[發(fā)明專利]一種電池及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010993852.0
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112072006A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許祎凡;黃偉東;婁豫皖;張朋;孟祎凡;李紫璇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海比耐信息科技有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/04;H01M2/22;H01M2/26;H01M2/34;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/643;H01M10/654;H01M10/655;H01M10/6554;H01M10/0587;H01M10/052;H01
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本申請涉及一種電池及其制作方法,屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。電池包括金屬外殼、多極耳圓柱卷芯、帶底金屬圓筒、正極蓋板、負(fù)極蓋板、正極匯流片、負(fù)極匯流片、導(dǎo)熱絕緣片、正極絕緣支架和負(fù)極絕緣支架；多極耳圓柱卷芯的正極端位于帶底金屬圓筒底部，另一端為負(fù)極,多極耳圓柱卷芯的正極極耳與負(fù)極極耳分別從卷芯的兩端伸出；多極耳圓柱卷芯的正極極耳穿過帶底金屬圓筒底部的通孔,與帶底金屬圓筒的底部逐一焊接的方式連接在一起；多極耳圓柱卷芯的負(fù)極極耳穿過負(fù)極絕緣支架和負(fù)極匯流片的通孔,與負(fù)極匯流片以焊接方式連接起來。本申請可明顯降低電池的注液難度，提高電池的生產(chǎn)合格率和生產(chǎn)效率，提高電池的大電流充放電能力、循環(huán)壽命以及安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種電池及其制作方法,屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在新能源汽車和儲能等領(lǐng)域?qū)﹄姵啬芰啃枨笤絹碓酱螅ǔ２捎脤⒍鄠€小容量電池外部并聯(lián)成一個大容量電池模塊，或由多個小卷芯在一個金屬殼體內(nèi)部并聯(lián)成為一個大容量電池。但大尺寸高容量鋰電池生產(chǎn)加工工藝復(fù)雜、成品率低、生產(chǎn)自動化程度低、電池一致性差，且在使用時電池大面易膨脹、散熱困難、倍率性能差、循環(huán)壽命短、安全性差等問題。

為此，在CN102800895A專利中，將多個方形多極耳卷芯的正負(fù)極分別并聯(lián)焊接在正負(fù)極匯流片上，然后將正負(fù)極匯流片連接到正負(fù)極柱上形成大容量方形電池。該專利解決了將小容量方形卷芯并聯(lián)成大容量方形電池的結(jié)構(gòu)問題，但在該專利中并未用采用有效方法來限制極片或卷芯膨脹問題，也未對電芯散熱問題進(jìn)行考慮，且將所有極耳匯集在一起，在大電流充放電時極耳束處發(fā)熱量大，電池溫升高且溫度分布不勻；此外，將所有極耳焊在一起，極耳會壓迫隔膜，增加電池短路和自放電的風(fēng)險；在CN108321329A、CN105190935A和CN107078364A專利中，有考慮并聯(lián)小容量卷芯膨脹和散熱問題，但同樣未考慮在極耳束處電流匯集發(fā)熱和對隔膜擠壓的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請?zhí)岢隽艘环N電池及其制作方法。

本申請設(shè)計的電池包括金屬外殼、多極耳圓柱卷芯、帶底金屬圓筒、正極蓋板、負(fù)極蓋板、正極匯流片、負(fù)極匯流片、導(dǎo)熱絕緣片、正極絕緣支架和負(fù)極絕緣支架；多極耳圓柱卷芯的正極端位于帶底金屬圓筒底部，另一端為負(fù)極,多極耳圓柱卷芯的正極極耳與負(fù)極極耳分別從卷芯的兩端伸出；多極耳圓柱卷芯的正極極耳穿過帶底金屬圓筒底部的通孔,并與帶底金屬圓筒的底部通過逐一焊接的方式連接在一起；多極耳圓柱卷芯的正極端與負(fù)極端分別設(shè)有正極絕緣支架和負(fù)極絕緣支架；正極匯流片與帶底金屬圓筒的底部通過逐一焊接的方式連接在一起；正極匯流片與正極蓋板以焊接方式連接，正極蓋板與金屬外殼在邊緣處焊接封閉；多極耳圓柱卷芯的負(fù)極極耳穿過負(fù)極絕緣支架和負(fù)極匯流片的通孔,并與負(fù)極匯流片以焊接方式連接；一層負(fù)極導(dǎo)熱絕緣片位于負(fù)極匯流片和負(fù)極蓋板之間；負(fù)極匯流片與負(fù)極蓋板以焊接方式連接，負(fù)極蓋板與金屬外殼在邊緣處焊接封閉。

本申請所述多極耳圓柱卷芯由正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞而成，卷芯正負(fù)極兩端均有多個極耳，正負(fù)極極耳數(shù)量均大于等于2個以上，極耳數(shù)量與電池設(shè)計導(dǎo)流能力相一致。在極片制作過程，可將極耳焊接在清除過活性物質(zhì)的集流體上；也可以增加非涂覆區(qū)的集流體寬度，經(jīng)激光切割或模具切割等方式加工而成。

本申請所述多極耳圓柱卷芯由同一電化學(xué)體系的正負(fù)極材料組成，多極耳圓柱卷芯可以為磷酸鐵鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、錳酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鎳酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鎳錳酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鎳錳酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鎳鈷錳酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鈷酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鎳鈷錳鋁酸鋰-石墨/硅碳/錫卷芯、鈷酸鋰-鈦酸鋰卷芯、錳酸鋰-鈦酸鋰卷芯、鎳鈷錳酸鋰-鈦酸鋰卷芯、磷酸鐵鋰-鈦酸鋰卷芯、鎳鈷錳鋁酸鋰--鈦酸鋰卷芯、超級電容器卷芯、鋰硫卷芯等電化學(xué)體系材料中的任何一種。

本申請所述多極耳圓柱卷芯也可由不同電化學(xué)材料體系的多極耳圓柱卷芯進(jìn)行組合，可為錳酸鋰-石墨卷芯與鎳鈷錳酸鋰-石墨卷芯組合、功率型的超級電容器卷芯與同類正極材料的能量型的鋰離子卷芯組合等，且不局限于上述組合。