CN219937113U - 大容量电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，公开大容量电池。该大容量电池包括外壳和极组组件，外壳两端开口，并分别连有端盖，极组组件设置在外壳中。极组组件包括：极组、泡棉和导热板件，泡棉包裹在极组外周，导热板件压接在泡棉外周，且导热板件的两端分别与两个端盖限位连接。该大容量电池易于装配，极组在外壳内位置固定，不易发生窜动，且饱液性和散热性较佳，使用安全性较高。

Description

大容量电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及大容量电池。

背景技术

随着锂离子电池广泛应用于新能源汽车及各类储能系统领域，大型储能及长续航、大容量车储系统的发展已成必然趋势。相比于电池组及电池包，大容量单体电池有减少单体电池数量，降低集成难度、减少连接件成本、提高能量密度、简化管理系统、提高系统的便捷组装及安全性等优点。故单体电池大容量化将成为锂离子电池发展的新趋势。然而随着单体电池容量的逐渐增大，电池尺寸、重量也对应成比例增大，电池内部的极组在壳体内能否可靠固定，将直接决定电池全生命周期的安全性。

现有技术中，对单体电池极组限位固定的方法是在电池正负极盖板与电池极组间增加支撑绝缘结构。通常为方便极组入壳，并预留极组在全生命周期膨胀后增加的厚度，需在极组与电池壳体间留出空隙。但随着电池尺寸及重量的增加，常规限位设计已无法满足电池极片和电池极组的固定。在生产、使用过程中因不当搬运，震动，轴向加速度等产生的作用力，造成极组在电池壳体内窜动，导致电池极耳的联动拉扯或撞击，造成内部短路、极耳撕裂，进而影响单体电池或系统的安全及使用寿命。

因此，亟需大容量电池来解决上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于：提供一种易于装配，极组在外壳内位置固定，不易发生窜动，且饱液性和散热性较佳，使用安全性较高的大容量电池。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

大容量电池，包括外壳和设置在所述外壳中的极组组件，所述外壳的两端开口，并分别连接有端盖；

所述极组组件包括极组、泡棉和导热板件，所述泡棉包裹在所述极组的外周，所述导热板件压接于所述泡棉的外周，且所述导热板件的两端分别与两个所述端盖限位连接。

作为大容量电池的优选方案，所述导热板件上开设有减重孔，所述泡棉上对应所述减重孔的部分膨胀至填充于所述减重孔中。

作为大容量电池的优选方案，所述导热板件包括两个呈U形的导热板，两个所述导热板分别从所述泡棉的上下面扣接于所述泡棉，或从所述泡棉的相对两侧面扣接于所述泡棉，且两个所述导热板的开口端相对设置。

作为大容量电池的优选方案，每个所述导热板的两端分别弯折延伸设置有限位边，每个所述端盖的内侧设置有限位槽，每个所述限位边伸至对应端的所述端盖上的所述限位槽中。

作为大容量电池的优选方案，所述限位槽呈环形开设于所述端盖上临近于所述端盖的外缘处。

作为大容量电池的优选方案，所述限位边与所述导热板本体的连接处呈弧形。

作为大容量电池的优选方案，所述泡棉与所述极组胶粘连接，和/或所述泡棉与所述导热板件胶粘连接。

作为大容量电池的优选方案，所述泡棉的压缩比范围为45％-55％。

作为大容量电池的优选方案，所述导热板件的表面设置有防护层。

作为大容量电池的优选方案，所述导热板件与所述外壳材质相同。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种大容量电池，该大容量电池包括：外壳和设置在外壳中的极组组件，在极组的外周包裹泡棉，并在泡棉的外周压接导热板件。在泡棉的压缩和膨胀性能作用下，使得极组组件能顺利装入外壳，且在极组组件装入外壳后与外壳内壁贴合，使得该大容量电池易于装配及极组组件在外壳中的稳定性较佳。在上述结构下，泡棉由于其固有特性能储存电解液，有利于提高大容量电池使用寿命，且还能为电解液的爬升提供通道，从而降低大容量电池浸润难度。同时，还通过导热板件的两端与端盖限位连接，使得极组组件与外壳之间相对固定，避免大容量电池在运输或使用过程中导热板件在外壳内发生窜动，使得该大容量电池的一体性和使用安全性较佳。导热板件结构可靠，具有良好的承力性能，为极组组件提供了良好的支撑作用，且具有较佳的散热性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的大容量电池的爆炸图(导热板从泡棉的两侧面扣接)；

图2是本实用新型另一个实施例提供的大容量电池的爆炸图(导热板从泡棉的上下面扣接)；

图3是本实用新型实施例提供的大容量电池的结构示意图；

图4是图3中A部分放大图：

图5是本实用新型实施例提供的大容量电池的俯视图；

图6是图5中B-B视角下的剖视图；

图7是图6中C部分放大图；

图8是本实用新型实施例提供的端盖的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的导热板的结构示意图；

图10是图9中D-D视角下的剖视图；

图11是图10中E部分放大图。

图中：

1、外壳；2、端盖；20、限位槽；

3、极组组件；31、极组；32、泡棉；33、导热板件；331、导热板；330、减重孔；34、限位边；

4、终止胶带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图11所示，本实施例提供一种大容量电池，该大容量电池包括外壳1和极组组件3，外壳1的两端开口，分别连接有端盖2，极组组件3设置在外壳1中，极组组件3包括极组31、泡棉32和导热板件33，极组31由隔膜、负极片、隔膜和正极片交替层叠或卷绕形成，泡棉32包裹在极组31的外周，优选地，泡棉32通过胶粘与极组31连接，例如：在泡棉32与极组31的接触面涂刷PVDF(vinylidene fluoride，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物)或SBR(纳米复合丁苯橡胶)提高泡棉32与极组31的连接稳定性，从而提高大容量电池的使用安全性。导热板件33压接在泡棉32的外周，且导热板件33的两端分别与两个端盖2限位连接。优选地，导热板件33与泡棉32也通过胶粘连接，例如泡棉32与导热板件33的接触面涂刷PVDF或SBR，提高泡棉32与导热板件33的连接稳定性，从而提高大容量电池的使用安全性。

本实施例提供的大容量电池通过在极组31的外周包裹泡棉32，并在泡棉32的外周压接导热板件33，在泡棉32的压缩和膨胀性能作用下，使得极组组件3能顺利装入外壳1，且在极组组件3装入外壳1后与外壳1内壁贴合，使得该大容量电池易于装配以及极组组件3在外壳1中的稳定性较佳。在上述结构下，泡棉32由于其固有特性能储存电解液，有利于提高大容量电池使用寿命，且还能为电解液的爬升提供通道，从而降低大容量电池浸润难度。同时，还通过导热板件33的两端与端盖2限位连接，使得极组组件3与外壳1之间相对固定，避免大容量电池在运输或使用过程中导热板件33在外壳1内发生窜动，使得该大容量电池的一体性和使用安全性较佳。导热板件33结构可靠，具有良好的承力性能，为极组组件3提供了良好的支撑作用，且具有较佳的散热性。

在本实施例中，泡棉32的压缩比范围为45％-55％，例如泡棉32的压缩比为45％、48％、50％、52％等，具体根据实际需求设置。

进一步地，如图1和图2所示，导热板件33包括两个呈U形的导热板331，两个导热板331分别从泡棉32的上下面扣接于泡棉32，或从泡棉32的相对两侧面扣接于泡棉32，且两个导热板331的开口端相对设置。U形的导热板331便于导热板件33与泡棉32装配，即便于导热板331与泡棉32扣接两个导热板331均相对扣接泡棉32外周后对泡棉32形成包围保护作用，并能对泡棉32均匀施压使得极组组件3能顺利装入外壳1中。具体地，两个导热板331扣接在泡棉32外后，并按设计压力对其施压后在两个导热板331的对应开口端贴设终止胶带4固定，同时极组组件3按照设计参数同步推进装入外壳1中，最后装配并焊接端盖2。

优选地，如图3和图4所示，每个导热板331上开设有减重孔330，既能减轻导热板件33的重量，从而减轻大容量电池的重量，且泡棉32对应减重孔330的部分能膨胀填充至减重孔330中，进一步提高泡棉32和导热板331的位置固定稳定性，泡棉32和导热板331不易发生相对位移。更为优选地，每个导热板331上均匀间隔开设有多个减重孔330，减轻导热板331的重量，且使得导热板331受力均匀，并能提高散热均匀性。

具体地，如图5至图11所示，每个导热板331的两端分别弯折延伸设置有限位边34，每个端盖2的内侧设置有限位槽20，每个限位边34伸至对应端的端盖2上的限位槽20中。通过限位边34与限位槽20配合，使得极组组件3装入外壳1后，极组组件3与外壳1不易发生相对位移，提高该大容量电池的使用安全性。同时，弯折的限位边34对极组组件3入壳起到了导向作用，便于极组组件3快速入壳。其中，导热板331与外壳1的材质相同，保证散热效率，当然，在其它实施例中，导热板331的材质也可以是其它，具有良好的散热性能即可。

优选地，限位边34与导热板331的本体的连接处呈弧形，避免极组组件3装入外壳1时与外壳1发生剐蹭。

更为优选地，导热板331的外表设置有防护层，避免极组组件3入壳时与外壳1内壁发生摩擦剐蹭导致外壳1或导热板331损伤。示例性地，在导热板331的外表涂设防划涂层或保护贴膜，具体根据实际需求设置。

更具体地，如图8和图11所示，限位槽20呈环形开设于端盖2上临近于端盖2的外缘处。呈环形设置的限位槽20使得U形的导热板331端部的限位边34能全部容纳于限位槽20中，提高极组组件3与外壳1的限位可靠性。即U形的导热板331端部的横壁和两侧壁均弯折延伸形成限位边34，限位边34呈类U形，并在装配端盖2时与环形限位槽20配合卡接。在上述结构下，导热板331与两端的端盖2的限位槽20配合后位置较为稳定，在大容量电池的长度和宽度方向上均不易发生位置偏移。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.大容量电池，其特征在于：包括外壳(1)和设置在所述外壳(1)中的极组组件(3)，所述外壳(1)的两端开口，分别连接端盖(2)；

所述极组组件(3)包括极组(31)、泡棉(32)和导热板件(33)，其中所述泡棉(32)包裹在所述极组(31)的外周，所述导热板件(33)压接于所述泡棉(32)的外周，且所述导热板件(33)的两端分别与两个所述端盖(2)限位连接。

2.根据权利要求1所述大容量电池，其特征在于：所述导热板件(33)上开设有减重孔(330)，所述泡棉(32)上对应所述减重孔(330)部分膨胀至填充于所述减重孔(330)中。

3.根据权利要求1所述大容量电池，其特征在于：所述导热板件(33)由两个呈U形导热板(331)构成，两个所述导热板(331)分别从所述泡棉(32)的上下面扣接于所述泡棉(32)，或从所述泡棉(32)的相对两侧面扣接于所述泡棉(32)，且两个所述导热板(331)的开口端是相对设置。

4.根据权利要求3所述大容量电池，其特征在于：每个所述导热板(331)的两端分别弯折延伸设置有限位边(34)，每个所述端盖(2)的内侧设置有限位槽(20)，每个所述限位边(34)伸至对应端的所述端盖(2)上的所述限位槽(20)中。

5.根据权利要求4所述大容量电池，其特征在于：所述限位槽(20)呈环形并开设于所述端盖(2)上临近于端盖(2)的外缘处。

6.根据权利要求4所述的大容量电池，其特征在于：所述限位边(34)与所述导热板(331)的本体的连接处呈弧形。

7.根据权利要求1-6任一项所述大容量电池，其特征在于：所述泡棉(32)与所述极组(31)胶粘连接，和/或所述泡棉(32)与所述导热板件(33)胶粘连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述大容量电池，其特征在于：所述泡棉(32)的压缩比范围为45％-55％。

9.根据权利要求1-6任一项所述大容量电池，其特征在于：在所述导热板件(33)表面设有防护层。

10.根据权利要求1-6任一项所述大容量电池，其特征在于：所述导热板件(33)与所述外壳(1)材质相同。