CN219873921U - 一种大容量电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池领域，具体为一种大容量电池。克服现有大容量电池容量上限及循环次数受性能最差的一块单体电池限制的问题。包括中空构件及多个并联的单体电池；各个单体电池内腔包括电解液区与气体区；中空构件包括顶部敞口的中空箱体以及用于覆盖敞口的第一盖板；中空构件沿多个单体电池的排布方向延伸，通过中空箱体底部固定在各个单体电池顶部，并与各个单体电池内腔贯通，各个单体电池的气体区均与上述中空构件连通。通过增设中空构件，使得各单体电池气体共享来保障各单体电池的一致性，一定程度上提升了各单体电池之间的一致性。且将中空构件设置为分体结构，降低加工难度及加工成本，成品率较高。

Description

一种大容量电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体为一种大容量电池及其制备方法。

背景技术

现有的大容量电池(也称为电池模组或电池组)通常是将多个单体电池进行并联或串联后制作而成，如中国专利CN106531913B公开一种方形电池模组，包括多个方形电池单体和模组架，模组架为上端敞口的壳体，多个方形电池单体按设计需求排布成任一串并联组合的电池模块后固定在模组架内。这种直接通过串并联方式制作出的大容量电池由于木桶效应的存在，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。

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容量上限及循环次数受性能最差的一块单体电池限制的问题。

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：包括中空构件及多个并联的单体电池；各个单体电池内腔包括电解液区与气体区；

上述中空构件包括顶部敞口的中空箱体以及用于覆盖敞口的第一盖板；上述中空构件沿多个单体电池的排布方向延伸，通过中空箱体底部固定在各个单体电池顶部，并与各个单体电池内腔贯通，各个单体电池的气体区均与上述中空构件连通。

进一步地，上述各个单体电池顶部设有第一通孔；上述中空箱体底部开设有与各个单体电池第一通孔一一对应且贯通的第二通孔。

进一步地，为了实现批量化生产，上述第二通孔在各个单体电池顶部的正投影完全覆盖对应第一通孔；中空构件与各个单体电池顶部具体通过下述过程实现连接：

将中空箱体定位于各个单体电池顶部，使得各个第一通孔与各个第二通孔一一对应；

将焊接头从中空箱体顶部敞口端伸入第二通孔边沿部位，将各个第二通孔边沿与相应单体电池顶部密封焊接；使得各个单体电池的第一通孔与对应第二通孔贯通；

将第一盖板密封焊接在中空箱体顶部敞口端；

或，上述第二通孔与第一通孔通过子中空构件贯通；

上述第二通孔的口径大于子中空构件与第二通孔连接端的口径，使得子中空构件能够插入第二通孔；中空构件与各个单体电池顶部具体通过下述过程实现连接：

将各个子中空构件分别焊接在各个单体电池的第一通孔处；

将中空箱体定位于各个单体电池顶部，使得各个子中空构件与各个第二通孔一一对应，且确保各个子中空构件插入第二通孔；

将焊接头从中空箱体顶部敞口端伸入第二通孔边沿部位，将各个第二通孔边沿与对应子中空构件的外壁焊接实现密封；

将第一盖板密封焊接在中空箱体顶部敞口端。

进一步地，上述中空构件上设有排气阀。

进一步地，上述中空箱体底部开设若干定位槽，各个单体电池卡入对应定位槽实现中空箱体在各个单体电池顶部的定位。

本实用新型还提供一种大容量电池的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、将电芯组件装入具有敞口端的筒体内，利用盖板封闭敞口端，形成单体电池构件；

步骤2、将中空箱体底部固定在各个单体电池构件的顶部，使得开设在各个单体电池构件顶部的第一通孔和开设在中空箱体底部的多个第二通孔一一对应贯通；

将第一盖板固定于中空箱体顶部，继而构成中空构件，且中空构件将各单体电池构件的内腔连通；

步骤3、向各单体电池构件的内腔注入电解液后化成，继而完成大容量电池制作。

本实用新型还提供另一种大容量电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将电芯组件装入具有敞口端的筒体内，利用盖板封闭敞口端，注入电解液后形成单体电池；

步骤2、分容分选，选出满足要求的多个单体电池；

步骤3、将中空箱体底部固定在各个单体电池的顶部，使得开设在各个单体电池顶部的第一通孔和开设在中空箱体底部的多个第二通孔一一对应；

将第一盖板固定于中空箱体顶部，继而构成中空构件；

利用外力或者电解液自身打开密封在第一通孔和/或第二通孔处的密封组件后，各个第一通孔与第二通孔贯通。

本实用新型还提供另一种大容量电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将中空箱体底部固定在各个筒体的顶部，使得开设在各个筒体顶部的第一通孔和开设在中空箱体底部的多个第二通孔一一对应贯通；

将第一盖板固定于中空箱体顶部，继而构成中空构件；

步骤2、将电芯组件装入各个筒体，利用盖板密封各个筒体的敞口端，形成各单体电池构件；

步骤3、向各单体电池构件内腔注入电解液后化成。

本实用新型还提供另一种大容量电池的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、分容分选，筛选满足要求的多个成品电池，在成品电池顶部开设第三通孔；

步骤2、将步骤1处理后的成品电池装入外壳内，使得第三通孔与开设在外壳上的第一通孔对应，形成单体电池；

步骤3、将中空箱体底部固定在各个单体电池的顶部，确保打开密封在第一通孔、第二通孔、第三通孔中至少一处的密封组件后，各个第二通孔与对应第三通孔、第一通孔贯通；

将第一盖板固定于中空箱体顶部，继而构成中空构件；

步骤4、利用外力或者电解液自身打开密封组件，使得各个单体电池内腔和中空构件贯通。

本实用新型还提供另一种大容量电池的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将中空箱体底部固定在各个外壳的顶部，使得开设在各个外壳顶部的第一通孔和开设在中空箱体底部的多个第二通孔一一对应贯通；

将第一盖板固定于中空箱体顶部，继而构成中空构件；

步骤2、向各个外壳内装入备用成品电池，使得开设在备用成品电池顶部的第三通孔和各个第一通孔一一对应；

上述备用成品电池通过下述过程获得：分容分选，筛选满足要求的多个成品电池；在筛选出的成品电池顶部开设第三通孔，获得备用成品电池；

步骤3、利用外力或者电解液自身打开密封在第一通孔、第二通孔、第三通孔至少一处的密封组件，使得各个单体电池内腔和中空构件贯通。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的大容量电池，通过增设中空构件，使得各单体电池气体共享来保障各单体电池的一致性，即，通过中空构件使所有单体电池的气体处于同一体系下，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。且通过将中空构件设置为分体结构，便于将其从中空箱体的敞口端固定在各个单体电池顶部，降低加工难度及加工成本，成品率较高。

2、本实用新型将中空构件设计为分体件，其中一部分为一端敞口的中空箱体，另一部分为覆盖中空箱体敞口的第一盖板，第二通孔开设在中空箱体相对于敞口端的底部上；在具体焊接时，焊接头从敞口端伸入，将第二通孔的边沿与单体电池顶部焊接，实现第一通孔与第二通孔的贯通，同时完成中空构件与各个单体电池的连接，最后将第一盖板焊接在敞口端。本实用新型只需要确保第二通孔在各个单体电池顶部的正投影覆盖对应第一通孔，各个第二通孔尽量位于同一平面，各个第一通孔尽量位于同一平面即可，无需考虑第一通孔和第二通孔的同心度、各个第一通孔及第二通孔的一致性，对加工装配精度要求较低，弱化加工装配精度对产品成品率的影响；且焊接时，焊接头从敞口端伸入，没有任何遮挡，可以一次性完成第二通孔边沿与各个单体电池顶部的焊接，过程简单，且密封效果好，可实现批量化生产。

3、本实用新型通过子中空构件将第一通孔和第二通孔密封连通，也可采用焊接方式，具体焊接时，首先将子中空构件焊接在第一通孔处，之后将子中空构件插入第二通孔，再将焊接头从第二中空箱体敞口端伸入第二通孔边沿部位，将各个第二通孔边沿与对应子中空构件的外壁焊接实现密封；此时只需要使得子中空构件与第二通孔配合的一端口径小于第二通孔，确保子中空构件能够插入第二通孔即可，不要求插入后二者之间的密封性，通过焊接实现二者的密封，因此对子中空构件和第二通孔的同心度要求不高，对加工装配精度要求较低，弱化加工装配精度对产品成品率的影响；且焊接时，焊接头从敞口端伸入，没有遮挡，可以一次性完成第四通孔边沿与子中空构件侧壁的焊接，过程简单，且密封效果好，可实现批量化生产。

且当因加工误差而导致各个单体电池在高度方向的尺寸存在差异，若各个单体电池的下盖板位于同一平面，必然导致各个单体电池的上盖板无法保持在同一平面时，本实用新型通过子中空构件将第一通孔和第二通孔连通，子中空构件在高度方向上可以补偿各个上盖板之间的高度差，所以本实用新型对各个上盖板即各个第一通孔的平面度要求较低，当各个单体电池上盖板存在一定的高度差时，通过子中空构件也可确保第一通孔和第二通孔的密封连通。

4、本实用新型还可以在中空构件上设置排气阀；排气阀可手动或自动开启，定期开启排气阀，各单体电池中气体区内的气体可经中空构件及排气阀后排出。

5、本实用新型针对不同结构类型的单体电池，具有不同的制备方法，可根据实际的施工环境选用不同的工艺过程，制备方法灵活。

附图说明

图1为实施例1大容量电池结构示意图；

图2为实施例1中各个单体电池的结构示意图；

图3为实施例1中中空构件的结构示意图；其中a和b为不同视角的示意图；

图4为实施例1中中空构件和各个单体电池的一种装配过程示意图；

图5为实施例1中中空构件和各个单体电池的另一种装配过程示意图；

图6为实施例4中各个单体电池的结构示意图；

图7为实施例4中中空构件和各个单体电池的一种装配过程示意图；

图8为实施例4中单体电池第一通孔处连接有子中空构件的结构示意图；

图9为实施例4中中空构件和各个单体电池的另一种装配过程示意图；

图中附图标记为：

1、单体电池；2、中空构件；3、第一上盖板；4、第一通孔；5、第二通孔；6、中空箱体；61、中空箱体底部；7、第一盖板；8、子中空构件；9、第二通孔边沿；10、外壳；11、第二上盖板；

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。

此处所称的“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在其他实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“顶部、底部、内和外”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“第一至第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供一种大容量电池，包括多个并联的单体电池，各个单体电池内腔包括气体区和电解液区；各个单体电池的气体区通过一个中空构件连通。此处的中空构件为中空箱体，可以采用截面为矩形的中空箱体，也可以采用截面为半圆形的中空箱体。本实用新型通过将中空构件设置在各个单体电池顶部，并与各个单体电池内腔贯通，使得各个单体电池的气体区通过中空构件连通。具体中空构件采用分体结构，包括顶部敞口的中空箱体以及用于覆盖敞口的第一盖板，便于将其从中空箱体的敞口端固定在各个单体电池顶部，如可以采用焊接的方式固定，也可以采用螺纹连接配合密封圈密封的方式固定。

本实用新型通过一个中空构件，使得各单体电池气体共享来保障各单体电池的一致性，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。

以下结合实施例对本实用新型做进一步地描述。

实施例1

如图1所示，本实施例所要制备的大容量电池结构如图1所示，包括多个并联的单体电池1，各个单体电池1内腔包括气体区和电解液区；各个单体电池1的气体区通过设置在各个单体电池1顶部的一个中空构件2连通。

如图2所示，本实施例单体电池1包括壳体以及位于壳体内的电芯组件及电解液；壳体由下盖板、筒体及第一上盖板3构成，第一上盖板3开设第一通孔4；

如图3所示，中空构件2开设多个与第一通孔4一一对应的第二通孔5；

具体制备过程如下：

S1、将电芯组件装入具有敞口端的筒体内，利用盖板封闭敞口端，形成单体电池构件；按照该方法，制备多个单体电池构件；

该步骤中具有敞口端的筒体可以一端敞口，也可以两端均敞口；当为一端敞口的筒体时，则此处的盖板指下盖板或第一上盖板3；当为两端均敞口的筒体时，此处的盖板为下盖板和第一上盖板3；需要说明的是，此处所述单体电池构件可以理解为未注入电解液的单体电池1。

S2、将中空构件2固定在多个单体电池构件的顶部，此处所述单体电池构件的顶部可以理解为各个单体电池构件的第一上盖板3，使得各个第一通孔4和与之对应的第二通孔5贯通；

具体可采用以下几种方案实现：

方案一、中空构件2由多段子管路相互间过盈配合直接进行密封插接形成；此时多段子管路一一设置在第一上盖板3上，子管路沿单体电池1排布方向延伸，且与第一上盖板3一体挤压成型，并与第一上盖板3的第一通孔4相通。

装配时，首先在第一上盖板3一体成型子管路，为了便于两个子管路之间的插接，子管路的长度需要大于第一上盖板3的长度，也就是说，此时子管路作为连接端的至少一端需要伸出第一上盖板3，才能保证两个子管路之间的有效连接。之后将该第一上盖板3与筒体焊接，之后装电芯组件，焊接下盖板，完成单体电池构件的组装。按照该方法，装配所有单体电池构件。之后将子管路的两端作为与另一子管路的连接端，两个单体电池构件连接时，一个单体电池构件上的子管路一端挤入另一个单体电池构件子管路中，二者之间为过盈配合，确保挤压完成后的密封性。之后通过注液口向内腔注入电解液。另外，需要注意的是，在向内腔注入电解液前，需要保证内腔环境为露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境。在注液前，可通过抽真空的方式使内腔达到上述环境标准。需要说明的是，在不注液的情况，需要通过堵头密封注液口。

该方案通过插接式的中空构件2，将各单体电池1的气体腔连通，使所有单体电池1的气体处于同一体系下，减少了各单体电池1之间的差异，一定程度上提升了各单体电池1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。

该方案在插接过程中要求各个子管路同轴，才能实现有效连接，但是，由于以下原因使得各个子管路的同轴度难以保证：

1)子管路与第一上盖板3为一体件，若各个一体件上，子管路在第一上盖板3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1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第一上盖板3发生位移，或导致第一上盖板3相对于筒体发生位移，进而导致单体电池构件损坏。

方案二、如图3所示，中空构件2包括截面为矩形的中空箱体6，其中中空箱体6为分体结构，由顶部为敞口端的中空箱体6以及用于覆盖敞口端的第一盖板7构成；第二通孔5开设在中空箱体底部61；其他实施例中也可以采用截面为半圆形的中空箱体6作为中空构件2；

如图4所示，装配时，首先将中空箱体6定位于各个单体电池构件第一上盖板3上，可采用定位槽定位，即各个单体电池构件均对应一个定位槽，卡入对应定位槽实现中空箱体6在各个单体电池构件第一上盖板3上的定位；也可采用一个定位槽，所有单体电池构件卡入一个定位槽；使得各个第一通孔4与各个第二通孔5一一对应，且确保各个第二通孔5在第一上盖板3的投影完全覆盖对应第一通孔4(见图4)；将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与相应第一上盖板3密封焊接；使得各个单体电池构件的第一通孔4与对应第二通孔5贯通；将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端(第一盖板7和中空箱体6顶部敞口端还可以通过粘接，螺钉连接的方式实现密封连接，本实施例优选焊接方式连接，来确保连接部位的密封可靠性)。此时，因为各个单体电池构件内腔还未注入电解液，因此，焊接过程产生的热量对电解液不会造成影响。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。

本方案只需要各个第一通孔4尽量位于同一平面，各个第二通孔5尽量位于同一平面即可，无需考虑第一通孔4和第二通孔5的同心度、各个第一通孔4及第二通孔5的一致性，对加工精度及装配精度要求较低，弱化加工精度及装配精度对产品成品率的影响；且焊接时，焊接头从敞口端伸入，没有任何遮挡，可以一次性完成第二通孔边沿9与第一上盖板3的焊接，过程简单，且密封效果好，可实现批量化生产。

方案三、与方案二不同的是，本方案利用子中空构件8将第一通孔4与第二通孔5贯通。

如图5所示，装配时，将各个子中空构件8分别焊接在各个单体电池构件的第一通孔4处；之后，将中空箱体6与各个单体电池构件第一上盖板3定位，使得各个子中空构件8与各个第二通孔5一一对应，且确保各个子中空构件8插入第二通孔5；之后，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与对应子中空构件8的外壁焊接实现密封；当子中空构件8的端面与中空箱体6内底面平齐时，可以直接将第二通孔边沿9与对应子中空构件8的端面焊接实现密封；将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端(第一盖板7和中空箱体6顶部敞口端还可以通过粘接，螺钉连接的方式实现密封连接，本实施例优选焊接方式连接，来确保连接部位的密封可靠性)。

该方案对各个第一通孔4的平面度以及各个第二通孔5的平面度要求较低，可以通过子中空构件8补偿各个第一通孔4或各个第二通孔5在高度方向的偏差，只需要使得子中空构件8与第二通孔5配合的一端口径小于第二通孔5，确保子中空构件8能够插入第二通孔5即可，不要求插入后二者之间的密封性，通过焊接实现二者的密封，因此对子中空构件8和第二通孔5的同心度要求也不高；对加工及装配精度要求较低，弱化了加工及装配精度对产品成品率的影响；且焊接时，焊接头从敞口端伸入，没有遮挡，可以一次性完成第二通孔边沿9与子中空构件8侧壁的焊接，过程简单，且密封效果好，可实现批量化生产。

通过对比分析上述方案，本实施例选用方案二或方案三。

S3、通过中空构件2向各单体电池构件的内腔注入电解液后化成，完成大容量电池制作。在其他实施例中还可以通过开设在各个单体电池构件上的注液口向各单体电池构件的壳体内腔注入电解液。但是需要进行多次注液，相对于本实施例操作较为复杂。

需要注意的是，注入电解液之前，需要保证各个内腔环境为露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境。可通过抽真空的方式使内腔达到上述环境标准，也可直接在该环境中完成上述装配实现。

之后可采用汇流排，将所有单体电池1并联。在其他实施例中，可以在步骤S1和步骤S2之间，将各个单体电池构件并联，并联之后再将中空构件2固定在各个单体电池构件的第一上盖板3上。

本实施例在中空构件上设置排气阀和泄爆膜，或只设置排气阀；排气阀可手动或自动开启，定期开启排气阀，各单体电池中气体区内的气体可经中空构件及排气阀后排出；当设置泄爆膜时，排气阀和泄爆膜位于中空构件的两端，泄爆膜用于在任意单体电池发生热失控时，热失控烟气冲破泄爆膜排出中空构件，使得此类大容量电池具有较高的安全性能。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例先完成单体电池1制备，之后将中空构件2焊接在各个单体电池1顶部，需要说明的是，本实施例中所述的筒体顶部及单体电池顶部均为第一上盖板3。

具体制备过程如下：

S1、将电芯组件装入具有敞口端的筒体内，利用盖板封闭敞口端，注入电解液后形成单体电池1；利用该方法，制备多个单体电池1；

可采用下述四种方法：

A、首先在筒体顶部开设第一通孔4，利用密封组件密封该第一通孔4。再将电芯组件装入带有密封组件的筒体，将下盖板焊接在筒体的敞口端，最后注入电解液，形成单体电池1；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件，可选用密封膜，密封膜具体材质可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或ABS塑料中的一种，为防止该密封膜溶于单体电池1内的电解液，可在密封膜面向单体电池1内侧的一侧设置隔离层，该隔离层不溶于电解液，但是当密封膜背向单体电池1内侧的一侧被电解液溶解后可脱落。也可选用具有薄弱部的密封组件，在外力作用下，可打开薄弱部。

B、首先将电芯组件装入筒体，将盖板焊接在筒体的敞口端，注入电解液后形成单体电池1；此处的盖板可以为第一上盖板3和/或下盖板；利用开包刀具，在各个单体电池1顶部开设第一通孔4后，利用密封组件密封该第一通孔4。优选在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下，开设第一通孔4；密封过程也在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下进行。

C、首先在筒体顶部开设第一通孔4，再将电芯组件装入筒体，将下盖板焊接在筒体的敞口端，最后注入电解液后形成单体电池1；

D、首先将电芯组件装入筒体，将盖板焊接在筒体的敞口端，注入电解液，利用开包刀具，在各个单体电池1顶部开设第一通孔4后形成单体电池1；

由于采用不同的方法，因此最终形成的单体电池1的形态有所不同，A方法和B方法中的单体电池1在第一通孔4处均带有密封组件；但是，相对于A方法，B方法中的开包过程及密封过程需要在特定环境中进行；C方法和D方法中的单体电池1第一通孔4处不带密封组件，因此，C方法和D方法中的单体电池1需存放在在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境中。通过上述分析，方法A对环境要求较低且操作最为简单，所以本实施例优选方法A。

S2、分容分选，选出满足要求的多个单体电池1；

S3、将中空构件2固定在各个单体电池1顶部，使得利用外力或者电解液自身打开密封在第一通孔4处的密封组件后，各个第一通孔4与第二通孔5贯通。

本实施例采用与实施例1相同结构的中空构件2，具体包括顶部敞口的中空箱体6以及用于覆盖敞口端的第一盖板7；第二通孔5开设在中空箱体底部61，具体可参见图3；通过以下步骤将中空构件2固定在各个单体电池1顶部：

首先，将中空箱体6定位于各个单体电池1顶部，使得各个第一通孔4与各个第二通孔5一一对应，且确保各个第二通孔5在单体电池1顶部的投影完全覆盖对应第一通孔4；

其次，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与相应单体电池1顶部密封焊接；

最后，将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

也可以采用子中空构件8连通第一通孔4与各个第二通孔5，此时可通过以下步骤将中空构件2固定在各个单体电池1顶部：

首先，将各个子中空构件8分别焊接在各个单体电池1顶部的第一通孔4处；

其次，将中空箱体6定位于各个单体电池1顶部，使得各个子中空构件8与各个第二通孔5一一对应，且确保各个子中空构件8插入第二通孔5；

再次，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与对应子中空构件8的外壁焊接实现密封(参见图5)；

最后，将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

在其他实施例中，若步骤S1选用的是方法C和方法D，那么，该步骤中还包括将密封组件密封在第二通孔5的步骤；因为此时第二通孔5处固定有密封组件，导致第二通孔边沿9与单体电池1顶部难以焊接，或导致子中空构件8无法插入第二通孔5，所以，可采用螺钉紧固的方式将中空构件2固定在各个单体电池1顶部，使得利用外力或者电解液自身打开密封在第二通孔5处的密封组件后，各个第一通孔4与第二通孔5贯通。

之后可采用汇流排，将所有单体电池1并联。在其他实施例中，可以在步骤S2和步骤S3之间，将各个单体电池1并联，并联之后再将中空构件2固定在各个单体电池1顶部。

步骤S3之后还可以通过中空构件2向各个单体电池1内腔注入电解液后，对整个大容量电池进行化成。使得形成更完整的SEI膜,确保大容量电池具有更稳定的循环能力。

实施例3

与实施例1不同的是，本实施例可以先将中空构件2固定在各个筒体顶部，之后将各个电芯组件装入对应壳体后统一注入电解液，需要说明的是，本实施例中所述的筒体顶部为第一上盖板3。

具体制备过程如下：

S1、将中空构件2固定在各个筒体顶部即各个第一上盖板3，使得第一通孔4和第二通孔5一一对应；在该步骤中，可以先将筒体和第一上盖板3焊接为一体之后再将中空构件2固定在各个第一上盖板3，筒体和第一上盖板3也可为一体成型件。

本实施例采用与实施例1相同结构的中空构件2，具体包括顶部敞口的中空箱体6以及用于覆盖敞口端的第一盖板7；第二通孔5开设在中空箱体底部61；通过以下步骤将中空构件2固定在各个筒体顶部：

首先，将中空箱体6定位于各个筒体顶部，使得各个第一通孔4与各个第二通孔5一一对应，且确保各个第二通孔5在筒体顶部的投影完全覆盖对应第一通孔4；

其次，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与相应筒体顶部密封焊接；

最后，将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

也可以采用子中空构件8连通第一通孔4与各个第二通孔5，此时可通过以下步骤将中空构件2固定在各个筒体顶部：

首先、将各个子中空构件8分别焊接在各个筒体的第一通孔4处；

其次、将中空箱体6定位于各个筒体顶部，使得各个子中空构件8与各个第二通孔5一一对应，且确保各个子中空构件8插入第二通孔5；

之后、将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与对应子中空构件8的外壁焊接实现密封；

最后、将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

S2、将电芯组件装入各个筒体，利用盖板密封各个筒体的敞口端，形成各单体电池构件；

S3、向各个单体电池构件内腔注入电解液后化成。

需要注意的是，注入电解液之前，需要保证各个壳体内腔环境为露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境。可通过抽真空的方式使内腔达到上述环境标准，也可直接在该环境中完成上述装配实现。

实施例4

如图6所示，本实施例单体电池1包括外壳10以及成品电池，成品电池安装于外壳10内部，且成品电池顶部设有第三通孔；外壳10由下盖板、筒体及第二上盖板11构成；第二上盖板11开设第一通孔4。本实施例所述的成品电池为市售方壳电池，其他实施例中还可以为多个并联的市售软包电池。

中空构件2开设与第一通孔一一对应的多个第二通孔5，可参见图3。

具体制备过程如下：

S1、分容分选，筛选出多个性能基本一致的成品电池，在成品电池的顶部开设第三通孔；优选在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下，开设第三通孔；

S2、组装多个单体电池1；

可采用下述三种方法：

A、利用密封组件密封该第三通孔备用，密封过程也在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下进行。将具有密封组件的成品电池装配至外壳10内部，使得第三通孔与第一通孔4对应，确保打开密封组件后，第三通孔与第一通孔4贯通，形成单体电池1；密封组件可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封组件，当选用密封膜时，该密封膜具体材质可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或ABS塑料中的一种，为防止该密封膜溶于成品电池内的电解液，可在密封膜面向成品电池内侧的一侧设置隔离层，该隔离层不溶于电解液，但是当密封膜面向外壳10的一侧被电解液溶解后可脱落。

B、利用密封组件密封第一通孔4，之后将开设第三通孔的成品电池装配至外壳10内部，使得第三通孔与第一通孔4对应，确保打开密封组件后，第三通孔与第一通孔4贯通，形成单体电池1；该方法中可以事先将密封组件固定在第一通孔4处，当在成品电池开设第三通孔后直接将其装入外壳10，装入过程优选在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下进行。该方法因密封组件固定在第一通孔4，所以可以选用具有薄弱部的密封组件，在外力作用下，打开薄弱部，使得第一通孔4与第三通孔贯通。该方法，将具有第三通孔的成品电池装入外壳10时，需要防止成品电池内的电解液从第三通孔泄露。

C、将开设第三通孔的成品电池装配至外壳10内部，使得第三通孔与第一通孔4对应，形成具有通孔的单体电池1；在成品电池开设第三通孔以及将其装入外壳10的过程优选在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境下进行。该方法因没有密封组件，将具有第三通孔的成品电池装入外壳10时，需要防止成品电池内的电解液从第三通孔及第一通孔4泄露。

由于采用不同的方法，因此最终形成的单体电池1的形态有所不同，A方法和B方法中的单体电池1在第一通孔4和第二通孔5处均带有密封组件；C方法中的单体电池1不带密封组件，因此，C方法中的单体电池1需存放在在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境中。通过上述分析，方法A和方法B对环境要求较低且操作最为简单，所以本实施例优选方法A和方法B，也可同时利用密封组件密封第一通孔4和第三通孔。

S3、将中空构件2固定在各个单体电池1顶部(本实施例所述单体电池1顶部为第二上盖板11)，利用外力或者电解液自身打开密封组件后，各个第二通孔5与对应第一通孔4、第三通孔贯通；

本实施例中空构件2结构与上述实施例相同，通过以下方式将中空构件2固定在各个单体电池1顶部。

参见图7,首先，将中空箱体6定位于各个单体电池1顶部，使得各个第一通孔4与各个第二通孔5一一对应，且确保各个第二通孔5在单体电池1顶部的投影完全覆盖对应第一通孔4；

其次，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与相应单体电池1顶部密封焊接；

最后，将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

参见图8及图9，也可以采用子中空构件8连通第一通孔4与各个第二通孔5，此时可通过以下步骤将中空构件2固定在各个单体电池1顶部：

首先，将各个子中空构件8分别焊接在各个单体电池1顶部的第一通孔4处；

其次，将中空箱体6定位于各个单体电池1顶部，使得各个子中空构件8与各个第二通孔5一一对应，且确保各个子中空构件8插入第二通孔5；

再次，将焊接头从中空箱体6顶部敞口端伸入第二通孔边沿9部位，将各个第二通孔边沿9与对应子中空构件8的外壁焊接实现密封；

最后，将第一盖板7密封焊接在中空箱体6顶部敞口端。

在其他实施例中，步骤S2中如果选用方法C，则在步骤S3中需要将密封组件固定在第二通孔5处，因为此时第二通孔5处固定有密封组件，导致第二通孔边沿9与第二上盖板11难以焊接，或导致子中空构件8无法插入第二通孔5，所以，可采用螺钉紧固的方式将中空构件2固定在各个单体电池1顶部，使得利用外力或者电解液自身打开密封在第二通孔5处的密封组件后，各个第二通孔5与第一通孔4、第三通孔贯通。

S4、利用外力或者电解液自身打开密封组件，使得各个单体电池1内腔和中空构件2贯通。

当选用具有薄弱部的密封组件时，可以将开包工具伸入中空构件2，打开薄弱部，实现单体电池1内腔和中空构件2贯通。需要说明的是，当采用子中空构件8连接第一通孔4和第二通孔5时，子中空构件8插入第二通孔5的一端可以为封闭，且在封闭端设有薄弱部，直接作为密封组件使用。

另外，需要注意的是，在打开密封组件之前，需要保证各个单体电池1内腔环境为露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境。可通过抽真空的方式使内腔达到上述环境标准，也可直接在该环境中完成上述装配实现。

在各个单体电池1内腔和中空构件2贯通后，各个单体电池1内腔的气体均通过中空构件2连通。

之后可采用汇流排，将所有单体电池1并联。在其他实施例中，可以在步骤S2和步骤S3之间，将各个单体电池1并联，并联之后再将中空构件2固定在各个单体电池1顶部。

为了形成更完整的SEI膜,使大容量电池具有更稳定的循环能力，通过中空构件2向各个单体电池1内腔注入电解液，对整个大容量电池进行化成。

实施例5

与实施例4不同的是，本实施例可以先将中空构件2固定在外壳10顶部，之后将各个成品电池装入对应外壳10，需要说明的是，本实施例中所述的外壳10顶部指的是第二上盖板11；具体制备过程如下：

S1、将中空构件2固定在各个外壳10顶部，使得第一通孔4和第二通孔5一一对应；在该步骤中，可以先将筒体和第二上盖板11焊接为一体之后再将中空构件2固定在各个第二上盖板11，筒体和第二上盖板11也可为一体成型件；在该步骤执行之前，可以先将密封组件固定在第一通孔4处。也可以在该步骤之后，将密封组件固定在第一通孔4处，当然第一通孔4处也可以不固定密封组件；

本实施例采用与上述实施例相同结构的中空构件2，可参照实施例3的方式将中空构件2固定在各个外壳10顶部即第二上盖板11上。

S2、分容分选，筛选满足要求的多个成品电池；在筛选出的成品电池顶部开设第三通孔，获得备用成品电池；向各个外壳10内装入备用成品电池之后，完成各个单体电池1外壳10焊接；若步骤S1中在第一通孔4处没有设置密封组件，则该步骤需要利用密封组件密封第三通孔，若步骤S1中在第一通孔4处设置密封组件，则该步骤对第三通孔可以密封也可以不密封。

步骤S2和上述步骤S1可同步进行。需要注意的是，在成品电池顶部开设第三通孔时，优选在露点标准-25到40℃间、湿度≤1％、温度23℃±2℃、洁净度10万级的环境中进行。

同样需要说明的是，步骤S1中还可以将密封组件密封在第二通孔处，因为此时第二通孔5处固定有密封组件，导致第二通孔边沿9与第二上盖板11难以焊接，或导致子中空构件8无法插入第二通孔5，所以，可采用螺钉紧固的方式将中空构件2固定在各个第二上盖板上，使得利用外力或者电解液自身打开密封在第二通孔5处的密封组件后，各个第一通孔4、第三通孔与第二通孔5贯通。

S3、利用外力或者电解液自身打开密封组件，使得各个单体电池1内腔和中空构件2贯通。

在各个单体电池1内腔和中空构件2贯通后，各个单体电池1内腔的电解液均通过中空构件2连通。

之后可采用汇流排，将所有单体电池1并联。在其他实施例中，可以在步骤S2和步骤S3之间，将各个单体电池1并联。

为了形成更完整的SEI膜,使大容量电池具有更稳定的循环能力，通过中空构件2向各个单体电池1内腔注入电解液后，对整个大容量电池进行化成。

Claims (5)

1.一种大容量电池，其特征在于：包括中空构件(2)及多个并联的单体电池(1)；各个单体电池(1)内腔包括电解液区与气体区；

所述中空构件(2)包括顶部敞口的中空箱体(6)以及用于覆盖敞口的第一盖板(7)；所述中空构件(2)沿多个单体电池(1)的排布方向延伸，通过中空箱体底部(61)固定在各个单体电池(1)的顶部，并与各个单体电池(1)内腔贯通，各个单体电池(1)的气体区均与所述中空构件(2)连通。

2.根据权利要求1所述大容量电池，其特征在于：所述各个单体电池(1)的顶部设有第一通孔(4)；所述中空箱体底部(61)开设有与各个单体电池(1)第一通孔(4)一一对应且贯通的第二通孔(5)。

3.根据权利要求2所述大容量电池，其特征在于：所述第二通孔(5)在各个单体电池(1)顶部的正投影完全覆盖对应第一通孔(4)；

第二通孔边沿(9)与相应单体电池(1)的顶部密封焊接，使得各个单体电池(1)的第一通孔(4)与对应第二通孔(5)贯通；

或，所述第二通孔(5)与第一通孔(4)通过子中空构件(8)贯通；

所述第二通孔(5)的口径大于子中空构件(8)与第二通孔(5)连接端的口径，使得子中空构件(8)能够插入第二通孔(5)；

第二通孔边沿(9)与对应子中空构件(8)的外壁密封焊接。

4.根据权利要求1-3任一所述大容量电池，其特征在于：所述中空构件(2)上设有排气阀。

5.根据权利要求4所述大容量电池，其特征在于：所述中空箱体底部(61)开设若干定位槽，各个单体电池(1)卡入对应定位槽实现中空箱体(6)在各个单体电池(1)顶部的定位。