[發明專利]一種超大容量電池及其制作方法

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• 申請號: 202010312064.0
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111403674A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 許祎凡;婁豫皖;孟祎凡;李紫璇
• 申請（專利權）人: 上海比耐信息科技有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;H01M2/38;H01M10/613;H01M10/617;H01M10/643;H01M10/654;H01M10/0587;H01M10/04;H01M10/0525;H01G11/08;H01G11/18;H01G11/84;H01G11/66;H0
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

1.一種超大容量電池，其特征在于，其包括外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極總匯流片、負極總匯流片、卷芯堆、正極匯流棒、負極匯流棒；卷芯堆由若干卷芯簇組成；卷芯簇由卷芯組、正極簇匯流片、負極簇匯流片、大吸液棒、小吸液棒、吸液板組成；每個卷芯組的正極端焊接正極簇匯流片，負極端加入支架后焊接負極簇匯流片；正極簇匯流片與負極簇匯流片外均加吸液板，再在圓柱卷芯間插入大吸液棒，為保證小吸液棒與卷芯緊密配合，小吸液棒可在卷芯制作時預先放置在卷芯中心，由此組成一個卷芯簇；卷芯簇之間放限位銷連接起來組成卷芯堆；卷芯堆外包裹吸液纏繞層；正極匯流棒連接所有正極簇匯流片；負極匯流棒連接所有負極簇匯流片；正極匯流棒折彎頭與正極總匯流片連接，負極匯流棒折彎頭與負極總匯流片連接；正、負極總匯流片分別與正、負極蓋板連接；正、負極蓋板與外殼密封焊接，組成一個超大容量電池。

2.根據權利要求1所述的超大容量電池，其特征在于，通過采用高導熱及高導電的金屬圓筒容納無極耳的圓柱卷芯，金屬圓筒通過焊接、粘接或一體成型為一個整體，形成一個卷芯組。

3.根據權利要求1或2所述的超大容量電池，其特征在于，所述正、負極匯流棒形狀不限，截面可以是方形、圓形、橢圓形、菱形等；正、負極匯流棒的內部可為實心結構或中空結構；中空結構的匯流棒中可儲存電解液。

4.根據權利要求1或2所述的超大容量電池，其特征在于，所述正極蓋板上設置有防爆閥，負極蓋板上設置有負極柱和防爆閥；防爆閥所在位置為注液口，完成注液后，在注液口的位置焊接防爆閥。

5.根據權利要求1或2所述的超大容量電池，其特征在于，為保證小吸液棒與卷芯緊密配合，小吸液棒可在卷芯制作時預先放置在卷芯中心；大吸液棒在各圓柱卷芯的金屬圓筒間；在正極簇匯流片與負極簇匯流片外加吸液板；在卷芯堆外包裹吸液纏繞層，吸液纏繞層與每個卷芯簇中的吸液板物理接觸；大吸液棒、小吸液棒、吸液纏繞層與吸液板之間均為物理接觸。由大吸液棒、小吸液棒、吸液纏繞層和吸液板組成的吸液組件共同構成一個吸收電解液和儲存電解液的網絡，以保證電解液在超大容量電池中的均勻分布。

6.根據權利要求1或2所述的超大容量電池，其特征在于，所述外殼可以是金屬，也可以是非金屬；采用金屬外殼時，可將金屬外殼與卷芯組的正極焊接在一起，且負極極柱與蓋板絕緣；也可將金屬外殼與卷芯組的負極焊接在一起，且正極極柱與蓋板絕緣。

7.根據權利要求1或2所述的超大容量電池，其特征在于，所述外殼形狀不局限于圓柱形或方形，可設計為任意需要的形狀。

8.一種權利要求1所述的超大容量電池的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)圓柱卷芯為無極耳結構，在卷芯制作時，預先將小吸液棒放置，在卷芯中心；卷芯一端為正極基體，另一端為負極基體；

(2)將無極耳圓柱卷芯的金屬圓筒按照外殼的形狀焊接為一體；

(3)依次在金屬圓筒中放入卷芯體；將支架卡在無極耳圓柱卷芯的負極端，固定無極耳圓柱卷芯；在各圓柱卷芯的金屬圓筒間插入大吸液棒；

(4)將正極簇匯流片與無極耳圓柱卷芯的正極基體進行焊接，在正極簇匯流片上貼放吸液板；

(5)將負極簇匯流片與無極耳圓柱卷芯的負極基體進行焊接，在負極簇匯流片上貼放吸液板；由此完成一個卷芯簇的制造；

(6)用上述同樣的方法制造N個卷芯簇，將奇數卷芯簇a的負極與偶數卷芯簇a+1的負極相對，在奇數卷芯簇a支架上放置限位銷后，再將偶數卷芯簇a+1與之通過限位銷對位配合組裝在一起；將偶數卷芯簇a+1的正極與奇數卷芯簇a+2的正極相對，在偶數卷芯簇a+1支架上放置限位銷后，再將奇數卷芯簇a+2與之通過限位銷對位配合組裝在一起；按此方法將所有卷芯簇依次順序排列。

(7)正極簇匯流片、負極簇匯流片上均有若干個引出片，正極匯流棒折彎頭與所有正極簇匯流片上的引出片一一焊接，正極匯流棒折彎頭的尾端與正極總匯流片焊接；負極匯流棒折彎頭與所有負極簇匯流片上的引出片一一進行焊接，負極匯流棒折彎頭的尾端與負極總匯流片焊接；由此組合成一個超大容量卷芯堆；

(8)負極匯流棒折彎頭除焊接區域，其余部分皆進行絕緣處理，比如套絕緣膜，噴絕緣材料等。避免與金屬圓筒接觸；正極匯流棒折彎頭上無需絕緣處理；

(9)每個卷芯簇的兩側均設置有支撐塊，用以支撐正極匯流棒折彎頭和負極匯流棒折彎頭；

(10)在卷芯堆外包裹吸液纏繞層，吸液纏繞層與每個卷芯簇中的吸液板物理接觸；由此，形成了由小吸液棒、大吸液棒、吸液板、吸液纏繞層組成的完整的吸液組件。

(11)將正極蓋板(金屬或非金屬)中嵌入的正極柱與正極總匯流片進行焊接；

(12)將裝配好的卷芯堆放入外殼內，并將正極蓋板與外殼通過焊接、粘接或機械封口等方式進行封閉；

(13)將負極蓋板與負極總匯流片進行焊接；

(14)并將負極蓋板與外殼通過焊接、粘接或機械封口等方式進行封閉；

(15)烘干內部水分；

(16)通過負極蓋板上的注液口對電池注液；

(17)開口化成或也可焊接防爆閥后進行閉口化成；

(18)清潔注液口，并焊接防爆閥。