CN115692900A - 大容量电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大容量电池，包括电池壳体，所述电池壳体包括外筒体和外盖板；堆叠设置在所述电池壳体内的若干电芯；沿所述电芯堆叠的方向延伸设置的正极柱和负极柱，所述若干电芯电连接至所述正极柱和负极柱；温控系统，设置在所述电池壳体内和/或所述电池壳体外，以控制所述大容量电池的温度；泄爆系统，设置在所述电池壳体内，与所述若干电芯连通，并贯通至所述电池壳体外。本发明提供的大容量电池，解决了现有电池因散热不好容易引发事故以及引发事故后泄爆效果不好的问题，且体积小巧、结构设计合理、装配简单、安全性高、经济实用。

Description

大容量电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种大容量电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、低温性能好、维护成本低、可快速充电且效率高、大电流放电时间长等诸多优势，是大型储能及动力电源的首选。

CN215299368U公开一种大容量电池，包括盖板和壳体，壳体内限定出一端敞开设置的容纳腔，盖板设在壳体的敞开端，容纳腔内设有至少一个电芯，盖板包括至少两个盖板本体，每个盖板本体均适于与壳体固定连接，相邻两个盖板本体焊接连接，每个盖板本体上均设有能够与至少一个电芯的极耳电连接的极柱，至少两个盖板本体中含有至少一个正极盖板和至少一个负极盖板。本实用新型公开的大容量电池的盖板包括至少两个盖板本体，其中一个盖板本体与其他结构焊接时产生的热量不会冲击其余盖板本体，降低了对密封件等塑胶件产生的损伤，提高了盖板与壳体连接的可靠性。

CN211957731 U公开了一种大容量电池,属于电池技术领域。包括金属外壳、无极耳圆柱卷芯、正极盖板、负极盖板、正极汇流片、负极汇流片、绝缘导热片和电池支架；金属外壳与包卷芯体的金属圆筒通过挤压或铸造方法，制作为一个整体；金属外壳内设有无极耳圆柱卷芯，卷芯正极基体与正极汇流片、负极基体与负极汇流片进行焊接；负极端在负极汇流片和负极盖板之间填充有绝缘导热片；负极端用电池支架固定圆柱形卷芯，电池支架卡在无极耳圆柱卷芯之间；正极基体、正极汇流片与无极耳圆柱卷芯的正极端的金属圆筒进行焊接。减小连接电阻，大幅提高散热性能和倍率性能、单体电池的合格率、功率输出能力、循环寿命。结构简单，加工过程简单，综合成本低。

上述两种大容量电池设计都存在一定的缺陷，无法满足目前市场对大容量电池的各方面需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的一种技术方案是，提供一种大容量电池，包括：

电池壳体，所述电池壳体包括外筒体和外盖板；

堆叠设置在所述电池壳体内的若干电芯；

沿所述电芯堆叠的方向延伸设置的正极柱和负极柱，所述若干电芯并联至所述正极柱和负极柱；

温控系统，设置在所述电池壳体内和/或所述电池壳体外，以控制所述大容量电池的温度；

泄爆系统，设置在所述电池壳体内，与所述若干电芯连通，并贯通至所述电池壳体外。

较佳的，所述外筒体为圆柱形。

较佳的，所述外盖板设置有绝缘部，所述正极柱和负极柱分别沿所述电芯堆叠的方向延伸，并穿过所述绝缘部延伸至所述电池壳体外。

较佳的，所述正极柱和负极柱分别设置有基板和若干鳍片，所述鳍片凸设在所述基板上，所述若干鳍片排列形成了若干散热通道。

较佳的，所述鳍片固定设置在所述基板背向所述电芯的一面，所述电芯并联至所述基板上。

较佳的，所述鳍片呈波浪状或呈锯齿状。

较佳的，所述极柱包括第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域和所述第三区域内的鳍片的宽度低于所述第二区域内的鳍片的宽度。

较佳的，所述第一区域靠近所述第二区域的所述鳍片的宽度高于所述第一区域远离所述第二区域的所述鳍片的宽度；所述第三区域靠近所述第二区域的所述鳍片的宽度高于所述第三区域远离所述第二区域的所述鳍片的宽度。

较佳的，所述第二区域靠近所述第一区域和所述第三区域的所述鳍片的宽度低于所述第二区域正中的所述鳍片的宽度。

较佳的，所述第二区域所述鳍片的宽度相同。

较佳的，所述电芯包括电芯壳体，所述电芯壳体由上盖板、下盖板和筒体围合形成，所述上盖板上设置有极耳固定部，所述极耳固定部包括独立设置的正极耳固定部和负极耳固定部，以使若干软包电芯的极耳与所述极耳固定部电连接。

较佳的，所述极耳固定部设置有若干第一极耳连接缝，以使所述电芯的极耳依次穿过所述上盖板和所述第一极耳连接缝后与所述极耳固定部电连接。

较佳的，所述上盖板设置有若干第二极耳连接缝，以使软包电芯的极耳依次穿过所述第二极耳连接缝和所述第一极耳连接缝后与所述极耳固定部电连接。

较佳的，所述上盖板设置有承托台，以固定承托所述极耳固定部。

较佳的，所述第一极耳连接缝一端贯穿所述极耳固定部设置有开口，所述极耳固定部由所述开口沿所述电芯壳体的宽度方向延伸插入所述承托台固定。

较佳的，所述承托台沿所述电芯壳体的宽度方向延伸设置有限位槽，以使所述极耳固定部插接在所述承托台上；或

所述承托台周向设置有连续或不连续的限位槽，所述极耳固定部卡接在所述限位槽内。

较佳的，所述极耳固定部沿所述电芯壳体的宽度方向延伸设置有第一极柱固定部。

较佳的，所述极柱固定部为一字形、C字形、L字形、J字形、Z字形的一种。

较佳的，所述下盖板或所述筒体靠近所述下盖板处、沿所述电芯壳体的厚度方向设置有第二极柱固定部。

较佳的，所述电芯壳体还设置有注胶孔。

较佳的，所述注胶孔设置在所述上盖板上。

较佳的，所述电芯壳体还包括设置在所述下盖板或筒体上的电解液共享单元，所述电解液共享单元包括管路和第一通孔，所述下盖板或筒体上设置有注液口，所述第一通孔与所述注液口连通。

较佳的，所述下盖板或所述筒体设置有固定基座，所述管路沿所述电芯壳体的厚度方向铺设在所述固定基座上。

较佳的，所述固定基座设置有第二通孔，以使所述第一通孔通过所述第二通孔与所述注液口贯通。

较佳的，所述管路两端分别设置有连接部，以使若干所述电解液共享单元固定连接。

较佳的，所述管路一端设置有连接嘴，另一端设置有连接口，相邻的两个所述电解液共享单元的所述连接嘴与所述连接口固定连接。

较佳的，所述连接嘴外周向和/或所述连接口内周向设置有密封圈。

较佳的，所述管路还设置有封堵件。

较佳的，所述注液口设置有薄膜，以密封所述注液口；或

所述第一通孔设置有薄膜，以密封所述第一通孔。

较佳的，所述薄膜可溶于电解液。

较佳的，所述薄膜还设置有不溶于电解液的保护膜，所述保护膜附于所述薄膜面向所述电芯壳体内部的一侧，当所述薄膜溶于电解液，所述保护膜随之脱落。

较佳的，所述泄爆系统包括泄爆管和泄爆管连接件，所述泄爆管外直径小于所述泄爆管连接件的内直径，所述泄爆管套接在所述泄爆管连接件内，所述泄爆管连接件固定设置在所述电解液共享单元的所述管路上，所述泄爆管上固定设置有泄爆膜。

较佳的，所述泄爆管连接件设置有第一连接段和第二连接段，所述第一连接段用于套接所述泄爆管，所述第二连接段用于与所述电解液共享单元的所述管路固定连接。

较佳的，所述第一连接段的直径大于所述第二连接段的直径。

较佳的，所述泄爆管与所述泄爆管连接件之间设置有泄爆管固定部；

所述泄爆管固定部为设置在所述泄爆管外周向上的环形槽，所述泄爆管连接件的内周向上相应设置有环形凸起，所述环形槽与所述环形凸起卡接；或

所述泄爆管固定部为设置在所述泄爆管连接件内周向上的环形槽，所述泄爆管的外周向上相应设置有环形凸起，所述环形槽与所述环形凸起卡接。

较佳的，所述泄爆管与所述泄爆管连接件的固定方式为粘接、热熔、焊接、螺接的至少一种。

较佳的，所述泄爆管连接件为非金属连接管，所述泄爆管为金属管。

较佳的，所述第一连接段内设置有内连接件，所述泄爆管可拆卸的连接在所述内连接件上。

较佳的，所述外盖板上设置有与所述电池壳体内部连通的排气通道，所述泄爆管穿过所述排气通道延伸至所述电池壳体外。

较佳的，所述温控系统包括均温部和热管理部，所述均温部设置在所述电池壳体内，所述热管理部设置在所述外盖板上，并穿过所述外盖板延伸至所述电池壳体内。

较佳的，所述均温部包括吸热材料层，所述吸热材料层填充所述电芯、所述极柱、所述泄爆系统与所述电池壳体之间的间隙，以吸收所述电池壳体内多点散发的热量。(与技术讨论是否泄爆系统也有吸热材料层)

较佳的，所述吸热材料层为相变材料层。

较佳的，所述相变材料层为石蜡复合材料层。

较佳的，所述热管理部包括液冷管、热管、换热器、半导体制冷器中的至少一种。

较佳的，所述热管理部设置在所述外盖板上，包括热管、换热器，其中，所述热管一端与所述换热器连接，另一端弯折后延伸至所述电池壳体内。

较佳的，所述热管理部包括液冷管，所述液冷管与所述换热器固定连接，以在所述液冷管、所述换热器、所述热管之间进行热交换。

较佳的，所述极柱上设置有热管固定槽，所述热管固定槽沿所述极柱的长度方向延伸设置，所述热管嵌入所述热管固定槽固定，以传导所述极柱产生的热量。

较佳的，所述热管理部还设置有保护罩，设置在所述换热器上。

较佳的，所述换热器为陶瓷换热器，螺接在所述外盖板上。

较佳的，所述外盖板与所述电池壳体的安装方式为螺接、焊接、粘接、热熔中的至少一种。

较佳的，所述电芯周向设置有绝缘挡块。

较佳的，所述外盖板上还设置有接线端子，所述接线端子与所述极柱电连接。

较佳的，所述接线端子还设置有绝缘保护罩。

本发明的有益效果：本发明提供的大容量电池，通过在电池外盖板和外筒体上设置温控系统、在电池壳体内设置沿电芯堆叠的方向延伸的极柱以及泄爆系统，解决了现有电池因散热不好容易引发事故以及引发事故后泄爆效果不好的问题，且相比其他大容量电池，体积小巧、结构设计合理、装配简单、安全性高、经济实用，设置有电解液共享单元的泄爆口，不仅能通过统一环境和条件完成电解液注液问题，提高电池的良品率及均一性，还能集成泄爆系统，省去繁杂的泄爆管路，安全性高，设置有温控系统的电池能够均衡温度，不使电池温度过高或过低，使电池的性能更加稳定。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中大容量电池的结构示意图；

图2为一个实施例中大容量电池的结构示意图

图3为一个实施例中电芯壳体的结构示意图；

图4为一个实施例中上盖板的结构示意图；

图5为一个实施例中上盖板的结构示意图；

图6为一个实施例中下盖板的结构示意图；

图7为一个实施例中下盖板与电解液共享单元的剖面结构示意图；

图8为一个实施例中下盖板的结构示意图；

图9为一个实施例中大容量电池的结构示意图；

图10为一个实施例中大容量电池壳体的结构示意图；

图11为一个实施例中温控系统的结构示意图；

图12为一个实施例中热管理部的结构示意图；

图13为一个实施例中热管理部安装后的结构示意图；

图14为一个实施例中极柱的结构示意图；

图15为一个实施例中极柱的结构示意图；

图16为一个实施例中极柱的结构示意图；

图17为一个实施例中大容量电池的内部结构示意图；

图18为一个实施例中大容量电池的结构框图。

图19为一个实施例中泄爆组件的结构示意图；

图20为一个实施例中泄爆组件的剖面示意图；

图21为一个实施例中泄爆组件的结构示意图；

图22为一个实施例中泄爆组件的结构示意图；

图23为一个实施例中泄爆组件的示意图。

附图标记：100-电芯壳体11-上盖板111-第一极耳连接缝112-极耳固定部114-承托台115-限位槽116-第二极耳连接缝12-下盖板13-筒体14-注液口151-第一极柱固定部152-第二极柱固定部16-注胶孔200-温控系统21-均温部211-相变材料层22-热管理部221-热管2211-热管固定槽222-换热器2222-绝缘垫223-液冷管224-保护罩300-电解液共享单元31-管31a-连接嘴31b-连接口32-第一通孔33-固定基座34-密封圈400-极柱401-正极柱402-负极柱41-基板42-鳍片431-第一区域432-第二区域433-第三区域44-热管固定槽45-接线端子连接孔46-安装孔500-泄爆组件51-泄爆管52-泄爆管连接件521-第一连接段522-第二连接段53-泄爆膜54-排气通道551-环形槽552-环形凸起56-内连接件600-电池壳体61-外盖板62-外筒体

具体实施方式

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的大容量电池。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

应理解，术语“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或顺序。

如图1和图2所示，为一种大容量电池的结构示意图，包括电池壳体600，电池壳体600包括外盖板61和外筒体62；还包括堆叠设置在电池壳体600内的若干电芯；沿电芯堆叠的方向延伸设置的正极柱401和负极柱402，若干电芯并联至正极柱401和负极柱402；还包括温控系统200，设置在电池壳体600内和/或电池壳体600外，以控制大容量电池的温度；还包括泄爆组件500，设置在所述电池壳体内，与若干电芯连通，并贯通至电池壳体600外。本实施例中，大容量电池的外筒体62优选为圆筒形，以提高大容量电池的耐压性。在一些实施方式中，大容量电池的电芯壳体100上设置有电解液共享单元300，以提高电芯的均一性。泄爆组件500与电解液共享单元300固定连接，

电解液共享单元300不仅起到共享电解液的作用，还起到电芯壳体100的泄爆汇流作用，电芯发生热失控时，热失控烟气可以通过电解液共享单元300和泄爆组件500排出电池壳体600外；泄爆组件500不仅起到泄爆作用，还可以起到对电解液的补液和换液作用。

如图3所示，为一种电芯壳体100的结构示意图。电芯壳体100内放置若干软包电芯，电芯壳体100由上盖板11、下盖板12和筒体13围合形成，上盖板11上设置有极耳固定部112，极耳固定部112包括独立设置的正极耳固定部和负极耳固定部，以使若干软包电芯的极耳与极耳固定部112电连接。极耳固定部112可导电，与上盖板11为绝缘连接。独立设置的正极耳固定部和负极耳固定部互相不接触。

如图4或5所示，在一些实施方式中，极耳固定部112设置有若干第一极耳连接缝111，以使软包电芯的极耳依次穿过上盖板11和第一极耳连接缝111后与极耳固定部112电连接。第一极耳连接缝111使每一个软包电芯的极耳整齐的穿过第一极耳连接缝111。

如图4所示，在一些实施方式中，极耳固定部112与上盖板11可拆卸的设置。上盖板11设置有承托台114，以固定承托极耳固定部112。承托台114为矩形，承托台114沿电芯壳体的宽度方向延伸设置有限位槽115，第一极耳连接缝111一端贯穿极耳固定部112，极耳固定部112沿限位槽115的延伸方向插入承托台114固定。

在一些实施方式中，第一极耳连接缝111一端贯穿极耳固定部112，极耳固定部112沿电芯壳体100的宽度方向延伸插入承托台114固定，这样的设计便于极耳固定部112固定安装时直接插入软包电芯的极耳。在某些情况下，承托台周向设置有连续或不连续的限位槽，极耳固定部卡接在限位槽内。

如图5所示，在一些实施方式中，上盖板11设置有若干第二极耳连接缝116，以使软包电芯的极耳依次穿过第二极耳连接缝116和第一极耳连接缝111后与极耳固定部112电连接。

如图4或5所示，极耳固定部112沿电芯壳体100的宽度方向延伸还设置有第一极柱固定部151。

第一极柱固定部151为一字形、C字形、L字形、J字形、Z字形的一种。

如图3所示，下盖板12或筒体13靠近下盖板处设置有第二极柱固定部152。第二极柱固定部152为一字形、C字形、L字形、J字形、Z字形的一种。

如图4所示，在一些实施方式中，电芯壳体100还设置有注胶孔16，设置在上盖板11上。优选的，注胶孔16设置在上盖板11的正中间，以向电芯壳体100内注入导热胶。

如图6至图8所示，下盖板12或筒体13设置有电解液共享单元300，本实施方式中，电解液共享单元300设置在下盖板12上，包括管路31和第一通孔32，管路31沿电芯壳体100的厚度方向铺设在下盖板12上，下盖板12还设置有注液口14，若干第一通孔32分别与若干注液口14连通。，以使电解液通过管路31和注液口14注入到电芯壳体100内。

在一些实施方式中，下盖板12或筒体13设置有固定基座33，管路31沿电芯壳体100的厚度方向铺设在固定基座33上，管路31的轴向与壳体100的厚度方向一致，固定基座33设置有第二通孔，以使第一通孔32通过第二通与注液口14贯通。

在一些实施方式中，基座33与下盖板12集成一体，管路31与下盖板12集成一体。

在一些实施方式中，管路31两端分别设置有连接部，以使若干电解液共享单元300互相之间固定连接。具体的，如图6所示，管路31一端设置有连接嘴31a，另一端设置有连接口31b，相邻的两个电解液共享单元的连接嘴31a与连接口31b固定连接，最终将若干小段的管路31拼接形成一个长的电解液共享管路。

在一些实施方式中，连接嘴31a的外直径小于管路31的内直径，连接口31b的内直径等于或大于管路31的内直径。从整体的平整性上考虑，连接口31b的外直径等于管路31的内直径。为了保证管路31的气密性，防止电解液从管路31漏液，在管路的连接部设置密封圈34，例如在连接嘴31a周向上设置密封圈和/或在连接口31b内周向设置密封圈34，为了保证密封效果，密封圈设置的数量可以多于一个。

在一些实施方式中，管路为一根穿设在固定基座隆起的隧道中的套管。套管与隧道交错设置，为了便于理解，套管与隧道长度相同设置，套管一端伸出隧道一定的长度，另一端则留有一定的缺口，这样的设计可以让多个管路互相嵌套拼接。但是需要指出的是，套管与隧道的长度相同只是为了便于本领域技术人员的理解，实际上套管的长度不受特殊限制，按照实际情况设置即可。考虑到本方案中管路31要拼接，为了使电芯壳体100排列尽量紧凑，则套管的长度、隧道的长度均应当接近壳体100的厚度。

在一些实施方式中，为了使未化成的电池直接通过本方案同时注入电解液，提高电池的均一性，共享管路可不设置薄膜。但是在另一些情况下，使用化成过的电池，电池内部需要保持真空，则需要在注液口14上设置薄膜，以密封注液口。当通过共享管路向电池注入电解液时，注液口14上的薄膜被机械打开，或者遇到电解液溶解，注液口14被打开，电解液得以进入到壳体100内，电池内部存有一定的电解液时，注液口14设置有可溶于电解液的薄膜，为了防止电池内部的电解液提前溶解薄膜，需要在薄膜面向电芯壳体100内的一侧附上不溶于电解液的保护膜，该保护膜也可以起到密封注液口14的效果，随着电解液将薄膜溶解，附着在薄膜上的保护膜脱落，电解液得以进入到电芯壳体100内。该薄膜可以设置在注液口14上，也可以设置在第一通孔或第二通孔上，为了密封电解液流入电芯壳体的通道，可以根据装配或材质的变化适应性调整薄膜的位置。

如图9所示的为一种大容量电池壳体的结构示意图，包括电池壳体600，置于电池壳体600内的正极柱401、负极柱402，以及在电池壳体600内堆叠设置的若干电芯，电芯包括电芯壳体100，以及置于电芯壳体100内的软包电芯，电解液共享单元300拼接完成后也置于电池壳体600内。在本实施例中，正极柱401、负极柱402设置在电芯壳体100的两侧，顺着堆叠设置的电芯壳体100的延伸方向延伸。两侧的正极柱401和负极柱402由电芯壳体100上的第一极柱固定部151和第二固定部152固定。第一极柱固定部151和第二极柱固定部152可卡接或镶嵌正极柱401、负极柱402宽度方向上的边缘。

如图2所示，大容量电池壳体600内还包括温控系统200。需要说明的是，本实施例中外盖板和外筒体为分体式，外盖板和外筒体的命名仅是为了清楚的说明电池壳体的具体位置，并非特指一体式壳体或分体式壳体，在另一些实施方式中外盖板与外筒体集成设置，也落入本申请的保护范围。

如图10所示，为一个实施例中温控系统的结构示意图。温控系统200包括均温部21和热管理部22，均温部21设置在外筒体62内，热管理部22设置在电池壳体600的外盖板61上，并穿过外盖板61延伸至外筒体62内。

如图11所示，均温部21包括吸热材料层，当电池壳体600内放置电芯组件后，吸热材料层填充电芯组件与电池壳体600内的间隙，以吸收电池壳体600内多点散发的热量。在一些实施方式中，吸热材料层为相变材料层211。本实施例中，相变材料层211由石蜡复合材料制得，相变温度最高为55度。均温部21与沿电芯堆叠的方向延伸设置的极柱400接触的面积非常大，均温部21的吸热材料层能够包覆极柱400的鳍片42，最大程度的吸收极柱400散热的热量。吸热材料层还与外筒体62的接触面积较大，当环境温度低于电池温度时，有利于热量从外筒体62散出。

需要指出的是，本申请中电芯组件是指电池壳体600内涉及的温控系统200外的所有部件。

温控系统还包括热管理部22，热管理部22包括液冷管、热管、换热器、半导体制冷器中的至少一种。

如图11和图12所示，为热管理部22的结构示意图，在一些实施方式中，热管理部22设置在外盖板61上，包括热管221、换热器222，其中，热管221一端与换热器222连接，另一端弯折后延伸至电池壳体600内。优选的，热管理部22还包括液冷管223，液冷管223与换热器222固定连接，以使热管221和液冷管223进行热交换。液冷管223可以连接多个大容量电池的壳体，热管221将热量传导至换热器222后再将热量传导至液冷管223，由液冷管内循环的冷水进一步将热量循环处理。

如图11所示，电池壳体600内设置有热管固定槽2211，热管固定槽2211沿筒体的长度方向设置，热管221嵌入热管固定槽2211固定。优选的，热管固定槽设置在极柱400的一侧，用于吸收极柱400散发的热量。

热管理部22还设置有保护罩224，设置在换热器222上；换热器222为陶瓷换热器，螺接在外盖板61上。热管221与液冷管223之间还设置有换热器绝缘垫2222，以防止热管221接触极柱400后向液冷管223导电。

热管理部22通常包括两根热管221，分别穿过外盖板61延伸进入正极柱和负极柱处，以分别控制正极柱和负极柱的温度。两根热管221在换热器固定槽内不接触。

如图12和13所示，陶瓷换热器分为上下两部分，热管固定在这两部分之间，液冷管固定在这两部分之上。保护罩224具有容纳空间，以贴合换热器222和固定好的热管221固定安装，以保护热管。保护罩224周向设置有连接孔，保护罩224与外盖板61之间螺接，以将热管理部22固定在外盖板61上。在一些实施方式中，保护罩224也可以采用焊接、热熔、粘接等其他方式。

如图14所示，为一种电池极柱400的结构示意图。

如图2所示，极柱400固定设置在沿电池壳体600长度方向堆叠设置的电芯壳体100的两侧，该极柱400沿电芯壳体100堆叠设置的方向延伸。

极柱400分别设置有基板41和若干鳍片42，鳍片42凸设在基板41上，若干鳍片42排列形成了若干散热通道。散热通道沿基板41的长度方向平行延伸。在一些实施方式中，鳍片42沿基板41的长度方向波浪状或锯齿状排列延伸。

如图15或16所示，极柱400包括第一区域431、第二区域432、第三区域433，第一区域431和第三区域433内的鳍片42的宽度低于第二区域内432的鳍片42的宽度。

如图15或图16所示，在一些实施方式中，第一区域431靠近第二区域432的鳍片42的宽度高于第一区域431远离第二区域432的鳍片42的宽度；第三区域433靠近第二区域432的鳍片42的宽度高于第三区域433远离第二区域432的鳍片42的宽度。进一步的，第二区域432的鳍片42的宽度相同，或者第二区域432靠近第一区域431的鳍片42的宽度和第二区域432靠近第三区域433的鳍片42的宽度低于第二区域432正中的鳍片42的宽度。极柱400的横截面的轮廓形状接近半圆形或三角形。

如图15所示，在一些实施方式中，基板41一侧还设置有热管固定槽44，以将热管221固定到极柱400上，以传导极柱400的热量。

如图15所示，在一些实施方式中，基板41沿高度方向的一端面还设置有接线端子的连接孔45，用于连接接线端子，以与其他大容量电池串、并联。

如图14所示，在一些实施方式中，基板41的两端还设置有极柱400与电芯壳体100固定安装的安装孔46。

如图17和18所示，为一种大容量电池的内部结构，包括若干电芯和极柱400，若干电芯的正极耳固定部和负极耳固定部分别并联到正极柱和负极柱上。电芯壳体100上设置有第一极柱固定部和第二极柱固定部，用于固定大容量电池的两个极柱400。

如图19-21所示，为大容量电池的泄爆组件500，包括泄爆管51和泄爆管连接件52，泄爆管51外直径小于泄爆管连接件52的内直径，泄爆管51套接在泄爆管连接件52内，泄爆管连接件52固定设置在电芯壳体100的电解液共享单元300上，泄爆管51上固定设置有泄爆膜53。

在一些实施方式中，泄爆组件设置在若干电芯并联后的泄压管道上。

泄爆管连接件52设置有第一连接段521和第二连接段522，第一连接段521用于套接泄爆管51，第二连接段522用于与电芯壳体100的的电解液共享单元300固定连接。

在一些实施方式中，泄爆管连接件52为直筒造型，其为了适应套接泄爆管51，泄爆管连接件52的内径不同，套接泄爆管51的部分内径较大。

在一些实施方式中，为了保持泄爆管连接件52的管壁均匀性，第一连接段521的直径大于第二连接段522的直径。不同直径的连接端还使泄爆管连接件52的整体外形产生了上大下小的自然过度。

如图20、21所示，泄爆管51与泄爆管连接件52之间设置有泄爆管固定部，泄爆管固定部为设置在泄爆管外周向上的环形槽551，泄爆管连接件的内周向上相应设置有环形凸起552，环形槽551与环形凸起552卡接。在一些实施方式中，泄爆管固定部为设置在泄爆管连接件内周向上的环形槽，泄爆管的外周向上相应设置有环形凸起，环形槽与环形凸起卡接。

在一些实施方式中，第二连接段522与电芯壳体上固定设置的电解液共享单元300固定连接。电解液共享单元300包括管路31，管路31上设置有密封圈，与第二连接段522卡接。

如图22所示，第一连接段521内还设置有内连接件56，泄爆管51可拆卸的连接在内连接56件上。泄爆管51可拆卸的设置，可以在连接电解液共享管路时实现电极液的换液和补液。

泄爆管51与泄爆管连接件52的固定方式为粘接、热熔、焊接、螺接的至少一种。泄爆管连接件52为非金属连接管，泄爆管51为金属管。

如图23所示，为大容量电池的泄爆组件装配后的示意图。大容量电池包括外盖板61和外筒体62。外盖板61上设置有的泄爆组件500的排气通道54，排气通道54与电池壳体600内部连通，泄爆管51穿过外盖板61延伸至电池壳体600外。泄爆组件500设置有密封圈，当泄爆管连接件52与电解液共享管路300固定连接时，密封圈密封泄爆管连接件52与电解液共享管路300。

外盖板61与外筒体62的安装方式为螺接、焊接、粘接、热熔中的至少一种。外盖板61上设置有绝缘区，用以使极柱400穿过绝缘区伸出外盖板61。极柱400一端设置有接线端子的连接孔45，并设置有接线端子。

电芯壳体100周向设置有绝缘挡块，以防止电芯与外筒体62之间导电发生短路。

本发明提供的大容量电池，通过在电池盖板和筒体上设置温控系统、在壳体内设置沿电芯堆叠的方向延伸的极柱以及泄爆系统，解决了现有电池因散热不好容易引发事故以及引发事故后泄爆效果不好的问题，且相比其他大容量电池，体积小巧、结构设计合理、装配简单、安全性高、经济实用，设置有电解液共享单元的泄爆口，不仅能通过统一环境和条件完成电解液注液问题，提高电池的良品率及均一性，还能集成泄爆系统，省去繁杂的泄爆管路，安全性高，设置有温控系统的电池能够均衡温度，不使电池温度过高或过低，使电池的性能更加稳定。

本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

Claims (53)

1.一种大容量电池，其特征在于，包括：

电池壳体，所述电池壳体包括外筒体和外盖板；

堆叠设置在所述电池壳体内的若干电芯；

沿所述电芯堆叠的方向延伸设置的正极柱和负极柱，所述若干电芯并联至所述正极柱和负极柱；

温控系统，设置在所述电池壳体内和/或所述电池壳体外，以控制所述大容量电池的温度；

泄爆系统，设置在所述电池壳体内，与所述若干电芯连通，并贯通至所述电池壳体外。

2.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述外筒体为圆柱形。

3.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述外盖板设置有绝缘部，所述正极柱和负极柱分别沿所述电芯堆叠的方向延伸，并穿过所述绝缘部延伸至所述电池壳体外。

4.如权利要求3所述的大容量电池，其特征在于，所述正极柱和负极柱分别设置有基板和若干鳍片，所述鳍片凸设在所述基板上，所述若干鳍片排列形成了若干散热通道。

5.如权利要求4所述的大容量电池，其特征在于，所述鳍片固定设置在所述基板背向所述电芯的一面，所述电芯并联至所述基板上。

6.如权利要求4所述的大容量电池，其特征在于，所述鳍片呈波浪状或呈锯齿状。

7.如权利要求4所述的大容量电池，其特征在于，所述极柱包括第一区域、第二区域、第三区域，所述第一区域和所述第三区域内的鳍片的宽度低于所述第二区域内的鳍片的宽度。

8.如权利要求7所述的大容量电池，其特征在于，所述第一区域靠近所述第二区域的所述鳍片的宽度高于所述第一区域远离所述第二区域的所述鳍片的宽度；所述第三区域靠近所述第二区域的所述鳍片的宽度高于所述第三区域远离所述第二区域的所述鳍片的宽度。

9.如权利要求8所述的大容量电池，其特征在于，所述第二区域靠近所述第一区域和所述第三区域的所述鳍片的宽度低于所述第二区域正中的所述鳍片的宽度。

10.如权利要求8所述的大容量电池，其特征在于，所述第二区域所述鳍片的宽度相同。

11.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述电芯包括电芯壳体，所述电芯壳体由上盖板、下盖板和筒体围合形成，所述上盖板上设置有极耳固定部，所述极耳固定部包括独立设置的正极耳固定部和负极耳固定部，以使若干软包电芯的极耳与所述极耳固定部电连接。

12.如权利要求11所述的大容量电池，其特征在于，所述极耳固定部设置有若干第一极耳连接缝，以使所述电芯的极耳依次穿过所述上盖板和所述第一极耳连接缝后与所述极耳固定部电连接。

13.如权利要求12所述的大容量电池，其特征在于，所述上盖板设置有若干第二极耳连接缝，以使软包电芯的极耳依次穿过所述第二极耳连接缝和所述第一极耳连接缝后与所述极耳固定部电连接。

14.如权利要求12所述的大容量电池，其特征在于，所述上盖板设置有承托台，以固定承托所述极耳固定部。

15.如权利要求14所述的大容量电池，其特征在于，所述第一极耳连接缝一端贯穿所述极耳固定部设置有开口，所述极耳固定部由所述开口沿所述电芯壳体的宽度方向延伸插入所述承托台固定。

16.如权利要求15所述的大容量电池，其特征在于，所述承托台沿所述电芯壳体的宽度方向延伸设置有限位槽，以使所述极耳固定部插接在所述承托台上；或

所述承托台周向设置有连续或不连续的限位槽，所述极耳固定部卡接在所述限位槽内。

17.如权利要求11所述的大容量电池，其特征在于，所述极耳固定部沿所述电芯壳体的宽度方向延伸设置有第一极柱固定部。

18.如权利要求17所述的大容量电池，其特征在于，所述极柱固定部为一字形、C字形、L字形、J字形、Z字形的一种。

19.如权利要求11所述的大容量电池，其特征在于，所述下盖板或所述筒体靠近所述下盖板处、沿所述电芯壳体的厚度方向设置有第二极柱固定部。

20.如权利要求11所述的大容量电池，其特征在于，所述电芯壳体还设置有注胶孔。

21.如权利要求20所述的大容量电池，其特征在于，所述注胶孔设置在所述上盖板上。

22.如权利要求11所述的大容量电池，其特征在于，所述电芯壳体还包括设置在所述下盖板或筒体上的电解液共享单元，所述电解液共享单元包括管路和第一通孔，所述下盖板或筒体上设置有注液口，所述第一通孔与所述注液口连通。

23.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述下盖板或所述筒体设置有固定基座，所述管路沿所述电芯壳体的厚度方向铺设在所述固定基座上。

24.如权利要求23所述的大容量电池，其特征在于，所述固定基座设置有第二通孔，以使所述第一通孔通过所述第二通孔与所述注液口贯通。

25.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述管路两端分别设置有连接部，以使若干所述电解液共享单元固定连接。

26.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述管路一端设置有连接嘴，另一端设置有连接口，相邻的两个所述电解液共享单元的所述连接嘴与所述连接口固定连接。

27.如权利要求26所述的大容量电池，其特征在于，所述连接嘴外周向和/或所述连接口内周向设置有密封圈。

28.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述管路还设置有封堵件。

29.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述注液口设置有薄膜，以密封所述注液口；或

所述第一通孔设置有薄膜，以密封所述第一通孔。

30.如权利要求29所述的大容量电池，其特征在于，所述薄膜可溶于电解液。

31.如权利要求30所述的大容量电池，其特征在于，所述薄膜还设置有不溶于电解液的保护膜，所述保护膜附于所述薄膜面向所述电芯壳体内部的一侧，当所述薄膜溶于电解液，所述保护膜随之脱落。

32.如权利要求22所述的大容量电池，其特征在于，所述泄爆系统包括泄爆管和泄爆管连接件，所述泄爆管外直径小于所述泄爆管连接件的内直径，所述泄爆管套接在所述泄爆管连接件内，所述泄爆管连接件固定设置在所述电解液共享单元的所述管路上，所述泄爆管上固定设置有泄爆膜。

33.如权利要求32所述的大容量电池，其特征在于，所述泄爆管连接件设置有第一连接段和第二连接段，所述第一连接段用于套接所述泄爆管，所述第二连接段用于与所述电解液共享单元的所述管路固定连接。

34.如权利要求33所述的大容量电池，其特征在于，所述第一连接段的直径大于所述第二连接段的直径。

35.如权利要求32所述的大容量电池，其特征在于，所述泄爆管与所述泄爆管连接件之间设置有泄爆管固定部；

所述泄爆管固定部为设置在所述泄爆管外周向上的环形槽，所述泄爆管连接件的内周向上相应设置有环形凸起，所述环形槽与所述环形凸起卡接；或

所述泄爆管固定部为设置在所述泄爆管连接件内周向上的环形槽，所述泄爆管的外周向上相应设置有环形凸起，所述环形槽与所述环形凸起卡接。

36.如权利要求32所述的大容量电池，其特征在于，所述泄爆管与所述泄爆管连接件的固定方式为粘接、热熔、焊接、螺接的至少一种。

37.如权利要求32所述的大容量电池，其特征在于，所述泄爆管连接件为非金属连接管，所述泄爆管为金属管。

38.如权利要求33所述的大容量电池，其特征在于，所述第一连接段内设置有内连接件，所述泄爆管可拆卸的连接在所述内连接件上。

39.如权利要求32所述的大容量电池，其特征在于，所述外盖板上设置有与所述电池壳体内部连通的排气通道，所述泄爆管穿过所述排气通道延伸至所述电池壳体外。

40.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述温控系统包括均温部和热管理部，所述均温部设置在所述电池壳体内，所述热管理部设置在所述外盖板上，并穿过所述外盖板延伸至所述电池壳体内。

41.如权利要求40所述的大容量电池，其特征在于，所述均温部包括吸热材料层，所述吸热材料层填充所述电芯、所述极柱、所述泄爆系统与所述电池壳体之间的间隙，以吸收所述电池壳体内多点散发的热量。

42.如权利要求41所述的大容量电池，其特征在于，所述吸热材料层为相变材料层。

43.如权利要求42所述的大容量电池，其特征在于，所述相变材料层为石蜡复合材料层。

44.如权利要求40所述的大容量电池，其特征在于，所述热管理部包括液冷管、热管、换热器、半导体制冷器中的至少一种。

45.如权利要求40所述的大容量电池，其特征在于，所述热管理部设置在所述外盖板上，包括热管、换热器，其中，所述热管一端与所述换热器连接，另一端弯折后延伸至所述电池壳体内。

46.如权利要求45所述的大容量电池，其特征在于，所述热管理部包括液冷管，所述液冷管与所述换热器固定连接，以在所述液冷管、所述换热器、所述热管之间进行热交换。

47.如权利要求46所述的大容量电池，其特征在于，所述极柱上设置有热管固定槽，所述热管固定槽沿所述极柱的长度方向延伸设置，所述热管嵌入所述热管固定槽固定，以传导所述极柱产生的热量。

48.如权利要求45所述的大容量电池，其特征在于，所述热管理部还设置有保护罩，设置在所述换热器上。

49.如权利要求45所述的大容量电池，其特征在于，所述换热器为陶瓷换热器，螺接在所述外盖板上。

50.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述外盖板与所述电池壳体的安装方式为螺接、焊接、粘接、热熔中的至少一种。

51.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述电芯周向设置有绝缘挡块。

52.如权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述外盖板上还设置有接线端子，所述接线端子与所述极柱电连接。

53.如权利要求52所述的大容量电池，其特征在于，所述接线端子还设置有绝缘保护罩。

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