CN220774536U - 一种大容量电池 - Google Patents

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陈孟奇
张三学
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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共享管路组件难以组装的问题。包括外壳及多个单体电池,多个单体电池依次并联,排布在外壳内腔;外壳包括两端为敞口端的筒体以及两个端板组件;筒体底部设有电解液共享腔室,电解液共享腔室与各个单体电池内腔电解液区连通;筒体顶部设有气体腔室,气体腔室覆盖各个单体电池顶部气体口;筒体顶部开设能够使各个单体电池极柱伸出的极柱避让孔;两个端板组件分别固定在筒体的两个敞口端。本实用新型电解液共享腔室无需插接,在单体电池排布方向,无需考虑插接同轴问题,对加工精度以及装配精度要求较低;同时无需专用工装,装配过程较为简单,可实现批量化生产。

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。
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)。
中国专利CN 219144456 U,公开一种大容量电池,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,以使电池组中所有单体电池均处于一个电解液体系下。该电池组通过共享管路组件能够加强电池组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电池组补充电解液,延长电池组的使用寿命,同时提高电池组的使用安全性。
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开孔相通。
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。
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共享管路组件难以组装的问题。
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:包括外壳及多个单体电池,多个单体电池依次并联,排布在外壳内腔;各个单体电池内腔包括电解液区和气体区;
外壳包括两端为敞口端的筒体以及两个端板组件;
筒体底部设有电解液共享腔室,电解液共享腔室与各个单体电池内腔电解液区连通;
筒体顶部设有气体腔室,气体腔室覆盖各个单体电池顶部气体口;
筒体顶部开设能够使各个单体电池极柱伸出的极柱避让孔;各个单体电池极柱伸出极柱避让孔且极柱避让孔对应的筒体区域与单体电池壳体固定密封;
两个端板组件分别固定在筒体的两个敞口端,用于密封大容量电池的气体腔室敞口端、电解液共享腔室敞口端以及筒体敞口端;
至少一个端板组件包括端板本体与泄爆机构;
端板本体上设有气体通道,且端板本体上开设有第一通孔;气体通道进气端与大容量电池的气体腔室连通,出气端与第一通孔连通;泄爆机构密封固定在第一通孔处。
上述电解液共享腔室可以采用多种不同的结构形式,为了便于加工,将筒体底部向远离筒体顶部的方向凸起形成的第一通道,作为电解液共享腔室。
进一步地,为了提高该大容量电池的散热性能,在位于第一通道两侧的筒体底部外表面区域设有散热翅片。
在实际使用过程中发现,上述大容量电池单独作为储能设备使用时,底部支撑面(电解液共享腔室外底面)在y方向(筒体宽度方向)上的尺寸较小,作为支撑面时稳定性较差,且强度也不理想;另外,基于上述大容量电池组装储能设备时,一般利用筒体底部位于电解液共享腔室两侧的区域作为支撑面,且在支撑面与储能箱体支撑架之间需要增设绝缘垫,或者需要对支撑面做绝缘处理;使得基于此类大容量电池组装储能设备的过程较为复杂。基于此,本实用新型在筒体底部增设固定机构;固定机构包括两个沿筒体长度方向延伸,且分别固定设置在筒体底部外、电解液共享腔室两侧的支撑块;支撑块内、沿支撑块长度方向开设用于固定支撑杆的第一孔。
为了可以长期且有效的对大容量电池进行支撑,第一孔为贯穿支撑块的通孔。
进一步地,筒体与支撑块为一体件,可以采用铝挤压工艺一体成型。
相对于直接在筒体上固定支撑杆的方案,本实用新型通过一体成型具有第一孔的支撑块,在第一孔内固定支撑杆,支撑结构强度较好,使用寿命长,尤其针对第一孔为通孔的结构,支撑杆与筒体的接触面积最大,支撑强度最好。且一体件相对于分体件的结构稳定性也较高,加工也较为方便。
如果筒体与支撑块为分体件,那么相对于本实用新型,首先,支撑块与筒体主体的连接强度较弱,在使用较长时间后,支撑块容易与筒体主体分离;其次,如果采用常规的焊接或者螺钉连接的方式将支撑块与筒体主体连接,连接部位的密封性无法保证,当此类筒体应用于大容量电池时,会导致筒体内部电解液泄露,或外界空气进入筒体内部,使得大容量电池失效。
进一步地,上述大容量电池,还包括套设在第一孔内的绝缘套筒以及套设在绝缘套筒内的支撑杆。
上述气体腔室也可以采取多种结构形式,为了便于加工,将筒体顶部向远离筒体底部的方向凸起形成第二通道,作为气体腔室。
进一步地,为了提高端板组件的强度,第一通孔与大容量电池电解液共享腔室贯通。
进一步地,上述端板本体包括第一子端板、第二子端板和第三子端板;
第一子端板用于密封大容量电池的气体腔室敞口端;
第二子端板用于密封大容量电池的电解液共享腔室敞口端;
第三子端板位于第一子端板和第二子端板之间并与第一子端板和第二子端板连接,第三子端板用于密封大容量电池筒体敞口端。
进一步地,上述气体通道为开设在第三子端板内表面的凹槽。
进一步地,气体通道还可以通过增设两块第四子端板构建,两个第四子端板固定在第三子端板内表面,两个第四子端板之间具有间隙,上述间隙作为气体通道。
进一步地,端板本体还包括第五子端板,上述第五子端板固定在两个第四子端板的内表面。
进一步地,为了增大气体通道的过流面积,本实用新型还提供另一种结构的端板本体,上述端板本体包括第一端板和第二端板;第二端板与位于筒体内最外侧的单体电池紧贴;
上述第一通孔开设在第一端板上,第一端板用于与固定在第一通孔处的泄爆机构配合,密封大容量电池的气体腔室敞口端、电解液共享腔室敞口端以及筒体敞口端;
上述第二端板与第一端板相互平行且二者之间具有间隙,上述间隙作为气体通道。
进一步地,上述第二端板与第一端板固定连接。
进一步地,为了便于操作的同时提高第二端板与第一端板的连接强度,上述第二端板与第一端板通过螺钉固定连接。
进一步地,上述端板本体还包括位于第二端板与第一端板之间的垫片,螺钉头部依次穿过第二端板、垫片与第一端板连接。
进一步地,上述端板本体还包括紧贴于第二端板内表面的第三端板。
进一步地,上述第一端板对应于大容量电池气体腔室的区域上还开设有第三通孔,第三通孔处设置有密封片。
本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型将多个单体电池置于底部具有电解液共享腔室的一个外壳内部,利用该电解液共享腔室和位于外壳内的各个单体电池内腔贯通,使得各单体电池电解液共享来保障各单体电池的一致性,即,将各单体电池的电解液腔连通,使所有单体电池的电解液处于同一体系下,减少了各单体电池电解液之间的差异,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。
本实用新型电解液共享腔室无需插接,在单体电池排布方向,无需考虑插接同轴问题,对加工精度以及装配精度要求较低;同时无需专用工装,装配过程较为简单,大大降低了此类具有共享体系大容量电池的加工难度及加工成本,可实现批量化生产;
本实用新型在第二盖板上设置气体腔室,各个单体电池内腔的气体区与气体腔室贯通,进而使得各单体电池气路连通,所有单体电池的气体处于同一环境下,达到气体平衡,减少了各单体电池之间的差异,提升了各单体电池之间的一致性,从进一步提升了大容量电池的循环寿命。
本实用新型气体腔室也可以直接覆盖各个单体电池顶部泄爆部,作为泄爆管,在任意单体电池内腔压力过大时,内腔气体或热失控烟气冲破各个单体电池上的泄爆部进入气体腔室,从气体腔室排出;因每个单体电池均具有泄爆部,且泄爆部位于各个单体电池的气体区,热失控烟气冲破泄爆部,进入泄爆管,憋压时间较短,具有较高的安全性。
本实用新型各个单体电池极柱伸出外壳顶部,相对于极柱位于外壳内部的结构,极柱散热效果较好;另外,当极柱伸出外壳后,若电池温度过高,还便于后期利用换热设备将极柱的热量及时导出,可以确保此类大容量电池运行在最佳温度;
本实用新型通过将泄爆机构固定至面积较大的电解液共享腔室敞口端或气体腔室敞口端与电解液共享腔室敞口端之间的端板区域,使得泄爆机构便于安装且具有高的密封可靠性,当将端板密封固定在筒体敞口端时,利用泄爆机构对第一通孔进行密封;气体通道的进气口和气体腔室连通,气体通道的出气口通过第一通孔和泄爆机构连通。
2、本实用新型在筒体底部设有第一通道作为电解液共享腔室,利用该第一通道和位于外壳内的各个单体电池内腔的电解液区贯通。相对于采用中空管段作为电解液共享腔室的结构,无需额外开设通孔,第一通道通过第二通孔直接和各个单体电池内腔的电解液区贯通,结构及加工较为简单。
3、第一通道和筒体可以为一体件,如可以采用铝挤压工艺将筒体底部向远离筒体顶部的方向凸起形成第一通道,还可以通过一体成型支撑筋形成第一通道,便于加工的同时具有较低的加工成本。
4、本实用新型在筒体底部设散热翅片,来提高大容量电池的散热性能。
5、本实用新型在筒体底部增设固定机构,增大筒体底部支撑面在y方向(筒体宽度方向)的尺寸,使得大容量电池能够平稳放置;同时,在固定机构开设用于固定支撑杆的第一孔,通过将支撑杆插入第一孔,使支撑杆与筒体固定,并使得支撑杆的两端延伸出筒体的端面,将延伸端作为与储能箱体的支撑架固定的支撑部,基于此类大容量电池组装成储能设备时,只需要将延伸端与储能箱体的支撑架固定即可,操作简单方便。
6、本实用新型将第一孔设置为通孔,可以大大提高支撑杆与筒体的接触面积,进而提高支撑杆对具有此类筒体的大容量电池的支撑强度、支撑稳定性及支撑的持久能力。
7、本实用新型采用铝挤压工艺一体成型具有支撑块的筒体,相对于筒体与支撑块的分体结构,加工过程简单,且支撑块与筒体底部的连接可靠性高,结构密封性以及稳定性较好。
8、本实用新型第一通孔与大容量电池电解液共享腔室贯通,此种情况下,第一通孔还作为开包装置的操作口,还可以作为注液口,相比于在端板分别开设第一通孔、开包装置的操作口或注液口,端板的整体结构强度较高,且结构简单,便于加工。
9、本实用新型气体通道可以为直接开设在端板上的凹槽,还可以采用两个第四子端板进行构建,同时还可以通过调整第四子端板沿x方向的尺寸,在x方向上,夹紧所有单体电池,提高各个单体电池在外壳内腔的稳定性,还可以防止各个单体电池鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现。
10、本实用新型还可以引入第五子端板,通过增设第五子端板,第一方面,可以补偿两块第四子端板在x方向上的尺寸误差,提高整个端板在yz平面的平整度;第二方面,可以通过调整第五子端板沿x方向的尺寸,在x方向上,夹紧所有单体电池,提高各个单体电池在外壳内腔的稳定性,还可以防止各个单体电池鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现;第三方面,利用该第五端板可以隔离最外侧单体电池直接与气体通道内的热失控烟气接触,避免热失控烟气对最外侧单体电池的影响;第四方面,相对于凹槽的结构形式,该气体通道相对密闭,可降低热失控烟气在外壳内弥散的可能性,具有较好的热失控烟气排放效果。
11、本实用新型直接将第一端板和第二端板之间的间隙作为气体通道,使得气体通道具有较大的过流面积,大容量电池具有较高的安全性能。
12、本实用新型还可以引入第三端板,通过增设第三端板,第一方面,可以通过调整第三端板沿x方向的尺寸,在x方向上,夹紧所有单体电池,提高各个单体电池在外壳内腔的稳定性,还可以防止各个单体电池鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现;第二方面,利用该第三端板可以进一步减小气体通道内热失控烟气对最外侧单体电池的影响。
附图说明
图1为背景技术中大容量电池结构示意图;
图2为实施例1中去除外壳后的大容量电池结构示意图;
图3为实施例1中大容量电池结构示意图;
图4为实施例1中一种筒体的结构示意图;
图5为实施例1中另一种筒体的结构示意图;
图6为实施例1中增设支撑杆的筒体结构示意图;
图7为实施例1中端板本体的结构示意图;
图8为实施例1中端板本体另一视角的结构示意图;
图9为实施例1中具有台阶结构的端板本体的结构示意图;
图10为实施例2中具有第四子端板的端板本体爆炸结构示意图;
图11为实施例2中具有第四子端板的端板本体结构示意图;
图12为实施例2中增设第五子端板后端板本体的爆炸结构示意图;
图13为实施例2中增设第五子端板后端板本体的结构示意图;
图14为实施例3中端板本体结构示意图;
图15为实施例3中端板本体另一视角结构示意图;
图16为实施例3中增设垫片后端板本体的结构示意图;
图17为实施例3中增设垫片后端板本体的爆炸结构示意图;
图18为实施例3中增设第三端板后端板本体的结构示意图;
图19为实施例3中增设第三端板后端板本体的另一视角结构示意图;
图20为实施例3中增设第三端板后端板本体的爆炸结构示意图;
图21为实施例4中筒体结构示意图;
图22为实施例4中端板本体的结构示意图;
图23为实施例5中端板本体的结构示意图;
图中附图标记为:01、子管路;02、中间连接管;03、下盖板;
1、单体电池;2、筒体;21、筒体底部;22、筒体顶部;3、端板组件;31、第一子端板;32、第二子端板;33、第三子端板;331、第三子端板内表面;34、第四子端板;35、第五子端板;36、第一通孔;5、电解液共享腔室;6、气体腔室;7、极柱避让孔;8、散热翅片;9、支撑块;10、第一孔;11、绝缘套筒;12、支撑杆;13、泄爆机构;14、第一端板;15、第二端板;16、气体通道;17、垫片;18、第三端板;19、第三通孔;20、第一支撑筋;23、第六子端板;24、台阶结构。
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。
在本实用新型的描述中,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、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。
如图2至图8所示,本实用新型提供一种大容量电池,包括外壳及排布在外壳内的多个并联的单体电池1;此处所述的单体电池1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1内腔包括电解液区和气体区。
在外壳底部设有电解液共享腔室5,电解液共享腔室5与各个单体电池1内腔的电解液区连通。
在外壳顶部设有气体腔室6,气体腔室6覆盖大容量电池中各个单体电池1顶部气体口。需要说明的是,此处气体口包括以下两种含义:
1)气体口为直接开设在单体电池1上盖板、并贯通单体电池1内腔的通孔;
此时气体腔室6内腔通过该气体口与各个单体电池1内腔气体区连通,气体腔室6作为各单体电池1的气体共享腔室,基于气体腔室6可以将各个单体电池1的气体区连通,达到气体平衡,使得各单体电池1气体共享来保障各单体电池1的一致性,一定程度上提升了大容量电池的循环寿命;当任一单体电池1发生热失控时,该单体电池1内腔的烟气进入气体腔室6,通过气体腔室6排出,提高该大容量电池的安全性。
2)气体口为设置在单体电池1上盖板的泄爆口或防爆口,该泄爆口或防爆口处设有泄爆膜;
此时气体腔室6作为泄爆通道使用,当任一单体电池1气体口处的泄爆膜被内腔烟气冲破时,该单体电池1内腔的烟气通过气体腔室6排出,提高该大容量电池的安全性。
上述外壳的结构如下,以矩形外壳为例:
外壳包括U形壳体、第二盖板和两个端板组件3;U形壳体指的是,横截面为U形的壳体,即具有三个连续敞口端的壳体。
电解液共享腔室5设置在U形壳体底部,气体腔室6设置在第二盖板。
此处需要说明的是,上述电解液共享腔室5为电解液容纳腔,其与各个单体电池1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。通过将端板组件3分别密封覆盖在U形壳体两个相对的敞口端(须同时密封电解液共享腔室5和气体腔室6的敞口端),将第二盖板覆盖在U形壳体顶部敞口端,可使得大容量电池中,电解液不与外界环境接触。
第二盖板与U形壳体可以分体设置,也可以为一体结构。将第二盖板与U形壳体连接后的构件称之为筒体2。筒体顶部22即为第二盖板,筒体底部21即为U形壳体底部。
为了改善此类大容量电池的散热性能,在第二盖板上开设能够使各个单体电池1极柱伸出的极柱避让孔7;第二盖板覆盖在U形壳体顶部敞口端,并与该敞口端密封连接;各个单体电池1极柱伸出极柱避让孔7且极柱避让孔7对应的外壳区域与单体电池1壳体固定密封。
两个端板组件3用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端、电解液共享腔室5敞口端以及筒体2敞口端;
至少一个端板组件3包括端板本体,端板本体上设有气体通道16,且端板本体上开设有第一通孔36;
气体通道16进气端用于与大容量电池的气体腔室6连通,出气端与第一通孔36连通。
另一端板组件可以为一块平板,可划为三块区域,第一区域的形状与气体腔室6敞口端形状适配,用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端;第二区域的形状与电解液共享腔室5敞口端形状适配,用于密封电解液共享腔室5敞口端;第三区域的形状与筒体2敞口端形状适配,用于密封筒体2敞口端。
为了便于描述,以下实施例中将外壳长度方向定义为x方向,外壳宽度方向定义为y方向,外壳高度方向定义为z方向。
实施例1
如图2及图3所示,本实施例大容量电池,包括9个并联的单体电池1,其他实施例中数量可根据实际需求进行调整。该单体电池1为方壳电池,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壳体,电芯组件设置在单体电池壳体内。
各个单体电池1的壳体底部开设贯通其内腔的第二通孔;
结合图3和图4,本实施例外壳包括U形壳体、两个端板组件3和第二盖板;其中U形壳体与第二盖板一体设置,形成筒体2。
在筒体底部21设有沿x方向延伸的电解液共享腔室5;
本实施例电解液共享腔室5采用以下结构形式:
如图4所示,在筒体底部21设沿x方向延伸的第一通道,第一通道直接与各个单体电池1第二通孔贯通;可以采用铝挤压工艺,将筒体底部21内表面向远离U形壳体顶部的方向凸起形成第一通道。
为了能够实现有效散热,可以在图3所示大容量电池的筒体底部21外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8,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。
为了能够使此类大容量电池能够平稳放置,如图5所示,可以在图3所示大容量电池的电解液共享腔室5两侧的筒体底部21外部区域分别设有支撑块9,该支撑块9沿x方向延伸。从图中可以看出,在支撑块9上、沿x方向开设第一孔10。相对于图3和图4,图5所示筒体底部21在y方向的尺寸较大,因此,放置时,具有较好的稳定性。
本实施例中,第一孔10为通孔,在x方向上,贯穿支撑块9;可以将长度大于筒体2、截面与第一孔10截面相适配的支撑杆12插入支撑块9的通孔,并确保支撑杆12的两端延伸出筒体2的端面,如图6所示,基于具有此类筒体2的大容量电池组装成储能设备时,支撑杆12的两端可以作为支撑部,与储能箱体的支撑架固定,操作简单方便,同时可以提高此类大容量电池在储能箱体内的稳定性。
本实施例,可采用铝挤压工艺一体成型上述筒体2,采用铝挤压工艺成型的筒体2,在x方向上,支撑块9的尺寸与筒体2尺寸相等,且支撑块9的端面与筒体2端面位于同一平面。为了使得上述筒体2具有较为规整的结构,在y方向上,支撑块9的尺寸与电解液共享腔室5两侧的筒体底部21区域尺寸相等,支撑块9的外底面与电解液共享腔室5的外底面位于同一平面,在z方向上,支撑块9的尺寸与电解液共享腔室5外侧壁尺寸相等,支撑块9的外侧壁与筒体2外侧壁位于同一平面。需要说明的是,上述电解液共享腔室5两侧的筒体底部21区域即为图5中的a区域。
在其他一些实施例中,第一孔10可以为盲孔,优选在支撑块9的两端分别开设沿x方向延伸的盲孔;可以将长度小于筒体2、且截面与第一孔10截面相适配的多根支撑杆12分别插入盲孔,且使得每根支撑杆12的两端延伸出筒体2的端面;同上,支撑杆12的两端可以作为支撑部,与储能箱体的支撑架固定。但是,相对于通孔结构,支撑杆12与大容量电池的接触面积较小,进而使得支撑强度较弱。此类筒体2,可以结合铝挤压工艺和钻孔工艺成型,如可以采用铝挤压工艺成型支撑块9上不开设盲孔的半成品筒体2,之后采用钻孔工艺在支撑块9上开设盲孔。但是相对本实施例的工序较为复杂。
在其他一些实施例中,支撑块9与筒体2也可以为分体件,通过焊接或螺钉连接的方式将支撑块9固定在筒体底部21外表面、电解液共享腔室5的两侧,但是相对于本实施例,加工过程较为复杂,另外,连接部位的密封性无法保证,当此类筒体2应用于大容量电池时,会导致筒体2内部电解液泄露,或外界空气进入筒体2内部,使得大容量电池失效。
本实施例第二盖板的结构可参见图3至图6,在第二盖板上增设气体腔室6,作为气体共享腔室或者泄爆通道。
气体腔室可以采用以下几种结构形式:
1、在筒体顶部外表面固定截面为方形或者圆形的管段;在管壁以及筒体顶部开设有通孔;
2、气体腔室6可以采用铝挤压工艺,直接在第二盖板成型第二通道,其中第二通道向远离筒体底部21的方向凸起。
当第二通道作为气体共享腔室时,需要在各个单体电池1壳体顶部开设贯通单体电池1内腔的第五通孔,第二通道与第五通孔贯通,第二通道通过第五通孔与各个单体电池1内腔的气体区连通。
在第二盖板上位于第二通道的两侧,开设能够使各个单体电池1极柱伸出的极柱避让孔7;各个单体电池1极柱伸出极柱避让孔7后,极柱避让孔7对应的外壳区域与单体电池1壳体固定密封。可以将极柱避让孔7边沿与极柱周边区域的单体电池1壳体焊接实现密封。
若各个单体电池1沿z方向的尺寸不完全相等,部分z方向尺寸较小的单体电池1的壳体与大容量电池外壳可能存在虚焊甚至无法焊接的问题,而难以保证极柱避让孔7与单体电池1壳体密封性。
为了克服此类问题,可以在极柱避让孔7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1在z方向的尺寸差。本实施例中的薄弱部可以为以极柱避让孔7中心为中心点,沿极柱避让孔7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极柱避让孔7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1极柱不能同时完全伸出极柱避让孔7,使得极柱避让孔7对应的外壳区域与单体电池1壳体焊接密封较为困难时,均可采用在极柱避让孔7周边区域增设薄弱部的方案来解决。
也可以在极柱避让孔7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1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1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极柱避让孔7对应的区域。极柱避让孔7对应的区域为外壳外表面上对应任一一个极柱避让孔7的周边区域;或者极柱避让孔7对应的区域为极柱避让孔7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1上用于使极柱和上盖板之间绝缘的零件。
需要说明的是,以上电解液共享腔室5位于yz平面的两端为敞口端,气体腔室6位于yz平面的两端为敞口端。在运行过程中,需要利用端板组件3封堵两端敞口(与yz平面平行的敞口端),避免外部环境对各个单体电池1内腔的电解液造成影响。
如图3所示,本实施例端板组件3固定在由U形壳体和第二盖板构成的筒体2敞口端,密封筒体2敞口端的同时密封气体腔室6和电解液共享腔室5的敞口端。
至少一个端板组件3的结构包括端板本体,如图7所示,为了便于描述,按照不同的密封对象,将端板本体分为三个区域,将三个区域分别定义为第一子端板31、第二子端板32和第三子端板33。
其中第一子端板31的用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端,第一子端板31的形状与气体腔室6敞口端形状相适配,面积可以略大于气体腔室6敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端;面积也可以略小于气体腔室6敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端。
其中第二子端板32的用于密封大容量电池的电解液共享腔室5敞口端,第二子端板32的形状与电解液共享腔室5敞口端形状相适配,面积可以略大于电解液共享腔室5敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端;面积也可以略小于电解液共享腔室5敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端。
其中第三子端板33的用于密封大容量电池的筒体2敞口端,第三子端板33的形状与筒体2敞口端形状相适配,面积可以略大于筒体2敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在筒体2敞口端;面积也可以略小于筒体2敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在筒体2敞口端。
需要说明的是,本实施例第一子端板31、第二子端板32和第三子端板33为一体件,在其他一些实施例中,该可以采用分体结构,但是相对于一体件结构,首先其加工工序较为复杂,其次,因各个子端板需相互连接,各个连接部位属于薄弱部或者易漏点,进而导致整个外壳的密封性较弱。
如果将泄爆机构13固定在气体腔室6敞口端,需要在第一子端板31开设贯通气体腔室6内腔的通孔,将泄爆机构13焊接在通孔周边的第一子端板31区域,因第一子端板31在y方向上尺寸不足,泄爆机构13难以安装。
为了克服上述问题,本实施例在第三子端板33或电解液共享腔室5敞口端对应的端板区域开设第一通孔36,从图7可以看出,第一通孔36部分位于第二子端板32上,另一部分位于第三子端板33上,将泄爆机构13焊接在第一通孔36周边的第二子端板32和第三子端板33部分区域(见图3);同时在端板上增设气体通道16,连通气体腔室6和电解液共享腔室5,当任一单体电池1发生热失控,其内腔烟气从气体口冲出,均会依次经过气体腔室6和气体通道16,冲开泄爆机构13从泄爆机构13排出。可以采用一端设有泄爆膜的中空构件作为泄爆机构13。
本实施例中,因泄爆机构13部分固定在第二子端板32上,另一部分固定在第三子端板33上,在y方向,第二子端板32和第三子端板33的尺寸远远大于第一子端板31,具有足够的泄爆机构13的安装位置。
当第一通孔36位于电解液共享腔室5敞口端对应的端板区域时,第一通孔36还作为开包装置的操作口,开包装置通过该第一通孔36伸入电解液共享腔室5对各个单体电池1进行开包,使得电解液共享腔室5和各个单体电池1内腔的电解液区连通(具体开包时,开包装置通过该第一通孔36伸入电解液共享腔室5,打开密封在各个单体电池下盖板开口处的密封膜即可,具体密封膜可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封膜)。另外,第一通孔36还可以作为注液口,当各个单体电池1内腔电解液区和电解液共享腔室5连通后,可以通过该第一通孔36向各个单体电池1内腔和电解液共享腔室5内再次注入电解液,以保证电解液的连续性。注液完成之后,将泄爆机构13密封焊接在第一通孔36周边的第二子端板32和第三子端板33部分区域。相比于在端板分别开设第一通孔36、开包装置的操作口或注液口,端板的整体结构强度较高,且结构简单,便于加工。
如图8所示,本实施例采用铣削或车削等加工方法直接在第三子端板内表面331上开设凹槽作为气体通道16,从图中可以看出,本实施例气体通道16从第三子端板33顶端沿z方向延伸至第一通孔36,并与第一通孔36贯通,气体通道16的上方端口作为进气口,与气体腔室6连通,气体通道16的下方端口作为出气口,与第一通孔36连通。
本实施例中,在x方向上,第三子端板33的尺寸大于第一子端板31的尺寸,便于气体通道16直接和气体腔室6连通。
图8所示结构中,第一子端板31的面积略小于气体腔室6敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端,第三子端板33的面积略小于筒体2敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在筒体2敞口端,第二子端板32的面积略小于电解液共享腔室5敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端。
还可以通过在第三子端板33的四周设置台阶结构24,通过熔焊的方式实现端板的固定,该台阶结构24还可以作为定位面使用,利用该定位面可以先将端板定位在筒体2的敞口端,之后采用熔焊方式将其固定,如图9所示。图9中第一子端板31的面积略大于气体腔室6敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端,第三子端板33外表面的面积略大于筒体2敞口端面积,第三子端板内表面331的面积略小于筒体2敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在筒体2敞口端,第二子端板32的面积略大于电解液共享腔室5敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端。
在其他一些实施例中,第一子端板31、第二子端板32和第三子端板33在x方向的尺寸相等,此种情况下,可以通过在第一子端板31上开设盲孔,作为气体通道16的进气口。
实施例2
与实施例1不同的是,本实施例采用不同结构形式的气体通道16,为了构建气体通道16,在实施例1的基础上端板本体还包括两个第四子端板34,如图10和图11所示;两个第四子端板34固定在第三子端板内表面331(将靠近单体电池的表面定义为内表面),两个第四子端板34之间具有沿z方向延伸的间隙,将该间隙作为气体通道16。
当第四子端板34沿z方向尺寸较大,将其固定在第三子端板33,可能会遮挡第一通孔36,导致气体通道16或电解液共享腔室5无法与第一通孔36连通,为了解决该问题,本实施例在两个第四子端板34开设有与第一通孔36贯通的通孔或缺口,确保第一通孔36与电解液共享腔室5或气体通道16连通。
与实施例1类似,可以通过嵌焊和熔焊的方式将第一子端板31固定在气体腔室6敞口端,第二子端板32固定在电解液共享腔室5敞口端,第三子端板33固定在筒体2敞口端。图11中为采用熔焊的方式所对应的结构,即将第四子端板34固定在第三子端板33上之后,在第三子端板33的四周形成台阶结构24。
可以采用螺钉将第四子端板34固定在第三子端板33上,也可以采用粘接或者焊接的方式实现二者的固定。
如图12和图13所示,还可以通过增设第五子端板35,来补偿两块第四子端板34在x方向上的尺寸误差,提高整个端板在yz平面的平整度,同时还可以通过调整第五子端板35沿x方向的尺寸,在x方向上,夹紧所有单体电池1,提高各个单体电池1在外壳内腔的稳定性,还可以防止各个单体电池1鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现。另外,利用该第五端板可以隔离最外侧单体电池1直接与气体通道16内的热失控烟气接触,避免热失控烟气对最外侧单体电池1的影响。相对于凹槽的结构形式,增设第五子端板35后,气体通道16相对密闭,可降低热失控烟气在外壳内弥散的可能性,具有较好的热失控烟气排放效果。
需要说明的是,增设第五子端板35后,依然需要确保气体腔室6、气体通道16、电解液共享腔室5以及第一通孔36的连通性,可以通过减小第五子端板35z方向尺寸,使其不遮挡第一通孔36实现,也可以在第五子端板35与第一通孔36对应部分开设通孔实现。
实施例3
如图14所示,与上述实施例不同的是,本实施例端板本体包括第一端板14和第二端板15,为了便于描述,按照不同的密封对象,将第一端板14分为三个区域,将三个区域分别定义为第一子端板31、第二子端板32和第三子端板33,如图15所示。
其中第一子端板31的用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端,第一子端板31的形状与气体腔室6敞口端形状相适配,面积可以略大于气体腔室6敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端;面积也可以略小于气体腔室6敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端。
其中第二子端板32的用于密封大容量电池的电解液共享腔室5敞口端,第二子端板32的形状与电解液共享腔室5敞口端形状相适配,面积可以略大于电解液共享腔室5敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端;面积也可以略小于电解液共享腔室5敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在电解液共享腔室5敞口端。
其中第三子端板33的用于密封大容量电池的筒体2敞口端,第三子端板33的形状与筒体2敞口端形状相适配,面积可以略大于筒体2敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在筒体2敞口端;面积也可以略小于筒体2敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在筒体2敞口端。
需要说明的是,本实施例第一子端板31、第二子端板32和第三子端板33为一体件,在其他一些实施例中,该可以采用分体结构,但是相对于一体件结构,首先其加工工序较为复杂,其次,因各个子端板需相互连接,各个连接部位属于薄弱部或者易漏点,进而导致整个外壳的密封性较弱。
如果将泄爆机构13固定在气体腔室6敞口端,需要在第一子端板31开设贯通气体腔室6内腔的通孔,将泄爆机构13焊接在通孔周边的第一子端板31区域,因第一子端板31在y方向上尺寸不足,泄爆机构13难以安装。
为了克服上述问题,可以在第三子端板33或电解液共享腔室5敞口端对应的第一端板14区域开设第一通孔36,从图15可以看出,本实施例中第一通孔36的部分位于第二子端板32上,另一部分位于第三子端板33上,将泄爆机构13焊接在第一通孔36处;同时在端板本体上增设气体通道16,连通气体腔室6和电解液共享腔室5,当任一单体电池1发生热失控,其内腔烟气从气体口冲出,均会依次经过气体腔室6和气体通道16,冲开泄爆机构13从泄爆机构13排出。可以采用一端设有泄爆膜的中空构件作为泄爆机构13。
本实施例中,因泄爆机构13部分固定在第二子端板32上,另一部分固定在第三子端板33上,在y和z两个方向,第二子端板32和第三子端板33的尺寸远远大于第一子端板31,具有足够的泄爆机构13的安装位置。
当气体腔室6作为泄爆通道时,第一通孔36位于电解液共享腔室5敞口端对应的第一端板14区域,第一通孔36还作为开包装置的操作口,开包装置通过该第一通孔36伸入电解液共享腔室5对各个单体电池1进行开包,使得电解液共享腔室5和各个单体电池1内腔的电解液区连通(具体开包时,开包装置通过该第一通孔36伸入电解液共享腔室5,打开密封在各个单体电池1下盖板开口处的密封膜即可,具体密封膜可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封膜)。另外,第一通孔36还可以作为注液口,当各个单体电池1内腔电解液区和电解液共享腔室5连通后,可以通过该第一通孔36向各个单体电池1内腔和电解液共享腔室5内再次注入电解液,以保证电解液的连续性。注液完成之后,将泄爆机构13密封焊接在第一通孔36周边的第二子端板32和第三子端板33部分区域。相比于在端板03分别开设第一通孔36、开包装置的操作口或注液口,端板03的整体结构强度较高,且结构简单,便于加工。
当气体腔室6作为气体共享腔室时,本实施例还可以在气体腔室6敞口端对应的第一端板14区域开设第三通孔19,从图15可以看出,本实施例中第三通孔19部分位于第一子端板31上,另一部分位于第三子端板33上,将第三通孔19作为注液口。可以通过该第三通孔19向气体腔室6注入电解液,溶解密封在各个单体电池1顶部开孔部位的密封膜(可以采用中国专利CN218525645U、CN218525614U公开的密封膜,具体注液时,可以将整个大容量电池倒置,以使得密封膜充分溶解),使得气体腔室6和各个单体电池1内腔连通;同时大容量电池正置后,通过第三通孔19注液后,还可以保证电解液共享腔室5内和各个单体电池1内腔电解液的连续性,注液完成之后,将密封片密封在第三通孔19周边的第一子端板31和第三子端板33部分区域。
本实施例为了构建气体通道16,引入第二端板15,如图14所示,第二端板15与第一端板14相互平行,且二者之间具有间隙(第二端板15与位于筒体内最外侧的单体电池紧贴),本实施例将该间隙作为气体通道16。相较于实施例1或实施例2的端板本体结构,本实施例气体通道16具有较大的过流面积,可以容纳较多的热失控烟气,使得此类大容量电池具有较高的安全性。
本实施例采用螺钉固定的方式,将第二端板15与第一端板14固定,需要说明的是,为了保证第二端板15与第一端板14之间形成气体通道16,在x方向上,螺钉的长度应该要大于第二端板15与第一端板14之间的间隙,小于第二端板15内表面与第一端板14外表面之间的距离(将靠近各个单体电池1的表面定义为内表面)。螺钉头部穿过第二端板15与第一端板14连接。为了端板组件3能够作为一个整体,更好的挤压各个单体电池1,如图16和图17所示,本实施例在第二端板15与第一端板14之间设置垫片17,螺钉头部依次穿过第二端板15、垫片17与第一端板14连接,以避免挤压单体电池1时,第二端板15与第一端板14之间的间隙变小甚至消失。
在其他一些实施例中,第二端板15和第一端板14也可以采用铆钉进行连接,同样需要注意的是,在x方向上,铆钉的长度需要大于第二端板15与第一端板14之间的间隙,小于第二端板15内表面与第一端板14外表面之间的距离(将靠近各个单体电池1的表面定义为内表面)。在其他一些实施例中,第二端板15和第一端板14也可以以粘接的方式进行连接,同样需要注意的是,在x方向上,胶层厚度等于第二端板15与第一端板14之间的间隙。为了保证气体通道16具有较大的过流面积,可以在第二端板15或第一端板14上将胶层以点状分布的方式涂敷。但是相对于本实施例,第二端板15与第一端板14的连接强度较弱。
在其他一些实施例中,第二端板15和第一端板14可以为相互独立的两块板,可以先将第二端板15与靠近筒体2敞口端的筒体2内壁焊接,之后再将第一端板14与气体腔室6敞口端、筒体2敞口端以及电解液共享腔室5敞口端焊接;但是相对于本实施例,第二端板15和第一端板14之间的间隙大小难以调整。
从图中可以看出,本实施例第二端板15的形状与第三子端板33的形状相适配,当第二端板15沿z方向尺寸较大,将其固定在第三子端板33,可能会遮挡第一通孔36,导致气体通道16或电解液共享腔室5无法与泄爆机构13连通,为了解决该问题,可以在第二端板15开设有与第一通孔36贯通的通孔或缺口,确保第一通孔36与电解液共享腔室5或气体通道16连通。
如图18至图20所示,本实施例还可以增设第三端板18,通过调整第三端板18沿x方向的尺寸,在x方向上,夹紧所有单体电池1,提高各个单体电池1在外壳内腔的稳定性,还可以防止各个单体电池1鼓胀,而导致大容量电池循环性能降低的问题出现。另外,利用该第三端板18可以进一步避免热失控烟气对最外侧单体电池1的影响。
需要说明的是,增设第三端板18后,依然需要确保气体腔室6、气体通道16、电解液共享腔室5以及泄爆机构13的连通性,可以通过减小第三端板18在z方向的尺寸,使其不遮挡第一通孔36,也可以在第三端板18与第一通孔36对应部分开设通孔实现。
实施例4
与上述实施例不同的是,本实施例电解液共享腔室5采用以下结构形式:
如图21所示,在筒体底部21内表面设至少两个沿x方向延伸的第一支撑筋20,两个第一支撑筋20与位于两个第一支撑筋20之间的筒体底部21区域构成第一通道。
采用图21所示的电解液共享腔室5结构,可以确保整个大容量电池的结构规整性,同上,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。
图21中的第一通道位于yz平面的两端为敞口端,后续通过端板组件3密封两端的敞口。
本实施例中任一端板组件3包括端板本体,固定在由U形壳体和第二盖板构成的筒体2敞口端,密封筒体2敞口端的同时密封气体腔室6和电解液共享腔室5的敞口端。
为了便于描述,按照不同的密封对象,将端板本体分为两个区域,将两个区域分别定义为第一子端板31和第六子端板23,如图22所示。
其中第一子端板31用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端,第一子端板31的形状与气体腔室6敞口端形状相适配,面积可以略大于气体腔室6敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端;面积也可以略小于气体腔室6敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端。
其中第六子端板23用于同时密封大容量电池筒体2敞口端和电解液共享腔室5敞口端;因本实施例电解液共享腔室5位于筒体2内,所以,当将第六子端板23密封固定在大容量电池的筒体2敞口端时,可以同时密封电解液共享腔室5敞口端。第六子端板23的形状与筒体2敞口端形状相适配,面积可以略大于筒体2敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在筒体2敞口端;面积也可以略小于筒体2敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在筒体2敞口端。
需要说明的是,本实施例第一子端板31和第六子端板23为一体件,在其他一些实施例中,该可以采用分体结构,但是相对于一体件结构,首先其加工工序较为复杂,其次,因各个子端板需相互连接,各个连接部位属于薄弱部或者易漏点,进而导致整个外壳的密封性较弱。
本实施例在第六子端板23开设第一通孔36,优选第一通孔36位于电解液共享腔室5敞口端对应的第六子端板23区域,将泄爆机构13焊接在第一通孔36周边的第六子端板23部分区域;同时在第一子端板31和第六子端板23上设置气体通道16,连通气体腔室6和电解液共享腔室5,当任一单体电池1发生热失控,其内腔烟气从气体口冲出,均会依次经过气体腔室6和气体通道16,冲开泄爆机构13从泄爆机构13排出。其中气体通道16的结构与实施例1和实施例2相同,可以直接在第六子端板23上开设,也可以通过增设两块第四子端板34构建,将两块第四子端板34固定在第六子端板23内表面即可,还可以通过增设第五子端板35,来补偿两块第四子端板34在x方向上的尺寸误差,同时还可以起到夹紧单体电池1以及减小热失控烟气对最外侧单体电池1影响的作用。
本实施例中,因泄爆机构13固定在第六子端板23上,在y方向,第六子端板23的尺寸远远大于第一子端板31,因此具有足够的泄爆机构13安装位置。
实施例5
本实施例与实施例4具有不同结构的端板组件3。
如图23所示,本实施例端板本体包括第一端板14和第二端板15,固定在由U形壳体和第二盖板构成的筒体2敞口端,密封筒体2敞口端的同时密封气体腔室6和电解液共享腔室5的敞口端。
为了便于描述,按照不同的密封对象,将第一端板14分为两个区域,将两个区域分别定义为第一子端板31和第六子端板23。
其中第一子端板31的用于密封大容量电池的气体腔室6敞口端,第一子端板31的形状与气体腔室6敞口端形状相适配,面积可以略大于气体腔室6敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端;面积也可以略小于气体腔室6敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在气体腔室6敞口端。
其中第六子端板23用于同时密封大容量电池筒体2敞口端和电解液共享腔室5敞口端;因本实施例电解液共享腔室5位于筒体2内,所以,当将第六子端板23密封固定在大容量电池的筒体2敞口端时,可以同时密封电解液共享腔室5敞口端。第六子端板23的形状与筒体2敞口端形状相适配,面积可以略大于筒体2敞口端面积,通过熔焊的方式将其固定在筒体2敞口端;面积也可以略小于筒体2敞口端面积,通过嵌焊的方式将其固定在筒体2敞口端。
需要说明的是,本实施例第一子端板31和第六子端板23为一体件,在其他一些实施例中,该可以采用分体结构,但是相对于一体件结构,首先其加工工序较为复杂,其次,因各个子端板需相互连接,各个连接部位属于薄弱部或者易漏点,进而导致整个外壳的密封性较弱。
本实施例在第六子端板23开设第一通孔36,优选第一通孔36位于电解液共享腔室5敞口端对应的第六子端板23区域,将泄爆机构13焊接在第一通孔36周边的第六子端板23部分区域;同时第一端板和第二子端板之间形成气体通道16,连通气体腔室6和电解液共享腔室5,当任一单体电池1发生热失控,其内腔烟气从气体口冲出,均会依次经过气体腔室6和气体通道16,冲开泄爆机构13从泄爆机构13排出。其中气体通道16的结构与实施例3相似,不同之处在于,在z方向上,第二端板15的尺寸需小于第六子端板23,避免第二端板15遮挡第一通孔36。

Claims (19)

1.一种大容量电池,其特征在于:包括外壳及多个单体电池(1),多个单体电池(1)依次并联,排布在外壳内腔;各个单体电池(1)内腔包括电解液区和气体区;
外壳包括两端为敞口端的筒体(2)以及两个端板组件(3);
筒体底部(21)设有电解液共享腔室(5),电解液共享腔室(5)与各个单体电池(1)内腔电解液区连通;
筒体顶部(22)设有气体腔室(6),气体腔室(6)覆盖各个单体电池(1)顶部气体口;
筒体顶部(22)开设能够使各个单体电池(1)极柱伸出的极柱避让孔(7);各个单体电池(1)极柱伸出极柱避让孔(7)且极柱避让孔(7)对应的筒体(2)区域与单体电池(1)壳体固定密封;
两个端板组件(3)分别固定在筒体(2)的两个敞口端,用于密封大容量电池的气体腔室(6)敞口端、电解液共享腔室(5)敞口端以及筒体(2)敞口端;
至少一个端板组件(3)包括端板本体与泄爆机构(13);
端板本体上设有气体通道(16),且端板本体上开设有第一通孔(36);气体通道(16)进气端与大容量电池的气体腔室(6)连通,出气端与第一通孔(36)连通;泄爆机构(13)密封固定在第一通孔(36)处。
2.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:所述筒体底部(21)向远离筒体顶部(22)的方向凸起形成第一通道,作为电解液共享腔室(5)。
3.根据权利要求2所述的大容量电池,其特征在于:位于第一通道两侧的筒体底部(21)外表面区域设有散热翅片(8)。
4.根据权利要求2所述的大容量电池,其特征在于:外壳还包括固定机构;固定机构包括两个沿筒体(2)长度方向延伸,且分别固定设置在筒体底部(21)外、电解液共享腔室(5)两侧的支撑块(9);支撑块(9)内、沿支撑块(9)长度方向开设用于固定支撑杆(12)的第一孔(10)。
5.根据权利要求4所述的大容量电池,其特征在于:第一孔(10)为贯穿支撑块(9)的通孔。
6.根据权利要求5所述的大容量电池,其特征在于:筒体(2)与支撑块(9)为一体件。
7.根据权利要求6所述的大容量电池,其特征在于:还包括套设在第一孔(10)内的绝缘套筒(11)以及套设在绝缘套筒(11)内的支撑杆(12)。
8.根据权利要求2至7任一项所述的大容量电池,其特征在于:所述筒体顶部(22)向远离筒体底部(21)的方向凸起形成第二通道,作为气体腔室(6)。
9.根据权利要求8所述的大容量电池,其特征在于:所述第一通孔(36)与大容量电池电解液共享腔室(5)贯通。
10.根据权利要求9所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体包括第一子端板(31)、第二子端板(32)和第三子端板(33);
第一子端板(31)用于密封大容量电池的气体腔室(6)敞口端;
第二子端板(32)用于密封大容量电池的电解液共享腔室(5)敞口端;
第三子端板(33)位于第一子端板(31)和第二子端板(32)之间并与第一子端板(31)和第二子端板(32)连接,第三子端板(33)用于密封大容量电池筒体(2)敞口端。
11.根据权利要求10所述的大容量电池,其特征在于:所述气体通道(16)为开设在第三子端板(33)内表面的凹槽。
12.根据权利要求10所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体还包括两个第四子端板(34),两个第四子端板(34)固定在第三子端板(33)内表面,两个第四子端板(34)之间具有间隙,所述间隙作为气体通道(16)。
13.根据权利要求12所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体还包括第五子端板(35),所述第五子端板(35)固定在两个第四子端板(34)的内表面。
14.根据权利要求9所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体包括第一端板(14)和第二端板(15);第二端板(15)与位于筒体内最外侧的单体电池紧贴;
所述第一通孔(36)开设在第一端板(14)上,第一端板(14)与固定在第一通孔(36)处的泄爆机构(13)配合,密封大容量电池的气体腔室(6)敞口端、电解液共享腔室(5)敞口端以及筒体(2)敞口端;
所述第二端板(15)与第一端板(14)相互平行且二者之间具有间隙,所述间隙作为气体通道(16)。
15.根据权利要求14所述的大容量电池,其特征在于:所述第二端板(15)与第一端板(14)固定连接。
16.根据权利要求15所述的大容量电池,其特征在于:所述第二端板(15)与第一端板(14)通过螺钉固定连接。
17.根据权利要求16所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体还包括位于第二端板(15)与第一端板(14)之间的垫片(17),螺钉头部依次穿过第二端板(15)、垫片(17)与第一端板(14)连接。
18.根据权利要求17所述的大容量电池,其特征在于:所述端板本体还包括紧贴于第二端板(15)内表面的第三端板(18)。
19.根据权利要求14所述的大容量电池,其特征在于:所述第一端板(14)对应于大容量电池气体腔室(6)的区域上还开设有第三通孔(19),第三通孔处设置有密封片。
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