越多,各个子管路之间的同轴度越难以保证;导致装配过程中,成品率随着插接数量的增多而降低。
综上,该方案因相邻两个单体电池的子管路很难同轴所以在插接时,可能会导致子管路相对于下盖板12发生位移,或导致下盖板12相对于筒体发生位移,进而导致电池损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大容量电池,克服现有大容量电池共享管路组件难以组装的问题。
本实用新型的技术方案是提供一种大容量电池,其特殊之处在于:包括外壳以及多个单体电池;各个单体电池内腔包括电解液区和气体区;
外壳包括顶端敞口的壳体、n个隔板以及m个上盖板;其中n、m均为大于1的整数;
壳体包括筒体以及下盖板,下盖板设有电解液共享腔室;
n个隔板在筒体内沿同一方向排布,将筒体内腔划分为n-1个单体电池容纳腔;每个单体电池容纳腔内至少设置一个单体电池;各个单体电池内腔的电解液区和电解液共享腔室的内腔连通;
m个上盖板一一对应固定在各个单体电池容纳腔的顶端敞口端;各个上盖板上对应各单体电池极性端子开设有避让孔;各个单体电池极性端子伸出避让孔,该避让孔对应的上盖板区域与单体电池壳体固定密封。
进一步地,每个单体电池容纳腔内设置一个单体电池。靠近中间部位的每个单体电池,其两侧的侧壁均和隔板接触,靠近最外侧的两个单体电池,其中一个侧壁和隔板接触,另一侧壁和筒体侧壁接触,各个单体电池充放电过程中产生的热量可以通过隔板传输至外部,降低热失控发生的风险;另外,在单体电池数量相同的条件下,相对于每个单体电池容纳腔内设置两个或两个以上单体电池的方案,筒体内具有较多的隔板,可以进一步提高筒体强度。
进一步地,各个隔板上均开设贯通相邻单体电池容纳腔的开孔;各个单体电池壳体开设贯通单体电池内腔气体区的第二通孔,每个单体电池容纳腔内的单体电池气体区通过第二通孔以及开孔相互连通。通过气体连通实现各单体电池的气体平衡,也可以提升了大容量电池的性能和充放电循环寿命。
为了进一步地优化气体连通效果,第二通孔开设在单体电池上盖;在单体电池高度方向上,各个单体电池上盖与对应上盖板之间具有间隙,开孔和间隙直接贯通。
进一步地,各个单体电池容纳腔顶端敞口端内壁设台阶结构;各上盖板固定在台阶面上。
进一步地,筒体与下盖板为分体件,筒体采用铝挤压工艺成型。
进一步地,隔板与筒体为一体件,加工方便的同时,使得筒体具有好的结构强度。
进一步地,壳体设补换液构件,用于向电解液共享腔室和各个单体电池内腔补入电解液,或更换电解液共享腔室和各个单体电池内腔的电解液。
进一步地,补换液构件包括补换液构件主体、电解液流通管段以及封堵件;
补换液构件主体固定在壳体上,且补换液构件主体上开设有与壳体内腔贯通的第一通道和第二通道;第一通道和第二通道相互隔离,第一通道用于和壳体内腔的电解液区连通,第二通道用于和壳体内腔的气体区连通;
电解液流通管段的一端固定在补换液构件主体上,且与第一通道贯通;电解液流通管段的另一端与壳体内腔的电解液共享腔室连通;
封堵件用于从壳体外侧封堵第一通道和第二通道。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型将多个单体电池置于具有电解液共享腔室的一个外壳内部,利用该电解液共享腔室和位于外壳内的各个单体电池内腔贯通,使得各单体电池电解液共享来保障各单体电池的一致性,即,将各单体电池的电解液连通,使所有单体电池的电解液处于同一体系下,减少了各单体电池之间的差异,一定程度上提升了各单体电池之间的一致性,从而一定程度上提升了大容量电池的循环寿命。
本实用新型共享腔室无需插接,在单体电池排布方向,无需考虑插接同轴问题,对加工精度以及装配精度要求较低;同时无需专用工装,装配过程较为简单,大大降低了此类具有共享体系大容量电池的加工难度及加工成本,可实现批量化生产。
本实用新型各个上盖板一一对应覆盖在各个单体电池容纳腔的敞口端。在各个上盖板上对应各单体电池极性端子开设有避让孔;各个单体电池极性端子伸出对应避让孔,该避让孔对应的上盖板区域与单体电池壳体固定密封。相对于将整块大盖板固定在壳体敞口端的方案,具有以下优点:
1、该上盖板更容易加工,平面度更容易确保;
2、本实用新型采用的上盖板对各个单体电池高度方向尺寸一致性要求较小,也就是说,当组成大容量电池的各个单体电池在高度方向尺寸偏差较大时,可以通过调节各个上盖板在单体电池容纳腔敞口端的位置,使单体电池极性端子伸出对应避让孔,将各个上盖板边沿与对应单体电池容纳腔敞口端内壁焊接,并密封极性端子与避让孔之间的间隙;还可以基于各个上盖板的在厚度方向的形变,补偿各个单体电池在高度方向尺寸偏差,使单体电池极性端子伸出对应避让孔,将上盖板密封固定在对应单体电池容纳腔的敞口端,并密封极性端子与避让孔之间的间隙;
3、在具有相同厚度的前提下,该上盖板与整块大盖板相比,具有较高的结构强度,因此,在保证一定的结构强度的前提下,可以适当的减小上盖板厚度,以降低整个大容量电池的重量,满足轻量化的使用需求。
附图说明
图1为背景技术中大容量电池的结构示意图;
图2为实施例1大容量电池的结构示意图;
图3为实施例1大容量电池的爆炸图;
图4为实施例1中筒体结构示意图;
图5为实施例1中一种下盖板12结构示意图;
图6为实施例1中另一种下盖板12结构示意图;
图7为实施例2中筒体结构示意图;
图8为实施例2大容量电池的剖视图;
图9为实施例2中上盖板与密封连接件的安装结构示意图;
图10为实施例3大容量电池的结构示意图;
图11为实施例3中补换液构件的结构示意图;
图12为实施例3中固定有补换液构件的筒体剖视图;
图13为实施例3中筒体的结构示意图;
图中附图标记为:
01、子管路;02、中间连接管;03、单体电池下盖板;
1、外壳;11、上盖板组件;111、上盖板;1111、避让孔;12、下盖板;121、电解液共享腔室;122、支撑筋;13、筒体;131、隔板;1311、开孔;132、台阶结构;133、安装孔;2、单体电池;21、单体电池极性端子;22、单体电池上盖;3、间隙;4、密封连接件;5、补换液构件;51、补换液构件主体;511、第一通道;512、第二通道;52、电解液流通管段;53、封堵件;54、气体管道;6、补换液构件安装空间。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明,显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语中的“顶、底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一、第二、等”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实用新型为一种大容量电池,包括外壳以及多个单体电池;多个单体电池沿同一方向排布放置在外壳内。
上述单体电池为方壳锂离子电池;各个单体电池内腔包括电解液区和气体区;
外壳内设有电解液共享腔室,电解液共享腔室的内腔和所有单体电池内腔电解液区连通。
通过电解液共享腔室可使各单体电池处于统一的电解液环境,确保了各单体电池内电解液的均一性;提升了大容量电池的性能和充放电循环寿命。本实用新型电解液共享腔室为设置在外壳内的电解液通道,在单体电池排布方向,无需考虑插接同轴问题,对加工精度以及装配精度要求较低,可实现批量化生产。
为了提高整个大容量电池的结构强度,本实用新型对外壳进行了优化,在外壳内沿同一方向排布多个隔板,将外壳内腔划分为多个单体电池容纳腔;每个单体电池容纳腔内可以放置至少一个单体电池。通常情况下,外壳为矩形外壳,各个隔板沿外壳的长度方向等间隔布置,将外壳内腔划分为多个体积相同的单体电池容纳腔;每个单体电池容纳腔内放置一个单体电池;需要说明的是,本实用新型并不排除,每个单体电池容纳腔内放置一个以上单体电池的方案,以及各个隔板沿外壳长度方向不等间隔布置的方案。
本实用新型通过增设隔板,可以增强外壳的强度,另外当各个单体电池固定在对应单体电池安装腔内时,侧壁与隔板直接接触,可提高各个单体电池在壳体内的安装稳定性;还可以防止各个单体电池鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现;同时,各个单体电池充放电过程中产生的热量可以通过隔板传输至外部,降低热失控发生的风险。
为了装配时,便于将各个单体电池放置在对应单体电池容纳腔内,本实用新型将外壳设计为分体结构,包括顶端敞口的壳体以及用于覆盖顶端敞口端的上盖板组件;可通过壳体的顶端敞口端将各个单体电池装入对应单体电池容纳腔内,之后将上盖板组件固定在壳体的顶端敞口端即可。
同时,为了提高此类大容量电池的散热性能,在上盖板组件上对应各单体电池极性端子开设有避让孔;各个单体电池极性端子伸出对应避让孔,该避让孔对应的上盖板组件区域与单体电池壳体固定密封,使得极性端子与避让孔之间的间隙密封。
需要说明的是,此处所述的单体电池极性端子可以为单体电池极柱,若为了避免单体电池极柱作为极性端子不能顺利的伸出避让孔,还可以在单体电池极柱上连接一个极柱转接件,并将单体电池极柱和极柱转接件配合的整体结构作为单体电池极性端子。
本实用新型上盖板组件由多个上盖板构成,各个上盖板一一对应覆盖在各个单体电池容纳腔的敞口端(将各个隔板固定在壳体内后,壳体顶端敞口端即被划分为各个单体电池容纳腔的敞口端)。在各个上盖板上对应各单体电池极性端子开设有避让孔;各个单体电池极性端子伸出对应避让孔,该避让孔对应的上盖板区域与单体电池壳体固定密封。
相对于将整块大盖板固定在壳体敞口端的方案,本实用新型对各个单体电池高度方向尺寸一致性要求较小,也就是说,当组成大容量电池的各个单体电池在高度方向尺寸偏差较大时,通过调节各个上盖板在单体电池容纳腔敞口端的位置,将各个上盖板边沿与对应单体电池容纳腔敞口端内壁焊接,本实用新型依然可以将各个上盖板密封固定在对应单体电池容纳腔的敞口端,并密封极性端子与避让孔之间的间隙;还可以基于各个上盖板的在厚度方向的形变,补偿各个单体电池在高度方向尺寸偏差,使单体电池极性端子伸出对应避让孔,将上盖板密封固定在对应单体电池容纳腔的敞口端,并密封极性端子与避让孔之间的间隙。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步描述。
实施例1
如图2和图3所示,本实施例大容量电池,包括外壳1以及排布在外壳1内的10个并联的单体电池2。
本实施例中的单体电池2为市售方壳电池,数量为10个,在其他实施例中,数量可以根据实际需求进行调整。各个单体电池2内腔包括电解液区和气体区。
本实施例中的外壳1为矩形壳体,为了便于描述,将外壳1的长度方向定义为x方向,宽度方向定义为y方向,高度方向定义为z方向;
如图3所示,外壳1包括两端为敞口端的筒体13(即与xy平面平行的端口为敞口端)以及分别固定在筒体13两个敞口端的下盖板12以及上盖板组件11(即下盖板12以及上盖板组件11均与yz平面平行)。
如图4所示,在筒体13内,沿x方向等间距排布9个隔板131,将筒体13内腔划分为体积相同的10个单体电池2容纳腔;每个单体电池2容纳腔用于放置一个单体电池2;
在其它一些实施例中,每个单体电池2容纳腔内可以放置两个或两个以上的单体电池2。
本实施例中筒体13与隔板131为一体件,采用铝挤压工艺加工。
在其他一些实施例中,筒体13、隔板131与下盖板12可以为一体件,通常可以采用铸造工艺加工,但是相对于本实施例,整个筒体13存在一定的拔模斜度,后期需要进行修正。
在其他一些实施例中,隔板131与筒体13可以为分体件,相对于本实施例,还需要在筒体13或隔板131上加工相应的配合结构。
下盖板12上设有沿x方向延伸的电解液通道,作为电解液共享腔室121;
电解液共享腔室121主要包括以下三种结构:
1)、如图5所示,在下盖板12内表面直接开设沿其长度方向延伸的凹槽,作为电解液通道,即电解液共享腔室121;
该电解液通道与yz平面平行的两端为封闭端,即,在x方向,电解液通道的尺寸小于下盖板12尺寸;可利用铣削或者铸造方式在下盖板12上表面直接形成相应电解液通道。
2)、下盖板12向z方向设有一个凸起部,在凸起部上开设沿x方向延伸的电解液通道,该电解液通道与yz平面平行的两端为敞口端。需要说明的是,在运行过程中,需要封堵电解液通道两端敞口(与yz平面平行的敞口端),避免外部环境对各个单体电池2内腔的电解液造成影响。
3)、如图6所示,在下盖板12内表面设置至少两条沿x方向延伸的支撑筋122,两条支撑筋122与位于两条支撑筋122之间的下盖板12区域构成沿x方向延伸的电解液通道。需要说明的是,在运行过程中,需要封堵电解液通道两端敞口(与yz平面平行的敞口端),避免外部环境对各个单体电池2内腔的电解液造成影响。
此处需要说明的是,上述电解液共享腔室121作为电解液容纳腔,其与各个单体电池2内腔的电解液区连通后,需要确保整个大容量电池中,电解液不与外界环境接触。
结合图2和图3可以看出,本实施例上盖板组件11包括10个上盖板111,10个上盖板111与10个单体电池2容纳腔一一对应,用于密封对应单体电池2容纳腔顶端敞口端;上盖板111的形状与单体电池2容纳腔顶端敞口端形状相适配,面积可以略大于单体电池2容纳腔顶端敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在单体电池2容纳腔顶端敞口端;面积也可以略小于单体电池2容纳腔顶端敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在单体电池2容纳腔顶端敞口端。
本实施例在每个上盖板111上开设与对应单体电池极性端子21一一对应的避让孔1111;单体电池极性端子21伸出避让孔1111,该避让孔1111对应的上盖板111区域与单体电池2壳体固定密封。
本实施例在每个单体电池2容纳腔敞口端固定一块独立的上盖板111,可以将各个上盖板111直接压紧在对应单体电池上盖22上,将避让孔1111周边的上盖板111区域与单体电池上盖22焊接即可实现密封。
上述大容量电池,具体可以通过以下过程进行装配:
步骤一、加工外壳1,包括筒体13以及下盖板12和各个上盖板111;本实施例筒体13为顶端和底端敞口的壳体;可采用铝挤压工艺成型,同时可一体成型隔板131;各个上盖板111可采用铸造工艺成型;基于电解液共享腔室121的结构,下盖板12可以采用不同的加工工艺,若采用第1)种结构的电解液共享腔室121,则下盖板12可以采用铸造工艺成型。如采用第2)种结构的电解液共享腔室121,则下盖板12可以采用铝挤压工艺成型。
步骤二、将带有电解液共享腔室121的下盖板12密封焊接在筒体13底部敞口端。
步骤三、分容分选,筛选满足要求的多个单体电池2;在单体电池2壳体底部开设第一通孔后利用密封组件密封;将多个第一通孔处具有密封组件的单体电池2排布在步骤二构件的各个单体电池2容纳腔内;需使得具有密封组件的第一通孔与电解液通道对应,确保利用外力或者电解液自身打开密封组件后,各个单体电池2内腔电解液区和电解液共享腔室121贯通;
密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件。
步骤四、将各个上盖板111密封焊接在对应单体电池2容纳腔顶端敞口端,各个单体电池极性端子21伸出避让孔1111后,避让孔1111对应的上盖板111区域与单体电池2壳体固定密封,可以将避让孔1111边沿与单体电池极性端子21周边区域的单体电池2壳体焊接实现密封;
在其他实施例中,下盖板12、上盖板111与筒体13还可以采用粘接或者螺钉连接方式实现固定,但是相对于焊接的方式,密封性或连接可靠性相对较弱。
步骤五、利用外力或者电解液自身打开密封组件,电解液共享腔室121内腔和各个单体电池2内腔的电解液区贯通。
在各个单体电池2内腔和电解液共享腔室121贯通后,各个单体电池2内腔的电解液均通过电解液共享腔室121连通,为了防止出现电解液中断的现象,可以在各个单体电池2内腔和电解液共享腔室121贯通后,向电解液共享腔室121注入电解液来保证电解液的连续性。
之后将所有单体电池2并联。在其他实施例中,可以在步骤四和步骤五之间,将各个单体电池2并联。
为了形成了更完整的SEI膜,使大容量电池具有更稳定的循环能力,通过电解液共享腔室121向各个单体电池2内腔注入电解液后,对整个大容量电池进行化成。
实施例2
不同于实施例1的是,本实施例在各个隔板131上开设贯通相邻单体电池2容纳腔的开孔1311;并在各个单体电池2壳体开设贯通单体电池2内腔气体区的第二通孔,每个单体电池2容纳腔内的单体电池2气体区通过第二通孔以及开孔1311相互连通。通过气体连通实现各单体电池2的气体平衡,也可以提升了大容量电池的性能和充放电循环寿命。
本实施例在各个单体电池上盖22上开设第二通孔,该第二通孔可以为打开单体电池2泄爆部形成;相对应的各个隔板131上的开孔1311在靠近各个上盖板111的位置上开设,如图7所示。
在其他一些实施例中,第二通孔可以位于各个单体电池2筒体13靠近上盖的位置,只要确保该第二通孔与单体电池2内腔气体区贯通即可。
为了保证气体充分连通,如图8所示,本实施例,在z方向上,各个单体电池上盖22和对应上盖板111之间具有间隙3,开孔1311和间隙3直接贯通。
从图7和图8中可以看出,本实施例在单体电池2容纳腔顶端敞口端内壁的四周设置台阶结构132,该台阶结构132的台阶面可以作为定位面使用,利用该定位面可以先将上盖板111定位在单体电池2容纳腔顶端敞口端,之后采用焊接方式将其固定。
基于上述间隙3的存在,难以采用实施例1中直接焊接的方式,密封避让孔1111对应的上盖板111区域与单体电池2壳体,因此,本实施例在避让孔1111和极性端子之间增设密封连接件4,如图9所示(图9中,为了能够清楚展示密封连接件4的固定方式,右上侧避让孔1111处设有密封连接件4,左下侧避让孔1111未安装密封连接件4),该密封连接件4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,中空构件的顶部与所述上盖板111的第二区域密封连接;第一区域为位于所述任一单体电池2的上盖板111中任一极柱周边的区域;所述第二区域为位于上盖板111上任一一个避让孔1111对应的区域。避让孔1111对应的区域为上盖板111外表面上对应任一一个避让孔1111的周边区域;或者避让孔1111对应的区域为避让孔1111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之间绝缘的零件。
本实施例大容量电池,装配方式与实施例基本相同,不同之处在于,在步骤二中,还需要在在单体电池上盖22上开设第二通孔。
可以将上盖上开设第二通孔的单体电池2直接放置在对应单体电池2容纳腔内;
也可以在第二通孔处设置中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件,在步骤五中,利用外力或者电解液自身打开密封组件,使各个单体电池2内腔的气体区连通,需要说明的是,若采用外力打开密封组件,则需要在筒体13相应部位开设开包装置操作口,具体开包时,开包装置通过该开包装置操作口伸入筒体13内,并穿过隔板131上的开孔1311,打开密封在各个单体电池上盖22第二通孔处的密封膜即可。
实施例3
从图10可以看出,不同于上述实施例的是,本实施例在筒体13与yz平面平行的侧壁上设置补换液构件5;基于此类大容量电池组装为储能设备时,沿大容量电池的宽度方向排布多个大容量电池,使得各个大容量电池的端板组件外露,将补换液构件5设置在端板组件上时,可以方便的进行补换液操作。
在其他一些实施例中,补换液构件5可以固定在外壳1的任意位置,例如,可以设置在筒体13与xz平面平行的侧壁上。
当大容量电池充放电循环一段时间后,由于电解液的分解、消耗而减少,导致大容量电池性能降低,可通过补换液构件5向电解液共享腔室121和各个单体电池2内腔补入电解液,提高大容量电池性能;或,当大容量电池充放电循环一段时间后,因电解液中出现杂质而影响大容量电池性能,也可通过补换液构件5更换电解液共享腔室121和各个单体电池2内腔的电解液,来提高大容量电池性能。此处的更换可以为部分更换,也可以为全部更换。另外,当各个单体电池2内腔电解液区和电解液共享腔室121连通后,可以通过该补换液构件5向各个单体电池2内腔和电解液共享腔室121内再次注入电解液,以保证电解液的连续性。
如图11和图12所示,本实施例补换液构件5包括补换液构件主体51、电解液流通管段52以及封堵件53;
补换液构件主体51固定在筒体13上,本实施例中补换液构件主体51为圆柱体,在其他一些实施例中,还可以选用矩形柱、半圆柱等;
在筒体13内设有补换液构件安装空间6,并在筒体13与yz平面平行的侧壁上开设贯通补换液构件安装空间6的安装孔133(见图13),补换液构件主体51固定在安装孔133内,将补换液构件主体51与安装孔133周边的筒体13区域焊接,实现固定的同时,密封安装孔133。
在补换液构件主体51上开设相互隔离的第一通道511和第二通道512,将补换液构件主体51固定在筒体13上后,第一通道511和第二通道512的一端位于筒体13外部,第一通道511的另一端位于筒体13内部,用于与电解液流通管段52连接,第二通道512的另一端位于筒体13内部,用于与外壳1内腔的气体区连通。也可在第二通道512上连接气体管道54与外壳1内腔的气体区连通。
电解液流通管段52的一端固定在补换液构件主体51上,且与第一通道511贯通;另一端用于与外壳1内腔的电解液共享腔室121连通。
需要说明的是,电解液流通管段52与外壳1内腔电解液共享腔室121连通的端部可以直接伸入外壳1内腔底部,始终浸没在电解液中,当需要换液时,可以尽可能多的抽出外壳1内腔的电解液,使得换液较为彻底。
电解液流通管段52与补换液构件主体51可以为一体件,也可以为分体件,当为分体件时,可以采用焊接或螺接的方式与补换液构件主体51连接。电解液流通管段52的材质一般选用与补换液构件主体51相同的铝制材料。
本实施例中的封堵件53包括扣设在补换液构件主体51上的盖帽(可以为螺帽),与补换液构件主体51螺纹连接,可以在螺纹连接部分设置密封圈,提高该部位的密封性。
在其他一些实施例中,封堵件53还可以为插装在第一通道511和第二通道512内的橡胶柱。
当需要补液时,可通过以下步骤进行操作:
拆卸盖帽;
当外壳1内腔具有气体时,气体会从第二通道512溢出,易于向外壳1内腔注液,为了更加顺畅的注液,在该步骤中,可以在第二通道512中插入抽气管,启动和抽气管连接的外部抽气装置,进行抽气,使外壳1内腔形成一定的负压;
之后,将电解液注液管伸入第一通道511内并注入电解液,在注液过程中,若出现注液困难的问题,则可以启动外部抽气装置,使外壳1内腔形成一定的负压,再进行注液;
待补液结束后,抽出电解液注液管和抽气管;将盖帽密封固定在补换液构件主体51上。
当需要换液时,可通过以下步骤进行操作:
拆卸盖帽;
将电解液抽液管伸入第一通道511内,并抽取电解液;当出现无法抽出电解液现象后,可以在第二通道512内,插入注气管,向外壳1内腔注入保护性气体,进行抽液;完成抽液之后,取出电解液抽液管和注气管,将电解液注液管伸入第一通道511内,并注入新的电解液;待注液结束后,抽出电解液注液管;
将盖帽密封固定在补换液构件主体51上。

Claims (9)

1.一种大容量电池,其特征在于:包括外壳(1)以及多个单体电池(2);各个单体电池(2)内腔包括电解液区和气体区;
外壳(1)包括顶端敞口的壳体、n个隔板(131)以及m个上盖板(111);其中n、m均为大于1的整数;
壳体包括筒体(13)以及下盖板(12),下盖板(12)设有电解液共享腔室(121);
n个隔板(131)在筒体(13)内沿同一方向排布,将筒体(13)内腔划分为n-1个单体电池(2)容纳腔;每个单体电池(2)容纳腔内至少设置一个单体电池(2);各个单体电池(2)内腔的电解液区和电解液共享腔室(121)的内腔连通;
m个上盖板(111)一一对应固定在各个单体电池(2)容纳腔的顶端敞口端;各个上盖板(111)上对应各单体电池极性端子(21)开设有避让孔(1111);各个单体电池极性端子(21)伸出避让孔(1111),该避让孔(1111)对应的上盖板(111)区域与单体电池(2)壳体固定密封。
2.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:每个单体电池(2)容纳腔内设置一个单体电池(2)。
3.根据权利要求2所述的大容量电池,其特征在于:各个隔板(131)上均开设贯通相邻单体电池(2)容纳腔的开孔(1311);各个单体电池(2)壳体开设贯通单体电池(2)内腔气体区的第二通孔,每个单体电池(2)容纳腔内的单体电池(2)气体区通过第二通孔以及开孔(1311)相互连通。
4.根据权利要求3所述的大容量电池,其特征在于:第二通孔开设在单体电池上盖(22);在单体电池(2)高度方向上,各个单体电池上盖(22)与对应上盖板(111)之间具有间隙(3),开孔(1311)和间隙(3)直接贯通。
5.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:各个单体电池(2)容纳腔顶端敞口端内壁设台阶结构(132);各上盖板(111)固定在台阶面上。
6.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:筒体(13)与下盖板(12)为分体件,筒体(13)采用铝挤压工艺成型。
7.根据权利要求6所述的大容量电池,其特征在于:隔板(131)与筒体(13)为一体件。
8.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:壳体设补换液构件(5),用于向电解液共享腔室(121)和各个单体电池(2)内腔补入电解液,或更换电解液共享腔室(121)和各个单体电池(2)内腔的电解液。
9.根据权利要求8所述的大容量电池,其特征在于:补换液构件(5)包括补换液构件主体(51)、电解液流通管段(52)以及封堵件(53);
补换液构件主体(51)固定在壳体上,且补换液构件主体(51)上开设有与壳体内腔贯通的第一通道(511)和第二通道(512);第一通道(511)和第二通道(512)相互隔离,第一通道(511)用于和壳体内腔的电解液区连通,第二通道(512)用于和壳体内腔的气体区连通;
电解液流通管段(52)的一端固定在补换液构件主体(51)上,且与第一通道(511)贯通;电解液流通管段(52)的另一端与壳体内腔的电解液共享腔室(121)连通;
封堵件(53)用于从壳体外侧封堵第一通道(511)和第二通道(512)。
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