CN114079110A - 一种大型横式储能电池以及储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型横式储能电池，该大型横式储能电池内设有由多个电芯单元构成的电芯以及正、负极汇流件。正、负极汇流件的极耳组电连接部分别与各个电芯单元的正、负极耳组电连接，正、负极汇流件的汇流部之间相互间隔出一个流道，该流道对从注入端口注入的流体起到沿电池长度方向上引流的作用，从而使得注入端口附近的电芯单元以及远离注入端口的电芯单元可以同时完全浸润。另外，在流道上方可设置注入管或绝缘均匀导流板，通过注入管的主管和支管以及绝缘均匀导流板的主流道和分流道可以对整个电芯的顶面和侧面进行均匀注液。根据本发明的大型横式储能电池能够提供高能量密度，并且运行安全、易于维护再生、使用寿命较长。

Description

一种大型横式储能电池以及储能集装箱

技术领域

本发明涉及电池领域，具体地涉及一种大型横式储能电池。

背景技术

锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池，与铅酸电池、镍氢电池相比具有比能量高、电压高、自放电小、循环性能好和寿命长等一系列优点，越来越受到人们的关注，广泛应用于电动车、储能等领域。在储能领域中，一般通过单体电池外部串并联形成电池模组，电池模组串并联形成电池簇，电池簇串并联形成电池系统。如果单体电池容量小，则需多层级并联提供电池容量等级，配备多个电池组框架及多组极耳，导致整体机械零部件连接装配繁杂，重量增大，电池管理系统计算量复杂，电池管理困难，因此储能需要大容量的单体电池电芯。

实现大容量的单体电池电芯可以通过两种途径，一是增大单个极片的面积，此时存在注液均匀性差、电解液渗透速度慢等问题，而且增大电极面积对电极、隔膜等的要求更高，容易出现安全问题；另一个就是增加极片单元的数量，此时同样存在注液均匀性差、电解液渗透速度慢等问题，而且还存在大电流引流等问题。因此，为了实现大容量的单体电池电芯需要采用新的电池结构形式并且解决大容量的单体电池电芯的安全问题。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种大型横式储能电池，该大型横式储能电池内设有由多个电芯单元构成的电芯以及正、负极汇流件。正、负极汇流件的极耳组电连接部分别与各个电芯单元的正、负极耳组电连接，正、负极汇流件的汇流部之间相互间隔出一个流道，该流道对从注入端口注入的流体起到沿电池长度方向上引流的作用，从而使得注入端口附近的电芯单元以及远离注入端口的电芯单元可以同时完全浸润。另外，在流道上方可设置注入管或绝缘均匀导流板，通过注入管的主管和支管以及绝缘均匀导流板的主流道和分流道可以对整个电芯的顶面和侧面进行均匀注液。根据本发明的大型横式储能电池能够提供高能量密度，并且运行安全、易于维护再生、使用寿命较长。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种大型横式储能电池，该大型横式储能电池包括：电芯，该电芯包括多个电芯单元，每个电芯单元设有交叉层叠的多个正极片和负极片，在每个电芯单元中，由多个正极片的正极耳并联形成正极耳组并且由多个负极片的负极耳并联形成负极耳组；正极柱和负极柱；汇流件，该汇流件包括正极汇流件和负极汇流件，汇流件设有极柱电连接部、与极柱电连接相连的汇流部以及与汇流部相连的多个极耳组电连接部，汇流部沿着大型横式储能电池的长度方向延伸，全部正极耳组经由正极汇流件与正极柱电连接，全部负极耳组经由负极汇流件与负极柱电连接；流道，位于电芯的同一面上的正极汇流件的汇流部与负极汇流件的汇流部之间相互间隔开并在间隔处形成流道，流道沿大型横式储能电池的长度方向延伸；外壳，该外壳用于容置电芯；注入端口，经由注入端口注入的流体进入流道中并均匀流至沿大型横式储能电池的长度方向设置的每个电芯单元内；排出端口，通过排出端口将大型横式储能电池内的流体排出。

本发明中的储能电池为横式大电池，储能电池的长宽比为2:1～10:1，储能电池的长度可以为200mm～3000mm，储能电池的宽度可以为100mm～1000mm。大型横式储能电池设有电芯、正极汇流件、负极汇流件、外壳、注入端口、排出端口、正极柱和负极柱。电芯由多个电芯单元组成，每个电芯单元包括多个交叉层叠的正极片和负极片，正极片和负极片呈竖直放置，多个正极片的正极耳并联形成正极耳组并且多个负极片的负极耳并联形成负极耳组。正极耳组和负极耳组可以分别位于电芯单元的相对侧，从而在整个电芯的一个侧面形成一排正极耳组并且在整个电芯的另一侧面形成一排负极耳组。正极耳组和负极耳组也可以同时位于电芯单元的相同一面——例如顶面或侧面。正极汇流件和负极汇流件分别设有极柱电连接部、汇流部和极耳组电连接部。汇流件可以为L型，汇流件的极耳组电连接部位于电芯的侧面的上半部分或侧面的整个部分，汇流件的汇流部位于电芯的顶面；或者，汇流件可以为C型，汇流件的极耳组电连接部位于电芯的侧面的整个部分，汇流件的汇流部位于电芯的顶面和底面；或者，汇流件的截面可以为I型，汇流件的极耳组电连接部和汇流部共同位于电芯的顶面的一部分或侧面的一部分。也就是说，正极汇流件的极耳组电连接部位于电芯的顶面或侧面，其与位于电芯相同一面的全部正极耳组电连接；负极汇流件的极耳组电连接部位于电芯的顶面或侧面，其与位于电芯相同一面的全部负极耳组电连接。汇流件的极耳组电连接部与汇流部可以位于电芯的同一面上或者位于电芯的不同的面上。正极汇流件汇流部与负极汇流件的汇流部之间间隔开一定距离，从而在正极汇流件的汇流部与负极汇流件的汇流部之间形成流体通道，该通道沿着整个电芯的长度方向延伸。该通道可以位于电芯的任一面上，优选地，该通道位于电芯的顶面上。具体地讲，通过由正极汇流件的汇流部和负极汇流件的汇流部形成的通道，可以限定流体的流动方向。注入端口的位置可以与流道的起始端位置大致对应，从注入端口注入的诸如电解液等流体不会直接顺着注入端口附近的电芯单元的侧面全部向下流动，造成远离注入端口的电芯单元无法浸润电解液，而是可以使得流体顺着通道限定的路径流动以便流入整个电芯的全部电芯单元。特别是在一边从注入端口注入流体、一边从排出端口抽吸的情况下，阻止了流体从注入端口附近的电芯单元的侧面直接向下流动并从电芯的底部被直接抽吸出电池，从而避免了流体完全绕过了远离注入端口的电芯单元而被直接排出。正极汇流件的汇流部和负极汇流件的汇流部的宽度可以是不变的，也就是说，正极汇流件的汇流部的宽度是一致的，负极汇流件的汇流部的宽度也是一致的，形成的通道的方向与电芯的边缘方向大致平行。优选地，正极汇流件的汇流部的宽度在朝向正极柱的方向上逐渐变宽，负极汇流件的汇流部的宽度在朝向负极柱的方向上逐渐变宽。由于大型横式储能电池的电芯单元较多，因此在越靠近极柱的部分汇聚的电流越大，因此通过汇流板的汇流部在靠近极柱的部分具有更大的宽度，可以使得汇流板的靠近极柱的部分具有更大的导电面积。在这种情况下，正极汇流件的汇流部的边缘与负极汇流件的汇流部的边缘相互平行并且相对于电芯的边缘形成一个夹角。

下面描述极耳组电连接部与极耳组的电连接方式的几个具体实施例。其中，极耳组电连接部在面向电芯单元的方向上可设有两个翅片，两个翅片能够夹紧正极耳组或负极耳组，或者两个翅片能够焊接于正极耳组或负极耳组；或者，极耳组电连接部在背向电芯单元的方向上设有两个翅片并且极耳组电连接部设有狭孔，正极耳组或负极耳组能够从狭孔穿出，两个翅片能够夹紧正极耳组或负极耳组，或者两个翅片能够焊接于正极耳组或负极耳组；或者，极耳组电连接部在背向电芯单元的方向上设有单个翅片并且极耳组电连接部设有狭孔，正极耳组或负极耳组能够从狭孔穿出，单个翅片能够将正极耳组或负极耳组压弯折并且单个翅片能够焊接于正极耳组或负极耳组。通过本发明的极耳组电连接部与极耳组的电连接方式，可以简化极耳组电连接部与极耳组的连接过程和拆卸过程。

大型横式储能电池还可以包括多个含锂金属体以及第三电极，多个含锂金属体分别设置于多个电芯单元内，含锂金属体与第三电极电连接。含锂金属体的材料可以为金属锂或富锂合金。优选地，针对每个电芯单元设置一个含锂金属体，含锂金属体可以设置于电芯单元的内部或紧邻电芯单元的侧面。应当指出，也可以设置更多的含锂金属体，例如紧邻每个电芯单元中的各个极片分别设置含锂金属体；或者也可以设置更少的含锂金属体，例如间隔多个电芯单元设置一个含锂金属体。含锂金属体可以通过金属导线或者第三电极汇流件等与电池的第三电极电连接。在根据本发明的一实施方式中，含锂金属体上设有金属导线，相邻的含锂金属体的金属导线电连接并且全部含锂金属体的金属导线形成沿大型横式储能电池的长度方向延伸的金属总线。为了防止金属总线与正极耳组或负极耳组发生短路，优选地在金属总线的外部包覆绝缘层，金属总线的靠近第三电极的端部与第三电极电连接。含锂金属体上的金属导线可以是与含锂金属体一体成型的，也可以通过例如粘接、焊接等方式连接于含锂金属体。采用金属导线的优势在于，相邻的金属导线可以通过简单的旋拧接合到一起。这里的金属导线也可以替换为金属片、金属条等。在根据本发明的另一实施方式中，含锂金属体上可设有极耳，大型储能电池还设有第三电极汇流件，第三电极汇流件可以为具有多个齿部的梳型，含锂金属体的极耳分别与第三电极汇流件的齿部电连接，第三电极汇流件与第三电极电连接。当极耳组和第三电极极耳分别位于电芯单元的侧面的上下部分时，汇流件的极耳组电连接部和第三电极汇流件也相应地分别位于电芯单元的侧面的上下部分；当极耳组和第三电极极耳分别位于电芯单元的侧面的整个高度时，汇流件的极耳组电连接部和第三电极汇流件也相应地分别位于电芯单元的侧面的整个高度，极耳组电连接部与第三电极汇流件之间可设置绝缘件用以将极耳组电连接部与第三电极汇流件之间绝缘隔离。

大型横式储能电池还可设有绝缘均匀导流板，绝缘均匀导流板设置于位于电芯的顶面的汇流部之上，绝缘均匀导流板包括主流道和多个分流道，主流道与汇流部形成的流道的形状及位置相对应，多个分流道分别从主流道向电芯的侧面延伸并且沿大型横式储能电池的长度方向均匀分布，从而将主流道内的流体沿大型横式储能电池的长度方向均匀供给至电芯。也就是说，从注入端口注入的流体进入由电芯顶面的汇流部形成的流道中，该流道与绝缘均匀导流板的主流道的位置、大小以及流向大致相同。流体沿着由流道和主流道共同形成的通道流动，在流动过程中自上而下地流入各个电芯单元中，并且流体顺着绝缘均匀导流板的分流道向电芯的两个侧面分流，从而可以从电芯的侧面对各个电芯单元注入流体。利用绝缘均匀导流板，可以将从注入端口注入的流体有效地均匀分散，从而可以从电芯的上面以及两个侧面同时对电芯进行浸润，防止了由于某些电芯单元无法充分浸润而导致的电池性能劣化。

大型横式储能电池还可设有绝缘分隔架，通过绝缘分隔架可以将电芯的多个电芯单元相互分隔开，各个电芯单元之间通过绝缘分隔架间隔出一定间隙。通过绝缘分隔架，可以对大型的电芯起到支撑的作用。另外，诸如电解液等流体可以更加易于进入电芯单元之间的间隙中从而更加易于对整个电芯进行浸润。

大型横式储能电池还可设有注入管，注入管包括主管以及沿主管均匀分布的支管，在主管上设有多个沿管均匀分布的孔，注入管的一端与注入端口连接并且注入管沿大型横式储能电池的长度方向设置于流道内，从而将注入管内的流体沿大型横式储能电池的长度方向均匀供给至电芯。此处，由汇流部形成的通道不仅可以起到流体通道的作用，还可以起到主管的限位作用。流体沿着注入管的主管流动，在流动过程中经由主管上的孔自上而下地流入各个电芯单元中，并且流体顺着支管向电芯的两个侧面分流，从而可以从电芯的侧面对各个电芯单元注入流体。利用注入管可以将从注入端口注入的流体均匀地分散到电芯的上面以及两个侧面，从而使得流体可以从多侧更加快速、均匀地进入整个电芯中。

大型横式储能电池还可设有排出管，排出管的一端与排出端口连接，排出管伸入壳体中。另外，排出管可以在大型横式储能电池的长度方向上沿整个电池延伸，在排出管上可设有多个沿管均匀分布的孔，用以将整个电池内的流体抽出。由于大型横式储能电池的长度较长，因此，与通常的排出管相比，具有沿管均匀分布的孔的排出管可以快速、彻底地将电池内的全部流体抽吸排出。优选地，可设置两个排出管，两个排出管分别设置于电芯的两侧的底部。

大型横式储能电池还可设有绝缘板，绝缘板上可设有正极柱开口、负极柱开口、注入端口开口和排出端口开口，绝缘板将正极柱、负极柱、注入端口和排出端口之间相互绝缘隔离。在设有第三电极的情况下，绝缘板上还可设有第三电极开口，第三电极开口与其他开口相互间隔开，用以将第三电极与正极柱、负极柱、注入端口和排出端口绝缘隔离。

外壳可包括壳体、法兰和端盖，法兰可与壳体的端部固定连接，端盖与法兰通过螺钉以能够拆卸的方式连接；或者，外壳可包括壳体和端盖，壳体与端盖固定连接。具体地讲，外壳可以是可拆卸的，这样可以有利于电芯的更换，并且在不破坏外壳的情况下可以对外壳进行回收再利用。当外壳包括壳体、法兰和端盖时，法兰可与壳体以焊接或粘接等方式固定连接，在法兰上可设有多个螺纹孔，在端盖上可设有与法兰的螺纹孔相对应的螺纹孔，通过螺钉将法兰与端盖螺纹连接。另外，外壳的壳体和端盖也可为固定连接的，端盖的尺寸与壳体的端面尺寸大致相同，端盖可以通过焊接或粘接等方式固定连接于壳体。

在外壳的端盖上还可设置限流部，限流部从端盖的内表面突出并且堵住正极汇流件与负极汇流件之间位于电芯端面上的间隙，从而使得从注入端口注入的流体沿流道在大型横式储能电池的长度方向上流动。在靠近注入端口的电芯端面上，正极汇流件和负极汇流件之间存在间隙，从注入端口注入的流体一部分会直接从该间隙向下流动、而没有沿着既定通道在电池长度方向上流动，这样会导致电芯浸润状态不均衡等缺陷。因此，可以在端盖的内表面上设置突起的限流部，利用限流部阻塞端面上形成的间隙，从而使得从注入端口注入的流体无法顺着端面的间隙流走，而是顺着电芯顶面或侧面的通道流动。限流部由绝缘材料制成。

本发明还提供了一种储能集装箱，在储能集装箱的壳体内布置多个上述大型横式储能电池。在储能集装箱内布置加热系统的情况下，该储能集装箱内部可在寒冷地区、冬季、低功率状态下进行加热，从而以加热系统和大型横式储能电池自身放热相结合的方式适用于作为高温电池储能集装箱使用。

本发明的优势在于：

1)本发明提出一种内外结构融合设计的半开放大型横式储能电池，可在保证电池安全性的前提下提高电池的容量至千安时级别，降低储能系统成本；

2)电池的正、负极汇流件形成流体流道，方便电池内流体的浸润和排出，可以使电芯本体结构和外部安全系统进行融合设计，特别是在储能电池发生安全风险时可以及时进行风险判定并快速处理，保证电池安全；

3)含锂金属体以及第三电极的设置使得电池可以进行多次修复，补充损失的活性锂，实现大型储能电池的长日历寿命应用。

附图说明

图1为根据本发明第一实施方式的大型横式储能电池的分解示意图；

图2为根据本发明第一实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图；

图3为根据本发明第二实施方式的大型横式储能电池的分解示意图；

图4为根据本发明第二实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图；

图5为根据本发明第三实施方式的大型横式储能电池的分解示意图；

图6为根据本发明第三实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图。

附图标记列表

1a——壳体

1b——法兰

1c——端盖

1d——限流部

2——电芯单元

201——正极耳组

3——含锂金属体

301——金属导线

302——绝缘管

303——极耳

401——正极汇流件

4a——极耳组电连接部

4b——汇流部

402——负极汇流件

4a’——极耳组电连接部

4b’——汇流部

5——正极柱

6——负极柱

7——第三电极

8——注入端口

9——排出端口

10——通道

11——第三电极汇流件

1101——齿部

12——绝缘均匀导流板

1201——主流道

1202——分流道

13——绝缘板

14——注入管

1401——主管

1402——支管

15——排出管

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

图1为根据本发明第一实施方式的大型横式储能电池的分解示意图，图2为根据本发明第一实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图。在图1和图2所示的实施方式中，大型横式储能电池包括外壳、电芯单元2、含锂金属体3、正极汇流件401、负极汇流件402、正极柱5、负极柱、第三电极7、注入端口8和排出端口。外壳包括壳体1a、法兰1b和端盖1c，两个法兰1b通过焊接的方式固定连接于壳体1a的两端，法兰1b和端盖1c上的相应位置处设有螺纹孔，通过螺钉可以将法兰1b和端盖1c连接到一起。端盖1c与法兰1b之间可通过密封圈密封。正极柱5和注入端口8设于一个端盖上，负极柱和排出端口设于相反的另一端盖上。每个电芯单元2竖立放置，全部电芯单元2的正极耳组201位于电芯的一个侧面，全部电芯单元2的负极耳组位于电芯的相对侧面。针对每个电芯单元设置含锂金属体3，含锂金属体3可紧邻电芯单元2的端面。含锂金属体3的靠近四角的部分分别设有金属导线301，位于电芯同一侧面的金属导线301向同一侧弯折，相邻含锂金属体3的金属导线301可旋拧到一起，从而形成整体的金属总线。金属总线沿着电池的长度方向延伸并且与第三电极7电连接。在金属总线外面套接绝缘管302。正极汇流件401和负极汇流件402的整体大致为梯子型，正极汇流件401和负极汇流件402的截面形状大致为C型。正极汇流件401的极耳组电连接部4a位于电芯的一个侧面并且与全部正极耳组201电连接，负极汇流件402的极耳组电连接部4a’位于电芯的另一个侧面并且与全部负极耳组电连接。正极汇流件401的汇流部4b和负极汇流件402的汇流部4b’位于电芯的顶面并且相互间隔开，用以形成供流体在电芯顶面流动的通道10。正极汇流件401的汇流部4b在朝向正极柱5的方向上逐渐变宽，并且负极汇流件402的汇流部4b’在朝向负极柱的方向上逐渐变宽。在端盖1c上还设有突出的限流部1d，用以堵住正极汇流件401和负极汇流件402在电芯端面上形成的间隙。从注入端口8注入电池外壳内的流体进入电芯顶面的通道10，大致沿着电池的长度方向流动，从而对整个电芯浸润流体。

图3为根据本发明第二实施方式的大型横式储能电池的分解示意图，图4为根据本发明第二实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图。在图3和图4所示的实施方式中，大型横式储能电池包括外壳、电芯单元2、含锂金属体3、正极汇流件401、负极汇流件、第三电极汇流件11、正极柱5、负极柱6、第三电极7、注入端口8、排出端口9、绝缘均匀导流板12和绝缘板13。外壳包括壳体1a和端盖1c，壳体1a和端盖1c可通过焊接的方式固定连接。正极柱5、负极柱6、第三电极7、注入端口8、排出端口9设于同一端盖1c上。每个电芯单元2竖立放置，全部电芯单元2的正极耳组201位于电芯的一个侧面的上半部分，全部电芯单元2的负极耳组位于电芯的相对侧面的上半部分。针对每个电芯单元设置含锂金属体3，含锂金属体3可夹置于相邻的电芯单元2之间。含锂金属体3的两侧的靠近底部的位置分别设有极耳303，全部含锂金属体3的极耳303位于电芯的侧面的下半部分。正极汇流件401和负极汇流件402的截面形状大致为L型，第三电极汇流件11的截面形状大致为I型。正极汇流件401的极耳组电连接部4a位于电芯的一个侧面的上半部分并且与全部正极耳组201电连接，负极汇流件402的极耳组电连接部4a’位于电芯的另一个侧面的上半部分并且与全部负极耳组电连接，第三电极汇流件11位于电芯的侧面的下半部分并且与全部含锂金属体3的极耳303电连接。正极汇流件401的汇流部4b和负极汇流件402的汇流部4b’位于电芯的顶面并且相互间隔开，用以形成供流体在电芯顶面流动的沿电池长度方向上延伸的通道。绝缘均匀导流板12置于汇流部上，绝缘均匀导流板12上设有主流道1201和多个分流道1202。主流道1201的位置和尺寸与上述流道的位置和尺寸相对应，由此形成整体的主流动通道。多个分流道1202沿电池的长度方向均匀布置，多个分流道1202的一端与主流道1201连通并且另一端通向电芯的侧面。从注入端口8注入电池外壳内的流体进入主流动通道，沿着电池的长度方向流动以及沿着与长度方向垂直的方向流动，从而从顶面以及侧面同时对整个电芯浸润流体。绝缘板13上设有正极柱开口、负极柱开口、注入端口开口、排出端口开口和第三电极开口，用以将正极柱5、负极柱6、注入端口8、排出端口9和第三电极7之间相互绝缘隔离。

图5为根据本发明第三实施方式的大型横式储能电池的分解示意图，图6为根据本发明第三实施方式的大型横式储能电池的内部结构的分解示意图。在图5和图6所示的实施方式中，大型横式储能电池包括外壳、电芯单元2、含锂金属体3、正极汇流件、负极汇流件、第三电极汇流件11、正极柱5、负极柱6、第三电极7、注入端口8、排出端口9、注入管14、排出管15和绝缘板13。外壳包括壳体1a和端盖1c，壳体1a和端盖1c可通过焊接的方式固定连接。正极柱5、负极柱6、第三电极7、注入端口8、排出端口9设于同一端盖1c上。每个电芯单元2竖立放置，全部电芯单元2的正极耳组201位于电芯的一个侧面，全部电芯单元2的负极耳组位于电芯的相对侧面。针对每个电芯单元设置含锂金属体3，含锂金属体3的两侧分别设有极耳。在电芯的一个侧面上，含锂金属体3的极耳与正极耳组201相互交错开，在电芯的另一侧面上，含锂金属体3的极耳与负极耳组相互交错开。正极汇流件和负极汇流件的截面形状大致为C型，第三电极汇流件的截面形状大致为I型。正极汇流件的极耳组电连接部4a位于电芯的一个侧面上并且与全部正极耳组201电连接，负极汇流件的极耳组电连接部4a’位于电芯的另一侧面上并且与全部负极耳组电连接，第三电极汇流件11位于正极汇流件和负极汇流件的外侧并且与全部含锂金属体3的极耳电连接。第三电极汇流件11与正极汇流件之间可以通过绝缘件绝缘隔离，第三电极汇流件11与负极汇流件之间可以通过绝缘件绝缘隔离。在电芯的一个侧面上，正极汇流件的极耳组电连接部4a与第三电极汇流件11的齿部1101相互交错，在电芯的另一侧面上，负极汇流件的极耳组电连接部4a’与另一第三电极汇流件的齿部相互交错。正极汇流件的汇流部4b和负极汇流件的汇流部4b’位于电芯的顶面并且相互间隔开，用以形成沿电池长度方向上延伸的通道。注入管14的主管1401可以利用上述通道进行限位，注入管14的支管1402从主管1401分流，主管1401和支管1402上均设有孔。从注入端口8注入的流体直接进入注入管14，流体从注入管14的主管1401和支管1402的孔流向电芯的顶面和侧面，从而从顶面以及侧面同时对整个电芯浸润流体。排出管15位于电芯的端面和两个侧面的下边缘，两侧的排出管在电池的长度方向上延伸至电芯的整个长度，电芯端面处的排出管与排出端口9连通，排出管15上设有孔，利用孔将电池内的流体抽吸到排出管15中，再从排出端口9抽吸排出到电池外部。绝缘板13上设有正极柱开口、负极柱开口、注入端口开口、排出端口开口和第三电极开口，用以将正极柱5、负极柱6、注入端口8、排出端口9和第三电极7之间相互绝缘隔离。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1.一种大型横式储能电池，其特征在于，所述大型横式储能电池包括：电芯，所述电芯包括多个电芯单元，每个所述电芯单元设有交叉层叠的多个正极片和负极片，在每个所述电芯单元中，由多个所述正极片的正极耳并联形成正极耳组并且由多个所述负极片的负极耳并联形成负极耳组；正极柱和负极柱；汇流件，所述汇流件包括正极汇流件和负极汇流件，所述汇流件设有极柱电连接部、与所述极柱电连接相连的汇流部以及与所述汇流部相连的多个极耳组电连接部，所述汇流部沿着所述大型横式储能电池的长度方向延伸，全部所述正极耳组经由所述正极汇流件的极耳组电连接部、汇流部、极柱电连接部与所述正极柱电连接，全部所述负极耳组经由所述负极汇流件的极耳组电连接部、汇流部、极柱电连接部与所述负极柱电连接；流道，所述正极汇流件的汇流部与所述负极汇流件的汇流部位于所述电芯的同一面上并且之间相互间隔开，所述正极汇流件的汇流部与所述负极汇流件的汇流部在间隔处形成流道，所述流道沿大型横式储能电池的长度方向延伸；外壳，所述外壳用于容置所述电芯；注入端口，经由所述注入端口注入的流体进入所述流道中并均匀流至沿所述大型横式储能电池的长度方向设置的每个所述电芯单元内；排出端口，通过所述排出端口将所述大型横式储能电池内的流体排出。

2.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池的长宽比为2:1～10:1，所述大型横式储能电池的长度为200mm～3000mm，所述大型横式储能电池的宽度为100mm～1000mm。

3.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述正极汇流件的汇流部的宽度在朝向所述正极柱的方向上逐渐变宽，所述负极汇流件的汇流部的宽度在朝向所述负极柱的方向上逐渐变宽。

4.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述汇流件的截面为L型，所述汇流件的极耳组电连接部位于所述电芯的侧面的上半部分或侧面的整个部分，所述汇流件的汇流部位于所述电芯的顶面；或者，所述汇流件的截面为C型，所述汇流件的极耳组电连接部位于所述电芯的侧面的整个部分，所述汇流件的汇流部位于所述电芯的顶面和底面；或者，所述汇流件的截面为I型，所述汇流件的极耳组电连接部和汇流部共同位于所述电芯的顶面的一部分或侧面的一部分。

5.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述极耳组电连接部在面向所述电芯单元的方向上设有两个翅片，所述两个翅片能够夹紧所述正极耳组或负极耳组，或者所述两个翅片能够焊接于所述正极耳组或负极耳组；或者，所述极耳组电连接部在背向所述电芯单元的方向上设有两个翅片并且所述极耳组电连接部设有狭孔，所述正极耳组或负极耳组能够从所述狭孔穿出，所述两个翅片能够夹紧所述正极耳组或负极耳组，或者所述两个翅片能够焊接于所述正极耳组或负极耳组；或者，所述极耳组电连接部在背向所述电芯单元的方向上设有单个翅片并且所述极耳组电连接部设有狭孔，所述正极耳组或负极耳组能够从所述狭孔穿出，所述单个翅片能够将所述正极耳组或负极耳组压弯折并且所述单个翅片能够焊接于所述正极耳组或负极耳组。

6.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池还包括多个含锂金属体以及第三电极，所述多个含锂金属体分别设置于多个所述电芯单元内，所述含锂金属体与所述第三电极电连接。

7.根据权利要求6所述的大型横式储能电池，其中，所述含锂金属体上设有金属导线，相邻的所述含锂金属体的金属导线电连接并且全部所述含锂金属体的金属导线形成沿所述大型横式储能电池的长度方向延伸的金属总线，在所述金属总线的外部包覆绝缘层，所述金属总线的靠近所述第三电极的端部与所述第三电极电连接。

8.根据权利要求6所述的大型横式储能电池，其中，所述含锂金属体上设有极耳，所述大型储能电池还设有第三电极汇流件，所述第三电极汇流件为具有多个齿部的梳型，所述含锂金属体的极耳分别与所述第三电极汇流件的齿部电连接，所述第三电极汇流件与所述第三电极电连接。

9.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池还设有绝缘均匀导流板，所述绝缘均匀导流板设置在位于所述电芯的顶面的汇流部之上，所述绝缘均匀导流板包括主流道和多个分流道，所述主流道与所述流道的形状及位置相对应，所述多个分流道分别从所述主流道向所述电芯的侧面延伸并且沿所述大型横式储能电池的长度方向均匀分布，从而将所述主流道内的流体沿所述大型横式储能电池的长度方向均匀供给至所述电芯。

10.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池还设有注入管，所述注入管包括主管以及沿所述主管均匀分布的支管，在所述主管上设有多个沿管均匀分布的孔，所述注入管的一端与所述注入端口连接并且所述注入管沿所述大型横式储能电池的长度方向设置于所述流道内，从而将所述注入管内的流体沿所述大型横式储能电池的长度方向均匀供给至所述电芯。

11.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池还设有排出管，所述排出管的一端与所述排出端口连接，所述排出管伸入所述外壳中，所述排出管在所述大型横式储能电池的长度方向上沿整个电池延伸，在所述排出管上设有多个沿管均匀分布的孔，用以将整个电池内的流体抽出。

12.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述大型横式储能电池还设有绝缘板，所述绝缘板上设有正极柱开口、负极柱开口、注入端口开口和排出端口开口，所述绝缘板将所述正极柱、负极柱、注入端口和排出端口之间相互绝缘隔离。

13.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，所述外壳包括壳体、法兰和端盖，所述法兰与所述壳体的端部固定连接，所述端盖与所述法兰通过螺钉以能够拆卸的方式连接；或者，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体与所述端盖固定连接。

14.根据权利要求1所述的大型横式储能电池，其中，在所述端盖上设置限流部，所述限流部从所述端盖的内表面突出并且堵住所述正极汇流件与所述负极汇流件之间位于电芯端面上的间隙，从而使得从所述注入端口注入的流体沿所述流道在所述大型横式储能电池的长度方向上流动。

15.一种储能集装箱，其特征在于，在所述储能集装箱中布置多个如权利要求1至14中任一项所述的大型横式储能电池。

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