[发明专利]一种带并联网的大容量电池及其制作方法

说明书

本申请涉及一种带并联网的大容量电池及其制作方法,属于大容量锂电池安全防控技术领域。在电池内部，通过端面焊接方式将各个卷芯的正极端并联在正极汇流片上；通过端面焊接方式将各个卷芯的负极端并联在负极并联网上；然后，将正极汇流片与正极盖板焊接，将负极并联网通过负极保险汇流片与负极盖板焊接，组成一个大容量电池；负极并联网中，相邻电池间的连接片有过流熔断装置；负极保险汇流片上设有过流过温熔断装置。提高大容量单体电池的一致性与合格率；减小内部连接电阻，提高电池大电流导流能力和传热速度。增加导流面积，缩短导流路径，提高电池充放电倍率性能和安全性能；避免因某一个卷芯短路导致整个大容量电池出现短路和热安全问题。

技术领域

本申请涉及一种带并联网的大容量电池及其制作方法,属于大容量锂电池安全防控技术领域。

背景技术

大尺寸高容量锂电池生产加工工艺复杂、成品率低、生产自动化程度低、电池一致性差，且在使用时存在大面易膨胀，散热困难、倍率性能差、循环寿命短、安全性差等问题。

在专利申请号CN201620094648.4(公告号CN205564864U)，专利名称为具有安全保护功能的并联网和使用该并联网的大容量电池，通过在电池外置并联网将小容量电池外并组成大容量电池，在一只电池短路时，并联网可以瞬时断路，提高了小容量电池并联时的安全性能。对于大容量电池内部并联断路保护的相关产品较少。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种具有内部熔断保护功能的大容量电池及其制作方法。通过端面焊接方式将各个卷芯的负极端并联在具有熔断功能的负极并联网上，当大容量电池中有个别卷芯短路时，与该卷芯相连的并联网的局部连接片发生熔断，使短路卷芯与周边其他卷芯断开；当大容量电池温度过高或内外部短路时，负极保险汇流片上的熔断装置断开，电池正负极断路，避免电池出现安全问题。

在高导热的金属圆筒内装入卷芯，金属圆筒通过焊接、粘接或一体成型等连接方式形成一个整体。将卷芯的正极集流体与正极汇流片、卷芯的负极集流体与并联网、并联网与负极保险汇流片两两焊接形成一个卷芯组，实现卷芯组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和倍率性能。在负极保险汇流片中串联一个过流过温熔断装置，当大容量电池温度过高或内外部短路时，负极保险汇流片上的熔断装置断开，电池正负极断路，避免电池出现安全问题。

本申请设计的大容量电池，包括金属外壳、金属圆筒、卷芯、正极盖板、负极盖板、正极汇流片、负极保险汇流片、负极并联网、绝缘导热片和电池支架。

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。金属外壳内设有若干装有卷芯的金属圆筒，金属圆筒通过焊接、粘接或一体成型等方式连接并形成一个整体。

卷芯由正极板、负极板和隔膜交错卷绕而成；卷芯的一端为正极集流体，另一端为负极集流体。将卷芯装入金属圆桶内，可以有效抑制卷芯膨胀引起电池内阻上升，寿命衰降。

卷芯正极集流体与正极汇流片直接焊接，卷芯负极集流体通过负极并联网与负极保险汇流片进行焊接，焊接成一个卷芯组。

负极保险汇流片中串联有一个过流过温熔断装置，当电池因温度过高或内、外部短路时形成断路。

负极并联网的每一条连接支路上均设置有能够被高温熔断的保护结构，可以是截面积较小的同一材料，也可以是额外焊接的保险丝。当大容量电池中的某一个卷芯发生短路时，在电压差的作用下，巨大的反充电流流向该卷芯，该大电流使与该卷芯相连的连接条温度急剧升高，迅速熔断该连接条或是连接条上的熔断保护结构，使该卷芯与其它卷芯间形成断路，避免因某一个卷芯短路导致整个大容量电池出现短路和热安全问题。

负极端在负极并联网和负极盖板之间装有绝缘导热片，有助于电池内部传热。