[实用新型]一种多极柱的大容量电池

说明书

本申请涉及一种多极柱的大容量电池,属于电池技术领域。其包括金属外壳、无极耳圆柱卷芯、正极盖板、负极盖板、正极汇流片、负极汇流片、吸液组件和电池支架；无极耳圆柱卷芯由卷芯体和容纳卷芯体的金属圆筒组成；金属外壳内设有若干个无极耳圆柱卷芯，无极耳圆柱卷芯正极基体与正极汇流片进行焊接，负极基体与负极汇流片进行焊接，如此焊接成一个卷芯组；负极端使用电池支架固定无极耳圆柱卷芯，电池支架卡在各无极耳圆柱卷芯之间；正极基体、正极汇流片与无极耳圆柱卷芯的正极端的金属圆筒进行焊接；正、负极盖板上设置有多个极柱。提高了电池的功率输出性能，便于散热，提高了电池的温度均一性、安全性，并延长了电池寿命。

技术领域

本申请涉及一种多极柱的大容量电池,属于电池技术领域。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高(是铅酸的3～5倍)、循环寿命长(是铅酸的3～20倍)、自放电小、无记忆效应、低温性能好、维护成本低、可快速充电且效率高、大电流放电时间长等诸多优势，其综合性能远优于传统铅酸电池，是大型储能及动力电源的首选。与数千安时的铅酸电池相比，目前锂离子电池的最大单体容量为300Ah(宁德时代、比亚迪)，国际上的最大单体容量仅为100Ah(LG)。目前行业的通用做法是增加内部极片尺寸将单体电池大容量化。当容量大至300Ah以上，壳体的一端或两端分别设有单一的正极输出极柱和负极输出极柱。受其空间结构限制，单个正负极柱输出大功率时，正负极柱严重发热，单体电池内部温差高达20℃，对电池的安全与长寿命都是不利的。

实用新型内容

为解决上述问题，本申请提出了一种多极柱的大容量电池及其制作方法。通过采用高导热及高导电的金属圆筒容纳无极耳圆柱卷芯，金属圆筒通过焊接等连接方式形成一个整体，再与无极耳圆柱卷芯的正极基体、正极汇流片、金属外壳焊接形成一个整体，大幅提高每个无极耳圆柱卷芯的散热性能和倍率性能；通过金属外壳与金属圆筒之间、金属圆筒与正极汇流片之间、正极基体与正极汇流片之间的两两焊接，实现整体的高导热和高导电网络，降低电池内阻，提高整个大容量电池的散热性、倍率性能及长寿命。通过在正、负极盖板上设置多个极柱(至少两个)，提高功率的输出性能。

本申请设计的多极柱大容量电池，包括金属外壳、无极耳圆柱卷芯、正极盖板、负极盖板、正极汇流片、负极汇流片、吸液组件(大吸液棒、小吸液棒、吸液板)和电池支架；

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；吸液板位于盖板和汇流片之间；大吸液棒、小吸液棒与吸液板之间均为物理接触，共同构成一个吸收电解液和储存电解液的网络，实现大容量电池中电解液的均匀分布。

金属外壳形状不局限于圆柱形或方形，可设计为任意需要的形状。

无极耳圆柱卷芯由卷芯体和容纳卷芯体的金属圆筒组成；卷芯的一端为正极基体(如铝箔)，另一端为负极基体(如铜箔)。

金属外壳内设有若干个无极耳圆柱卷芯，无极耳圆柱卷芯的正极基体与正极汇流片进行焊接，负极基体与负极汇流片进行焊接，如此焊接成一个卷芯组。

负极端使用电池支架固定圆柱形卷芯，电池支架卡在各无极耳圆柱卷芯之间；其轴向上方位以绝缘导热片和负极盖板限位，轴向下方位以金属圆筒限位。

正极基体、正极汇流片与无极耳圆柱卷芯正极端的金属圆筒进行焊接。

正、负极盖板上设置有多个极柱，负极盖板上设置有注液口和防爆阀。

本申请的多极柱大容量电池内部的无极耳圆柱卷芯由同样体系的正负极组成，比如磷酸铁锂-石墨卷芯、锰酸锂-石墨卷芯、镍钴锰酸锂-石墨卷芯、钴酸锂-石墨卷芯、钴酸锂-钛酸锂卷芯、锰酸锂-钛酸锂卷芯、超级电容器卷芯、金属氢化物-镍卷芯、镉-镍卷芯、锌-镍卷芯等化学电源中的任何一种，且不局限于上述体系。