[發明專利]一種超大容量電池及其制作方法

在審

• 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

本申請涉及一種超大容量電池及其制作方法,屬于電池技術領域。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。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。單體容量可以做到10000Ah。本申請可大幅提高超大容量電池的合格率；進而提高了超大容量電池內部的溫度均一性；提高整個超大容量電池的散熱性、倍率性能及長壽命；提高超大容量電池的均一性，提高循環壽命；其結構簡單，加工過程簡單，產品一致性好，綜合成本低。

技術領域

本申請涉及一種超大容量電池及其制作方法,屬于電池技術領域。

背景技術

在現有的鋰電池應用中，常涉及超大容量電池的使用。目前的常規做法一般是將多個單體電池進行并聯來實現所需容量要求的，對于超大容量動力電池系統，為了實現其超大的容量需求，就需要使用大量的單體電池進行并聯組成電池模塊，再與其他的電池模塊串聯以提高電池組的電壓。考慮到并聯匯流回路中存在內阻，因此對于同一電池模塊中處于不同位置的單體電池的電流分布存在差異，電池模塊的規模越大其單體電池之間電流的差異也就越大，電流的差異會引起電池發熱量不同，繼而單體電池的溫度也會出現差異。長期使用后電池系統內各單體電池間的一致性會越來越差。同時超大容量電池對布置空間提出較高要求，在實際使用中也比較局限。因此如何滿足動力電池系統中的超大容量需求是一個技術難題。

也有一些廠家直接做成大容量單體電池。相比小容量電池，300Ah以上超大容量電池加工工藝難度大、成品率低、成本高。且由于超大容量電池尺寸較大，在使用時會存在大面易膨脹，散熱困難、倍率性能差、循環壽命短、安全性差等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提出了一種超大容量電池及其制作方法。該超大容量電池由外殼、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、負極匯流棒組成。

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。單體容量可以做到10000Ah。

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。

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。

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。由此組合成一個超大容量電池。

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。