CN221041477U - 一种大容量电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电池领域,具体为一种大容量电池。克服凝露水进入大容量电池而导致电池内部电路短路、烧毁的问题。包括外壳、多个单体电池及极柱转接件;多个单体电池并排放置在外壳内,外壳顶板上对应各单体电池极柱开设有通孔;各个单体电池极柱通过通孔与极柱转接件连接,该通孔对应的外壳区域与单体电池壳体固定密封;极柱转接件第一面与外壳顶板之间的间隙设有绝缘密封胶层,其中上述极柱转接件第一面为极柱转接件上与外壳顶板平行且靠近外壳顶板的面。当固定在极柱转接件上液冷管表面产生凝露,在绝缘密封胶层的阻挡下,凝露无法渗入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,进而可以防止电池短路的情况发生。
Description
技术领域
本实用新型属于电池领域,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)。
但是现有的大容量电池中各单体电池自身存在差异,因木桶效应的存在,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。因此如何提升大容量电池中各单体电池的均一性成为了该领域研究的重点和难点。
为了解决上述问题,相关技术提出了一种大容量电池,如图1和2所示,该大容量电池包括外壳1以及多个单体电池2;多个单体电池2并联放置在外壳1内,外壳1顶板上对应各单体电池2的极柱开设有通孔12;各个单体电池2极柱通过通孔12与极柱转接件3连接,该通孔12对应的外壳1区域与单体电池2壳体固定密封。
如图2所示,通常可以在通孔12和单体电池2上盖板之间增设密封连接件13,实现密封。该密封连接件13包括中空构件,该中空构件的底部用于和单体电池2的第一区域密封连接,中空构件的顶部与外壳1的第二区域密封连接;第一区域为位于任一单体电池2的上盖板中任一极柱周边的区域;第二区域为位于外壳1上任一一个通孔12对应的区域。通孔12对应的区域为外壳1外表面上对应任一一个通孔12的周边区域;或者通孔12对应的区域为通孔12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2上用于使极柱和上盖板之间绝缘的零件。当成组的各个单体电池2在z方向的尺寸较为一致的情况下,可以直接将通孔12对应的外壳1区域与单体电池2极柱周边的上盖板区域焊接实现密封。
外壳1底板设置有电解液共享腔室4,电解液共享腔室4和各个单体电池2内腔的电解液区连通,通过电解液共享腔室4可使各单体电池2处于统一的电解液环境,确保了各单体电池2内电解液的均一性,提升了大容量电池的性能和循环寿命。
外壳1顶板还可设置有气体腔室9,气体腔室9可以和各个单体电池2内腔的气体区连通,实现各单体电池2的气体平衡,进一步提升大容量电池的性能和循环寿命。气体腔室9还可以作为泄爆通道,当任一单体电池2发生热失控,该单体电池2内腔的热失控烟气进入气体腔室9冲破设置在气体腔室9任一端的泄爆机构,排出。
上述大容量电池在使用过程中会放热,如果散热不及时,将会造成电池寿命大幅缩短、能量损失加剧,甚至发生自燃起火等安全隐患,因此,为了提高上述大容量电池的散热效率,可以在极柱转接件3固定液冷管,通过一级换热方式,实现散热。
但是,在长时间使用过程中,由于液冷管内外温差的原因,会在表面产生凝露,当凝露聚集到一定量时,会渗入极柱转接件3与外壳1顶板之间的间隙,当设有密封连接件13时,有可能还会渗入到密封连接件13与极柱或者极柱转接件3之间的空间,导致极柱转接件3与外壳1电导通,进而可能会导致同一单体电池2短路的情况出现。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大容量电池,克服凝露水进入大容量电池而导致电池内部电路短路、烧毁的问题。
本实用新型的技术方案是提供一种大容量电池,包括外壳、多个单体电池及极柱转接件;多个单体电池并排放置在外壳内,外壳顶板上对应各单体电池极柱开设有通孔;各个单体电池极柱通过通孔与极柱转接件连接,该通孔对应的外壳区域与单体电池壳体固定密封;其特殊之处在于:
极柱转接件第一面与外壳顶板之间的间隙设有绝缘密封胶层,其中上述极柱转接件第一面为极柱转接件上与外壳顶板平行且靠近外壳顶板的面。
本实用新型通过向外壳顶板与极柱转接件第一面之间的间隙注入绝缘密封胶,在该间隙形成绝缘密封胶层,当固定在极柱转接件上液冷管表面产生凝露,在绝缘密封胶层的阻挡下,凝露无法渗入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,进而可以防止电池短路的情况发生。另外,在外壳顶板与极柱转接件第一面之间的间隙形成绝缘密封胶,可以提高极柱转接件在外壳上的稳定性,进一步提高大容量电池的结构稳定性。
为了进一步地提高极柱转接件与外壳顶板之间的绝缘密封性能,在极柱转接件第二面以及极柱转接件侧面均设有绝缘密封胶层;其中上述极柱转接件第二面为极柱转接件上与外壳顶板平行且远离外壳顶板的面;极柱转接件侧面为极柱转接件上与第一面及第二面均垂直的面;可以理解为,利用绝缘密封胶将整个极柱转接件包裹,在此种情况下,需要在极柱转接件上设电连接部件;上述电连接部件用于与电连接件连接,同时防止绝缘密封胶液从部分注胶区域溢出。此处的部分注胶区域在一些情况下为极柱转接件第二面,在另一些情况下,为电连接部件的部分表面。
进一步地,为了防止绝缘密封胶液从外壳顶板溢出,该大容量电池,还包括环形挡胶凸起,上述环形挡胶凸起位于外壳顶板边沿,并沿外壳顶板周向设置。
为了进一步提高此类大容量电池的安全性能,该大容量电池还包括绝缘防护罩,上述绝缘防护罩设置在大容量电池的外壳顶部,各单体电池对应的极柱转接件位于该绝缘防护罩内;
定义外壳长度方向为x方向,宽度方向为y方向,高度方向为z方向;
上述绝缘防护罩与yz平面平行的第一侧壁上具有用于液冷管伸出的通道;
上述绝缘防护罩与xz平面平行的两个第二侧壁上开设狭缝,通过该狭缝可以使电连接件与极柱转接件或电连接部件连接。
进一步地,上述绝缘防护罩包括绝缘框体以及绝缘盖板;
绝缘框体的下端固定在大容量电池顶部;
绝缘框体的上端扣合安装绝缘盖板;
在绝缘框体与xz平面平行的侧壁上端开设缺口,该缺口与绝缘盖板配合形成上述狭缝。
进一步地,沿x方向在绝缘框体的两个长边框的与xy平面平行的第一表面上分别设置挡胶板,在y方向上,挡胶板与相邻极柱转接件的外侧面之间具有第三间隙。
进一步地,上述绝缘框体包括绝缘边框以及固定在绝缘边框任意敞口端的绝缘底板,在绝缘底板上开设有与各个极柱转接件对应的电连接柱避让孔,该电连接柱避让孔的大小应该能够使得极柱转接件上的电连接柱通过,极柱转接件主体部分无法通过。
进一步地,上述绝缘底板上,每个电连接柱避让孔的四周设有隔板,形成极柱转接件容纳腔;极柱转接件容纳腔与xz平面平行的侧壁与极柱转接件与xz平面平行的侧面之间具有第四间隙。
进一步地,上述电连接柱避让孔外缘设有沿其周向的凸起,作为环形挡胶圈,避免绝缘密封胶液流入密封连接件和极柱转接件及单体电池极柱之间的空间。
进一步地,上述电连接部件为倒L形板,倒L形板的竖向板固定在极柱转接件第二面,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出;所述部分注胶区域为极柱转接件第二面;横向板与xy平面平行,用于与电连接件连接。
进一步地,上述电连接部件还包括与xz平面平行,沿x方向延伸,与横向板连接的第一承压板。
进一步地,上述电连接部件包括第一电连接板、第二电连接板和第三连接板;其中第一电连接板固定在极柱转接件第二面,在第一电连接板与极柱转接件配合的表面上开设液冷管避让通道;第三连接板位于第一电连接板和第二电连接板之间,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出,所述部分注胶区域为第一电连接板顶面;第二电连接板与xy平面平行且延伸出极柱转接件,用于与电连接件连接。
进一步地,上述电连接部件还包括L形电连接板,L形电连接板的竖向连接板与第二电连接板连接,横向连接板用于与电连接件连接。
本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型在外壳顶板与极柱转接件之间的间隙设有绝缘密封胶层,当固定在极柱转接件上液冷管表面产生凝露,在绝缘密封胶层的阻挡下,凝露无法渗入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,进而可以防止电池短路的情况发生。
2、本实用新型在外壳顶板上铺设厚度大于极柱转接件厚度的绝缘密封胶层,使得绝缘密封胶层完全覆盖极柱转接件,即在极柱转接件与外壳顶板的各个间隙均填充绝缘密封胶,确保凝露无法进入极柱转接件与外壳顶板之间的间隙,使得此类大容量电池具有更高的安全性。另外,将整个极柱转接件包裹在绝缘密封胶内,可以避免大容量电池运行过程中极柱转接件外露可能存在的安全隐患,并且也避免了外部环境的一些异物落入极柱转接件位置导致大容量电池短路的问题。
3、本实用新型将大容量电池外壳的部分结构作为注胶模具,在注胶完成后无需脱模,简化注胶工艺,同时避免脱模过程对胶层结构破坏的风险。
4、本实用新型利用绝缘防护罩为极柱转接件提供绝缘防护,避免仅在外壳顶板与极柱转接件下端面之间的间隙设有绝缘密封胶层时,大容量电池运行过程中极柱转接件外露可能存在的安全隐患,并且也避免了外部环境的一些异物落入极柱转接件位置导致大容量电池短路的问题,提升了大容量电池的安全性。
5、本实用新型将绝缘防护罩的绝缘框体作为注胶模具使用,注胶完成后无需脱模,同时还可以提高绝缘框体与大容量电池顶部的结合强度。
6、本实用新型在电连接柱避让孔外缘增设环形挡胶圈,与极柱转接件上的环形凹槽配合,当极柱转接件的电连接柱与各个单体电池极柱存在虚焊时,可避免绝缘密封胶进入电连接柱与各个单体电池极柱之间,影响二者的导电性能。
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为背景技术中大容量电池的剖视图;
图3为实施例1大容量电池的结构示意图;
图4为实施例1中极柱转接件的结构示意图;
图5为实施例1大容量电池的剖视图;
图6为实施例2大容量电池的结构示意图;
图7为实施例2中极柱转接件的结构示意图;
图8为实施例3大容量电池的剖视图;
图9为实施例4大容量电池的结构示意图;
图10为实施例4大容量电池的局部爆炸图;
图11为实施例5中绝缘框体的结构示意图;
图12为实施例5中大容量电池的部分结构示意图;
图13为实施例5中大容量电池的剖视图;
图14为实施例5中大容量电池的结构示意图;
图15为实施例6中绝缘框体的结构示意图;
图16为实施例6中大容量电池的部分结构示意图;
图17为实施例6中大容量电池的局部剖视图;
图18为实施例7中具有电连接部件的极柱转接件的结构示意图;
图19为实施例7中不具有绝缘防护罩的大容量电池的结构示意图;
图20为实施例7中具有绝缘防护罩的大容量电池的部分结构示意图;
图21为实施例8中电连接部件的结构示意图;
图22为实施例8中电连接部件与极柱转接件配合的结构示意图;
图23为实施例8中大容量电池的剖视图;
图24为实施例9中极柱转接件的结构示意图;
图25为实施例9中大容量电池的剖视图;
图26为实施例9中大容量电池的局部剖视图;
图27为实施例10中电连接部件的结构示意图;
图28为实施例10中大容量电池的剖视图。
图中附图标记为:
1、外壳;11、外壳顶板;12、通孔;13、密封连接件;14、液冷管;131、密封连接件第一表面;2、单体电池;21、单体电池极柱;3、极柱转接件;31、电连接柱;32、装夹部;33、极柱转接件的外侧面;34、电连接部件;341、竖向板;342、横向板;343、第一电连接板;344、第二电连接板;345、第三连接板;346、液冷管避让通道;35、极柱转接件第一面;36、极柱转接件第二面;37、极柱转接件侧面;4、电解液共享腔室;6、环形挡胶凸起;7、外壳侧板;8、筒体顶端;9、气体腔室;10、绝缘防护罩;101、第二侧壁;102、狭缝;103、第一侧壁;104、绝缘框体;1041、长边框;1042、第一表面;1043、挡胶板;1044、加强筋;105、绝缘盖板;106、挡板;107、绝缘边框;108、绝缘底板;1081、电连接柱避让孔;1082、隔板;109、极柱转接件容纳腔;110、环形挡胶圈;111、环形凹槽;112、第一隔板;113、第二隔板;114、第三隔板;115、第四隔板;38、L形电连接板;39、竖向连接板;40、横向连接板;41、第一承压板;42、第二承压板;
a、第一间隙;b、第二间隙;c、第三间隙;d、第四间隙;e、绝缘密封胶层;f、镂空区域。
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“第一或第二等”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以下实施例中所述的电连接件为实现两个大容量电池串联的连接器件;也可以为该大容量电池与外部负载连接的连接器件。
实施例1
本实施例大容量电池的结构如图3至图5所示,该大容量电池包括外壳1、多个单体电池2以及两个极柱转接件3。多个单体电池2并联放置在外壳1内;外壳1底板设置有电解液共享腔室4,电解液共享腔室4和各个单体电池2内腔的电解液区连通。
参见图5,外壳顶板11上对应各单体电池极柱21开设有通孔12;各个单体电池极柱21通过通孔12与极柱转接件3连接,在通孔12处增设密封连接件13,实现通孔12对应的外壳1区域与单体电池2壳体固定密封。其中密封连接件13的结构以及安装位置与背景技术中大容量电池相同。
如图4所示,本实施例的极柱转接件3为一根细长构件,两个细长构件分别与所有单体电池2的正极和负极连接,作为大容量电池的正极和负极。
在该细长构件上设有多个电连接柱31;电连接柱31为凸出于细长构件的凸出部。每个电连接柱31用于与大容量电池中的所有单体电池2的正极极柱或负极极柱连接。还可以在细长构件上开设与电连接柱31一一对应且延伸至电连接柱31的盲孔。在每个盲孔内均设有一个导电柱,且导电柱的外壁与盲孔内壁紧密接触,以提高极柱转接件3的导电能力。
本实施例在细长构件上设有用于安装液冷管14的装夹部32。大容量电池完成组装后,在极柱转接件3的装夹部32安装液冷管14,极柱上集中的热量可从极柱转接件3传递至液冷管14后将热量带出。同理,待环境温度过低,单体电池2可能无法正常启动时,外部温控装置还可通过液冷管14对各单体电池2进行升温。
为了防止液冷管14产生的凝露渗入极柱转接件第一面35与外壳顶板11,或极柱转接件第一面35与密封连接件第一表面131之间的第一间隙,图3和图5中所示区域a,或渗入极柱转接件3电连接柱31或单体电池极柱21与密封连接件13之间的第二间隙,图5中所示区域b,本实施例在区域a填充绝缘密封胶,具体可采用注胶工艺向区域a直接注胶,在注胶过程中,在重力作用下,绝缘密封胶液不可避免地会流入区域b,也就是说,本实施例在区域a和区域b均填充有绝缘密封胶。为了减少绝缘密封胶的用量,同时防止因电连接柱31和单体电池极柱21虚焊,绝缘密封胶液进入电连接柱31和单体电池极柱21之间虚焊的部位而导致二者电连接失效的问题,在条件允许的情况下,可以仅仅在区域a注胶,如可以在区域a和区域b的交接位置增设绝缘分隔板,在向区域a注胶过程中,使得绝缘密封胶液无法进入区域b。当然还可以在区域b内填充固体绝缘材料,之后向区域a注胶,也可以防止绝缘密封胶液流入区域b。
为了防止绝缘密封胶液外溢,本实施例在注胶过程中,还可以在外壳顶板11上、极柱转接件3的两侧增设注胶模具,确保绝缘密封胶液可以顺利注入区域a。注胶完成后,脱模即可。
本实施例所采用的绝缘密封胶一般为电池常用的电池灌封胶,如可以采用有机硅导热灌封胶,具有良好的密封、绝缘、抗振、散热及防水等功能即可。
实施例2
与实施例1不同的是,如图6所示,本实施例包括多个极柱转接件3,每个极柱转接件3为矩形块,在每个单体电池2的正负极柱上均连接有一个极柱转接件3。
如图7所示,本实施例在矩形块上设有电连接柱31。电连接柱31为凸出于矩形块的凸出部。极柱转接件3的电连接柱31伸入通孔12与位于外壳1内腔的单体电池极柱21连接。
本实施例的注胶位置与实施例1相同,此处不在赘述。
实施例3
不同于上述实施例的是,本实施例,在注胶过程中无需使用注胶模具,将大容量电池外壳1的部分结构作为注胶模具,确保绝缘密封胶液可以顺利注入区域a。
具体结构如图8所示,图8中外壳顶板11与外壳侧板7(包括与yz平面平行的两个侧板以及与xz平面平行的两块侧板)为分体结构,通孔12对应的外壳1区域与单体电池极柱21周边的上盖板区域焊接实现密封。
从图8中可以看出,在外壳顶板11上沿其周向设有环形挡胶凸起6,该凸起作为注胶模具,可以防止注胶过程中,绝缘密封胶液从外壳顶板11溢出。
该环形挡胶凸起6可以与外壳顶板11一体设置,也可以与筒体一体设置,此处所述筒体为顶端和底端均为敞口的筒体,即由与yz平面平行的两个侧板以及与xz平面平行的两块侧板围合而成的筒体;如图8所示,本实施例中大容量电池外壳顶板11固定在筒体内壁,且与筒体顶端8具有一定距离,即在外壳顶板11与延伸出外壳顶板11的筒体侧壁之间形成注胶空间,向注胶空间直接注胶,绝缘密封胶液填充在区域a,如图8中e所示,为绝缘密封胶层;同时延伸出筒体顶板的筒体侧壁作为注胶模具,绝缘密封胶液不会外溢。
需要说明的是,如果外壳顶板11不设气体腔室9,则外壳顶板11可以开设与各个单体电池2泄爆口对应的开口,开口周边区域与单体电池2上盖板密封。在注胶时,可以在各个单体电池2泄爆口上方增设挡胶结构,防止绝缘密封胶液覆盖泄爆口,引发安全事故,注胶完成后,拆卸挡胶结构即可。如果外壳顶板11不设气体腔室9,外壳顶板11也可以不开设与各个单体电池2泄爆口对应的开口,直接将电解液共享腔室的一端作为泄爆口泄爆即可。
当外壳顶板11设有气体腔室9时,气体腔室9即可作为挡胶结构,如图8所示。
实施例4
上述实施例中,极柱转接件3直接暴露在外部环境中,在使用过程中由于极柱转接件3带电存在着较大的安全隐患。基于此,如图9所示,本实施例在上述实施例的基础上,在大容量电池顶部设置绝缘防护罩10,从而为极柱转接件3提供绝缘防护,避免了大容量电池运行过程中极柱转接件3外露可能存在的安全隐患,并且也避免了外部环境的一些异物落入极柱转接件3位置导致大容量电池短路的问题,提升了大容量电池的安全性。
需要说明的是,如果绝缘防护罩10将极柱转接件3全部包裹,则会导致此类大容量电池的电连接较为困难,因此本实施例在绝缘防护罩10与xz平面平行的侧壁(定义为第二侧壁101)上开设狭缝102,通过该狭缝102可以使电连接件与极柱转接件3连接,进而实现电连接。
还需要说明的是,绝缘防护罩10与yz平面平行的侧壁(定义为第一侧壁103)上还需要开设用于液冷管14伸出的通道(图中未示出)。
为了便于实现电连接过程,本实施例将绝缘防护罩10设计为分体结构,如图10所示,包括绝缘框体104以及覆盖在绝缘框体104的绝缘盖板105;绝缘框体104的下端用于大容量电池顶部配合,通过螺钉连接或者粘接等方式固定于大容量电池顶部,绝缘框体104的上端扣合安装绝缘盖板105,在绝缘框体104与xz平面平行的侧壁上端开设缺口,该缺口与绝缘盖板105配合形成上述狭缝102。
在装配时,可以先将绝缘框体104固定在大容量电池顶部,之后通过狭缝102将电连接件与极柱转接件3连接,注胶后,将绝缘盖板105固定在绝缘框体104的上端即可。
实施例5
上述实施例1和实施例2,在注胶过程中,为了防止绝缘密封胶液外溢,需要借助于注胶模具,但是注完胶后,需要脱模,工序较为复杂;另外,在脱模过程中,有可能会破坏区域a内填充的绝缘密封胶的结构,导致密封性可靠性降低。
基于此,发明人考虑,可以将实施例4中绝缘防护罩10的绝缘框体104作为注胶模具使用,注胶完成后无需脱模,同时还可以提高绝缘框体104与大容量电池顶部的结合强度。
因此,本实施例对绝缘框体104的结构进行了优化,使其作为绝缘防护性壳体的同时,还可以充当注胶模具,其结构如图11和图12所示。
本实施例绝缘框体104包括绝缘边框,在绝缘边框两个长边框1041第一表面1042(与xy平面平行的表面)分别设置挡胶板1043,挡胶板1043沿x方向延伸,且在y方向上,与极柱转接件的外侧面33之间具有第三间隙(图12中所示区域c)。为了提高挡胶板1043的强度,可以在挡胶板1043增设加强筋1044。
需要说明的是,图11中所示的f区域为镂空区域,组装完成后,极柱转接件3位于该区域内,可参见图12和图13。
还需要说明的是,该挡胶板1043应该与绝缘盖板105之间形成狭缝102,以供电连接件与极柱转接件3连接,如图13和图14所示。当挡胶板1043的上端的高度高于极柱转接件第二面36时,可以采用折弯结构的电连接件与极柱转接件进行连接,当挡胶板1043的上端的高度低于极柱转接件第二面36时,可以与平板状的电连接件进行连接。但是需要注意的是,注胶的高度需要低于极柱转接件第二面36以及挡胶板1043的上端面。
另外还需要说明的是,如果外壳顶板11不设气体腔室9,则可以在各个单体电池2泄爆口上方增设挡胶结构,防止绝缘密封胶液覆盖泄爆口,引发安全事故,在注胶完成后,拆卸挡胶结构即可。另外,当外壳顶板11设有气体腔室9时,气体腔室9即可作为挡胶结构。当然为了结构的规整性,也可以如图13所示,在气体腔室9两侧设置与xz平面平行的挡板106,其顶端与绝缘盖板105平齐,也可与绝缘盖板105一体设置。
将绝缘框体104固定在大容量电池顶部后,向绝缘框体104与极柱转接件3之间的第三间隙内注胶,绝缘密封胶液填充在绝缘框体104与极柱转接件3之间的第三间隙(区域c)、区域a以及区域b。
实施例6
不同于实施例5的是,本实施例具有以下结构的绝缘框体104:
本实施例绝缘框体104包括绝缘边框107以及固定在绝缘边框107远离绝缘盖板的绝缘底板108,在绝缘底板108上开设有与各个极柱转接件3对应的电连接柱避让孔1081,该电连接柱避让孔1081的大小应该能够使得极柱转接件3上的电连接柱31通过,极柱转接件3主体部分无法通过。
如图15、图16和图17所示,针对实施例2所述的极柱转接件3,还可以在各个电连接柱避让孔1081的四周设置隔板1082,形成各个极柱转接件容纳腔109,将绝缘框体104固定在大容量电池顶部之后,各个极柱转接件3的电连接柱31穿过电连接柱避让孔1081、外壳顶板11上通孔12与各个单体电池极柱21连接,极柱转接件容纳腔109与xz平面平行的侧壁与极柱转接件3与xz平面平行的侧面之间具有第四间隙,图16中所示区域d。通过第四间隙向注胶空间内注胶,实现区域a和区域b的绝缘密封。
针对实施例1所述的极柱转接件3,无需设置隔板1082,极柱转接件3的容纳腔即为矩形腔体,极柱转接件3与极柱转接件容纳腔109之间的空间形成注胶空间。
当电连接柱避让孔1081的孔径大于极柱转接件3电连接柱31的外径时,绝缘密封胶液会从二者之间的间隙进入区域b,若极柱转接件3的电连接柱31和各个单体电池极柱21之间存在虚焊,当绝缘密封胶进入区域b时,绝缘密封胶渗入虚焊部位,可能会影响极柱转接件3与各个单体电池极柱21的导电性能,为了避免此类问题出现,同时减少用胶量,可以在电连接柱避让孔1081外缘增设环形挡胶圈110,避免绝缘密封胶液流入区域b,如图15及图17所示。需要说明的是,此处的电连接柱避让孔1081外缘可以为电连接柱避让孔1081孔壁,也可以为电连接柱避让孔1081四周的注胶空间的底板区域。从图中可以看出,该环形挡胶圈110垂直于极柱转接件容纳腔109的底板向绝缘盖板105的方向凸出。同时为了与该环形挡胶圈110配合,在极柱转接件第一面35开设环形凹槽111,环形挡胶圈110可以直接插入该环形凹槽111内。
实施例7
为了进一步提高大容量电池顶部的绝缘密封性能,本实施例考虑,在大容量电池的整个极柱转接件3上均灌注绝缘密封胶。
需要重点考虑以下两个问题:
1、极柱转接件3的电连接问题;
2、注胶过程中极柱转接件3表面溢胶问题:
关于问题1,可以通过下述方式克服:
通过优化极柱转接件3的结构,在极柱转接件3上增设电连接部件34,并保证电连接部件34上不注胶,用于与电连接件连接;
关于问题2,可以通过下述方式克服:
在极柱转接件3上增设挡胶结构;该挡胶结构可以是电连接部件34的一部分。
基于上述分析,本实施例对极柱转接件3进行了以下改进:
以实施例2中的极柱转接件3为例,其结构如图18所示,电连接部件34与极柱转接件3为一体结构,电连接部件34为倒L形板,在x方向上,电连接部件与极柱转接件的尺寸相等。倒L形板的竖向板341固定在极柱转接件第二面36,横向板342与xy平面平行,用于与电连接件连接。
如图19所示,可以直接向极柱转接件注胶,使得绝缘密封胶液完全包裹整个极柱转接件,即在外壳顶板11上铺设厚度大于极柱转接件厚度(z方向尺寸)的绝缘密封胶层,使得绝缘密封胶层完全覆盖极柱转接件;也可以理解为,除了在极柱转接件第一面35与外壳顶板11之间的第一间隙(区域a)设有绝缘密封胶层,还在极柱转接件第二面36以及各个极柱转接件侧面37上均设有绝缘密封胶层。其中第一面为极柱转接件上与外壳顶板11平行且靠近外壳顶板11的面,第二面为极柱转接件上与外壳顶板11平行且远离外壳顶板11的面;侧面为极柱转接件上与第一面及第二面均垂直的面。
需要说明的是,注胶过程中需要保证电连接部件34的横向板342伸出绝缘密封胶层,即横向板342上不具有绝缘密封胶。
还需要说明的是,如果外壳顶板11不设气体腔室9,则外壳顶板11需要开设与各个单体电池2泄爆口对应的开口,开口周边区域与单体电池2上盖板密封。在注胶时,可以在各个单体电池2泄爆口上方增设挡胶结构,防止绝缘密封胶液覆盖泄爆口,引发安全事故,注胶完成后,拆卸挡胶结构即可。另外,当外壳顶板11设有气体腔室9时,气体腔室9即可作为挡胶结构。注胶过程中,在电连接部件34的竖向板341以及气体腔室的阻挡下,绝缘密封胶液不会从极柱转接件3与x方向平行的边沿溢出;但是还可能会从与y方向平行的边沿溢出,因此,还需要增设注胶模具,防止绝缘密封胶从与y方向平行的边沿溢出,完成注胶后,拆卸该注胶模具即可。
当在大容量电池顶部固定绝缘防护罩时,以实施例6中的绝缘框体104为例,如图20所示,从图中可以看出,绝缘底板上位于最外侧的四个隔板(可分别定义为第一隔板112、第二隔板113、第三隔板114和第四隔板115)的高度略高于极柱转接件的高度,当将上述极柱转接件3固定在极柱转接件容纳腔109时,电连接部件34的横向板342位于绝缘框体104的缺口处;使电连接件可以更好的实现电连接。
本实施例在极柱转接件第二面36以及注胶空间内均灌注绝缘密封胶,在电连接部件34竖向板341以及最外侧隔板的阻挡下,绝缘密封胶液不会从极柱转接件3的第二面溢出;同时将横向板342作为电连接部位,因在z方向上,横向板342高于极柱转接件第二面36,所以绝缘密封胶液也不会出现在横向板342上,不影响极柱转接件3的导电能力。
实施例8
与实施例7不同的是,本实施例电连接部件34与极柱转接件3为分体件,在x方向上,电连接部件与极柱转接件的尺寸相等。其结构如图21和图22所示:
本实施例电连接部件34包括第一电连接板343、第二电连接板344和第三连接板345;其中第三连接板345位于第一电连接板343和第二电连接板344之间,第一电连接板343固定在极柱转接件第二面36,在第一电连接板343与极柱转接件3配合的表面上开设液冷管避让通道346,当将二者固定后,第一电连接板343还可以起到压紧液冷管14的作用。第二电连接板344位于绝缘框体104的缺口处,用于与电连接件连接。
如图23所示,以设有绝缘防护罩为例,具体以实施例5中的绝缘框体104为例,当将上述固定有电连接部件34的极柱转接件3固定在各个单体电池极柱上时,电连接部件34的第二电连接板344位于狭缝102处;使电连接件可以更好的实现电连接。
本实施例在固定有电连接部件的极柱转接件上灌注绝缘密封胶,在电连接部件34第三连接板345以及绝缘框体104与yz平面平行的侧壁的阻挡下,绝缘密封胶液不会从第一电连接板343表面溢出;在挡胶板1043的阻挡下,绝缘密封胶液也不会从外壳顶板11溢出;同时将第二电连接板344作为电连接部位,因在z方向上,第二电连接板344高于极柱转接件第二面36,所以绝缘密封胶液也不会出现在第二电连接板344上,不影响极柱转接件3的导电能力。
实施例9
与实施例7不同的是,本实施例的在极柱转接件3上增设了第一承压板41;在x方向上,第一承压板的尺寸与极柱转接件的尺寸相等;
与此同时,对绝缘框体104结构也进行了改进,增设了与第一承压板41适配的第二承压板42。
具体结构如图24至图26所示,从图24可以看出,本实施例在实施例7极柱转接件3电连接部件34的横向板342上设置与其垂直的第一承压板41,从图25和图26可以看出,在绝缘边框107与xz平面平行的侧壁设置与其共面的第二承压板42,第二承压板42与绝缘边框107可一体设置,当组装完成后,第一承压板41与第二承压版42紧靠,提高此类大容量电池的结构稳定性。
实施例10
与实施例8不同的是,本实施例电连接部件34的结构如图27所示:
在实施例8电连接部件34的基础上,增设L形电连接板38,在x方向上,L形电连接板的尺寸与极柱转接件的尺寸相等。L形电连接板38的竖向连接板39与电连接部件的第二电连接板344连接,横向连接板40用于与电连接件连接。
如图28所示,以设有绝缘防护罩为例,具体以实施例5中的绝缘框体104为例,当将固定有本实施例电连接部件34的极柱转接件3固定在各个单体电池极柱上时,电连接部件34的横向连接板40位于狭缝102处;相比于实施例8,具有较大的电连接空间,基于电连接件可以更好的实现电连接。
Claims (13)
1.一种大容量电池,包括外壳(1)、多个单体电池(2)及极柱转接件(3);多个单体电池(2)并排放置在外壳(1)内,外壳顶板(11)上对应各单体电池(2)的极柱开设有通孔(12);各个单体电池极柱(21)通过通孔(12)与极柱转接件连接,该通孔(12)对应的外壳(1)区域与单体电池(2)壳体固定密封;其特征在于:
极柱转接件第一面(35)与外壳顶板(11)之间的间隙设有绝缘密封胶层,其中所述极柱转接件第一面(35)为极柱转接件(3)上与外壳顶板(11)平行且靠近外壳顶板(11)的面。
2.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:极柱转接件第二面(36)以及极柱转接件侧面(37)均设有绝缘密封胶层;其中所述极柱转接件第二面(36)为极柱转接件(3)上与外壳顶板(11)平行且远离外壳顶板(11)的面;极柱转接件侧面(37)为极柱转接件(3)上与第一面及第二面均垂直的面;
所述极柱转接件(3)上设有电连接部件(34);所述电连接部件(34)用于与电连接件连接,同时防止绝缘密封胶液从部分注胶区域溢出。
3.根据权利要求1所述的大容量电池,其特征在于:还包括环形挡胶凸起(6),所述环形挡胶凸起(6)位于外壳顶板(11)边沿,并沿外壳顶板(11)周向设置,防止绝缘密封胶液从外壳顶板(11)溢出。
4.根据权利要求1至3任一项所述大容量电池,其特征在于:还包括绝缘防护罩(10),所述绝缘防护罩(10)设置在大容量电池的外壳(1)顶部,各单体电池(2)对应的极柱转接件(3)位于该绝缘防护罩(10)内;
定义外壳(1)长度方向为x方向,宽度方向为y方向,高度方向为z方向;
所述绝缘防护罩(10)与yz平面平行的第一侧壁(103)上具有用于液冷管(14)伸出的通道;
所述绝缘防护罩(10)与xz平面平行的两个第二侧壁(101)上开设狭缝(102),通过该狭缝(102)可以使电连接件与极柱转接件(3)或电连接部件(34)连接。
5.根据权利要求4所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘防护罩(10)包括绝缘框体(104)以及绝缘盖板(105);
绝缘框体(104)的下端固定在大容量电池顶部;
绝缘框体(104)的上端扣合安装绝缘盖板(105);
在绝缘框体(104)与xz平面平行的侧壁上端开设缺口,该缺口与绝缘盖板(105)配合形成所述狭缝(102)。
6.根据权利要求5所述的大容量电池,其特征在于:沿x方向在绝缘框体(104)两个长边框(1041)与xy平面平行的第一表面(1042)上分别设置挡胶板(1043),在y方向上,挡胶板(1043)与相邻极柱转接件的外侧面(33)之间具有第三间隙。
7.根据权利要求5所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘框体(104)包括绝缘边框(107)以及固定在绝缘边框(107)远离绝缘盖板(105)的绝缘底板(108),在绝缘底板(108)上开设有与各个极柱转接件(3)对应的电连接柱避让孔(1081),该电连接柱避让孔(1081)的孔径大于极柱转接件(3)上的电连接柱(31)的外轮廓尺寸,小于极柱转接件(3)外轮廓尺寸。
8.根据权利要求7所述的大容量电池,其特征在于:所述绝缘底板(108)上,每个电连接柱避让孔(1081)的四周设有隔板(1082),形成极柱转接件容纳腔(109);极柱转接件容纳腔(109)与xz平面平行的侧壁与极柱转接件(3)与xz平面平行的侧面之间具有第四间隙。
9.根据权利要求8所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接柱避让孔(1081)外缘设有沿其周向的凸起,作为环形挡胶圈(110),避免绝缘密封胶液流入密封连接件(13)和极柱转接件(3)及单体电池极柱(21)之间的空间。
10.根据权利要求3所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)为倒L形板,倒L形板的竖向板(341)与xz平面平行,固定在极柱转接件第二面(36),用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出;所述部分注胶区域为极柱转接件第二面(36);横向板(342)与xy平面平行,用于与电连接件连接。
11.根据权利要求10所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)还包括与xz平面平行,沿x方向延伸,与横向板(342)连接的第一承压板(41)。
12.根据权利要求3所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件(34)包括第一电连接板(343)、第二电连接板(344)和第三连接板(345);其中第一电连接板(343)固定在极柱转接件第二面(36),在第一电连接板(343)与极柱转接件(3)配合的表面上开设液冷管避让通道(346);第三连接板(345)位于第一电连接板(343)和第二电连接板(344)之间,用于防止绝缘密封胶从部分注胶区域溢出,所述部分注胶区域为第一电连接板(343)顶面;
第二电连接板(344)与xy平面平行且延伸出极柱转接件(3),用于与电连接件连接。
13.根据权利要求12所述的大容量电池,其特征在于:所述电连接部件还包括L形电连接板(38),L形电连接板(38)的竖向连接板(39)与第二电连接板(344)连接,L形电连接板(38)的横向连接板(40)用于与电连接件连接。
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