一种固态电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及固态电池领域，尤其是一种固态电池模组。


背景技术：

2.电池作为储能部件，在风电、光伏、新能源汽车行业得到广泛应用。常用的蓄电池为铅酸电池和锂电池，铅酸电池体积大、容量小，常用的锂电池大多数为常规的液态锂离子电池，穿刺后会燃烧甚至爆炸。最近国内众多企业和科研机构都在积极开展固态电池的研究，固态电池采用固态电解质作为正负极之间的隔离物，消除了液态电解液锂电池易燃易爆的弊端，大大提高了电池的安全性，是储能电池和动力电池的良好替代产品。目前固态电池大都采用铝塑膜封装，铝塑膜对极片的约束能力差，电解质层和极片之间接触紧密度低，从而接触阻抗大，导致电池内阻大，循环寿命差，单体电池容量低，电芯中间部位容易鼓胀，鼓胀后导致极片之间分离，更加恶化电池容量和寿命等性能。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种固态电池模组，解决现有固态电池电解质层和极片之间接触阻抗大、循环寿命短、容量低的缺陷；并提供一种新型结构的安全泄压阀。
4.本实用新型的目的是以如下方式实现的：该固态电池模组，包括上盖和下盖，上盖和下盖为平板两侧边折成直角形成的u型的长方体，下盖一侧边开有在电池化成后用金属片焊接堵住的注液孔，上盖比下盖稍长稍宽，上盖扣在下盖上，上盖的两侧边贴紧包裹在下盖两侧边外侧，上下有重叠，上盖和下盖的两侧边交叉边缘口部分焊接在一起构成矩形空心筒，在矩形空心筒内设置有与其侧边平行布置的加强筋，加强筋的上下两边对应与上盖和下盖的内侧面焊接在一起，在加强筋将矩形空心筒内腔隔开形成的每个分割空间内装置套有迈拉膜的叠芯，叠芯为固态电池叠芯，麦拉膜是一种聚酯薄膜，又叫麦拉纸、绝缘带，在矩形空心筒两端口焊接封堵有盖板，在其中一个盖板上设置有安全泄压阀，在盖板上设置装有电极端子的电极座，叠芯的输出电极以及与盖板上的电极端子之间通过连接片电连接，在矩形空心筒内侧端部设置绝缘支架，连接片支撑在绝缘支架上。
5.安全泄压阀包括泄压孔、阀片、拉簧和弹簧架，泄压孔是设置在盖板上的由外侧大孔和内侧小孔构成的阶梯状的通孔，在通孔台阶面上安装有垫圈，在泄压孔的大孔内装置与其适配的阀片，在盖板内侧固定有l型的弹簧架，弹簧架的竖臂焊接在盖板内侧面上，弹簧架的横臂对应处在泄压孔的前部，在弹簧架的横臂与阀片之间挂结拉簧，拉簧拉住阀片封堵在泄压孔上。安全泄压阀为电池防爆装置，当电池内部压力较小时，拉簧拉住阀片堵住盖板上的泄压孔使电池内外隔离；当电池内部压力较大时，阀片被气压顶起，阀片与泄压孔之间出现间隙，电池内部压力释放，然后拉簧又拉回阀片堵紧泄压孔。
6.下盖两侧边的高度大于上盖两侧边的高度。
7.加强筋为铝、镍、铁、钛金属材料制成的长条片状体，加强筋的中间呈镂空状。
8.绝缘支架为长条两端同向内折成直角的u型结构，绝缘支架一折边上有透孔，装配
后透孔与下盖的注液孔位置对应。
9.生产时，在下盖上装配并焊接加强筋，将套装迈拉膜的叠芯放置到下盖上被加强筋隔开形成的分割区域内，叠芯的电极上焊接连接片，在下盖端部装配用于托住连接片的绝缘支架，将上盖对正扣在下盖上，用可调压力夹具压住上盖与下盖使它们压紧里面的叠芯保持极片之间紧密接触，将上盖和下盖对接在一起的侧边密封焊接在一起， 将加强筋与上盖焊接在一起，再将与叠芯连接的连接片的另一端与盖板上电极座的电极端子焊接在一起，将盖板对接在上盖和下盖围成的矩形筒端口处并与之密封焊接在一起，下盖侧边开有的注液孔在电池化成后用金属片焊接堵住制成成品。
10.为了防止电池从中间鼓胀，在叠芯之间放置连接上盖和下盖的加强筋，这样就抑制住了电池中间位置向外膨胀的问题。另外，设置的安全泄压阀可以在电池内部压力超标时顶开安全阀泄压；下盖的侧边开有注液孔，作为原位聚合工艺留下的注液孔，用于加注电解液，注液孔在电池化成后用金属片焊接堵住。
11.本实用新型的电池壳体采用上盖、下盖组合焊接方式构成，焊接组装时可以通过外力压住上盖、下盖从而能压紧里面的叠芯，让极片之间紧密接触，可以减小电解质层和极片之间的接触阻抗；在上盖和下盖之间连有加强筋，能防止电芯中间部位鼓胀。本实用新型电解质层和极片之间的接触阻抗小，能增加电池循环寿命，单体电池容量大；安全泄压阀可以可靠稳定电池内部压力，保障安全性能。
附图说明
12.图1是本实用新型结构爆炸图。
13.图2是本实用新型的结构示意图。
14.图3是带安全泄压阀的盖板结构示意图。
15.图4是安全泄压阀一个方向的结构示意图。
16.图5是安全泄压阀另一个方向的结构示意图。
17.图6是上盖下盖焊接线位置图。
18.图中：1-上盖；2-下盖；3-加强筋；4-盖板；41-泄压孔；42-阀片；43-拉簧；44-弹簧架；45-电极座；5-叠芯；6-迈拉膜；7-连接片；8-绝缘支架；a-焊缝。
具体实施方式
19.参照图1、图2、图6，该固态电池模组，包括上盖1和下盖2，上盖1和下盖2为平板两侧边折成直角形成的u型的长方体，下盖2两侧边的高度大于上盖1两侧边的高度，下盖2一侧边开有在电池化成后用金属片焊接堵住的注液孔21，注液孔21在电池化成后用金属片焊接堵住，上盖1比下盖2稍长稍宽，上盖1扣在下盖2上，上盖1的两侧边贴紧包裹在下盖2两侧边外侧，上盖1和下盖2的两侧边交叉边缘口部分焊接在一起形成焊缝a，上盖1和下盖2焊接后构成矩形空心筒，在矩形空心筒内沿长度方向设置有与其侧边平行布置的加强筋3，加强筋3为铝、镍、铁、钛金属材料制成的长条片状体，加强筋3的中间呈镂空状，加强筋3的上下两边对应与上盖1和下盖2的内侧面焊接在一起，在加强筋3将矩形空心筒内腔隔开形成的分割空间内装置套有迈拉膜6的叠芯5，在矩形空心筒两端口焊接封堵有盖板4，在其中一个盖板4上设置有安全泄压阀，在盖板4上设置装有电极端子的电极座，叠芯5的输出电极以及
与盖板4上的电极端子之间通过连接片7电连接，在矩形空心筒内侧端部设置绝缘支架8，绝缘支架8为长条两端同向内折成直角的u型结构，绝缘支架8折边上有透孔，绝缘支架8两端的折边处于在矩形空心筒内两侧端部，装配后透孔与下盖2上的注液孔21位置对应，连接片7支撑在绝缘支架8上。
20.参照图3-图5，安全泄压阀包括泄压孔41、阀片42、拉簧43和弹簧架44，泄压孔41是设置在盖板4上的由外侧大孔和内侧小孔构成的阶梯状的通孔，在通孔台阶面上安装有垫圈，在泄压孔41的大孔内装置与其适配的阀片42，在盖板4内侧固定有l型的弹簧架44，弹簧架44的竖臂焊接在盖板4内侧面上，弹簧架44的横臂对应处在泄压孔41的前部，在弹簧架44的横臂与阀片42之间挂结拉簧43，拉簧43拉住阀片42封堵在泄压孔41上。


技术特征：
1.一种固态电池模组，包括上盖（1）和下盖（2），其特征在于：上盖（1）和下盖（2）为平板两侧边折成直角形成的u型的长方体，下盖（2）一侧边开有在电池化成后用金属片焊接堵住的注液孔（21），上盖（1）比下盖（2）稍长稍宽，上盖（1）扣在下盖（2）上，上盖（1）的两侧边贴紧包裹在下盖（2）两侧边外侧并且上下有重叠，上盖（1）和下盖（2）的两侧边交叉边缘口部分焊接在一起构成矩形空心筒，在矩形空心筒内设置有与其侧边平行布置的加强筋（3），加强筋（3）的上下两边对应与上盖（1）和下盖（2）的内侧面焊接在一起，在加强筋（3）将矩形空心筒内腔隔开形成的每个分割空间内装置套有迈拉膜（6）的叠芯（5），在矩形空心筒两端口焊接封堵有盖板（4），在其中一个盖板（4）上设置有安全泄压阀，在盖板（4）上设置装有电极端子的电极座，叠芯（5）的输出电极以及与盖板（4）上的电极端子之间通过连接片（7）电连接，在矩形空心筒内侧端部设置绝缘支架（8），连接片（7）支撑在绝缘支架（8）上。2.根据权利要求1所述的一种固态电池模组，其特征在于：安全泄压阀包括泄压孔（41）、阀片（42）、拉簧（43）和弹簧架（44），泄压孔（41）是设置在盖板（4）上的由外侧大孔和内侧小孔构成的阶梯状的通孔，在通孔台阶面上安装有垫圈，在泄压孔（41）的大孔内装置与其适配的阀片（42），在盖板（4）内侧固定有l型的弹簧架（44），弹簧架（44）的竖臂焊接在盖板（4）内侧面上，弹簧架（44）的横臂对应处在泄压孔（41）的前部，在弹簧架（44）的横臂与阀片（42）之间挂结拉簧（43），拉簧（43）拉住阀片（42）封堵在泄压孔（41）上。3.根据权利要求1所述的一种固态电池模组，其特征在于：下盖（2）两侧边的高度大于上盖（1）两侧边的高度。4.根据权利要求1所述的一种固态电池模组，其特征在于：加强筋（3）为铝、镍、铁、钛金属材料制成的长条片状体，加强筋（3）的中间呈镂空状。5.根据权利要求1所述的一种固态电池模组，其特征在于：绝缘支架（8）为长条两端同向内折成直角的u型结构，绝缘支架（8）的一折边上有透孔，装配后透孔与下盖（2）的注液孔（21）位置对应。

技术总结
一种固态电池模组，上盖和下盖为平板两侧边折成直角形成的U型的长方体，上盖和下盖的两侧边对接焊接在一起构成矩形空心筒，在矩形空心筒内设置有与其侧边平行布置的加强筋，加强筋的上下两边对应与上盖和下盖的内侧面焊接在一起，在加强筋将矩形空心筒内腔隔开形成的分割空间内装置套有迈拉膜的叠芯，在矩形空心筒两端口焊接封堵有盖板，在其中一个盖板上设置有安全泄压阀，在盖板上设置装有电极端子的电极座，叠芯的输出电极以及与盖板上的电极端子之间通过连接片电连接，在矩形空心筒内侧端部设置绝缘支架，连接片支撑在绝缘支架上。本实用新型使固态电池电解质层和极片之间的接触阻抗小，能增加电池循环寿命，单体电池容量大。量大。量大。


技术研发人员：李义 王步峰
受保护的技术使用者：辽宁高登赛固态电池有限公司
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/8/11