[发明专利]一种多卷芯锂离子电池及电池包

说明书

本发明提出了一种多卷芯锂离子电池，包括壳体以及设置在壳体内的极芯组，极芯组包括N个呈圆柱状的卷芯，N为正整数且N≥2。本发明提出的多卷芯锂离子电池内的极芯组，若采用多卷芯并联方式连接可减小电池内阻，提高倍率性能，若采用串联方式连接，可以提高电池的电压和容量。本发明还提出一种电池包，包括外壳以及设置在外壳内的电池阵列，电池阵列包括多排电池组，每排电池组由上述的多卷芯锂离子电池通过侧面排列耦合组成。电池单体之间相互支撑可对彼此起到固定和保护作用，而电池单体的壳体包胶采用磨砂质地绝缘材料，可使相邻壳体在垂直底盘方向上产生摩擦力，避免电池单体发生相互错位破坏电池阵列，起到稳固作用。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种多卷芯锂离子电池及电池包。

背景技术

目前商用的动力电池主要有方形电池、软包电池和圆柱形电池。方形电池和软包电池主要以卷绕和叠片为主，叠片电芯制作工艺复杂，生产效率低，成品率低，不适合规模化生产；卷绕式电芯操作简单，便于自动化生产，但在组装过程中卷芯具有一定的弧度，入壳后，卷芯与卷芯之间及卷芯与壳体之间不能完全契合，会有较多的空隙，注液后就会有额外的电解液填充在这些空隙中，游离的电解液不仅对容量无丝毫贡献，反而降低了电芯的能量密度；圆柱电池在实际应用中需将单个电池组装成电池模组，所需电池数量巨大且占用较大空间，同时电池壳体也极大增加了电池重量，阻碍了电池模组能量密度的提高。

另外，目前动力电池包多数先将多个电池单体通过外设的动力连接件进行动力连接，组成电池模组，再由模组组装成电池包。其中单体构成模组的框架和结构件往往具有一定的机械强度，可对电芯单体起到支撑、固定和保护等作用，而构成模组和电池包的安装结构较多，不仅会造成成本提高，电池包整体重量增加，而且安装结构占用较多的空间也会使得整体容量较低，能量密度较低。

因此，针对上述问题，如何改善电池单体结构上的不足及电池包整合上的缺陷，提高整体的能量密度成了一项重要且迫切的任务。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种多卷芯锂离子电池及电池包。

本发明提出的一种多卷芯锂离子电池，包括壳体以及设置在壳体内的极芯组，极芯组包括N个呈圆柱状的卷芯，N为正整数且N≥2。

优选的，壳体设有N个与圆柱状卷芯相适配的腔体，N个卷芯分别设置在N个腔体内，N个卷芯呈直线并排布置并且任意相邻两个卷芯彼此依靠。

优选的，极芯组的N个卷芯并联连接或串联连接。

优选的，N个卷芯采用并联方式组成极芯组，其中：N个卷芯的正极集流体依次连接，N个卷芯的负极集流体依次连接，其中一个卷芯的正极集流体与铝或铝合金极耳焊接在一起形成电池的正极，另一个卷芯的负极集流体与镍或铜镍合金极耳焊接在一起形成电池的负极。

优选的，N个卷芯采用串联方式组成极芯组，其中：第1个卷芯的正极集流体焊接正极耳形成电池的正极，第1个卷芯的负极集流体与第2个卷芯的正极集流体焊接连接，…，第N-1个卷芯的负极集流体与第N个卷芯的正极集流体焊接连接，第N个卷芯的负极集流体焊接负极耳形成电池的负极。

优选的，壳体包括两个波纹状连接壳，两个波纹状连接壳相对布置且两个波纹状连接壳两端相互连接，波纹状连接壳的波峰数量为N个并且两个波纹状连接壳的波峰一一对应设置，对应的两个波峰之间形成用于容纳卷芯的圆柱状的腔体，波纹状连接壳内壁与极芯组的多个卷芯侧面周向立体贴合；优选的，壳体的包胶采用磨砂质地的绝缘材料制成。

本发明还提出一种电池包，包括外壳以及设置在外壳内的电池阵列，电池阵列包括多排电池组，每排电池组由上述的多卷芯锂离子电池通过侧面排列耦合组成，并且所述多个多卷芯锂离子电池的卷芯的数量相同或不相同，任意相邻两排电池组的电池数量相同且任意相邻两排电池组的多个电池端部一一对应抵靠。