上盖组件、电芯、大容量电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种上盖组件、电芯、大容量电池。


背景技术：

2.锂电池是一种具有比能量高，高电压，使用寿命长、对环境无危害、无记忆性的新型电池，传统结构的锂电池在工作过程中会产生大量的热量，锂电池内部热量会迅速累积，使得电池温度过高，对于极柱内有电解液注液通道的电池来说，当电池发生热失控时，电池热失控产生的烟气会通过电解液通道向外释放，当多个电池相连通时，若一个电池发生热失控，则热失控烟气会污染相连通的管路和其他电池，使得整个大容量电池报废，如何避免多个电池相互连通时坏电池对其他电池产生影响，是需要解决的问题。
3.专利cn 111341970 a公开了一种电池防爆结构，连接于单体电池的顶盖上，顶盖上开设有能够连通单体电池的内腔和密闭壳体的内腔的通孔，密闭壳体内远离通孔的一端设置有检测组件；封堵件和弹性件，当封堵件位于第一位置时，封堵件能够抵压于顶盖并封堵通孔，当封堵件在内腔内气体的推动下由第一位置向第二位置运动时，检测组件能够向bms发送信号以切断单体电池的充电或放电，弹性件被配置为能够去封堵件由第二位置运动至第一位置。该装置结构较为复杂。
4.专利cn210926145u公开了一种锂离子电池的注液孔封堵结构，注液孔为曲线延伸的通孔，在注液孔内塞有将注液孔封堵住的塑料球和钢球。本专利先打入可变形的塑料球，在电池化成后排出气体，再打入钢球将注液孔密封。该结构操作复杂，并且没有解决电池热失控烟气的封堵问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明采用的一种技术方案是，提供一种上盖组件，所述上盖组件包括：
6.极柱，所述极柱内设置有电解液通道，以使电解液通过所述极柱上的所述电解液通道注入到电芯壳体内；
7.汇流构件，包括绝缘区和电连接区，所述汇流构件与所述极柱绝缘连接；
8.弹性件，所述弹性件包括第一端和第二端，所述第一端设置在所述极柱与所述汇流构件之间，以与所述极柱电连接；
9.在第一状态时，所述弹性件的所述第二端固定在所述汇流构件的电连接区；
10.在第二状态时，所述弹性件的所述第二端与所述电连接区的连接断开，以断开电芯组件与所述极柱的电连接，同时封堵所述电解液通道。
11.较佳的，所述汇流构件设置有容纳所述弹性件发生弹性形变的空腔。
12.较佳的，所述弹性件的第二端设置有连接耳和封堵部，所述弹性件通过所述连接耳与所述电连接区固定连接；所述封堵部用以封堵所述极柱一端的所述电解液通道。
13.较佳的，所述连接耳为易熔金属件，或所述连接耳与所述电连接区之间设置有易
熔金属层，当环境温度超过阈值时，所述易熔金属熔化，以使所述连接耳与所述电连接区断开。
14.较佳的，所述封堵部为封堵帽，所述连接耳沿所述封堵帽的周向设置，所述封堵帽在所述第二状态时，嵌套在所述极柱一端的所述电解液通道内，封堵所述电解液通道。
15.较佳的，所述汇流构件设置有电解液通孔。
16.较佳的，所述上盖组件还设置有泄爆口。
17.较佳的，所述电解液通道上还设置有薄膜，以密封所述电解液通道。
18.为解决上述问题，本发明采用的一种技术方案是，提供一种电芯，包括上述的上盖组件和电芯壳体，还包括绝缘安装件，所述绝缘安装件将所述上盖组件与所述电芯壳体绝缘安装。
19.为解决上述问题，本发明采用的一种技术方案是，提供一种大容量电池，包括若干上述的电芯及电解液储液仓，所述若干电芯固定安装在所述电解液储液仓上，以使电解液从所述电解液储液仓注入到所述电芯内。
20.本发明的有益效果：本技术在上盖组件中的极柱上开设电解液通道，同时设置弹性件，使弹性件在第一状态时与汇流构件电连接、在第二状态时与汇流构件绝缘连接以使电芯与上盖组件的电连接断开的方式，解决了电池在热失控时影响其他正常电池的工作的问题，同时弹性件还能封堵电解液通道，避免了电解液从电解液通道反流进入电解液共享区域，该装置结构简单、实用性高，使用方便、成本低。
21.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为一个实施例中上盖组件的结构示意图；
24.图2为一个实施例中上盖组件的剖面结构示意图；
25.图3为一个实施例中弹性件13的结构示意图；
26.图4为一个实施例中汇流构件的结构示意图；
27.图5为一个实施例中大容量电池的结构示意图。
28.附图标记：
29.11-极柱
30.111-电解液通道
31.12-汇流构件
32.121-电连接区
33.122-绝缘区
34.13-弹性件
35.131-连接耳
36.132-封堵部
37.133-连接桥
38.134-连接柄
39.14-电解液通孔
40.15-泄爆口
41.151-泄爆膜
42.16-薄膜
43.2-绝缘安装件
44.100-电芯壳体
45.200-电解液储液仓
具体实施方式
46.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
47.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
48.以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本技术的上盖组件、电芯、大容量电池。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本技术而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
49.如果没有特别的说明，本技术的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。如果没有特别的说明，本技术的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
50.如果没有特别的说明，本技术所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
51.应理解，术语“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或顺序。
52.实施例1
53.如图1至图4所示，为一种上盖组件的结构示意图，上盖组件包括：极柱11、汇流构件12、弹性件13。极柱11内设置有电解液通道111，电解液通道111为贯穿极柱11的通孔，以使电解液通过极柱11上的电解液通道111注入到电芯壳体100内；汇流构件12与极柱11固定连接；弹性件13包括第一端和第二端，弹性件13的第一端设置在极柱11与汇流构件12之间，与极柱11电连接；汇流构件12包括电连接区121和绝缘区122；
54.第一状态时，使弹性件13克服自身的回弹力，将弹性件13的第二端固定在汇流构件12的电连接区121上，使弹性件13与汇流构件12电连接；
55.第二状态时，弹性件13的第二端与电连接区121的连接断开，以使弹性件13与汇流构件12的电连接断开，进一步断开电芯组件与极柱11的电连接，同时受弹性件13自身的回弹力驱使，按照弹性件13预设的轨迹回弹至极柱11一端的电解液通道111处，封堵电解液通道111。
56.如图3所示，弹性件13包括连接耳131、封堵部132、连接桥133、连接柄134。封堵部132设置在弹性件13第二端，连接耳131沿封堵部132周向设置，弹性件13通过连接耳131与电连接区121固定连接；弹性件13的第一端为连接柄134，连接柄134固定设置在绝缘区122上，并置于极柱11与汇流构件12之间。弹性件13的两端之间为连接桥133，使弹性件13通过连接桥133的形变应力实现回弹，亦通过连接桥133的应力变化预设封堵部132的活动轨迹。封堵部132用于封堵极柱11一端的电解液通道111。
57.在一些实施方式中，连接耳131为易熔金属件，作为弹性件13与电连接区122之间的粘接层，或者连接耳131与第一连接点121a之间设置有易熔金属层，当环境温度超过阈值时，连接耳131发生形变或者易熔金属层发生形变暂时失去粘性，无法将连接耳131固定在电连接区121上，使弹性件13与电连接区121断开。断开后的弹性件13因连接桥133的回弹力将封堵部132回弹至极柱12一端的电解液通道111处，将电解液通道111封堵。
58.汇流构件12设置有容纳弹性件13发生弹性形变的空腔，弹性件13的第一端和第二端的固定位置存在高度差，在高度方向上，弹性件13第一端固定位置的高度高于弹性件13第二端固定位置的高度。该高度差能够保证连接桥133具有弹性形变的空间，让连接桥133产生回弹的应力。
59.在一些实施方式中，封堵部132为封堵帽，连接耳131沿封堵帽的周向设置，封堵帽在第二状态时，嵌套在极柱11上的电解液通道111内，封堵电解液通道111。
60.汇流构件12设置有电解液通孔14。在第一状态时，电解液通过极柱11上的电解液通道111后再通过汇流构件上的电解液通孔14后进入电芯壳体100内，在第二状态时，因封堵部132将电解液通道111封堵，电芯内的电解液无法通过电解液通孔14后进一步流入电解液通道111。极柱11上设置有泄爆口15，泄爆口15还设置有泄爆膜151，第二状态时热失控喷发的电解液通过该泄爆口15排出到电芯壳体100外。
61.在一些实施方式中，电解液通道111上还设置有薄膜16，以密封电解液通道。突出于上盖组件的极柱11外周向还设置有螺纹，便于与电解液储液仓固定连接。
62.实施例2
63.如图1所示，为本实施例提供的一种电芯，包括上盖组件1和电芯壳体100，还包括绝缘安装件2，绝缘安装件2将上盖组件与电芯筒体绝缘安装。绝缘安装件2具有上下固定边，将上盖组件卡接在上下固定边内，再由绝缘安装件2固定在电芯壳体100内。
64.如图1至图4所示，为一种上盖组件的结构示意图，上盖组件包括：极柱11、汇流构件12、弹性件13。极柱11内设置有电解液通道111，电解液通道111为贯穿极柱11的通孔，以使电解液通过极柱11上的电解液通道111注入到电芯壳体100内；汇流构件12与极柱11固定连接；弹性件13包括第一端和第二端，弹性件13的第一端设置在极柱11与汇流构件12之间，与极柱11电连接；汇流构件12包括电连接区121和绝缘区122；
65.第一状态时，使弹性件13克服自身的回弹力，将弹性件13的第二端固定在汇流构件12的电连接区121上，使弹性件13与汇流构件12电连接；
66.第二状态时，弹性件13的第二端与电连接区121的连接断开，以使弹性件13与汇流构件12的电连接断开，进一步断开电芯组件与极柱11的电连接，同时受弹性件13自身的回弹力驱使，按照弹性件13预设的轨迹回弹至极柱11一端的电解液通道111处，封堵电解液通道111。
67.如图3所示，弹性件13包括连接耳131、封堵部132、连接桥133、连接柄134。封堵部132设置在弹性件13第二端，连接耳131沿封堵部132周向设置，弹性件13通过连接耳131与电连接区121固定连接；弹性件13的第一端为连接柄134，连接柄134固定设置在绝缘区122上，并置于极柱11与汇流构件12之间。弹性件13的两端之间为连接桥133，使弹性件13通过连接桥133的形变应力实现回弹，亦通过连接桥133的应力变化预设封堵部132的活动轨迹。封堵部132用于封堵极柱11一端的电解液通道111。
68.在一些实施方式中，连接耳131为易熔金属件，作为弹性件13与电连接区122之间的粘接层，或者连接耳131与第一连接点121a之间设置有易熔金属层，当环境温度超过阈值时，连接耳131发生形变或者易熔金属层发生形变暂时失去粘性，无法将连接耳131固定在电连接区121上，使弹性件13与电连接区121断开。断开后的弹性件13因连接桥133的回弹力将封堵部132回弹至极柱12一端的电解液通道111处，将电解液通道111封堵。
69.汇流构件12设置有容纳弹性件13发生弹性形变的空腔，弹性件13的第一端和第二端的固定位置存在高度差，在高度方向上，弹性件13第一端固定位置的高度高于弹性件13第二端固定位置的高度。该高度差能够保证连接桥133具有弹性形变的空间，让连接桥133产生回弹的应力。
70.在一些实施方式中，封堵部132为封堵帽，连接耳131沿封堵帽的周向设置，封堵帽在第二状态时，嵌套在极柱11上的电解液通道111内，封堵电解液通道111。
71.汇流构件12设置有电解液通孔14。在第一状态时，电解液通过极柱11上的电解液通道111后再通过汇流构件上的电解液通孔14后进入电芯壳体100内，在第二状态时，因封堵部132将电解液通道111封堵，电芯内的电解液无法通过电解液通孔14后进一步流入电解液通道111。极柱11上设置有泄爆口15，泄爆口15还设置有泄爆膜151，第二状态时热失控喷发的电解液通过该泄爆口15排出到电芯壳体100外。
72.在一些实施方式中，电解液通道111上还设置有薄膜16，以密封电解液通道。突出于上盖组件的极柱11外周向还设置有螺纹，便于与电解液储液仓固定连接。
73.实施例3
74.如图5所示，本实施例提供一种大容量电池，包括若干实施例2描述的电芯及电解液储液仓200，若干电芯固定安装在电解液储液仓200上，以使电解液从电解液储液仓200注入电芯壳体100内。
75.本技术的上述发明内容并不意欲描述本技术中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。