本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域,具體為一種大容量電池的制備工藝。
背景技術(shù):
1、目前市場上多通過并聯(lián)或串聯(lián)多個單體電池使其成為大容量電池(也可稱之為電池模組或電池組)。
2、現(xiàn)有的一種大容量電池,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括由若干單體電池并聯(lián)形成的電池組主體和位于電池組主體底部的共享管路組件;共享管路組件,用于將若干單體電池的內(nèi)腔全部貫通,以使電池組中所有單體電池均處于一個電解液體系下。該電池組通過共享管路組件能夠加強(qiáng)電池組內(nèi)各個單體電池電解液的均一性,提高循環(huán)壽命,還能通過該共享管路組件為電池組補(bǔ)充電解液,延長電池組的使用壽命,同時提高電池組的使用安全性。
3、但是,此類共享管路組件由多段子管路01以及中間連接管02相互間過盈配合直接進(jìn)行密封插接形成;此時多段子管路01一一設(shè)置在單體電池下蓋板03上,子管路沿單體電池2排布方向延伸,且與下蓋板03一體擠壓成型,并與下蓋板03開孔相通。
4、裝配時,將子管路01的兩端作為與中間連接管02的連接端,兩個單體電池連接時,兩個單體電池上的子管路一端分別擠入中間連接管02的兩端中。
5、該共享管路組件在插接過程中要求各個子管路01以及中間連接管02同軸,才能實(shí)現(xiàn)有效連接,但是,由于以下原因使得各個子管路以及中間連接管02的同軸度難以保證:
6、1)子管路與下蓋板為一體件,若各個一體件上,子管路在下蓋板的位置略有偏差,或各個子管路自身尺寸略有偏差,則會導(dǎo)致,插接時,各個子管路的同軸度出現(xiàn)偏差;
7、2)將上述一體件與筒體焊接時,會因?yàn)楹附舆^程的差異,有可能會出現(xiàn)子管路相對于筒體的位置出現(xiàn)不一致的情況,進(jìn)而導(dǎo)致插接時,各個子管路同軸度出現(xiàn)偏差;
8、3)該方案,在插接時,需要利用專用工裝,由于工裝使用不當(dāng),或者因施工人員操作問題,稍有不慎,就會使得各個子管路的同軸度出現(xiàn)偏差;
9、另外,在插接時,各個子管路之間的偏差會隨著插接數(shù)量的增多而加大,導(dǎo)致插接數(shù)量越多,各個子管路之間的同軸度越難以保證;導(dǎo)致裝配過程中,成品率隨著插接數(shù)量的增多而降低。
10、綜上,該方案因相鄰兩個單體電池的子管路很難同軸所以在插接時,可能會導(dǎo)致子管路相對于下蓋板發(fā)生位移,或?qū)е孪律w板相對于筒體發(fā)生位移,進(jìn)而導(dǎo)致電池?fù)p壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種大容量電池的制備工藝,克服現(xiàn)有大容量電池共享管路組件難以組裝的問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種大容量電池的制備工藝,其特殊之處在于,包括以下步驟:
3、加工外殼:
4、加工半成品外殼,該半成品外殼包括相對兩端敞口的筒體以及固定在筒體任一敞口端的第一蓋板,第一蓋板設(shè)有電解液共享腔室;
5、加工用于固定在筒體另一敞口端的第二蓋板,并在第二蓋板加工與各個單體電池極柱對應(yīng)的第三通孔;
6、單體電池裝入半成品外殼:
7、將多個單體電池排布在半成品外殼內(nèi);
8、密封:
9、將第二蓋板密封焊接在筒體頂部敞口端,各個單體電池極柱伸出第二蓋板上對應(yīng)第三通孔后,將第三通孔對應(yīng)的第二蓋板區(qū)域與單體電池殼體固定密封;
10、開包:
11、利用外力或者電解液自身,在單體電池殼體開孔,使電解液共享腔室內(nèi)腔和各個單體電池內(nèi)腔的電解液區(qū)貫通。
12、本發(fā)明將多個單體電池置于具有電解液共享腔室的半成品外殼內(nèi)部,利用第二蓋板密封筒體,通過開包過程,在單體電池殼體開孔,使得電解液共享腔室和各個單體電池內(nèi)腔的電解液區(qū)貫通,各單體電池電解液共享來保障各單體電池的一致性,即,將各單體電池的電解液腔連通,使所有單體電池的電解液處于同一體系下,減少了各單體電池電解液之間的差異,一定程度上提升了各單體電池之間的一致性,從而一定程度上提升了大容量電池的循環(huán)壽命。
13、本發(fā)明電解液共享腔室為成型在第一蓋板上,無需插接,在單體電池排布方向,無需考慮插接同軸問題,對加工精度以及裝配精度要求較低;同時無需專用工裝,裝配過程較為簡單,大大降低了此類具有共享體系大容量電池的加工難度及加工成本,可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
14、另外,本發(fā)明各個單體電池極柱伸出外殼頂部(此處所述外殼頂部即為第二蓋板,為了確保,整體外殼的密封性,需要將極柱與外殼之間的間隙密封)。相對于極柱位于外殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu),極柱散熱效果較好;另外,當(dāng)極柱伸出外殼后,若電池溫度過高,還便于后期利用換熱設(shè)備將極柱的熱量及時導(dǎo)出,可以確保此類大容量電池運(yùn)行在最佳溫度。
15、另外,本發(fā)明的大容量電池制作工藝相比現(xiàn)有電池模組制作時為了保持電池模組初始狀態(tài)時多個單體電池的一致性相差較小,需要對各單體電池進(jìn)行分容分選的操作;
16、而本發(fā)明中將多個單體電池直接安裝在一個密封外殼內(nèi),且多個單體電池處于統(tǒng)一電解液體系內(nèi)(相當(dāng)于將多個單體電池構(gòu)成了一個大容量的電池單體),減小了各單體電池之間的差異性,因此該大容量電池的制作過程可以省略分容分選的工作,提升了大容量電池循環(huán)壽命的同時還提高了大容量電池的制作效率。
17、為了進(jìn)一步地優(yōu)化上述大容量電池的性能,加工第二蓋板的步驟中,還包括:
18、在第二蓋板加工氣體腔室;
19、開包步驟中還包括:
20、利用外力或者電解液自身,在單體電池殼體開孔,使氣體腔室內(nèi)腔和各個單體電池內(nèi)腔的氣體區(qū)貫通。
21、本發(fā)明在第二蓋板上,形成第二通道,作為氣體腔室;在開包過程中,在單體電池殼體開孔,使得各個單體電池內(nèi)腔的氣體區(qū)與氣體腔室貫通,進(jìn)而使得各單體電池氣路連通,所有單體電池的氣體處于同一環(huán)境下,達(dá)到氣體平衡,減少了各單體電池之間的差異,提升了各單體電池之間的一致性,從進(jìn)一步提升了大容量電池的循環(huán)壽命。
22、進(jìn)一步地,本發(fā)明半成品外殼可以為分體件,也可以為一體件;當(dāng)為分體件時,采用鋁擠壓工藝一體成型相對兩端敞口的筒體,采用鋁擠壓工藝或鑄造工藝一體成型第一蓋板,之后將第一蓋板密封固定在筒體任一敞口端。當(dāng)為分體件時,采用鑄造工藝一體成型半成品外殼。相對分體設(shè)置的結(jié)構(gòu),易漏點(diǎn)進(jìn)一步減少,更易使得整個外殼為一個較優(yōu)的密閉體系,但是采用鑄造工藝,存在拔模斜度,后期需要修正。
23、進(jìn)一步地,為了形成了更完整的sei膜,使大容量電池具有更穩(wěn)定的循環(huán)能力,開包過程中,利用外力或電解液自身,在單體電池殼體開孔,電解液共享腔室內(nèi)腔和各個單體電池內(nèi)腔的電解液區(qū)貫通后,還包括通過電解液共享腔室向各個單體電池內(nèi)腔注入電解液,對整個大容量電池進(jìn)行化成的步驟。
24、為了進(jìn)一步地減小各個單體電池之間的差異性,單體電池裝入半成品外殼步驟中,將多個分容分選后的單體電池排布在半成品外殼內(nèi)。
25、進(jìn)一步地,為了克服,當(dāng)各個單體電池沿z方向的尺寸不完全相等,難以保證第三通孔與單體電池殼體之間(或第三通孔與極柱之間)密封性的問題,在密封步驟中,在第三通孔和極柱之間增設(shè)密封連接件,利用密封連接件將第三通孔對應(yīng)的外殼區(qū)域與單體電池殼體固定密封;
26、密封步驟具體為:
27、將作為密封連接件中空構(gòu)件的底部和單體電池的第一區(qū)域密封連接,第一區(qū)域?yàn)槲挥谒鋈我粏误w電池的上蓋板中任一極柱周邊的區(qū)域;
28、將第二蓋板密封焊接在筒體頂部敞口端,各個單體電池極柱以及中空構(gòu)件伸出第二蓋板上對應(yīng)第三通孔后,將中空構(gòu)件的頂部與所述第二蓋板的第二區(qū)域密封連接;所述第二區(qū)域?yàn)槲挥诘诙w板上任一一個第三通孔對應(yīng)的區(qū)域。
29、本發(fā)明的有益效果是:
30、本發(fā)明將多個單體電池置于一個外殼內(nèi)部,外殼為分體結(jié)構(gòu),包括可以容納多個單體電池的筒體,以及密封筒體敞口端的第一蓋板和第二蓋板,且在第一蓋板設(shè)有電解液共享腔室,利用該電解液共享腔室和位于外殼內(nèi)的各個單體電池內(nèi)腔的電解液區(qū)貫通,使得各單體電池電解液共享來保障各單體電池的一致性,即,將各單體電池的電解液腔連通,使所有單體電池的電解液處于同一體系下,減少了各單體電池電解液之間的差異,一定程度上提升了各單體電池之間的一致性,從而一定程度上提升了大容量電池的循環(huán)壽命。
31、本發(fā)明電解液共享腔室無需插接,在單體電池排布方向,無需考慮插接同軸問題,對加工精度以及裝配精度要求較低;同時無需專用工裝,裝配過程較為簡單,大大降低了此類具有共享體系大容量電池的加工難度及加工成本,可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
32、另外,本發(fā)明可以將各個單體電池從筒體頂部敞口端放置在半成品外殼內(nèi)腔,組裝方便。
33、同時,本發(fā)明各個單體電池極柱伸出外殼頂部(此處外殼頂部,即為第二蓋板,為了確保,整體外殼的密封性,需要將極柱與外殼之間的間隙密封)。相對于極柱位于外殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu),極柱散熱效果較好;另外,當(dāng)極柱伸出外殼后,若電池溫度過高,還便于后期利用換熱設(shè)備將極柱的熱量及時導(dǎo)出,可以確保此類大容量電池運(yùn)行在最佳溫度。