[發明專利]一種方形鋼殼電池及其集合成電池系統的模組

在審

• 申請號: 201611197696.7
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106784574A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 田新軍;張青青;周賽軍
• 申請（專利權）人: 中科泰能高銘科技發展有限公司
• 主分類號: H01M2/22
• 分類號: H01M2/22;H01M2/06;H01M2/04;H01M2/10;H01M2/12;H01M10/613;H01M10/655;H01M10/24
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 戴曉翔

【技術領域】

本發明涉及電池的技術領域，特別是方形鋼殼電池及其集合成電池系統的模組的技術領域。

【背景技術】

隨著綠色環保的新能源事業發展，出現了多種結構設計的強堿性水溶液的方形鋼殼電池，總結其特點有以下幾個方面：1、單體或模塊電池的設計結構有頂部集流(湖南神舟、福建衛東、四川萬凱豐、山東國力、安徽國軒等)和一級導流匯流+側邊集流引出(日本PEVE、湖南科霸、四川萬凱豐等)兩種常見的形式；2、電池殼或電池蓋的為了增加其自身的強度，抗形變和扭曲的能力，通常采用增加材料厚度和沖壓凹凸結構以及通過模組捆綁設計的方式實現；3、對于電池內壓異常的處理方式采用在頂部加裝可多次開啟閉合的安全閥進行泄壓的方式；4、集合成電池系統的模組散熱多采用風道通風的風冷、浸沒接觸的液冷和金屬接觸導熱的固冷三種散熱方式，常見的是風道通風的風冷，采用夾帶隔柵或者電池凸點設計形成風道的結構。

對于這些常見的強堿性水溶液的方形鋼殼電池，在實際應用中常遇到以下的問題：1、內部活性物質在進行電池活化時容易出現反應不夠均勻造成電池間的一致性差異；2、脈沖放電時引出端因加載較大電流發熱嚴重，造成密封件失效；3、充放電時電池易出現電池殼體的鼓脹變形，目前常見的強堿性水溶液的方形鋼殼電池殼體和蓋體的材料厚度為：1.0～1.5mm，繼續增加其厚度對于提高抗膨脹變形的作用有限，且增加壁厚會造成電池總重量增加，能量密度降低等；4、安全閥開啟排氣泄壓時易堵塞，出現安全隱患；5、塑料件與金屬件組裝后因使用過程中的震動、扭動等造成金屬件對塑料件的破壞，從而使塑料件的功能失效；6、頂部正負極引出端因距離較近，易在集合成系統時造成外部短路損傷電池等問題；7、電池系統內模塊散熱能力有限，溫度分布不均勻。

針對以上問題，有必要設計電池及其模組。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種方形鋼殼電池及其集合成電池系統的模組，能夠使電池一致性好，密封件可靠，材料厚度薄，能量密度高，安全閥不易堵塞，抗振性好，不易短路，溫度分布均勻。

為實現上述目的，本發明提出了一種方形鋼殼電池及其集合成電池系統的模組，包括電芯極組、一級內連接導流片、二級內連接導流片、引出端、電池殼、電池蓋、側支架和隔柵，所述電芯極組設置在電池殼的內部，電芯極組兩側設置有一級內連接導流片，一級內連接導流片上設置有二級內連接導流片，二級內連接導流片中部設置有中心孔，中心孔處焊接有引出端；所述電池殼兩側蓋設有電池蓋；所述側支架之間設置有隔柵。

作為優選，所述電芯極組與一級內連接導流片通過激光焊接進行連接，一級內連接導流片的數量為2-6片，數量為偶數，一級內連接導流片的高度為25-35mm，一級內連接導流片寬度為20-60mm，一級內連接導流片的厚度為1.0-3.0mm，相鄰的一級內連接導流片之間的間距為20-30mm；所述二級內連接導流片的數量為1-3片，二級內連接導流片與一級內連接導流片之間通過激光焊接相連接，焊接點距離一級內連接導流片一端的距離為40-60mm，二級內連接導流片的高度為50-70mm，二級內連接導流片的寬度為20-60mm，二級內連接導流片的厚度為1.5-3.0mm，所述一級內連接導流片與二級內連接導流片的形狀均為〕型。

作為優選，所述電池殼殼體厚度為0.5-0.8mm，電池殼的外側設置有加強筋，加強筋的形狀為U形，加強筋的長度為15-25mm，加強筋的寬度為30-60mm，加強筋的高度為3-5mm，加強筋板厚0.6-0.8mm，電池殼的一側還設置有安全爆破口和安全閥，安全爆破口呈+形，安全爆破口的厚度為0.2-0.25mm，承受壓力不大于2.5MPa，安全閥由安全閥定位片和安全閥防堵帽構成，安全閥防堵帽設置在安全閥定位片下側，安全閥定位片長度為25-30mm，安全閥定位片的寬度為15-25mm，安全閥定位片的高度為5-7mm，安全閥定位片材料厚度為2.5-3.5mm，安全閥防堵帽長度為25-30mm，安全閥防堵帽的寬度為15-25mm，安全閥防堵帽的高度為5-7mm，安全閥防堵帽材料厚度為0.6-1.0mm，安全閥防堵帽形狀呈倒幾字形。