[发明专利]电化学器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电化学器件，其特征在于，包括：

两端开口的壳体(1)；

采用搅拌摩擦焊接工艺分别封堵固定于所述壳体两端开口处的正极端盖(2)和负极端盖(3)；壳体(1)、正极端盖(2)和负极端盖(3)表面绝缘；

收容于所述壳体内的内芯(4)；

形成于所述内芯上的正极全极耳和负极全极耳；

采用搅拌摩擦焊接工艺与所述正极全极耳固定连接的正极汇流片(5)；

采用搅拌摩擦焊接工艺与所述负极全极耳固定连接的负极汇流片(6)；

布置于所述正极端盖外侧、且通过第一螺栓与所述正极汇流片锁紧固定的正电极片(7)；以及

布置于所述负极端盖外侧、且通过第二螺栓与所述负极汇流片锁紧固定的负电极片(8)；

所述第一螺栓与所述正电极片(7)采用搅拌摩擦焊接工艺连接在一起，以将所述正电极片(7)上的螺栓孔密封住；所述第二螺栓与所述负电极片(8)采用搅拌摩擦焊接工艺连接在一起，以将所述负电极片(8)上的螺栓孔密封住。

2.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于，所述正电极片(7)与所述正极端盖(2)之间设置有正电极绝缘密封圈，所述负电极片(8)与所述负极端盖(3)之间设置有负电极绝缘密封圈。

3.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于，所述正极汇流片(5)、正极端盖(2)和正电极片(7)上开设有相互对应的、用于锁入所述第一螺栓的螺栓孔，所述负极汇流片(6)、负极端盖(3)和负电极片(8)上开设有相互对应的、用于锁入所述第二螺栓的螺栓孔。

4.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于，所述内芯(4)包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片的基材为微孔铝箔，其孔径大于0且小于等于200微米，孔隙率大于0且小于等于50％，正极片基材表面涂覆一层0-20微米厚的导电碳层；所述负极片的基材为微孔铜箔，其孔径大于0小于等于200微米，孔隙率大于0小于等于50％，负极片基材表面涂覆一层0-20微米厚的导电碳层。

5.如权利要求4所述的电化学器件，其特征在于，所述正极汇流片(5)的材质为纯铝或铝合金。

6.如权利要求4所述的电化学器件，其特征在于，所述负极汇流片(6)的材质为纯铜或铜合金。

7.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于，所述正电极片(7)的材质为铝镀镍，其截面积不小于所述正极全极耳的截面积。

8.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于，所述负电极片(8)的材质为铜镀镍，其截面积不小于所述负极全极耳的截面积。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的电化学器件的制备方法，其特征在于，包括：

1)以铝材或铝镁合金为原材料，采用冷拔精抽方法成型出壳体的初型件，再经微弧氧化在壳体初型件内外表面形成厚度10微米以上的Al₂O₃或Al₂O₃/MgO陶瓷层，从而制得壳体；

2)以铝材或铝镁合金为原材料，运用冲压方法成型出正极端盖和负极端盖的初型件，再经微弧氧化在正极端盖和负极端盖的初型件内外表面形成厚度10微米以上的Al₂O₃或Al₂O₃/MgO陶瓷层，从而制得正极端盖和负极端盖；

3)采用全极耳卷绕方式制取内芯，内芯上形成有正极全极耳和负极全极耳；

4)采用搅拌摩擦焊接工艺将正极汇流片正极全极耳固定连接，采用搅拌摩擦焊接工艺将负极汇流片与负极全极耳固定连接；

5)将正极汇流片、负极汇流片和内芯布置于壳体内，采用搅拌摩擦焊接工艺将正极端盖和负极端盖分别封堵固定于壳体两端开口处；

6)向壳体内注入电解液后，用第一螺栓将正电极片与正极汇流片锁紧固定，且在正电极片与正极端盖之间设置正电极绝缘密封圈，并采用搅拌摩擦焊接工艺将第一螺栓与正电极片连接在一起；用第二螺栓将负电极片与负极汇流片锁紧固定，且在负电极片与负极端盖之间设置负电极绝缘密封圈，并采用搅拌摩擦焊接工艺将第二螺栓与负电极片连接在一起。