本申请涉及储能,尤其涉及一种电芯及其制备工艺、储能设备。
背景技术:
1、电芯包括顶盖结构,顶盖结构包括极柱与连接片,顶盖结构通过极柱与连接片的配合与壳体内的裸电芯进行连接。其中,极柱是连接电芯内部电极与外部电路的关键部件,负责电气连接、电流承载、热管理、机械固定等功能。随着电芯容量的增加,大容量电芯在充放电时需要承载更大的电流,为了确保电流能够稳定地通过极柱,需要使用尺寸较大的极柱,减少接触电阻,提高电流承载能力。
2、但电芯采用大尺寸的极柱时,大尺寸极柱与连接片之间沿着极柱周向的边缘进行焊接,两者之间的连接稳定性较差,容易影响电芯的输出电压和效率。
技术实现思路
1、鉴于此,本申请提供一种电芯及其制备工艺、储能设备,电芯采用大尺寸结构的极柱,且极柱设有第一弯折部与第二弯折部,第二弯折部与连接片进行卡接,提高极柱的电流承载能力的同时,保证极柱与连接片的连接稳定性。
2、第一方面,本申请提供一种电芯,包括顶盖结构,所述顶盖结构包括:
3、极柱,包括主体部、第一弯折部与第二弯折部;其中,沿所述电芯的高度方向,所述第一弯折部与所述第二弯折部分别设置于所述主体部的两侧,且沿所述电芯的宽度方向水平延伸;沿所述电芯的宽度方向,投影位于同一直线上的所述第一弯折部与所述第二弯折部在所述电芯的宽度方向上的延伸方向相反;沿所述电芯的长度方向,相邻的所述第一弯折部在所述电芯的宽度方向上的弯折方向相反、相邻的所述第二弯折部在所述电芯的宽度方向上的弯折方向相反;所述极柱的长度占所述电芯长度的比例≥10%;
4、光铝片,设有安装孔,所述极柱的所述主体部穿设于所述安装孔内,且沿所述电芯的高度方向,所述第一弯折部与所述第二弯折部分别位于所述安装孔的两侧;
5、连接片,设有错位分布的第一连接孔,所述极柱的所述第二弯折部与所述第一连接孔卡接,且所述第二弯折部不凸出于所述连接片远离所述光铝片的表面。
6、在一些实施方式中,沿所述电芯的长度方向,所述极柱的长度为10mm~100mm。
7、在一些实施方式中,沿所述电芯的长度方向,所述第一弯折部、所述第二弯折部的宽度为1mm~10mm。
8、在一些实施方式中,沿所述电芯的宽度方向,所述第一弯折部、所述第二弯折部的延伸长度为0.5mm~5mm。
9、在一些实施方式中,沿所述电芯的长度方向,相邻的所述第一弯折部的间隔距离为0.17mm~3.4mm,相邻的所述第二弯折部的间隔距离为0.17mm~3.4mm。
10、在一些实施方式中,所述连接片与所述第二弯折部卡接后焊接连接。
11、第二方面,本申请提供一种电芯的制备工艺,包括顶盖结构的组装过程,所述顶盖结构的组装过程包括:
12、准备极柱、光铝片与连接片;其中,所述极柱包括主体部、第一延伸部与第二延伸部,沿所述电芯的高度方向,所述第一延伸部与所述第二延伸部分别设置于所述主体部的两端;所述光铝片设有安装孔,所述连接片设有错位分布的第一连接孔;
13、所述极柱的所述主体部穿设至所述光铝片的所述安装孔内,并弯折所述第一延伸部形成第一弯折部,弯折所述第二延伸部形成第二弯折部;其中,所述第一弯折部与所述第二弯折部在所述电芯的宽度方向上的弯折方向相反;且沿所述电芯的长度方向,相邻的所述第一弯折部在所述电芯的宽度方向上的弯折方向相反、相邻的所述第二弯折部在所述电芯的宽度方向上的弯折方向相反;
14、将所述连接片的所述第一连接孔与所述极柱的所述第二弯折部卡接,且所述第二弯折部不凸出于所述连接片远离所述光铝片的表面。
15、在一些实施方式中,所述顶盖结构的组装过程还包括:
16、将所述极柱的所述第二弯折部与所述连接片的所述第一连接孔的边缘进行焊接。
17、第三方面,本申请提供一种储能设备,所述储能设备包括电池管理系统、储能变流器、能量管理系统和电池包,所述电池包包括多个如第一方面任一项所述的电芯或第二方面任一项所述的电芯的制备工艺制备的电芯。
18、在一些实施方式中,所述电池包还包括巴片,所述电芯与外部电路通过巴片连接,所述巴片设有错位分布的第二连接孔,所述电芯的极柱的第一弯折部与所述第二连接孔卡接,且所述第一弯折部不凸出于所述巴片远离所述光铝片的表面。
19、采用上述技术方案,至少具有如下有益效果:
20、本申请的电芯,极柱的长度占电芯长度的比例≥10%,即极柱为较大尺寸,大尺寸的极柱的机械强度更高,还具有较低的接触电阻与更大的电流承载能力;并且,较大尺寸的极柱具有较好的散热性能,可以确保电芯在安全的温度范围内运行;同时,极柱设有第二弯折部,且沿电芯的长度方向,相邻的第二弯折部在电芯的宽度方向上的弯折方向相反,且连接片中设有错位分布的连接孔,当电芯装配时,极柱的第二弯折部可与连接孔进行卡接,保证极柱与连接片的连接稳定性。
1.一种电芯,包括顶盖结构,其特征在于,所述顶盖结构包括:
2.根据权利要求1所述电芯,其特征在于,沿所述电芯的长度方向,所述极柱的长度为10mm~100mm。
3.根据权利要求1所述电芯,其特征在于,沿所述电芯的长度方向,所述第一弯折部、所述第二弯折部的宽度为1mm~10mm。
4.根据权利要求1所述电芯,其特征在于,沿所述电芯的宽度方向,所述第一弯折部、所述第二弯折部的延伸长度为0.5mm~5mm。
5.根据权利要求1所述电芯,其特征在于,沿所述电芯的长度方向,相邻的所述第一弯折部的间隔距离为0.17mm~3.4mm,相邻的所述第二弯折部的间隔距离为0.17mm~3.4mm。
6.根据权利要求1所述电芯,其特征在于,所述连接片与所述第二弯折部卡接后焊接连接。
7.一种电芯的制备工艺,包括顶盖结构的组装过程,其特征在于,所述顶盖结构的组装过程包括:
8.根据权利要求7所述电芯的制备工艺,其特征在于,所述顶盖结构的组装过程还包括:
9.一种储能设备,其特征在于,所述储能设备包括电池管理系统、储能变流器、能量管理系统和电池包,所述电池包包括多个如权利要求1~6任一项所述的电芯或权利要求7~8任一项所述的电芯的制备工艺制备的电芯。
10.根据权利要求9所述储能设备,其特征在于,所述电池包还包括巴片,所述电芯与外部电路通过巴片连接,所述巴片设有错位分布的第二连接孔,所述电芯的极柱的第一弯折部与所述第二连接孔卡接,且所述第一弯折部不凸出于所述巴片远离所述光铝片的表面。