叠片电池用耐压壳以及使用该耐压壳的大容量锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种叠片电池用耐压壳以及使用该耐压壳的大容量锂离子电池，属于电池领域，其中，叠片电池用耐压壳包括顶盖、底盖和壳体，壳体为双层壳体，内壳体横截面为方形，用于容纳叠片电池，外壳体横截面为圆形。双层壳体的内外壳体由相同或不同材质组成，通过一次挤压或铸造成型。使用该耐压壳的大容量锂离子电池，顶盖设有极柱孔，电池单元的极柱从极柱孔伸出，极柱与顶盖接触处有注塑密封件。本实用新型专利技术的技术方案结构美观简单，易于生产装配，且壳体之间的支撑板以及顶盖、底盖中心向内凹陷的防胀槽都提高了壳体的耐压性，当壳体内气压增大时，可有效防止壳体破裂、变形等风险，大幅提高了电池的结构稳定性、安全性和使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
叠片电池用耐压壳以及使用该耐压壳的大容量锂离子电池


[0001]本技术涉及电池领域，尤其涉及一种叠片电池用耐压壳以及使用该耐压壳的大容量锂离子电池。

技术介绍

[0002]截至2020年底在各类电化学储能技术中，锂离子电池的累计装机规模最大，约为 2.9GW。“碳达峰”和“碳中和”目标的提出更加推动了我国储能应用的广泛发展，“十四五”期间，我国的电化学储能市场将正式跨入规模化发展阶段。
[0003]我国在大容量储能电池的研发上基本上是空白，主要受限于生产设备、安全技术、废品率高、量产成本等因素，储能成本的高低是储能系统发展的关键。在现有的锂电池应用中，常涉及超大容量电池的使用。目前市场上主流的大容量单体方形锂电池为300Ah，最大容量的单体圆柱电池不大于100Ah，受到单体电池容量的影响，锂电池在储能应用时需要将多个单体电池进行并联来实现所需容量要求的，对于超大容量储能电池系统，为了实现其超大的容量需求，就需要使用大量的单体电池进行并联组成电池模块，再与其他的电池模块串联以提高整体电池系统的电压进行多个单体电池的串并联。大容量锂电池在制作时需要将多组电芯并联，多组电芯在并联过程中如果存在连接、对位不当，很容易出现电芯的容量、电阻、电压等性能参数参差不齐，或者如果其中一个电芯有质量问题，将会影响整个大容量电池的性能，导致各个电芯并联后一致性差，使得大容量电池性能不稳定且废品率高；同时现有的大容量锂电池大都是各自独立充注、使用电解液，导致大容量锂电池整体工作性能差。
[0004]目前现有的大容量锂离子电池，在实际的电池生产过程中，注入电解液后，电池内部多余的空间很小，在后期的化成检测中，电池充电会发热，热量会使电解液分解产生气体，另外过充过放，以及注液后电解液会和正负极物质发生反映，会产生大量的气体造成电池内部压强明显改变，从而造成壳体发生鼓胀等严重变形的现象，严重时会发生短路起火，增加了许多安全隐患。
[0005]CN202839759U提供了一种防膨胀大容量动力锂离子电池壳体结构，用于解决大容量动力锂离子电池壳体易出现胀气、鼓肚、泄漏的问题。它包括长方体的外壳本体和扣装在外壳本体上部的盖板，盖板上设有极柱、注液孔和防爆阀。但其并不能解决电池整体结构稳定性弱的问题，也不适用于叠片电池。本技术适用于叠片电池，在外壳本体的大面上设置防胀槽，该防胀槽不仅增强了壳体的强度，而且会将锂电池的内部极片压紧，降低膨胀率和电池内阻，使其在发生震动、碰撞以及外力作用下不易受损泄漏。
[0006]CN102074662B公开了一种锂离子电池壳体结构，包括电芯和壳体，所述电芯放置于所述壳体中，在所述壳体上设有凹槽，所述电芯产生的热量和气泡直接通过所述凹槽传送至所述壳体外部。但其凹槽并无防膨胀的效果，且电池的整体结构稳定性较弱，也无法适用于叠片电池。本技术适用于叠片电池，电池壳体结构以及电池壳体组合成的电池包通过在壳体上设有凹槽，该凹槽提高壳体的抗形变力，增加了壳体耐压强度。

技术实现思路

[0007]针对上述技术问题，本技术采用的具体技术方案如下：
[0008]本技术公开了一种叠片电池用耐压壳，包括顶盖、底盖和壳体，所述壳体为双层壳体，内壳体横截面为方形，用于容纳叠片电池。
[0009]进一步限定，所述壳体为内方外圆的双层壳体，外壳体横截面为圆形。
[0010]进一步限定，所述双层壳体通过一次挤压或铸造成型。
[0011]进一步限定，所述双层壳体之间通过支撑板连接。
[0012]进一步限定，所述双层壳体的内外壳体由相同或不同材质组成。
[0013]进一步限定，所述双层壳体是铝合金、不锈钢、铸钢、碳钢中的一种或多种通过一次铸造或挤压成型。
[0014]进一步限定，所述双层壳体由铝合金一次挤压成型。
[0015]进一步限定，所述内壳体材料为不锈钢，所述外壳体材料为碳钢。
[0016]进一步限定，所述双层壳体之间形成由所述支撑板分隔的吸附腔。
[0017]进一步限定，所述支撑板上设有至少一个通孔，使所述支撑板两侧的吸附腔相连通，以增强吸附效果。
[0018]进一步限定，所述吸附腔内有吸附材料。
[0019]进一步限定，所述吸附材料为活性炭、水合硅酸铝钠、多孔二氧化硅、分子筛、碱石灰、吸附树脂中的至少一种。
[0020]进一步限定，所述顶盖与所述底盖的中心设有防胀槽。
[0021]进一步限定，所述防胀槽为向内凹陷的方形凸台。
[0022]进一步限定，所述顶盖上设有泄爆阀。
[0023]进一步限定，所述内壳体的壁上部设有泄爆口。
[0024]进一步限定，所述外壳体的外壁设有燕尾槽。
[0025]进一步限定，所述壳体与所述顶盖、所述底盖的连接处设有密封环，用螺栓连接使密封环压紧。
[0026]进一步限定，所述密封环材料为氟硅橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶中的一种。
[0027]本技术还公开了一种大容量锂离子电池，包括上述任意一项所述的叠片电池用耐压壳。
[0028]进一步限定，所述顶盖设有极柱孔，所述电池单元的极柱从所述极柱孔伸出，所述极柱与所述顶盖接触处有注塑密封件。
[0029]进一步限定，所述注塑密封件的材料为聚四氟乙烯、三元乙丙橡胶、POK、全氟醚橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶中的一种。
[0030]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0031]1、本技术公开了一种叠片电池用耐压壳，包括顶盖、底盖和壳体，所述壳体为双层壳体，内壳体横截面为方形，用于容纳叠片电池，外壳体横截面可以为圆形，双层壳体之间通过支撑板连接，双层壳体通过一次挤压或铸造成型。这种结构美观简单，易于生产装配，且壳体之间的支撑板以及顶盖、底盖中心向内凹陷的防胀槽都提高了壳体的耐压性，当壳体内气压增大时，可有效防止壳体破裂、变形等风险，大幅提高了电池的结构稳定性、安全性和使用寿命。
[0032]2、双层壳体的内外壳体可以由相同或不同材质组成，材质可以为铝合金、不锈钢、铸钢、碳钢中的一种或多种，通过一次铸造或挤压成型。通过壳体材料的选择，可以在保证结构强度的情况下，节约生产成本。
[0033]3、双层壳体之间形成由所述支撑板分隔的吸附腔，吸附腔内有吸附材料，支撑板上设有至少一个通孔，使所述支撑板两侧的吸附腔相连通，以增强吸附效果。将双层壳体之间的空间设为吸附腔，充分利用了空间；在支撑板上设孔，增大了吸附面积，提高了吸附效果。
[0034]4、顶盖与底盖的中心设有防胀槽，不仅增强了壳体的强度，提高了壳体耐压性，而且可将锂电池的内部极片压紧，降低膨胀率和电池内阻，使其在发生震动、碰撞以及外力作用下不易受损泄漏。
[0035]5、顶盖上设有泄爆阀，内壳体壁上部设有泄爆口，在电池发生热失控时，可及时将高温高压的易燃物质排出。
[0036]6、外壳体的外壁设有燕尾槽，设计美观，且便于安装把手或吊装工装。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠片电池用耐压壳，包括顶盖、底盖和壳体，其特征在于，所述壳体为双层壳体，内壳体横截面为方形，用于容纳叠片电池。2.根据权利要求1所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述壳体为内方外圆的双层壳体，外壳体横截面为圆形。3.根据权利要求1所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体通过一次挤压或铸造成型。4.根据权利要求1所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体之间通过支撑板连接。5.根据权利要求1所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体的内外壳体由相同或不同材质组成。6.根据权利要求1所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体包括内壳体和外壳体，是铝合金、不锈钢、铸钢、碳钢中的一种，通过一次铸造或挤压成型。7.根据权利要求6所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体由铝合金一次挤压成型。8.根据权利要求6所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述内壳体材料为不锈钢，所述外壳体材料为碳钢。9.根据权利要求4所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述双层壳体之间形成由所述支撑板分隔的吸附腔。10.根据权利要求9所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述支撑板上设有至少一个通孔，使所述支撑板两侧的吸附腔相连通，以增强吸附效果。11.根据权利要求9所述的叠片电池用耐压壳，其特征在于，所述吸附腔内有吸附材料。12.根据权利要求11所述的叠片电池用耐压壳，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷玮，雷政军，蔡潇，韩晓宇，翟腾飞，
申请(专利权)人：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：