CN220544185U - 一种大容量电池盖板结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种大容量电池盖板结构，包括顶盖片、正极柱组件、负极柱组件、下塑胶片、正极连接片、负极连接片和连接片注塑胶；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述正极柱组件和所述负极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端；所述连接片注塑胶抵接于所述下塑胶片远离所述顶盖片的侧面上；所述连接片注塑胶套设于所述正极连接片与所述负极连接片外，且所述正极连接片与所述负极连接片之间设置有间隙；所述正极连接片与所述正极柱组件连接，所述负极连接片与所述负极柱组件连接；所述正极柱组件和所述负极柱组件为椭圆极柱结构或长方形极柱结构。采用本申请结构的极柱过流面积大、电芯内阻低，同时有效降低了极柱的焊接难度，使得电流和热量分布均匀。

Description

一种大容量电池盖板结构

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种大容量电池盖板结构。

背景技术

目前，新能源中的水电、风电、光伏发电都明显受到外部自然环境的制约，具有不确定性、间歇性以及不可控性的特点，波动最大幅度可达装机容量的80％，且呈现出反调峰特性，并带来了显著的弃电问题。新能源高峰错位带来高峰时段电力供应能力不足、低谷时弃电量持续增长的问题将愈发突出，这也使得储能技术将在未来的电力供应系统中占据更为突出的位置，成为电源调峰、削峰填谷的重要手段。

相较于传统调频，储能系统响应速率和调节速率快、调节精度高，具有更强的综合调频能力，这意味着在大规模高比例新能源及大容量直流接入后，面对新体系发电瞬时波动的情况，储能系统能够使电网具有更强的灵活调节能力和安全稳定水平。

更大容量单体电芯能够精简电芯到簇、和簇到系统层级的零部件。大容量300AH以上储能电池可以减少电芯数量、简化Pack零部件数量，提升生产效率。此外，通过簇级别尺寸优化，可提高集装箱的电量。300AH以上大容量单体电芯，1C充放电过程中的电流达300AH～600AH，极柱链接片过流差，传统极柱和链接片方案焊接难度大，易虚焊，且热量分布不均匀容易影响电芯的循环寿命。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种大容量电池盖板结构，旨在解决现有大容量单体电芯极柱连接片过流差，传统极柱和连接片方案焊接难度大、易虚焊，且热量分布不均匀容易影响电芯的循环寿命等问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种大容量电池盖板结构，适用于壳体电池，包括顶盖片、正极柱组件、负极柱组件、下塑胶片、正极连接片、负极连接片和连接片注塑胶；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述正极柱组件和所述负极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端；所述连接片注塑胶抵接于所述下塑胶片远离所述顶盖片的侧面上；所述连接片注塑胶套设于所述正极连接片与所述负极连接片外，且所述正极连接片与所述负极连接片之间设置有间隙；

所述正极连接片与所述正极柱组件连接，所述负极连接片与所述负极柱组件连接；所述正极柱组件和所述负极柱组件为椭圆极柱结构或长方形极柱结构。

作为优选的实施方式，所述顶盖片的两端分别设置有椭圆正极柱孔和椭圆负极柱孔，所述正极柱组件设置于所述椭圆正极柱孔内，且所述正极柱组件与所述椭圆正极柱孔相适配设置；所述负极柱组件设置于所述椭圆负极柱孔内，且所述负极柱组件与所述椭圆负极柱孔相适配设置。

作为优选的实施方式，所述正极柱组件包括正极上塑胶、正极上支撑环、正极绝缘垫片、正极柱和正极密封圈，所述正极密封圈设置于所述椭圆正极柱孔内，所述正极柱设置于所述正极密封圈上，所述正极绝缘垫片套设于所述正极柱的底端，所述正极上支撑环设置于所述正极绝缘垫片上，所述正极上塑胶设置于所述正极上支撑环上，且所述正极上塑胶分别与所述正极柱、所述顶盖片相抵接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片上设置有正极柱连接部，所述正极柱连接部与所述正极柱连接。

作为优选的实施方式，所述负极柱组件包括负极上塑胶、负极上支撑环、负极绝缘垫片、负极柱和负极密封圈，所述负极密封圈设置于所述椭圆负极柱孔内，所述负极柱设置于所述负极密封圈上，所述负极绝缘垫片套设于所述负极柱的底端，所述负极上支撑环设置于所述负极绝缘垫片上，所述负极上塑胶设置于所述负极上支撑环上，且所述负极上塑胶分别与所述负极柱、所述顶盖片相抵接。

作为优选的实施方式，所述负极连接片上设置有负极柱连接部，所述负极柱连接部与所述负极柱连接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片靠近所述负极连接片的一端与所述负极连接片的一端呈叠放设置。

作为优选的实施方式，所述正极连接片上设置有多个用于连接正极耳的正极耳连接部，且所述正极耳连接部与所述正极耳相适配设置；所述负极连接片上设置有多个用于连接负极耳的负极耳连接部，且所述负极耳连接部与所述负极耳相适配设置。

作为优选的实施方式，多个所述正极耳连接部对称设置于所述正极连接片的侧面上；多个所述负极耳连接部对称设置于所述负极连接片的侧面上。

作为优选的实施方式，所述正极耳连接部通过弧部固定于所述正极连接片的侧面上。

作为优选的实施方式，所述正极连接片和所述负极连接片上均设置有相互独立的注液避让孔和防爆阀出气避让孔。

作为优选的实施方式，所述壳体电池为方形壳体电池；所述方形壳体电池的单体容量＞300AH；所述方形壳体电池为锂离子电池或者钠离子电池。

本申请通过采用椭圆极柱结构或长方形极柱结构，并将正负极连接片设置为多个极耳连接部的多极耳连接片，使得采用本申请结构的极柱过流面积大、电芯内阻低，同时有效降低了极柱的焊接难度，使得电流和热量分布均匀，同时解决了大容量电池化成和分容柜生产瓶颈问题(化成分容柜需要用到接触式探针，目前行业内成熟方案接触式探针的过流能力在280A下，不能够满足300AH以上电池的分容和化成设备需求，通过本申请结构可以采取多个接触探针并联的方式实现批量生产工艺)。本申请结构简单，能够有效解决大容量电池新结构零部件多、结构连接复杂的问题，特别适合用于大容量电芯电池结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的大容量电池盖板结构的整体结构示意图；

图2为图1的大容量电池盖板结构的爆炸结构示意图；

图3为图1的大容量电池盖板结构的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，电池PACK成组时，单体大容量300Ah以上电芯需要过流300-600AH电流时，连接片的厚度超过两个毫米，对于激光焊接机功率要求较大，焊接稳定性差。基于此，本申请实施例提供一种大容量电池盖板结构。本申请结构在满足过流面积的同时，可以使用更薄的连接片，且焊接稳定性好，同时有较好的“集肤效应”提升连接片的过流能力。

在本申请实施例中，以所述正极柱组件和所述负极柱组件为椭圆极柱结构对本申请结构进行详细说明。可以理解的是，在其他实施例中，根据实际使用的需要，所述正极柱组件和所述负极柱组件也可以为长方形极柱结构。

具体的，如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种大容量电池盖板结构，适用于壳体电池，包括顶盖片10、正极柱组件20、负极柱组件30、下塑胶片40、正极连接片50、负极连接片60和连接片注塑胶70；所述顶盖片10抵接于所述下塑胶片40上；所述正极柱组件20和所述负极柱组件30分别设置于所述顶盖片10的两端；所述连接片注塑胶70抵接于所述下塑胶片40远离所述顶盖片10的侧面上；所述连接片注塑胶70套设于所述正极连接片50与所述负极连接片60外，且所述正极连接片50与所述负极连接片60之间设置有间隙；

所述正极连接片50与所述正极柱组件20连接，所述负极连接片60与所述负极柱组件30连接；所述正极柱组件20和所述负极柱组件30为椭圆极柱结构或长方形极柱结构。

在本申请实施例中，椭圆或长方形极柱结构的过流面积大，能够有效降低电芯的内阻，同时降低焊接难度，使得电流和热量分布均匀。通过设置间隙，并与绝缘涂层协同作用，能够防止因连接片之间发生接触而引发短路的风险。

作为优选的实施方式，所述顶盖片10的两端分别设置有椭圆正极柱孔11和椭圆负极柱孔12，所述正极柱组件20设置于所述椭圆正极柱孔11内，且所述正极柱组件20与所述椭圆正极柱孔11相适配设置；所述负极柱组件30设置于所述椭圆负极柱孔12内，且所述负极柱组件30与所述椭圆负极柱孔12相适配设置。

作为优选的实施方式，所述正极柱组件20包括正极上塑胶21、正极上支撑环22、正极绝缘垫片23、正极柱24和正极密封圈25，所述正极密封圈25设置于所述椭圆正极柱孔11内，所述正极柱24设置于所述正极密封圈25上，所述正极绝缘垫片23套设于所述正极柱24的底端，所述正极上支撑环22设置于所述正极绝缘垫片23上，所述正极上塑胶21设置于所述正极上支撑环22上，且所述正极上塑胶21分别与所述正极柱24、所述顶盖片10相抵接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片50上设置有正极柱连接部51，所述正极柱连接部51与所述正极柱24连接。

作为优选的实施方式，所述负极柱组件30包括负极上塑胶31、负极上支撑环32、负极绝缘垫片33、负极柱34和负极密封圈35，所述负极密封圈35设置于所述椭圆负极柱孔12内，所述负极柱34设置于所述负极密封圈35上，所述负极绝缘垫片33套设于所述负极柱34的底端，所述负极上支撑环32设置于所述负极绝缘垫片33上，所述负极上塑胶31设置于所述负极上支撑环32上，且所述负极上塑胶31分别与所述负极柱34、所述顶盖片10相抵接。

作为优选的实施方式，所述负极连接片60上设置有负极柱连接部61，所述负极柱连接部61与所述负极柱34连接。

在本申请实施例中，下塑胶片40和连接片注塑胶70的两端分别设置有与正极柱孔对应的孔洞、与负极柱孔对应的孔洞，这样使得正极柱连接部和负极柱连接部能够穿过相应孔洞与正极柱、负极柱连接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片50靠近所述负极连接片60的一端与所述负极连接片60的一端呈叠放设置。

作为优选的实施方式，所述正极连接片50上设置有多个用于连接正极耳(图中未标识)的正极耳连接部52，且所述正极耳连接部52与所述正极耳相适配设置(即极耳连接部的设置大小、形状均与极耳的设置大小、形状相适配。)；所述负极连接片60上设置有多个用于连接负极耳(图中未标记)的负极耳连接部62，且所述负极耳连接部62与所述负极耳相适配设置。本申请通过在连接片上设置多个极耳连接部，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。

作为优选的实施方式，多个所述正极耳连接部52对称设置于所述正极连接片50的侧面上；多个所述负极耳连接部62对称设置于所述负极连接片60的侧面上。

作为优选的实施方式，所述正极耳连接部52通过弧部521固定于所述正极连接片50的侧面上。这样设置，便于正负连接片的安装和固定。

在本申请实施例中，所述弧部相对于正极连接片的倾斜角度可以根据实际需要进行设置，一般为45°～90°。这样，便于正负连接片的安装和固定，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。

作为优选的实施方式，所述正极连接片50和所述负极连接片60上均设置有相互独立的注液避让孔(图中未标记)和防爆阀出气避让孔(图中未标记)。

在本申请实施例中，正极柱组件20与负极柱组件30之间还设置有防爆阀结构80。

作为优选的实施方式，所述壳体电池为方形壳体电池；所述方形壳体电池的单体容量＞300AH；所述方形壳体电池为锂离子电池或者钠离子电池。具体的，在本实施例中，所述电池结构为锂离子电池结构。

本申请通过采用椭圆极柱结构或长方形极柱结构，并将正负极连接片设置为多个极耳连接部的多极耳连接片，使得采用本申请结构的极柱过流面积大、电芯内阻低，同时有效降低了极柱的焊接难度，使得电流和热量分布均匀，同时解决了大容量电池化成和分容柜生产瓶颈问题(化成分容柜需要用到接触式探针，目前行业内成熟方案接触式探针的过流能力在280A下，不能够满足300AH以上电池的分容和化成设备需求，通过本申请结构可以采取多个接触探针并联的方式实现批量生产工艺)。本申请结构简单，能够有效解决大容量电池新结构零部件多、结构连接复杂的问题，特别适合用于大容量电芯电池结构。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大容量电池盖板结构，其特征在于，适用于壳体电池，包括顶盖片、正极柱组件、负极柱组件、下塑胶片、正极连接片、负极连接片和连接片注塑胶；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述正极柱组件和所述负极柱组件分别设置于所述顶盖片的两端；所述连接片注塑胶抵接于所述下塑胶片远离所述顶盖片的侧面上；所述连接片注塑胶套设于所述正极连接片与所述负极连接片外，且所述正极连接片与所述负极连接片之间设置有间隙；

所述正极连接片与所述正极柱组件连接，所述负极连接片与所述负极柱组件连接；所述正极柱组件和所述负极柱组件为椭圆极柱结构或长方形极柱结构。

2.根据权利要求1所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述顶盖片的两端分别设置有椭圆正极柱孔和椭圆负极柱孔，所述正极柱组件设置于所述椭圆正极柱孔内，且所述正极柱组件与所述椭圆正极柱孔相适配设置；所述负极柱组件设置于所述椭圆负极柱孔内，且所述负极柱组件与所述椭圆负极柱孔相适配设置。

3.根据权利要求2所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述正极柱组件包括正极上塑胶、正极上支撑环、正极绝缘垫片、正极柱和正极密封圈，所述正极密封圈设置于所述椭圆正极柱孔内，所述正极柱设置于所述正极密封圈上，所述正极绝缘垫片套设于所述正极柱的底端，所述正极上支撑环设置于所述正极绝缘垫片上，所述正极上塑胶设置于所述正极上支撑环上，且所述正极上塑胶分别与所述正极柱、所述顶盖片相抵接。

4.根据权利要求3所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述正极连接片上设置有正极柱连接部，所述正极柱连接部与所述正极柱连接。

5.根据权利要求2所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述负极柱组件包括负极上塑胶、负极上支撑环、负极绝缘垫片、负极柱和负极密封圈，所述负极密封圈设置于所述椭圆负极柱孔内，所述负极柱设置于所述负极密封圈上，所述负极绝缘垫片套设于所述负极柱的底端，所述负极上支撑环设置于所述负极绝缘垫片上，所述负极上塑胶设置于所述负极上支撑环上，且所述负极上塑胶分别与所述负极柱、所述顶盖片相抵接。

6.根据权利要求5所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述负极连接片上设置有负极柱连接部，所述负极柱连接部与所述负极柱连接。

7.根据权利要求1所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述正极连接片靠近所述负极连接片的一端与所述负极连接片的一端呈叠放设置。

8.根据权利要求1所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述正极连接片上设置有多个用于连接正极耳的正极耳连接部，且所述正极耳连接部与所述正极耳相适配设置；所述负极连接片上设置有多个用于连接负极耳的负极耳连接部，且所述负极耳连接部与所述负极耳相适配设置。

9.根据权利要求8所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，多个所述正极耳连接部对称设置于所述正极连接片的侧面上；多个所述负极耳连接部对称设置于所述负极连接片的侧面上；

所述正极耳连接部通过弧部固定于所述正极连接片的侧面上。

10.根据权利要求1所述的大容量电池盖板结构，其特征在于，所述正极连接片和所述负极连接片上均设置有相互独立的注液避让孔和防爆阀出气避让孔；

所述壳体电池为方形壳体电池；所述方形壳体电池的单体容量＞300AH；所述方形壳体电池为锂离子电池或者钠离子电池。