[发明专利]动力电池及其制备方法

说明书

本申请提供一种动力电池及其制备方法，所述动力电池包括：壳体，包括第一容置腔；盖板，包括第一贯穿式导槽和第二贯穿式导槽；单个卷芯，包括卷芯本体，卷芯正极耳和卷芯负极耳。一方面，本申请所述动力电池壳体内仅装有一个卷芯‑即单个卷芯，避免了现有多卷芯设计中将多个卷芯并联时必须折叠极耳的操作，进而提高了所述动力电池的能量密度和循环寿命。另一方面，本申请所述动力电池卷芯正极耳和卷芯负极耳在预焊接后分别穿过盖板上的第一贯穿式导槽和第二贯穿式导槽，设置在壳体外；原有壳体内部用来盛放卷芯正极耳和卷芯负极耳的空间可以用来增加卷芯本体的尺寸，最大化利用了壳体内部空间，进一步提高了动力电池的能量密度。

技术领域

本申请涉及电池设备领域，特别涉及一种动力电池及其制备方法。

背景技术

近年来，电动汽车作为一种环境友好型交通工具，世界各国正在投入大量的人力物力从事电动汽车的开发，各国政府也在大力普及电动汽车的使用。锂离子动力电池作为电动汽车的重要组成部分，其发展势必对电动汽车的性能起着关键作用。

行业主流的锂离子动力电池主要有方形、软包和圆柱等三种类型。其中，方形铝壳电池因其较高的成组率、较低的堆叠(PACK)成本和较高的系统能量密度而得到广泛的使用。

目前方形铝壳电池的主要设计方案为多卷芯(JR)设计，即多个卷芯通过连接片焊接并联在一起然后装入电池壳体，从而制备较大尺寸、较高能量密度的电池。其中，卷芯的极耳焊接在连接片上。一方面，将并联后的多个卷芯放入电池壳体时，为保证多个卷芯进入电池壳体，连接片需要折叠。所以，焊接在连接片上的极耳也需要弯折。弯折导致极耳延长，进而导致电池内阻增大，降低了电池的能量密度；同时，极耳弯折处发热较大，从而增加了电池的温升，降低了电池的循环寿命。另一方面，采用此种设计，在电池极柱端内部腔体需留有足够的空间以容纳极耳，会造成电池内部空间的浪费，进而导致电池能量密度降低。

因此，有必要设计一种不需要将极耳弯折的电池来解决弯折极耳导致的电池能量密度和电池循环寿命降低的技术问题。

发明内容

本申请要解决的是弯折极耳导致的电池能量密度和电池循环寿命降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种动力电池，包括：壳体，所述壳体包括第一容置腔；盖板，所述盖板包括第一贯穿式导槽和第二贯穿式导槽；单个卷芯，所述单个卷芯包括：卷芯本体，所述卷芯本体设置于所述第一容置腔内，由一个以上正极片、一个以上隔膜以及一个以上负极片依次交替堆叠而成，卷芯正极耳，所述卷芯正极耳设置于所述第一容置腔外，并穿过所述第一贯穿式导槽，与所述一个以上正极片电连接，卷芯负极耳，所述卷芯负极耳设置于所述第一容置腔外，并穿过所述第二贯穿式导槽，与所述一个以上负极片电连接。

在一些实施例中，所述卷芯正极耳包括一个以上正极耳，所述一个以上正极耳的第一端连接在一起，第二端分别连接至所述一个以上正极片；所述卷芯负极耳包括一个以上负极耳，所述一个以上负极耳的第一端连接在一起，第二端分别连接至所述一个以上负极片。

在一些实施例中，所述一个以上正极耳的第二端与所述一个以上正极片一体化连接，所述一个以上负极耳的第二端与所述一个以上负极片一体化连接。

在一些实施例中，所述一个以上正极耳的第一端焊接在一起，所述一个以上负极耳的第一端焊接在一起。

在一些实施例中，所述单个卷芯的卷芯本体的高度与所述第一容置腔的腔体高度相当。

在一些实施例中，所述单个卷芯至少包括60个连续排列的依次包括正极片、隔膜、负极片的堆叠结构。

在一些实施例中，所述堆叠结构中，所述隔膜分隔包覆所述正极片和负极片，并且所述负极片的极片面积大于所述正极片的极片面积。

在一些实施例中，所述堆叠结构中，高度方向上，所述正极片高度是负极片高度的94％-97％。