[发明专利]一种结构化大容量单体电芯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种结构化大容量单体电芯，其特征在于，包括多个小容量极芯、正极汇流极耳和负极汇流极耳，多个所述小容量极芯在同一平面内以平铺的形式排布，多个所述小容量极芯的正极集流体极耳并联至所述正极汇流极耳，多个所述小容量极芯的负极集流体极耳并联至所述负极汇流极耳。

2.根据权利要求1所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，在同一平面内以平铺的形成排布包括呈阵列式排布、直线式排布、曲线式排布或折线式排布；

优选地，所述曲线式排布包括在呈同心圆式排布。

3.根据权利要求1所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，所述结构化大容量单体电芯还包括用于安装所述小容量极芯的安装框架，所述安装框架的内部设置有用于将所述安装框架拆分为多个安装腔的横梁，多个所述小容量极芯一一对应的分别安装于多个所述安装腔内。

4.根据权利要求3所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，所述结构化大容量单体电芯还包括用于压紧所述正极集流体极耳和所述正极汇流极耳以及所述负极集流体极耳和所述负极汇流极耳的压紧装置，所述压紧装置包括压紧梁和卡槽，所述卡槽为倒U字形且设置于所述压紧梁的两端，所述横梁的两端分别设置有卡扣，所述压紧梁设置于任意两个相邻的所述横梁之间，且所述卡槽与所述卡扣卡接，所述正极集流体极耳或所述负极集流体极耳从所述压紧梁的下方穿出，所述卡槽的底部与所述正极集流体极耳或所述负极集流体极耳的空箔位置接触；

优选地，所述安装框架和所述压紧装置的材质为轻质高强材料；

优选地，所述轻质高强材料包括铝材、不锈钢、PP、PE或PTFE。

5.根据权利要求4所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，所述小容量极芯包括干极芯和凝胶电解质，所述凝胶电解质是通过向所述干极芯内注入液态的电解质组分后经原位固化形成的；

优选地，所述电解质组分按质量百分数计包括凝胶电解质单体75-97.8％、引发剂0.1-5％和电解液添加剂1-20％；

优选地，所述干极芯的长度为10～2000mm，宽度为10～2000mm，厚度为5～200mm。

6.根据权利要求5所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，所述横梁设置有用于注入所述电解质组分的多个贯穿的孔道，所述孔道的孔径大于等于500nm，所述横梁的孔隙率为80％以上；

优选地，所述安装框架的表面以及所述孔道的表面均设置有氧化铝绝缘层；

优选地，所述安装框架的壁厚为0.3mm～3mm。

7.根据权利要求4所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，多个所述小容量极芯、所述安装框架和所述压紧装置组成单体电芯预制件，所述结构化大容量单体电芯还包括包裹于所述单体电芯预制件整体外侧的封装层；

优选地，所述封装层包括铝塑膜或金属壳。

8.根据权利要求1所述的结构化大容量单体电芯，其特征在于，所述正极汇流极耳和所述负极汇流极耳均包括多个独立的极耳分体和一个极耳总体，多个所述极耳分体均与所述极耳总体连接，多个所述极耳分体的个数与多个所述小容量极芯的个数匹配，且多个所述极耳分体与多个所述小容量极芯的所述正极集流体极耳或所述负极集流体极耳一一对应连接。