CN114927839A - 一种塑壳电池及由其组成的大容量电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种塑壳电池及由其制成的大容量电池，包括至少一个软包电芯、容纳软包电芯的壳体和上盖组件，上盖组件上设有正负极柱、泄爆阀和导电连接片，软包电芯的正、负极通过导电连接片与上盖组件的正、负极柱电连接，软包电芯置于所述壳体内腔上盖组件密封壳体。软包电芯封装袋上设有开孔，电池壳体上设有开口，开口处设有溶解机构，溶解机构密封开口。当开口置于外部电解液中，溶解机构溶于电解液，开口打开，电解液进入电池内部。本申请技术方案可方便对电池注液，且使多个软包电池处于均一的电解液体系中，提高电池性能和成品率。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种塑壳软包电池及由其组成的大容量电池。
背景技术
目前市场上的锂电池最大容量的方形电池为300Ah，而最大容量的圆柱电池不大于100Ah，在“碳达峰”和“碳中和”的背景下，储能行业有望得到长足发展，但受电池容量的影响，锂电池在储能应用时需进行多个电池的串并联，使得联接零配件繁多，联接步骤复杂、繁琐，电池管理***和线材、电池箱的用量非常大，储能成本因此居高不下。
软包电池重量轻、容量大、设计灵活，目前运用场合越来越多。如何将软包电池联合成大容量电池，对其进行注液操作，使其具有稳定的电池性能和较高的成品率是需要解决的问题。
专利CN111653722A将软包电池放入密封腔内进行注液，需要对密封腔抽负压，软包电池的电芯吸收电解液，保持负压若干时间后停止抽负压；对密封腔抽正压，软包电池的电芯吸收电解液，保持正压若干时间停止抽正压；打开密封腔的负压通路，待密封腔内压力恢复至常压后，将软包电池从密封腔中取出放置于另一密封腔，重复若干次后，待实测电解液的吸收率为100％后，注液完成。但该方法操作复杂，费时费力。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种塑壳电池和由其组成的大容量电池，使多个软包电池处于均一的电解液体系中，提高电池性能和成品率。
本专利的技术方案如下：
一种塑壳电池，其特征在于，包括：至少一个软包电芯、容纳所述软包电芯的壳体和上盖组件，所述上盖组件上设有正、负极柱、泄爆阀和导电连接片，所述软包电芯的正、负极通过所述导电连接片与所述上盖组件的正、负极柱电连接，所述软包电芯置于所述壳体内腔，所述上盖组件密封所述壳体，所述软包电芯封装袋上设有开孔，所述电池壳体上设有开口，所述开口处设有溶解机构，所述溶解机构密封所述开口，当所述开口置于外部电解液中，溶解机构溶于电解液，所述开口打开，电解液进入电池内部。
优选的，所述溶解机构包括溶解片，所述溶解片可溶于电解液。
优选的，所述溶解机构还包括不溶于电解液的隔离片，所述隔离片覆于所述溶解片相对于壳体开口的一面，所述隔离片覆盖所述壳体开口。
优选的，所述壳体开口处设有与壳体内腔连通的对接管，所述溶解机构置于对接管内，密封所述开口。
优选的，所述溶解片材质为聚甲基丙烯酸甲酯、硅橡胶，聚氯乙烯、聚碳酸酯或ABS塑料中的一种或多种。
优选的，所述溶解片材质为聚甲基丙烯酸甲酯，所述溶解片厚度小于2mm。
优选的，所述隔离片厚度小于0.1mm。
一种大容量电池，包括至少两个塑壳电池和多支路储液管路，所述多支路储液管路包括主管道和支管，所述主管道内有储液腔，以容纳电解液，所述支管与所述塑壳电池开口一一对应连接，以实现电解液储液管路与所述塑壳电池相通。
优选的，所述主管道一端设有注液抽气部，所述注液抽气部与所述储液腔连通，以对所述电解液储液管道抽真空或注液。
优选的，所述注液抽气部为控制阀。
与现有技术方案相比，本申请的有益效果如下：
本申请通过将单个成品软包电芯进行预充分容后，挑选出一致性较好的电芯，将多个软包电芯并联连接并封装在塑壳内，在塑壳上设置溶解机构，当电池处于自然状态时，电池与外界隔离，当将一个或多个塑壳电池置于外界电解液中，溶解机构打开，电解液注入电池，可实现对电池注液以及多个电池处于统一的电解液体系中。
由于该塑壳电池中的软包电芯具有较好的一致性，因此制成的塑壳电池也具有较好的成品率，并且塑壳电池处于统一的电解液体系中，也减少了电池使用过程中因为电解液消耗不匀而产生的电池性能不一致的问题，使得电池具有良好的均一性，提高了电池的使用寿命和稳定性。
同时，该电池结构简单，适用性强。
附图说明
图1为多个软包电芯和上盖组件连接示意图；
图2为单个软包电芯结构示意图；
图3为外壳侧面开口的塑壳电池外部结构示意图；
图4为外壳底部开口的塑壳电池外部结构示意图；
图5为由塑壳电池构成的大容量电池结构示意图；
图6为储液管路结构示意图；
说明书中的附图标记如下：
1-软包电芯2-上盖组件3-泄爆阀4-软包电芯正极5-导电连接片
6-正极柱7-软包电芯开孔8-负极柱9-软包电芯负极
10-电池壳体11-壳体开口12-连接管13-溶解机构14-储液管路主管道
15-储液管道支管16-塑壳电池17-储液舱18-注液抽气部
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种塑壳电池，包括多个软包电芯1，软包电芯上设有开孔7，电池壳体10，电池壳体内容纳有多个软包电芯，上盖组件2上设有正极柱6、负极柱8，泄爆阀3，导电连接片5，软包电芯的正极4、负极9通过导点连接片5与上盖组件的正极柱6和负极柱8连接，软包电芯1置于壳体10的内腔内，上盖组件2密封电池壳体10，电池壳体10上侧面有一个开口11，开口处设有溶解机构13，在本实施例中，溶解机构13为厚度为2mm的聚甲基丙烯酸甲酯片，聚甲基丙烯酸甲酯片可覆盖开口11，并且密封粘贴于开口处。
在制作本塑壳电池之前，将软包电芯先进行预充分容，挑选成品率较好的软包电芯，对软包电芯的铝塑膜进行开孔，并将软包电芯并联连接，密封于塑壳内制成塑壳电池，在电池自然状态时，电池壳体内腔与外部密封隔离，当将该塑壳电池置于外部电解液中，或壳体开口连接电解液管道时，壳体开口处的聚甲基丙烯酸甲酯片13被电解液溶解后，电解液通过开口11流入电芯壳体内，由于软包电芯铝塑膜上有开口，电解液进一步流入软包电芯内部，使得多个软包电芯处于同一电解液体系中。
在一个实施例中，溶解机构包括0.1mm厚的聚乙烯膜和2mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯片，聚乙烯膜可覆盖壳体开口，聚乙烯膜贴覆于聚甲基丙烯酸甲酯相对于壳体开口的一面，溶解机构密封壳体开口。在电池自然状态时，电池壳体内腔与外部密封隔离。当将该塑壳电池置于外部电解液中，聚甲基丙烯酸甲酯片被外界电解液溶解后，在流体的作用下，聚丙烯膜从开口脱落，不再密封壳体开口，电解液通过开口流入电芯壳体，由于软包电芯铝塑膜上有开口，电解液进一步流入软包电芯内部，使得多个软包电芯处于同一电解液体系中。
实施例2
如图1，图2和图4所示，本实施例提供一种塑壳电池，包括多个软包电芯1，软包电芯上有开孔7，电池壳体10，电池壳体内容纳有多个软包电芯，上盖组件2上设有正极柱6、负极柱8，泄爆阀3，导电连接片5，软包电芯的正极4、负极9通过导电连接片5与上盖组件的正极柱6和负极柱8连接，上盖组件2密封电池壳体10，电池壳体10上设有一个开口11，开口处设有对接管12，对接管与壳体开口可通过粘接固定，对接管与电池壳体内腔连通，在本实施例中，溶解机构为厚度为2.5mm聚甲基丙烯酸甲酯片，聚甲基丙烯酸甲酯片固定粘接于对接管内，且将开口密封。
在制作本塑壳电池之前，将软包电芯先进行预充分容，挑选成品率较好的软包电芯，对软包电芯的铝塑壳进行开孔，将软包电芯并联连接，密封于塑壳内制成塑壳电池。在电池自然状态时，电池壳体内腔与外部密封隔离，当将该塑壳电池置于外部电解液中，聚甲基丙烯酸甲酯片被外界电解液溶解后，电解液通过开口流入电芯壳体，由于软包电芯铝塑膜上有开口，电解液进一步流入软包电芯内部，使得多个软包电芯处于同一电解液体系中。
在一个实施例中，溶解机构包括0.1mm厚的聚乙烯膜和2mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯片，聚乙烯膜可覆盖壳体开口，且聚乙烯膜贴覆于聚甲基丙烯酸甲酯片的一面，壳体开口处粘接有连接管，连接管与电池壳体内腔贯通，溶解机构固定连接于连接管上，且聚甲基丙烯酸甲酯贴覆有聚乙烯膜的一面相对于壳体内部，安装于连接管上的溶解机构密封壳体开口。在电池自然状态时，电池壳体内腔与外部密封隔离。当将该塑壳电池置于外部电解液中，聚甲基丙烯酸甲酯片被外界电解液溶解后，在电解液流体作用下，聚乙烯膜脱落，不再密封壳体开口，电池内部和外部贯通，电解液通过开口流入电芯壳体，由于软包电芯铝塑膜上有开口，电解液进一步流入软包电芯内部，使得多个软包电芯处于同一电解液体系中。
实施例3
如图5和图6所示，本实施例提供一种大容量电池，包括多个塑壳电池16和多支路储液管路，多支路储液管路包括主管道14和多个支管15，主管道14内有储液舱17，储液腔17内容纳有电解液，支管15和塑壳电池的开口11一一对应连接，壳体开口11上设有溶解机构，本实施例中的溶解机构为厚度为2mm的聚甲基丙烯酸甲酯片，密封粘接于电池开口11上，当向储液管道中注入电解液时，电解液通过主管道14和支管15进入每个塑壳电池，由于塑壳电池开口处有聚甲基丙烯酸甲酯溶解片，溶解片被电解液溶解消失后，管道内的电解液和塑壳电池贯通，电解液进入塑壳电池中，进而进入每个软包电芯内部，由于储液腔17内容纳有电解液，因此装有软包电芯的塑壳电池和储液腔均处于共同的电解液体系中，电池在使用过程中，减少了因电解液消耗不一致而产生的电池性能差异问题，该大容量电池具有良好的均一性。
由于塑壳电池内的软包电芯均经过化成分容以及一致性挑选后封装入电池壳内，因此整个大容量电池还具有良好的一致性。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种塑壳电池，其特征在于，包括：至少一个软包电芯、容纳所述软包电芯的壳体和上盖组件，所述上盖组件上设有正、负极柱、泄爆阀和导电连接片，所述软包电芯的正、负极通过所述导电连接片与所述上盖组件的正、负极柱电连接，所述软包电芯置于所述壳体内腔，所述上盖组件密封所述壳体，所述软包电芯封装袋上设有开孔，所述电池壳体上设有开口，所述开口处设有溶解机构，所述溶解机构密封所述开口，当所述开口置于外部电解液中，所述溶解机构溶于所述电解液，所述开口打开，所述电解液进入电池内部。
2.如权利要求1所述的塑壳电池，其特征在于，所述溶解机构包括溶解片，所述溶解片可溶于电解液。
3.如权利要求2所述的塑壳电池，其特征在于，所述溶解机构还包括不溶于电解液的隔离片，所述隔离片覆于所述溶解片相对于壳体开口的一面，所述隔离片覆盖所述壳体开口。
4.如权利要求2或3所述的塑壳电池，其特征在于，所述壳体开口处设有与壳体内腔连通的对接管，所述溶解机构置于对接管内，密封所述开口。
5.如权利要求2所述的塑壳电池，其特征在于，所述溶解片材质为聚甲基丙烯酸甲酯、硅橡胶，聚氯乙烯、聚碳酸酯或ABS塑料中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的塑壳电池，其特征在于，所述溶解片材质为聚甲基丙烯酸甲酯，所述溶解片厚度小于2mm。
7.如权利要求3所述的塑壳电池，所述隔离片厚度小于0.1mm。
8.一种大容量电池，其特征在于，包括至少两个如权利要求1至7任一所述的塑壳电池和多支路储液管路，所述多支路储液管路包括主管道和支管，所述主管道内有储液腔，以容纳电解液，所述支管与所述塑壳电池开口一一对应连接，以实现电解液储液管路与所述塑壳电池相通。
9.如权利要求8所述的一种大容量电池，其特征在于，所述主管道一端设有注液抽气部，所述注液抽气部与所述储液腔连通，以对所述电解液储液管道抽真空或注液。
10.如权利要求9所述的一种大容量电池，其特征在于，所述注液抽气部为控制阀。
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| WO2023185830A1 (zh) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 陕西奥林波斯电力能源有限责任公司 | 一种电池壳体、单体电池和大容量电池 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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