CN117673683A - 一种盖板以及具有该盖板的大容量电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池领域，具体为一种盖板以及具有该盖板的大容量电池。克服现有大容量电池共享管路组件难以组装的问题。包括平板以及设置在平板上的电解液共享腔室，所述电解液共享腔室用于连通大容量电池中各个单体电池内腔的电解液区。本发明电解液共享腔室为一体件，无需考虑拼接件的同轴问题，对加工精度以及组装精度要求较低；大大降低了此类具有电解液共享腔室大容量电池的加工难度及加工成本，可实现批量化生产。

Description

一种盖板以及具有该盖板的大容量电池

技术领域

本发明属于电池领域，具体为一种盖板以及具有该盖板的大容量电池。

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)。

现有的一种大容量电池，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，且与下盖板03一体挤压成型，并与下盖板03第一通孔相通。

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)子管路与下盖板为一体件，若各个一体件上，子管路在下盖板的位置略有偏差，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发生位移，或导致下盖板相对于筒体发生位移，进而导致电池损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种盖板及具有该盖板的大容量电池，克服现有大容量电池共享管路组件难以组装的问题。

本发明的技术方案是：

一种盖板，其特殊之处在于：

包括平板以及设置在平板上的电解液共享腔室，所述电解液共享腔室用于连通大容量电池中各个单体电池内腔的电解液区。

进一步地，平板在大容量电池底部的正投影面积大于等于大容量电池底部面积。

进一步地，电解液共享腔室为设置在平板上的中空管；

平板和中空管上至少开设一个贯通中空管内腔的第二通孔；第二通孔在大容量电池底部的正投影至少覆盖大容量电池中所有单体电池下盖板第一通孔的部分区域。

进一步地，第二通孔为m个，m个第二通孔与各单体电池一一对应，每个第二通孔在对应单体电池下盖板的正投影至少覆盖该单体电池下盖板第一通孔的部分区域；其中m为大于1的整数。

进一步地，第二通孔为1个，第二通孔在大容量电池底部的正投影至少覆盖所有单体电池下盖板第一通孔的部分区域。

进一步地，平板与中空管为一体件。

进一步地，电解液共享腔室为成型在平板上的第一通道，第一通道内腔在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池下盖板第一通孔的部分区域。

进一步地，定义平板长度方向为x方向，平板宽度方向为y方向，平板厚度方向为z方向；平板(3)向z方向凸起，形成沿x方向延伸的所述第一通道。

进一步地，为了提高该大容量电池的散热性能，在平板下表面且位于第一通道两侧的区域设有多条散热翅片。

进一步地，定义平板长度方向为x方向，平板宽度方向为y方向，平板厚度方向为z方向；在平板上设置至少两条沿x方向延伸的第一支撑筋；两条第一支撑筋与位于两条第一支撑筋之间的平板区域构成所述第一通道。

进一步地，还包括分别与平板两条x向长边连接且沿z方向延伸的侧板。

本发明还提供一种大容量电池，其特征在于：包括上述盖板。

本发明的有益效果是：

1、利用本发明所提供盖板上的电解液共享腔室可以将多个单体电池内腔的电解液区连通，使得各单体电池电解液共享来保障各单体电池的一致性，一定程度上提升了大容量电池的循环寿命；

本发明电解液共享腔室为一体件，无需考虑拼接件的同轴问题，对加工精度以及组装精度要求较低；大大降低了此类具有电解液共享腔室大容量电池的加工难度及加工成本，可实现批量化生产。

2、本发明可以采用多种结构形式的电解液共享腔室，结构及制备方法均较为简单，可根据实际的施工环境及需求选用不同的制备方法，制备不同结构形式的电解液共享腔室，制备方法灵活。

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中未安装盖板的大容量电池结构示意图；

图3为实施例1中单体电池的结构示意图；

图4为实施例1中增设盖板后大容量电池的结构示意图；

图5为实施例1中盖板的一种结构示意图；

图6为实施例1中盖板的另一种结构示意图；

图7为实施例1中传热连接件的结构示意图；

图8为实施例1中增设盖板以及传热连接件后大容量电池的结构示意图；

图9为实施例2中盖板的一种结构示意图；

图10为实施例2中盖板的另一种结构示意图；

图11为实施例2中盖板的第三种结构示意图；

图12为实施例3中盖板的一种结构示意图；

图13为实施例3中盖板的另一种结构示意图；

图14为实施例3中盖板的第三种结构示意图；

图15为实施例3中大容量电池的结构示意图；

图16为实施例4中盖板与第二盖板一体成型的筒状构件的一种结构示意图；

图17为实施例4中盖板与第二盖板一体成型的筒状构件的另一种结构示意图；

图18为实施例5中在U形壳体内增设隔板的结构示意图；

图19为实施例5中工字形隔板与单体电池配合的结构示意图；

图20为实施例6中大容量电池的结构示意图；

图21为实施例6中带U形长条状构件的平板的结构示意图；

图中附图标记：

01、导管；02、汇流管；03、通孔；

1、第一通孔；2、单体电池；3、平板；31、平板上表面；4、筒体；5、第一盖板；6、盖板；7、第一支撑筋；8、隔板；9、第二通孔；10、电解液共享腔室；11、第三盖板；12、横梁；13、传热连接件；14、竖梁；18、U形长条状构件；19、第一子平板；20、第二子平板；23、散热翅片；24、注液口；25、侧板；26、第五盖板；27、第二盖板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明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发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一、第二、第三、第四等”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种适用于大容量电池的盖板，其中大容量电池是将多个单体电池进行并联后制作而成，此处所述的单体电池可以为方壳电池，也可以为市售的多个并联的软包电池。各个单体电池内腔包括电解液区和电解液区；盖板包括平板以及设置在平板上的用于连通各个单体电池内腔电解液区的电解液共享腔室。平板具体形状和大容量电池底部形状相适配，如各个单体电池沿同一方向依次排布在方形壳体内，那么平板形状可以选用矩形；如各个单体电池以环形排布的方式排布在圆柱形中空壳体或者圆环形中空壳体内，那么平板形状可以选用圆形或环形。但是相对于方形壳体，方壳电池在圆柱形中空壳体内的稳定性较难保证，另外，由此类大容量电池形成的储能设备能量密度一般，但是该结构的大容量电池具有较好的散热性能，并且如果选用圆环形中空壳体，还可在圆环形中空壳体的中间设置散热装置，继而可进一步提升大容量电池的散热性能。

以下主要以适配于方壳电池沿同一方向依次排布形成的大容量电池的矩形平板为主进行详述。

为了便于描述，将平板长度方向(单体电池排布方向)定义为x方向，平板厚度方向(单体电池的高度方向)定义为z方向，平板宽度方向(单体电池的宽度方向)定义为y方向。

本发明将盖板固定在大容量电池底部，通过电解液共享腔室可以将组成大容量电池的各个单体电池的电解液区连通，使得各单体电池电解液共享来保障各单体电池的一致性，一定程度上提升了大容量电池的循环寿命。

电解液共享腔室主要包括以下两种结构形式：

第一种结构：电解液共享腔室为设置在平板上的中空管；

平板和中空管上开设贯通中空管内腔的至少一个第二通孔；第二通孔在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池下盖板第一通孔的部分区域；

当将盖板固定在大容量电池底部时，中空管位于平板的下表面(即中空管位于平板远离各个单体电池的表面)，上述第二通孔与各个单体电池下盖板第一通孔贯通，使得中空管内腔与各个单体电池内腔的电解液区直接连通。需要说明的是，在运行过程中，需要封堵中空管两端敞口，避免外部环境对各个单体电池内腔的电解液造成影响。

第二种结构：电解液共享腔室为设置在平板上的第一通道，第一通道内腔在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池下盖板第一通孔的部分区域；

此类第一通道可以包括以下三种结构:

1)、在平板上表面直接开设沿x方向延伸的凹槽，作为第一通道；

该第一通道与yz平面平行的两端为封闭端，即，在x方向，第一通道的尺寸小于平板尺寸；可利用铣削或者铸造等方式在平板上表面直接形成相应第一通道，该结构，要求平板在z方向具有较大的尺寸。

当将盖板固定在大容量电池底部时，第一通道的敞口端朝上，即朝向大容量电池顶部方向；第一通道内腔与各个单体电池下盖板第一通孔贯通，使得第一通道内腔与各个单体电池内腔的电解液区直接连通。

2)、平板向z方向凸起，形成沿x方向延伸的第一通道，该第一通道与yz平面平行的两端为敞口端，即，在x方向，第一通道的尺寸等于平板尺寸；可采用折弯工艺，折弯平板形成沿x方向延伸的第一通道，整体盖板的结构可以理解为是横截面为“几”字形的盖板；该结构也可采用铝挤压工艺一体成型。

当将盖板固定在大容量电池底部时，第一通道的敞口端(与xy平面平行的敞口端)朝上；第一通道内腔与各个单体电池下盖板第一通孔贯通，使得第一通道内腔与各个单体电池内腔的电解液区直接连通。需要说明的是，在运行过程中，需要封堵第一通道两端敞口(与yz平面平行的敞口端)，避免外部环境对各个单体电池内腔的电解液造成影响。

3)、在平板上表面设置至少两条沿x方向延伸的第一支撑筋，两条第一支撑筋与位于两条第一支撑筋之间的平板区域构成沿x方向延伸的第一通道；

当将盖板固定在大容量电池底部时，两条第一支撑筋顶面与各个单体电池下盖板接触，第一通道内腔与各个单体电池下盖板第一通孔贯通，使得第一通道内腔与各个单体电池内腔的电解液区直接连通。需要说明的是，在运行过程中，需要封堵第一通道两端敞口(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作为电解液容纳腔，其与各个单体电池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。

以下就不同结构形式的电解液共享腔室、盖板以及盖板与不同大容量电池的配合关系，结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。

实施例1

本实施例以上述第一种结构形式电解液共享腔室10为例，进行说明。

本实施例大容量电池，包括9个并联的单体电池2，其他实施例中单体电池2数量可根据实际需求进行调整。9个并联的单体电池2沿x方向排布在一个矩形外壳内，盖板6作为矩形外壳的底板，为了便于示意各个单体电池2在外壳内的排布情况，图2给出了未安装盖板6的大容量电池结构示意图，另外，为了便于描述，可以将不设有盖板6的外壳结构定义为筒体4。

结合图3，该单体电池2为方壳电池，包括上盖板、下盖板、筒体和电芯组件；此处所述电芯组件也可以称之为电极组件，由正极、隔膜、负极顺序排列，采用叠片或卷绕工艺装配而成。上盖板、筒体、下盖板组成了单体电池2壳体，电芯组件设置在单体电池2壳体内。

需要说明的是，本实施例中，筒体4顶部为封闭端，需要在筒体4顶部开设能够使各个单体电池2极柱伸出的第三通孔；各个单体电池2极柱伸出第三通孔后，第三通孔与单体电池2壳体固定密封。

还可以在筒体4顶部设有气体腔室，该气体腔室可以作为气体共享腔室，与各个单体电池2内腔的气体区连通；也可以作为泄爆通道，覆盖在各个单体电池2泄爆部上方；此处所述的泄爆部包括设置在单体电池2顶部的具有泄爆膜的泄爆口或防爆口等。

如图4至图6所示，盖板6覆盖在大容量电池底部，本实施例盖板6包括平板3以及设置在平板3上的电解液共享腔室10。

平板3的形状与筒体4底部敞口端形状相适配，本实施例中为方形筒体4，因此该平板3为方形平板3，面积可以略大于筒体4底部敞口端面积，通过熔焊的方式将其固定在筒体4底部敞口端；面积也可以略小于筒体4底部敞口端面积，通过嵌焊的方式将其固定在筒体4底部敞口端。

如图5和图6所示，本实施例在平板3上设有沿平板3长度方向延伸的中空管，并在中空管和平板开设贯通中空管内腔的第二通孔9，将中空管作为电解液共享腔室10。平板3与中空管可以为一体件，可采用铝挤压工艺一次成型；中空管的截面可以为方形(见图5)，也可以为圆形(见图6)。在其他实施例中，中空管与平板3也可以分体设置，但是相对于一次成型的一体件，其加工较为复杂。

各个单体电池2下盖板开设贯通单体电池2内腔的第一通孔1(见图2)。第二通孔9在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池2下盖板第一通孔1的部分区域；当将该盖板6固定在筒体4底部敞口端时，中空管内腔通过第二通孔9和第一通孔1与各个单体电池2内腔的电解液区连通。此处需要注意的是，第二通孔9可以为多个(如图6所示)，且数量与各个单体电池2相等，各个第二通孔9与第一通孔1一一对应且贯通；也可以直接在盖板6和中空管开设一个沿中空管长度方向延伸的长条状的第二通孔9(如图5所示)，该第二通孔9的尺寸需要确保，当将盖板6固定在筒体4底部敞口端时，使得该第二通孔9与所有单体电池2的第一通孔1贯通。还可以采用数量与单体电池不同的多个第二通孔9，每个第二通孔9可以与至少两个单体电池上的第一通孔1贯通。

可通过以下过程制备上述具有盖板6的大容量电池：

步骤一、加工外壳，包括筒体4以及盖板6。

筒体4可通过以下方法成型：

采用铝挤压工艺一体成型顶部和底部均敞口的筒状构件，之后加工用于覆盖顶部敞口端的第五盖板26，需要说明的是，第五盖板26需开设能够使各个单体电池2极柱伸出的第三通孔；

盖板6可以采用铝挤压工艺一次成型平板3与中空管后，在平板3与中空管开设贯通中空管内腔的第二通孔9。

步骤二、将盖板6密封焊接在筒状构件底部敞口端；

步骤三、分容分选，筛选满足要求的多个单体电池2；在各个单体电池2下盖板开设第一通孔1后利用密封组件密封；将多个第一通孔1处具有密封组件的单体电池2排布在步骤二的筒状构件内，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内腔的电解液区和中空管内腔连通；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件。将第五盖板26密封焊接在筒状构件顶部敞口端，确保各个单体电池2极柱伸出第三通孔，将第三通孔与单体电池2固定密封。可以将第三通孔边沿与极柱周边区域的单体电池2上盖板直接焊接实现密封；

若各个单体电池2沿z方向的尺寸不完全相等，那么部分z方向尺寸较小的单体电池2的壳体第三通孔与大容量电池的外壳可能存在虚焊甚至无法焊接的问题，而难以保证第三通孔与单体电池壳体密封性。

为了克服此类问题，可以在第三通孔的周边区域设置薄弱部，在焊接过程中，通过薄弱部的变形，补偿各个单体电池在z方向的尺寸差，使得所有单体电池2的极柱伸出第三通孔。本实施例中的薄弱部可以为以第三通孔中心为中心点，沿第三通孔周边区域开设的环形凹槽。其他实施例中，薄弱部还可以为开设在第三通孔周边区域的长条形凹槽。在其他实施例中，若存在类似的问题，即所有单体电池2极柱不能同时完全伸出第三通孔，均可采用在第三通孔周边区域增设薄弱部的方案来解决。

也可以在第三通孔和极柱之间增设密封连接件，该密封连接件包括中空构件；该中空构件的底部用于和单体电池的第一区域密封连接，中空构件的顶部与所述外壳的第二区域密封连接；第一区域为位于所述任一单体电池的上盖板中任一极柱周边的区域；所述第二区域为位于外壳上任一一个第三通孔对应的区域。第三通孔对应的区域为外壳外表面上对应任一一个第三通孔的周边区域；或者第三通孔对应的区域为第三通孔孔壁。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上用于使极柱和上盖板之间绝缘的零件。

在步骤三中，也可以先完成第三通孔与单体电池2上盖板固定密封，之后再将第五盖板26密封焊接在筒状构件顶部敞口端；在其他实施例中，第五盖板26、盖板6与筒状构件敞口端，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。

步骤四、利用外力或者电解液自身打开密封组件(可利用开包刀具从中空管一端的敞口端伸入电解液共享腔室打开密封组件，或从敞口端注入电解液打开密封组件)，中空管内腔和各个单体电池2内腔的电解液区连通。

需要说明的是，在大容量电池运行过程中，需要封堵中空管两端的敞口端；本实施例还可以在中空管设有注液口24(参见图4)，当各个单体电池2内腔和电解液共享腔室10连通后，可以通过该注液口24向各个单体电池2内腔和电解液共享腔室10内再次注入电解液，以保证电解液的连续性，后期还可以通过该注液口24实现换液。在不注液的情况，需要通过堵头对该注液口24进行密封。

之后将所有单体电池2并联。在其他实施例中，可以在步骤二和步骤三之间，将各个单体电池2并联。

具体可以采用图7和图8所示的传热连接件13将所有单体电池2并联，传热连接件13为一根细长构件，该细长构件用于和各个单体电池2的正极或负极连接；且，细长构件上沿着轴向方向设置有用于安装传热管的装夹部。通过传热连接件13将多个单体电池2的正极或负极连接起来，并且在传热连接件13上装夹传热管，可以对每个单体电池2上极柱局部温度的控制，降低极柱温度过高而导致热失控现象的发生。

实施例2

如图9至图11所示，与实施例1不同的是，本实施例电解液共享腔室10选用上述第二种结构形式，为设置在平板3上的第一通道，第一通道内腔在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池2下盖板第一通孔1的部分区域。

如图9所示，在平板上表面31直接开设沿x方向延伸的凹槽作为第一通道。该结构，要求平板3在z方向具有较大的尺寸。

如图10所示，在y方向，将平板3折弯，形成沿x方向延伸的第一通道，作为电解液共享腔室10。需要说明的是，在大容量电池运行过程中，电解液共享腔室10与yz平面平行的两个敞口端需要密封。图10中，整体盖板6的结构可以理解为是横截面为“几”字形的盖板；为了便于描述，可以将该盖板6拆分为三部分，包括位于同一平面的第一子平板19、第二子平板20以及位于第一子平板19、第二子平板20之间的U形长条状构件18(横截面为U形的长条状构件)；U形长条状构件18的两个侧壁分别与第一子平板19和第二子平板20连接。

当将图9和图10所示盖板6固定在大容量电池底部时，第一通道的敞口端(与xy平面平行的敞口端)朝上，即朝向大容量电池顶部方向；第一通道内腔通过各个单体电池2下盖板的第一通孔1与各个单体电池2内腔的电解液区直接连通。

为了能够实现有效散热，在平板3下表面且位于第一通道两侧的位置设置沿x方向延伸的散热翅片23，大容量电池运行过程中产生的热量可以通过翅片及时散出。

如图11所示，在平板3上表面设置至少两条沿x方向延伸的第一支撑筋7，两条第一支撑筋7与位于两条第一支撑筋7之间的平板3区域构成沿x方向延伸的第一通道，作为电解液共享腔室10。

当将盖板6固定在大容量电池底部时，两条第一支撑筋7顶面与各个单体电池2下盖板接触，第一通道内腔通过各个单体电池2下盖板第一通孔1与各个单体电池2内腔的电解液区直接连通。

采用图11所示的电解液共享腔室10结构，可以确保整个大容量电池的结构规整性，一方面，易于基于此类大容量电池集成储能设备时储能设备密度可以得以保证；另一方面，可以将其作为一个整体，在其外部包覆绝缘膜(也可称为蓝膜或保护膜)，提高此类大容量电池的整体安全性能。

本实施例无需在盖板6上开设第二通孔9，将该盖板6固定在大容量电池底部时，第一通道内腔通过开设在各个单体电池2下盖板的第一通孔1直接与各个单体电池2内腔的电解液区连通。

实施例3

与实施例1和实施例2不同的是，本实施例的盖板6还包括两个与xz平面平行的侧板25；两个侧板25分别与平板3位于x方向的两侧边连接，形成如图12至图14所示的U形壳体，U形壳体的顶部为敞口端，与yz平面平行的两端为敞口端。相对应本实施例的盖板6可直接作为大容量电池矩形外壳的底板以及侧板，如图15所示。

本实施例的大容量电池可通过以下过程制备：

步骤一、加工外壳，包括盖板6(U形壳体)的加工以及用于密封其三个敞口端的子盖板；为了便于描述，将三个子盖板分别定义为第一盖板5、第二盖板27以及第三盖板11；

U形壳体可采用铝挤压工艺或折弯工艺一次成型，需要说明的是，在该成型过程中，可同时成型位于U形壳体底部的电解液共享腔室10；

步骤二、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1后利用密封组件密封；将多个第一通孔1处具有密封组件的单体电池2排布在步骤一的U形壳体内，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内腔的电解液区与电解液共享腔室10贯通；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件。

步骤三、将第二盖板27密封焊接在U形壳体顶部敞口端，焊接第三通孔与单体电池2壳体极柱周边部位，将第一盖板5和第三盖板11焊接在U形壳体另外两个相对的敞口端，实现密封。此处需要注意的是，第一盖板5和第三盖板11需同时密封电解液共享腔室10位于yz平面的两个敞口端。还可以采用螺钉紧固或者胶粘的方式将第一盖板5、第二盖板27以及第三盖板11固定在U形壳体的敞口端，但是相对于焊接方式，密封性或连接可靠性相对较弱。

步骤四、利用外力或者电解液自身打开密封组件(可利用开包刀具从注液口伸入电解液共享腔室打开密封组件，或从注液口注入电解液打开密封组件)，电解液共享腔室10内腔和各个单体电池2内腔的电解液区贯通。

本实施例大容量电池的外壳由U形壳体(盖板6)以及覆盖U形壳体三个敞口端的第一盖板、第二盖板以及第三盖板构成，U形壳体可一体加工成型，之后利用相应盖板密封敞口端，整个外壳的易漏点仅仅位于盖板与U形壳体的连接部位，通过焊接连接，可以使得整个外壳为一个较优的密闭体系，确保大容量电池内部电解液不受外部环境影响。

实施例4

与实施例3不同的是，本实施例盖板6可以与第二盖板27一体成型为一体件，具体结构如图16和图17所示的筒状构件，第二盖板27可以设气体腔室也可不设，气体腔室为成型在第二盖板27上的第二通道。

以下以设有气体腔室为例进行说明：

可以理解为本实施例的外壳包括图16或图17所示的筒状构件以及用于覆盖筒状构件相对两个敞口端的第一盖板5和第三盖板11；第一盖板5和第三盖板11位于yz平面，同样，此处需要说明的是，第一盖板5和第三盖板11在覆盖密封筒状构件相对两个敞口端的同时，需覆盖密封第一通道的相对两个敞口端。

本实施例筒状构件可以采用铝挤压工艺一体成型；因筒状构件沿x方向延伸，其敞口端位于yz平面，挤压方向沿x方向进行，因此，可以一次挤压成型满足目标长度的筒状构件。

需要说明的是：在挤压图17所示的筒状构件时，无需同时成型第一通道，即第一支撑筋7与筒状构件需要分体设置；在挤压图16所示筒状构件时，需同时成型第一通道。

本实施例的大容量电池可通过以下过程制备，以图16所示结构为例：

步骤一、加工筒状构件、第一盖板5和第三盖板11。

步骤二、分容分选，筛选满足要求的多个单体电池；在单体电池壳体底部开设第一通孔后利用密封组件密封；在单体电池壳体顶部开设第五通孔后利用密封组件密封；将多个具有密封组件的单体电池排布在步骤一的筒状构件内；使得具有密封组件的第一通孔与第一通道对应，具有密封组件的第五通孔与第二通道对应，确保利用外力或者电解液自身打开密封组件后，第一通孔与第一通道贯通，第五通孔与第二通道贯通；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件。各个单体电池2极柱伸出第二盖板27上对应的第三通孔，并焊接第三通孔与单体电池壳体极柱周边部位，实现密封；此处需要注意的是，为了各个单体电池2能够顺利排布在图16所示筒状构件内，筒状构件沿z方向的最小尺寸需要大于单体电池2沿z方向的尺寸，同时为了确保各个单体电池2的极柱能够伸出筒状构件顶部的第三通孔，需要在各个单体电池2底部增设第二支撑筋；

可通过以下三种方式将多个具有密封组件的单体电池排布在步骤一的筒状构件内：

1)、选用长条状等高第二支撑筋；

将多个单体电池2固定为一个整体，从筒状构件任意敞口端，推入筒状构件内腔；此时，各个单体电池2的底部与筒状构件底部接触，各个单体电池2的极柱与相应第三通孔对应，但没有伸出第三通孔；之后利用托举工装从底部支撑多个单体电池2，使各个单体电池2的底部脱离筒状构件底部，各个单体电池2的极柱伸出相应第三通孔；之后，沿x方向，插入长条状等高第二支撑筋，取出托举工装即可。

需要说明的是，在z方向上，长条状等高第二支撑筋的尺寸需满足：保证在各个单体电池2底部与筒状构件底部之间增设第二支撑筋后，各个单体电池2的极柱伸出对应第三通孔。

2)、选用多个与单体电池2一一对应的垫块作为第二支撑筋；

将多个单体电池2依次从筒状构件任意敞口端，推入筒状构件内腔，将每个单体电池2推入到位后，需要在其底部与筒状构件底部之间插入垫块，确保该单体电池2的极柱完全伸出对应第三通孔，大多数情况下此方式下各单体电池对应的垫块在z方向的尺寸不同；

3)、各个单体电池2倒置推入筒状构件内腔；

将筒状构件翻转，使筒状构件顶部朝下，将多个单体电池2固定为一个整体，从筒状构件任意敞口端，推入筒状构件内腔；或将多个单体电池2依次从筒状构件任意敞口端，推入筒状构件内腔；在重力作用下，各个单体电池2的极柱伸出对应第三通孔，在各个单体电池2底部和筒状构件底部之间插入第二支撑筋；翻转筒状构件，使筒状构件顶部朝上。

步骤三、将第一盖板5和第三盖板11焊接在U形壳体2另外两个相对的敞口端。

步骤四、利用外力或者电解液自身打开密封组件，第一通道内腔和各个单体电池内腔的电解液区贯通，第二通道内腔和各个单体电池内腔的气体区贯通。

在各个单体电池2内腔和第一通道贯通后，各个单体电池2内腔的电解液均通过第一通道连通，为了防止出现电解液中断的现象，可以在各个单体电池2内腔和第一通道贯通后，向第一通道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。

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，通过第一通道向各个单体电池2内腔注入电解液后，对整个大容量电池进行化成。

如果气体腔室作为泄爆通道，与上述步骤不同的是：

步骤二中，无需在单体电池壳体顶部开设第五通孔；将多个第一通孔处具有密封组件的单体电池排布在步骤一的筒状构件内；使得具有密封组件的第一通孔与第一通道对应，确保利用外力或者电解液自身打开密封组件后，第一通孔与第一通道贯通，各个单体电池顶部泄爆部与第二通道对应，确保泄爆部被内腔烟气冲破后，泄爆部与第二通道贯通。

步骤四中，利用外力或者电解液自身打开密封组件，第一通道内腔和各个单体电池内腔的电解液区贯通。

如果采用图17所示筒状构件，将多个具有密封组件的单体电池排布在图17所示筒状构件内后，将第一支撑筋7插入各个单体电池底部与筒状构件底部之间，形成第一通道的同时，可以对各个单体电池进行支撑，使得各个单体电池2的极柱能够伸出筒状构件顶部的第三通孔。也可采用与上述相同的三种方式将多个具有密封组件的单体电池排布在图13所示筒状构件内，只需将上述第二支撑筋替换为第一支撑筋7即可。

本实施例U形壳体(盖板6)与第二盖板27可以采用铝挤压工艺一体成型；在该挤压过程中，电解液共享腔室也可同时一体挤压成型，便于加工的同时具有较低的加工成本。另外相对U形壳体与第二盖板为分体设置的结构，易漏点进一步减少，更易使得整个外壳为一个更优的密闭体系。

实施例5

本实施例为一种大容量电池，包括上述实施例中的大容量电池，其结构可参照图4、图8及图15。其中图4、图8及图15所示大容量电池均包括外壳以及多个并联的单体电池2，多个并联的单体电池2沿x方向排布在外壳内，上述实施例中的盖板6均作为外壳的一部分。其具体结构在上述对应实施例中已详述，此处不在赘述。

本实施例还可以在具有外壳的大容量电池的外壳内腔设有多个隔板8，将内腔分割为多个单体电池2安装腔。

具体结构如图18和图19所示，在每个单体电池2安装腔内固定有一个单体电池2，靠近中间部位的每个单体电池2，其两侧的侧壁均和隔板8接触，靠近最外侧的两个单体电池2，其中一个侧壁和隔板8接触，另一侧壁和外壳侧壁(与yz平面平行的侧壁)接触，第一方面可提高各个单体电池2在壳体内的安装稳定性；第二方面，可以防止各个单体电池2鼓胀，而导致大容量电池循环性能降低的问题出现；第三方面，各个单体电池2充放电过程中产生的热量可以通过隔板8传输至外部，降低热失控发生的风险；第四方面还可以增强外壳强度。

每个单体电池2安装腔内也可以固定有两个或两个以上的单体电池2。

隔板8还可以采用如图19所示的工字形隔板8，工字形隔板8的竖梁14与yz平面平行，并与两个单体电池2相邻的位于yz平面的侧壁接触，工字形隔板8的一个横梁12与所述两个单体电池2与xz平面平行的侧壁接触，工字形隔板8的另一个横梁12与所述两个单体电池2与xz平面平行的另一侧壁接触。通过增设工字形隔板8可以提高各个单体电池2在单体电池2安装腔内的稳定性。

实施例6

如图20所示，与实施例5不同的是，本实施例大容量电池，不包括筒体4，大容量电池中各个单体电池2沿x方向排布，盖板6覆盖在大容量电池底部，与各个单体电池2下盖板固定连接。

利用电解液共享腔室10将各个单体电池2内腔的电解液区连通时，需要在各个单体电池2下盖板开设贯通单体电池2内腔的第一通孔1，为了保证各个单体电池2内腔的电解液不受外部环境影响，当将盖板6固定在大容量电池底部时，要确保通过盖板6可以隔绝第一通孔1与外部环境的连通。上述实施例中，盖板6覆盖在筒体4底部敞口端，并与筒体4底部敞口端密封焊接，可以克服该问题。而本实施例大容量电池不包括筒体4，盖板6和各个单体电池2下盖板固定连接，因相邻单体电池2之间不可避免具有间隙，如果将盖板6直接焊接在各个单体电池2下盖板，因间隙的存在，无法保证盖板6与各个单体电池2下盖板之间的密封，进而无法使得第一通孔1与外部环境的隔离。基于此，本实施例将电解液共享腔室10设计为分体结构，包括U形长条状构件18(横截面为U形的长条状构件)和覆盖其敞口端的子盖板；在U形长条状构件18和平板3上开设贯通U形长条状构件18内腔的多个第二通孔9，第二通孔9与单体电池2第一通孔1一一对应，每个第二通孔9在对应单体电池2下盖板正投影完全覆盖对应第一通孔1。

可通过以下过程制备此类大容量电池：

步骤一、加工盖板6；

采用铝挤压工艺一体成型带U形长条状构件18的平板3(如图21所示)，之后加工用于覆盖U形长条状构件18三个敞口端的子盖板；

在U形长条状构件18和平板3上开设贯通U形长条状构件18内腔的多个第二通孔9；

步骤二、分容分选，筛选满足要求的多个单体电池2；在各个单体电池2底部开设第一通孔1后利用密封组件密封；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件。

步骤三、将带U形长条状构件18的平板3定位于各个单体电池2下盖板，使得各个第二通孔9与各个第一通孔1一一对应；将焊接头从U形长条状构件18的底部敞口端伸入第二通孔9边沿部位，将各个第二通孔9边沿与相应单体电池2下盖板密封焊接；使得各个单体电池2的第一通孔1与对应第二通孔9贯通；将子盖板密封焊接在U形长条状构件18敞口端。将平板3与各个单体电池2下盖板焊接，提高整个结构的强度。

步骤四、利用外力或者电解液自身打开密封组件，电解液共享腔室10内腔和各个单体电池2内腔的电解液区连通。

之后可采用与实施例1相同的汇流排，将所有单体电池2并联。在其他实施例中，可以在步骤三和步骤四之间，将各个单体电池2并联。

本实施例将电解液共享腔室10设计为分体件，其中一部分为一端敞口的U形长条状构件18，另一部分为覆盖敞口的子盖板，第二通孔9开设在U形长条状构件18相对于底部敞口端的顶部上；在具体焊接时，焊接头从敞口端伸入，将第二通孔9的边沿与各个单体电池2下盖板焊接，实现第二通孔9与第一通孔1的贯通，同时初步完成盖板6与大容量电池的连接，最后将子盖板焊接在敞口端，将平板3与各个单体电池2下盖板焊接，完成盖板6与大容量电池的连接。本实施例焊接时，焊接头从U形长条状构件18敞口端伸入，没有任何遮挡，可以一次性完成第二通孔9边沿与各个单体电池2上盖板的焊接，过程简单，且密封效果好，确保各个单体电池2内腔的电解液完全与外部环境隔绝。

需要说明的是，此处所述的焊接头指的是焊接设备伸入待焊接部位的构件，如若采用电弧焊或氩弧焊，那么此处的焊接头指焊条端部，如若采用激光焊，那么此处所述的焊接头指激光束。

Claims (12)

1.一种盖板，其特征在于：包括平板(3)以及设置在平板(3)上的电解液共享腔室(10)，所述电解液共享腔室(10)用于连通大容量电池中各个单体电池(2)内腔的电解液区。

2.根据权利要求1所述盖板，其特征在于：平板(3)在大容量电池底部的正投影面积大于等于大容量电池底部面积。

3.根据权利要求2所述盖板，其特征在于：电解液共享腔室(10)为设置在平板(3)上的中空管；

平板(3)和中空管上至少开设一个贯通中空管内腔的第二通孔(9)；第二通孔(9)在大容量电池底部的正投影至少覆盖大容量电池中所有单体电池(2)下盖板第一通孔(1)的部分区域。

4.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于：第二通孔(9)为m个，m个第二通孔(9)与各单体电池(2)一一对应，每个第二通孔(9)在对应单体电池(2)下盖板的正投影至少覆盖该单体电池(2)下盖板第一通孔(1)的部分区域；其中m为大于1的整数。

5.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于：第二通孔(9)为1个，第二通孔(9)在大容量电池底部的正投影至少覆盖所有单体电池(2)下盖板第一通孔(1)的部分区域。

6.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于：所述平板(3)与中空管为一体件。

7.根据权利要求2所述的盖板，其特征在于：电解液共享腔室(10)为成型在平板(3)上的第一通道，第一通道内腔在大容量电池底部的正投影至少覆盖各个单体电池(2)下盖板第一通孔(1)的部分区域。

8.根据权利要求7所述的盖板，其特征在于：定义平板长度方向为x方向，平板宽度方向为y方向，平板厚度方向为z方向；

平板(3)向z方向凸起，形成沿x方向延伸的所述第一通道。

9.根据权利要求8所述的盖板，其特征在于：在平板(3)下表面且位于第一通道两侧的区域设有多条散热翅片(23)。

10.根据权利要求7所述的盖板，其特征在于：定义平板长度方向为x方向，平板宽度方向为y方向，平板厚度方向为z方向；

在平板(3)上设置至少沿x方向延伸的两条第一支撑筋(7)；两条第一支撑筋(7)与位于两条第一支撑筋(7)之间的平板(3)区域构成所述第一通道。

11.根据权利要求1-10任一项所述的盖板，其特征在于：还包括分别与平板(3)两条x向长边连接且沿z方向延伸的侧板(25)。

12.一种大容量电池，其特征在于：包括权利要求1-11任一项所述盖板(6)。