一种电池、电池模组、电池包及储能系统的制作方法

本技术涉及能源，特别涉及一种电池、电池模组、电池包及储能系统。

背景技术：

1、二次电池(例如锂电池)作为一种绿色电源，因其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低和电化学特性稳定等优点，被广泛地应用于新能源领域。

2、目前，为了满足不同场景下的用电需求，通常会将多个电池通过串联或并联的方式组成电池模组，以提供满足要求的电压、容量以及功率。在将多个电池进行连接时，当前主流的方案是通过激光焊接将电池的极柱和汇流排连接，从而实现各电池的电路导通。上述连接方案的成本较低，且生产效率高。但是，在采用激光焊接方案连接形成的电池模组中，若出现单个电池异常的情况，无法对该异常电池进行单独拆解更换，其导致整个电池模组无法使用，从而造成资源的浪费。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池、电池模组、电池包及储能系统，以实现电池间的可拆卸连接，从而提升电池模组的可维修性能以及回收利用率，以降低电池包以及储能系统的成本。

2、第一方面，本技术提供了一种电池模组，该电池模组包括多个电池以及汇流排，多个电池并排设置，每个电池包括盖板和电池壳，盖板盖设于电池壳。其中，盖板包括极柱和通孔，极柱的部分位于盖板的通孔且极柱的另一部分位于电池壳内，极柱的部分的背离极柱的另一部分的表面低于盖板的背离电池壳的表面。另外，在任意相邻的两个电池中，一个电池的一个极柱与另一个电池的一个极柱通过汇流排电连接。在本技术提供的电池模组中，电池的极柱的部分位于盖板的通孔，其可提升电池的密封性，以降低电池漏液的风险。另外，电池的极柱的另一部分位于电池壳内，又由于极柱的部分的背离极柱的另一部分的表面低于盖板的背离电池壳的表面，以使电池的极柱呈向电池壳内凹陷的方式设置，这样有利于降低极柱外露造成的短路的风险。而本技术提供的电池模组的任意相邻的两个电池的极柱在连接时，可通过汇流排将对应的极柱引出至盖板的背离电池壳的一侧，从而使相邻两个电池的极柱可通过同一个汇流排实现电连接，其有利于提升相邻的电池的极柱间连接的便利性，并且有利于增大相连接的电池之间的通流面积，以降低电流在相连接的电池之间流通的连续阻抗，从而有利于降低电池模组的功耗。

3、在本技术一个可能的实现方式中，极柱的另一部分的直径大于极柱的一部分的直径。另外，电池模组还包括绝缘塞和连接件，绝缘塞穿过盖板的通孔，绝缘塞与极柱的部分背离极柱的另一部分的表面抵接。在本技术中，连接件与极柱的电连接方式可为多种，例如，汇流排包括通孔，绝缘塞也包括通孔，且汇流排的通孔与绝缘塞的通孔相对设置，则连接件可依次穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔后与极柱电连接。这样可使连接件的设置方式较为简单，且便于实现汇流排与连接件的电连接，从而可实现汇流排与极柱的电连接，以通过汇流排将极柱引出至盖板的背离电池壳的一侧。并且该设计方式还为电池模组中的电池的单独拆解提供了可能性，其有利于提升电池模组的可维修性能以及回收利用率。在本技术一个可能的实现方式中，汇流排的通孔的孔径大于或等于绝缘塞的通孔的孔径。这样有利于提升连接件依次穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔的效率，从而有利于提升电池模组的电池的组装效率。

4、另外，在本技术一个可能的实现方式中，极柱还可以包括螺纹孔，极柱的螺纹孔与绝缘塞的通孔相对设置。连接件包括外螺纹，则连接件在穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔后可与极柱的螺纹孔旋合锁接。这样有利于提升连接件与极柱的接触可靠性，并可提升汇流排与极柱的电连接以及机械连接的可靠性，从而有利于提升电池模组的结构可靠性。

5、在本技术一个可能的实现方式中，绝缘塞的通孔还可以为螺纹孔，则连接件还可与绝缘塞的通孔旋合锁接，以提升连接件与电池的连接可靠性。另外，此时极柱可不设置螺纹孔，而只需要使连接件能够与极柱可靠接触即可，其有利于简化极柱的加工工艺。

6、在本技术中，汇流排与极柱还可以采用其他方式实现电连接。在一个可能的实现方式中，汇流排包括凹陷部和连接部，凹陷部位于盖板的通孔，凹陷部与极柱的部分背离极柱的另一部分的表面抵接，连接部位于盖板的背离电池壳的表面。另外，电池模组还包括绝缘塞，绝缘塞安装于盖板的通孔，凹陷部位于绝缘塞与极柱之间，以使汇流排的凹陷部与极柱抵接。这样在实现汇流排与极柱的电连接的同时，还可以有效的简化汇流排与极柱的连接方式，从而可简化电池模组的结构。并且该设计方式还为电池模组中的电池的单独拆解提供了可能性，其有利于提升电池模组的可维修性能以及回收利用率。

7、为了实现绝缘塞与盖板的通孔的可拆卸连接，在本技术一个可能的实现方式中，盖板的通孔为螺纹孔，绝缘塞包括外螺纹，绝缘塞与盖板的通孔旋合锁接，从而使绝缘塞与盖板的通孔通过螺纹联接的方式实现可拆卸连接，其有利于提升二者连接的便利性。

8、在本技术一个可能的实现方式中，绝缘塞的背离电池壳的端部还可以设置有旋合槽，这样便于将绝缘塞旋入盖板的通孔或者将绝缘塞从通孔中旋出。

9、在本技术一个可能的实现方式中，沿盖板到电池壳的排列方向，绝缘塞的长度可小于或等于盖板的通孔的孔深，以通过对绝缘塞的尺寸的调整，使绝缘塞能够完全容纳于盖板的通孔，其可避免绝缘塞外露占用电池模组的安装空间。

10、在本技术一个可能的实现方式中，电池还包括电芯，电芯容纳于电池壳。另外，电芯包括极耳，极柱的另一部分与极耳焊接。从而可实现汇流排与极耳的电连接，进而使相邻两个电池通过汇流排实现电路导通。

11、另外，由于极柱的部分的直径小于极柱的另一部分的直径。这样可使极柱的用于与极耳进行连接的面积较大，以提升二者连接的便利性。

12、第二方面，本技术还提供了一种电池包，该电池包包括外壳以及第一方面所述的电池模组，其中，电池模组容纳于外壳。在本技术提供的电池包中，由于电池模组的全生命周期成本较低，且结构以及充放电性能较为可靠，从而可有利于降低电池包的全生命周期的成本，并提升电池包的结构以及充放电性能的可靠性。

13、第三方面，本技术还提供了一种储能系统，该储能系统包括储能变流器以及储能柜，储能柜中包括一个或多个如第二方面所述的电池包，储能变流器与储能柜电连接，用于将外部电源输出的交流电转化为直流电后提供给储能柜，或者，将来自储能柜的直流电转化为交流电输出给外部设备。该储能系统的电池包的全生命周期成本较低，且结构以及充放电性能较为可靠，因此该储能系统的成本较低，运行可靠性较佳。

14、第四方面，本技术还提供了一种电池，电池包括盖板、电池壳和电芯，盖板盖设于电池壳。其中，盖板包括极柱和通孔，极柱的部分位于盖板的通孔且极柱的另一部分位于电池壳内，极柱的部分的背离极柱的另一部分的表面低于盖板的背离电池壳的表面。另外，极柱的另一部分与电芯的极耳焊接。在本技术提供的电池中，电池的极柱的部分位于盖板的通孔，其可提升电池的密封性，以降低电池漏液的风险。另外，由于极柱的部分的背离极柱的另一部分的表面低于盖板的背离电池壳的表面，以使电池的极柱呈向电池壳内凹陷的方式设置，且位于电池壳内的极柱的另一部分与电芯的极耳电连接，这样有利于降低极柱外露造成的短路的风险。

15、在本技术一个可能的实现方式中，电池还包括绝缘塞，绝缘塞穿过盖板的通孔，且绝缘塞与极柱的部分背离极柱的另一部分的表面抵接。这样可有效的避免盖板的通孔发生变形，从而提升电池的结构可靠性。

16、在本技术可通过汇流排将电池的极柱引至电池壳的外部，具体的，电池还包括汇流排和连接件，汇流排包括通孔，绝缘塞也包括通孔，且汇流排的通孔与绝缘塞的通孔相对设置，则连接件可依次穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔后与极柱电连接。这样可使连接件的设置方式较为简单，且便于实现汇流排与连接件的电连接，从而可实现汇流排与极柱的电连接，以通过汇流排将极柱引出至盖板的背离电池壳的一侧。并且该设计方式还为电池的单独拆解提供了可能性，其有利于提升应用有该电池的电池模组的可维修性能以及回收利用率。

17、在本技术一个可能的实现方式中，汇流排的通孔的孔径大于或等于绝缘塞的通孔的孔径。这样有利于提升连接件依次穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔的效率，从而有利于提升电池组装成电池模组的效率。

18、另外，在本技术一个可能的实现方式中，极柱还可以包括螺纹孔，极柱的螺纹孔与绝缘塞的通孔相对设置。连接件包括外螺纹，则连接件在穿过汇流排的通孔和绝缘塞的通孔后可与极柱的螺纹孔旋合锁接。这样有利于提升连接件与极柱的接触可靠性，并可提升汇流排与极柱的电连接以及机械连接的可靠性，从而有利于提升电池模组的结构可靠性。

19、在本技术一个可能的实现方式中，绝缘塞的通孔还可以为螺纹孔，则连接件还可与绝缘塞的通孔旋合锁接，以提升连接件与电池的连接可靠性。另外，此时极柱可不设置螺纹孔，而只需要使连接件能够与极柱可靠接触即可，其有利于简化极柱的加工工艺。

20、在本技术中，汇流排与极柱还可以采用其他方式实现电连接。在一个可能的实现方式中，汇流排包括凹陷部和连接部，凹陷部位于盖板的通孔，凹陷部与极柱的部分背离极柱的另一部分的表面抵接，连接部位于盖板的背离电池壳的表面。另外，电池模组还包括绝缘塞，绝缘塞安装于盖板的通孔，凹陷部位于绝缘塞与极柱之间，以使汇流排的凹陷部与极柱抵接。这样在实现汇流排与极柱的电连接的同时，还可以有效的简化汇流排与极柱的连接方式，从而可简化电池的结构。并且该设计方式还为单个电池的拆解提供了可能性，其有利于提升电池的可维修性能以及回收利用率。

21、为了实现绝缘塞与盖板的通孔的可拆卸连接，在本技术一个可能的实现方式中，盖板的通孔为螺纹孔，绝缘塞包括外螺纹，绝缘塞与盖板的通孔旋合锁接，从而使绝缘塞与盖板的通孔通过螺纹联接的方式实现可拆卸连接，其有利于提升二者连接的便利性。

22、在本技术一个可能的实现方式中，绝缘塞的背离电池壳的端部还可以设置有旋合槽，这样便于将绝缘塞旋入盖板的通孔或者将绝缘塞从通孔中旋出。

23、在本技术一个可能的实现方式中，沿盖板到电池壳的排列方向，绝缘塞的长度可小于或等于盖板的通孔的孔深，以通过对绝缘塞的尺寸的调整，使绝缘塞能够完全容纳于盖板的通孔，其可避免绝缘塞外露占用电池模组的安装空间。

24、在本技术一个可能的实现方式中，极柱的部分的直径小于极柱的另一部分的直径。这样可使极柱的用于与极耳进行连接的面积较大，以提升二者连接的便利性。