锂离子动力电池的制作方法

1.本技术涉及电池的领域，尤其是涉及一种锂离子动力电池。


背景技术：

2.近年来随着新能源汽车技术以及国家政策的引导扶持，新能源汽车的发展越来越快。新能源汽车的续航里程随着消费者的需求变的越来越长，新能源汽车主要采用锂离子电池，因此对锂离子电池的续航能力提出了更高的要求。
3.现有技术下，如何在增大能量密度的同时提升锂离子电池的倍率性能成为了业内共同努力的开发方向。
4.针对以上问题，本发明提供了一种锂离子动力电池，通过改变电芯的结构及加工方式，可以在最大限度提升电池性能的同时，提升电芯的倍率性能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种锂离子动力电池，解决了现有技术中电池续航时间短的问题，在最大限度提升能量密度的同时，还可以提升电芯的倍率性能。
6.本技术提供的一种锂离子动力电池如下的技术方案：
7.一种锂离子动力电池，包括：
8.卷芯主体，所述卷芯主体包括至少一组成组卷芯，所述成组卷芯包括两个并排设置的卷芯单体，每个所述卷芯单体上均设置有正极耳与负极耳；
9.顶盖板，所述顶盖板盖设于所述卷芯主体的一侧表面上，所述顶盖板上设置有正极汇流片以及负极汇流片，所述正极汇流片上设置有与所述正极耳电连接的正极焊接部，所述负极汇流片上设置有与所述负极耳电连接的负极焊接部。
10.可选的，所述卷芯主体包括多组所述成组卷芯。
11.可选的，相邻所述成组卷芯上的所述正极耳与所述负极耳偏置设置，相邻的所述正极耳之间交错设置。
12.可选的，所述正极耳与所述负极耳设置于所述卷芯单体的两侧。
13.可选的，所述正极焊接部与所述负极焊接部被配置为可弯折结构。
14.可选的，所述正极焊接部与所述正极耳贴合设置，所述负极焊接部与所述负极耳贴合设置。
15.可选的，所述正极焊接部设置于两个所述正极耳之间，所述负极焊接部设置于两个所述负极耳之间，且所述正极焊接部与所述正极耳、所述负极焊接部与所述负极耳焊接后朝向相互靠近的一侧弯折。
16.可选的，所述正极汇流片和/或所述负极汇流片上设置有缺口，所述正极汇流片和/或所述负极汇流片在所述卷芯主体过热时在所述缺口处熔断。
17.可选的，所述缺口的截面积为6
‑
8mm2，所述缺口的边长为2
‑
4mm。
18.可选的，所述正极耳与所述正极汇流片材质为铝，所述负极片与所述负极汇流片
材质为铜。
19.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：
20.1、通过采用本技术中的电池结构，增加了电芯极耳层数，提升电芯主体的能量密度，同时提升电芯的倍率性能；
21.2、本法明所提供的加工方案在加工难度上更低，可以做成更多卷芯的并联方案。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本技术提供的锂离子动力电池的成组卷芯的具体结构示意图。
24.图2为本技术提供的锂离子动力电池的卷芯主体的具体结构示意图。
25.图3为图2的左视图。
26.图4为本技术提供的锂离子动力电池的顶盖板的具体结构示意图。
27.图5为本技术提供的锂离子动力电池的卷芯主体与顶盖板之间的组装结构示意图。
28.图6为本技术提供的锂离子动力电池的正极焊接部及正极耳焊接折弯后的具体结构图。
29.图7为本技术提供的锂离子动力电池的整体结构图。
30.附图标记说明：1
‑
卷芯主体；2
‑
成组卷芯；20
‑
卷芯单体；21
‑
正极耳；211
‑
第一正极耳；212
‑
第二正极耳；22
‑
负极耳；221
‑
第一负极耳；222
‑
第二负极耳；3
‑
顶盖板；31
‑
正极汇流片；311
‑
第一正极焊接部；312
‑
第二正极焊接部；32
‑
负极汇流片；321
‑
第一负极焊接部；322
‑
第二负极焊接部；313
‑
缺口；4
‑
成品电池。
具体实施方式
31.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
32.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践
此方法。
34.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
35.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
36.参照图1，在申请公开的一种本实施例中，卷芯主体1包括一组成组卷芯2。成组卷芯2包括两个并排设置的卷芯单体20，每个卷芯单体20上均设置有正极耳与负极耳。其中，两个正极耳相对设置，且两个正极耳之间存在间隙。同样，两个负极耳也相对设置，且两个负极耳之间存在间隙。
37.可选的，卷芯主体1包括多组成组卷芯2。参照图2
‑
图3，在本技术公开的一种实施例中，卷芯主体1包括两组成组卷芯2，也即包括四个卷芯单体20，每组成组卷芯2之间并排设置。一组成组卷芯2上设置有第一正极耳211以及第一负极耳221，另一组成组卷芯2上设置有第二正极耳212以及第二负极耳222。
38.成组卷芯2也可以由三组、四组等成组卷芯2组成，成组卷芯2的数量根据电池的设计尺寸进行调整。随着成组卷芯2数量的增加，电芯的极耳层数增加，电芯的能量密度增加，同时电芯的倍率性能同步增加。
39.可选的，参照图2
‑
图3，当卷芯主体1包括两组及以上成组卷芯2时，第一正极耳211与第二正极耳212位于卷芯单体20的同一侧，第二负极耳222与第二负极耳222位于卷芯单体20的同一侧。相邻的成组卷芯2上的正极耳21与负极耳22偏置设置，相邻的正极耳21之间交错设置。也即，第一正极耳211与第二正极耳212位于不同平面，第一负极耳221与第二负极耳222位于不同平面。
40.可选的，参照图1，正极耳21与负极耳22设置于卷芯单体20的两侧。在本技术的一种实施例中，正极耳21与负极耳22相对卷芯单体20对称分布。通过这种设计，有利于降低正极耳21、负极耳22进行焊接时的难度，从而极大降低加工难度，提高加工的效率及精确度。
41.参照图4
‑
5，顶盖板3盖设在卷芯主体1的一侧表面上，顶盖板3一端设置有正极汇流片31，另一端设置有负极汇流片32。正极汇流片31上设置有与正极耳21电连接的正极焊接部，正极焊接部与正极汇流片31之间可以一体设置，也可以焊接固定。负极汇流片32上设置有与负极耳22电连接的负极焊接部，负极焊接部与负极汇流片32之间可以一体设置，也可以焊接固定。
42.在本技术设计的一种实施例中，参照图4，卷芯主体1包括两个成组卷芯2，也即四个卷芯单体20，还包括两个第一正极耳211、两个第二正极耳212、两个第一负极耳221以及两个第二负极耳222。
43.为了与卷芯主体1相配合，顶盖板3连接有两个正极汇流片31以及两个负极汇流片32。每个正极汇流片31上连接有两个正极焊接部，两个正极焊接部相互平行且相对设置，两个正极焊接部之间存在间隙。
44.可选的，参照图5，在本技术公开的一种实施例中，卷芯单体20设置为长方体，顶盖板3盖设在卷芯主体1的上表面，正极汇流片31及负极汇流片32与顶盖板3垂直连接，正极焊
接部与正极汇流片31垂直设置。正极焊接部与正极耳贴合设置，负极焊接部与负极耳贴合设置。
45.可选的，将卷芯主体1与顶盖板3进行组装时，正极焊接部设置于两个正极耳之间，负极焊接部设置于两个负极耳之间。具体的，参照图5，第一正极耳211和第一焊接部相贴合并通过激光焊接固定。第二正极耳212和第二正极焊接部312相贴合并通过激光焊接固定。第一负极耳221与第一负极焊接部321相贴合并通过激光焊接固定。第二负极耳222与第二负极部想贴合并通过激光焊接固定。焊接过程采用激光焊接方式操作简单，难度较低，可以提升焊接的灵活性，以及加工过程的便捷性。
46.可选的，正极焊接部与负极焊接部被配置为可弯折结构。也即正极焊接部可相对于正极汇流片31发生弯折且不断裂。同理，负极焊接部可相对于负极汇流片32发生弯折而不断裂。
47.可选的，正极耳与正极汇流片31材质为铝，负极片与负极汇流片32材质为铜。铜、铝均为硬度较小的金属材料，易于发生形变。
48.在正极焊接部与正极耳焊接，以及负极焊接部与负极耳焊接后，将与正极焊接部焊接的正极耳、以及与负极焊接部焊接的负极耳朝向相互靠近的一侧弯折。参照图6，在本技术的一种实施例中，与第一正极焊接部311焊接后的第一正极耳211弯折至与正极汇流片31平行的位置。
49.参照图7，由于卷芯主体1与顶盖板3组装后需要放置于壳体内，形成成品电池4。因此，焊接后的正极耳及负极耳相对于正极汇流片31发生弯折，可以减小卷芯主体1与顶盖板3组装后的结构的体积，从而减小该结构对壳体的空间占用，提高壳体内部空间的利用率，进一步提升电芯的能量密度。
50.可选的，参照图4，正极汇流片31和/或负极汇流片32上设置有缺口313，也即，正极汇流片31和负极汇流片32中可以单独一个上设置缺口313，也可以正极汇流片31和负极汇流片32上均设置有缺口313。
51.在卷芯主体1发生短路导致整体过热时，设置了缺口313的正极汇流片31和/或负极汇流片32将会在缺口313处发生熔断，从而导致整个卷芯主体1发生断路，及时切断电流，实现对电池的保护，减少热失控发生的可能性。
52.可选的，缺口313的截面积为6
‑
8mm2，缺口313的边长为2
‑
4mm。缺口313面积过大会影响正极汇流片31和/或负极汇流片32与顶盖板3之间连接的稳定性，导致正极汇流片31和/或负极汇流片32连接不稳定。而缺口313面积过小，则会导致正极汇流片31和/或负极汇流片32发生熔断所需的温度过高，时间过长，影响熔断效率，也即影响对电池的保护作用。
53.本技术提供的锂离子动力电池的组装过程为：首先，将卷芯单体20的正极耳21和负极耳22进行预焊与整形，并将处理后的卷芯单体20两两配对，得到成组卷芯2；其次，将相邻的成组卷芯2上的正极耳21与负极耳22偏置设置，使得相邻的正极耳21交错设置，得到卷芯主体1；之后，组装卷芯主体1与顶盖板3，并将正极耳21与正极焊接部、负极耳22与负极焊接部分别进行焊接；最后，将焊接后的正极耳21与正极焊接部、负极耳22与负极焊接部进行折弯，放入壳体内，得到成品电池7。
54.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应
涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。