[发明专利]一种超大容量电池及其制作方法

说明书

本申请涉及一种超大容量电池及其制作方法,属于电池技术领域。其包括外壳、正极盖板、负极盖板、正极总汇流片、负极总汇流片、卷芯堆、正极汇流棒、负极汇流棒。卷芯堆由若干卷芯簇组成。卷芯簇由卷芯组、正极簇汇流片、负极簇汇流片、大吸液棒、小吸液棒、吸液板组成。正、负极总汇流片分别与正、负极盖板连接；正、负极盖板与外壳密封焊接，组成一个超大容量电池。单体容量可以做到10000Ah。本申请可大幅提高超大容量电池的合格率；进而提高了超大容量电池内部的温度均一性；提高整个超大容量电池的散热性、倍率性能及长寿命；提高超大容量电池的均一性，提高循环寿命；其结构简单，加工过程简单，产品一致性好，综合成本低。

技术领域

本申请涉及一种超大容量电池及其制作方法,属于电池技术领域。

背景技术

在现有的锂电池应用中，常涉及超大容量电池的使用。目前的常规做法一般是将多个单体电池进行并联来实现所需容量要求的，对于超大容量动力电池系统，为了实现其超大的容量需求，就需要使用大量的单体电池进行并联组成电池模块，再与其他的电池模块串联以提高电池组的电压。考虑到并联汇流回路中存在内阻，因此对于同一电池模块中处于不同位置的单体电池的电流分布存在差异，电池模块的规模越大其单体电池之间电流的差异也就越大，电流的差异会引起电池发热量不同，继而单体电池的温度也会出现差异。长期使用后电池系统内各单体电池间的一致性会越来越差。同时超大容量电池对布置空间提出较高要求，在实际使用中也比较局限。因此如何满足动力电池系统中的超大容量需求是一个技术难题。

也有一些厂家直接做成大容量单体电池。相比小容量电池，300Ah以上超大容量电池加工工艺难度大、成品率低、成本高。且由于超大容量电池尺寸较大，在使用时会存在大面易膨胀，散热困难、倍率性能差、循环寿命短、安全性差等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种超大容量电池及其制作方法。该超大容量电池由外壳、正极盖板、负极盖板、正极总汇流片、负极总汇流片、卷芯堆、正极汇流棒、负极汇流棒组成。

卷芯堆由若干卷芯簇组成。

卷芯簇由卷芯组、正极簇汇流片、负极簇汇流片、大吸液棒、小吸液棒、吸液板组成。每个卷芯组的正极端焊接正极簇汇流片，负极端加入支架后焊接负极簇汇流片；正极簇汇流片与负极簇汇流片外均加吸液板，再在圆柱卷芯间插入大吸液棒，为保证小吸液棒与卷芯紧密配合，小吸液棒可在卷芯制作时预先放置在卷芯中心，由此组成一个卷芯簇。卷芯簇之间放限位销连接起来组成卷芯堆；卷芯堆外包裹吸液缠绕层；正极汇流棒连接所有正极簇汇流片；负极汇流棒连接所有负极簇汇流片；正极汇流棒折弯头与正极总汇流片连接，负极汇流棒折弯头与负极总汇流片连接；正、负极总汇流片分别与正、负极盖板连接；正、负极盖板与外壳密封焊接，组成一个超大容量电池。单体容量可以做到10000Ah。

通过采用高导热及高导电的金属圆筒容纳无极耳的圆柱卷芯，金属圆筒通过焊接、粘接或一体成型为一个整体，形成一个卷芯组。

正、负极汇流棒形状不限，截面可以是方形、圆形、椭圆形、菱形等；正、负极汇流棒的内部可为实心结构或中空结构；中空结构的汇流棒中可储存电解液。

正极盖板上设置有防爆阀，负极盖板上设置有负极柱和防爆阀。防爆阀所在位置为注液口，完成注液后，在注液口的位置焊接防爆阀。由此组合成一个超大容量电池。

为保证小吸液棒与卷芯紧密配合，小吸液棒可在卷芯制作时预先放置在卷芯中心；大吸液棒在各圆柱卷芯的金属圆筒间；在正极簇汇流片与负极簇汇流片外加吸液板；在卷芯堆外包裹吸液缠绕层，吸液缠绕层与每个卷芯簇中的吸液板物理接触；大吸液棒、小吸液棒、吸液缠绕层与吸液板之间均为物理接触。由大吸液棒、小吸液棒、吸液缠绕层和吸液板组成的吸液组件共同构成一个吸收电解液和储存电解液的网络，以保证电解液在超大容量电池中的均匀分布。