一种大容量电池组件的制作方法

本技术属于电池领域，具体为一种大容量电池组件。

背景技术：

1、目前市场上多通过并联或串联多个单体电池使其成为大容量电池(也可称之为电池模组或电池组)。

2、但是现有的大容量电池中各单体电池自身存在差异，因木桶效应的存在，往往会受到性能最差的一块单体电池影响，导致整个大容量电池的容量上限及循环次数极大受限。因此如何提升大容量电池中各单体电池的均一性成为了该领域研究的重点和难点。

3、为了解决上述问题，相关技术提出了一种大容量电池，如图1、图2和图3所示，该大容量电池包括外壳1以及多个单体电池2；多个单体电池2并联放置在外壳内，外壳顶板12上对应各单体电池2的极柱开设有第一通孔13；各个单体电池2极柱伸出第一通孔13且第一通孔13对应的外壳1区域与单体电池2壳体固定密封。

4、外壳底板11向远离外壳顶板12的方向设置一个凸起部，形成电解液共享腔室4，电解液共享腔室4和各个单体电池2内腔的电解液区连通，通过电解液共享腔室4可使各单体电池2处于统一的电解液环境，确保了各单体电池2内电解液的均一性，提升了大容量电池的性能和循环寿命。

5、在外壳顶板12还可以设有气体腔室9，气体腔室9覆盖大容量电池中各个单体电池2顶部气体口。需要说明的是，此处气体口包括以下两种含义：

6、1)气体口为直接开设在单体电池2上盖板、并贯通单体电池2内腔的通孔；

7、此时气体腔室9内腔通过该气体口与各个单体电池2内腔气体区连通，气体腔室9作为各单体电池2的气体共享腔室，基于气体腔室9可以将各个单体电池2的气体区连通，达到气体平衡，使得各单体电池2气体共享来保障各单体电池2的一致性，一定程度上提升了大容量电池的循环寿命；当任一单体电池2发生热失控时，该单体电池2内腔的烟气进入气体腔室9，通过气体腔室9排出，提高该大容量电池的安全性。

8、2)气体口为设置在单体电池2上盖板的泄爆口或防爆口，该泄爆口或防爆口处设有泄爆膜；

9、此时气体腔室9作为泄爆通道使用，当任一单体电池2气体口处的泄爆膜被内腔烟气冲破时，该单体电池2内腔的烟气通过气体腔室9排出，提高该大容量电池的安全性。

10、上述大容量电池在充放电循环过程中，容量会出现一定的衰减，使得此类大容量电池具有较短的使用寿命；为了延长此类大容量的使用寿命，如何有效提高实时容量以及降低容量衰减率是目前急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种大容量电池组件，克服大容量电池使用寿命较短的技术问题。

2、本实用新型的技术方案是提供一种大容量电池，其特殊之处在于：包括大容量电池以及修复机构；

3、上述大容量电池包括外壳以及排布在外壳内的m个单体电池，m＞1；各个单体电池内腔包括电解液区和气体区；

4、上述外壳设有电解液共享腔室；上述电解液共享腔室与各个单体电池内腔电解液区连通；

5、外壳顶板开设能够使各个单体电池极柱伸出的第一通孔；各个单体电池极柱伸出外壳顶板第一通孔且第一通孔对应的外壳区域与单体电池壳体固定密封；

6、上述修复机构与大容量电池连接，用于对容量出现衰减后的大容量电池进行修复或者抑制大容量电池衰减的速度，以提升大容量电池的性能和循环寿命。

7、本实用新型利用修复机构至少可以通过以下方式来大容量电池的性能和循环寿命：

8、一方面，可以抑制大容量电池中活性锂的减少；第二方面，可以对大容量电池补充电解液或更换电解液；第三方面，可以抑制各个单体电池锂枝晶的形成；第四方面，可以削薄增厚的sei。

9、本实用新型在外壳底板和各个单体电池底部之间设有至少一个修复机构，该修复机构为除杂构件，用于除去电解液中的杂质；除杂构件为中空结构，其内腔填充有除杂材料，且该除杂构件上开设贯通其内腔、且允许电解液通过的第二通孔。

10、电解液中不可避免的会有一定量的杂质，包括hf、h2o和其他金属杂质离子，当这些杂质含量超标后，会影响电池性能，降低电池的充放电循环性能。一般情况下，电解液生产商在电解液生产过程中，会利用除杂物质初步除去上述杂质，来提高电解液品质。但是，在制备上述大容量电池的过程中，发现将上述市售电解液注入此类大容量电池的过程中，不可避免的还会引入新的杂质，或在此类大容量电池充放电循环过程中，也可能会产生新的杂质，因此针对上述大容量电池，如何有效的降低充放电循环过程中电解液中杂质含量，是目前急需解决的技术问题。本实用新型在大容量电池的外壳内设置具有除杂材料的除杂构件，在大容量电池运行过程中，除杂材料始终浸泡在电解液中，除去电解液中的杂质，避免杂质对电解液性能影响，进而提高此类大容量电池的充放电循环性能。

11、进一步地，上述除杂构件为两个；两个除杂构件分别位于电解液共享腔室的两侧，沿外壳长度方向延伸。起到除杂效果的同时还具有支撑单体电池的作用。

12、进一步地，上述除杂构件为矩形截面的中空箱体。

13、进一步地，在y方向上，上述除杂构件的尺寸与电解液共享腔室两侧外壳底板区域的尺寸相等。

14、进一步地，上述外壳底板内表面设有沿x方向延伸的限位导向凸台；除杂构件位于限位导向凸台与外壳侧壁之间。

15、进一步地，定义除杂构件的长度方向为x方向，宽度方向为y方向，高度方向为z方向；上述第二通孔开设在除杂构件与xz平面平行的至少一个侧壁上，优选在靠近电解液共享腔室的侧壁开设，确保电解液能够顺利进入除杂构件内腔，除杂材料可以充分的浸泡在电解液中，提高除杂效果。

16、进一步地，上述第二通孔为多个，均布在除杂构件与xz平面平行的侧壁上。

17、进一步地，上述修复机构还包括设置在外壳上的注换液构件，通过注换液构件可以向大容量的电池内注入电解液、排出大容量电池内部的气体或更换大容量电池内的电解液。

18、进一步地，上述修复机构还包括磁力搅拌装置；上述磁力搅拌装置包括磁子与磁力搅拌器；上述磁子位于电解液共享腔室内，上述磁力搅拌器设置在外壳外，带动磁子转动，搅拌电解液。

19、在充放电循环过程中，通过将磁力搅拌器放置于电解液共享腔室下方，通过磁子转动，搅拌电解液共享腔室内的电解液，可以使得通过注换液构件注入的电解液可以和原电解液混合均匀，或者后续补充电解液后可在电解液共享腔室内将电解液均匀混合于原电解液中，确保了锂离子分布的均匀性，进而提升了大容量电池的性能和循环寿命。当和除杂构件配合时，还可以使电解液中产生的杂质被除杂机构充分吸收吸附。

20、进一步地，外壳顶板向远离外壳底板的方向具有一个凸起部，作为气体腔室，气体腔室覆盖在各个单体电池气体口。

21、进一步地，上述除杂材料为4a分子筛、锂化分子筛或α-氧化铝中的至少一种。

22、进一步地，上述除杂材料为锂化分子筛和α-氧化铝，其中锂化分子筛和α-氧化铝的质量比为1：1，上述除杂材料在电解液中的质量百分比为3％～10％。

23、本实用新型的有益效果是：

24、1、本实用新型在大容量电池上增设修复机构，当充放电循环一段时间，容量出现衰减后，本实用新型通过修复机构可提升此类大容量电池的容量或降低此类大容量电池的容量衰减率，使得大容量电池具有较长的使用寿命。

25、2、本实用新型在大容量电池外壳内强增设除杂构件，在大容量电池运行过程中，除杂构件始终浸泡在电解液中，除去电解液中的杂质，避免杂质对电解液性能影响，进而提高此类大容量电池的充放电循环性能。