CN113707972A - Ctp高集成锂离子电池及其制作方法 - Google Patents

Ctp高集成锂离子电池及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113707972A
CN113707972A CN202111105971.9A CN202111105971A CN113707972A CN 113707972 A CN113707972 A CN 113707972A CN 202111105971 A CN202111105971 A CN 202111105971A CN 113707972 A CN113707972 A CN 113707972A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding core
positive
negative
tab
cover plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111105971.9A
Other languages
English (en)
Inventor
邓湘平
张宝
王兆栋
雷田雨
陆娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Original Assignee
Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd filed Critical Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority to CN202111105971.9A priority Critical patent/CN113707972A/zh
Publication of CN113707972A publication Critical patent/CN113707972A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明公开一种CTP高集成锂离子电池及其制作方法，该电池包括：一端开口的壳体，设置在所述壳体的开口端的盖板，设置于所述壳体内的卷芯组、以及包裹所述卷芯组的底托与绝缘膜；所述卷芯组由多个第一卷芯单元与第二卷芯单元通过正负极极耳与正极连接片、负极连接片、正负极极耳连接片、正极保护片、负极保护片串并联焊接构成；所述第一卷芯单元包括至少两个串联的卷芯，所述第二卷芯单元至少包括两个串联的卷芯；所述盖板包括：基板、正极柱、负极柱、置于所述基板上的注液口；所述正极柱与所述正极连接片相连，所述负极柱与所述负极连接片相连。本发明能提升电池包的空间利用率与系统能量密度，可大幅降低电池的制造成本。

Description

CTP高集成锂离子电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种CTP高集成锂离子电池及其制作方法。
背景技术
当前，国内外电池企业和车企的电池包仍基本上都采用从单体到模组、再由模组装配到电池包的成组方式，通过使用大量零部件将数以百计的电芯串并联达到既定的容量与电压，造成电池包的空间利用率和能量密度的牺牲，同时制程成本方面也无法得到有效的控制。
另一方面，随着新能源汽车新补贴政策对技术门槛要求的进一步提高，电池企业也在积极探索新的锂电池技术方向，其中做大电芯和模组尺寸或者直接放弃模组获得了业内的认可。如比宁德时代则推出了全新的CTP高集成动力电池开发平台(Cell To Pack)，即电芯直接集成到电池包。与传统的电芯-模组-电池包的三级装配模式相比，以上技术可以起到减少电池包中电芯或模组的数量与零部件的使用，从而达到优化空间利用率，同时也减轻了电池包总的重量，达到提升电池能量密度的效果，有助于车企和电池企业有效降低制造成本。
目前，在新的锂电池技术方向下，有必要提供一种全新的CTP高集成锂离子电池。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施方式所要解决的技术问题是提供了一种CTP高集成锂离子电池及其制作方法，能实现单体电芯的能量密度与电压的共同提升，实现电芯到电池包的完全无模组化装配，进而提升电池包的空间利用率与系统能量密度，可大幅降低电池的制造成本。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种CTP高集成锂离子电池，包括：一端开口的壳体，设置在所述壳体的开口端的盖板，设置于所述壳体内的卷芯组、以及包裹所述卷芯组的底托与绝缘膜；
所述卷芯组由多个第一卷芯单元与第二卷芯单元通过正负极极耳与正极连接片、负极连接片、正负极极耳连接片、正极保护片、负极保护片串并联焊接构成；所述第一卷芯单元包括至少两个串联的卷芯，所述第二卷芯单元至少包括两个串联的卷芯；
所述盖板包括：基板、正极柱、负极柱、置于所述基板上的注液口；所述正极柱与所述正极连接片相连，所述负极柱与所述负极连接片相连。
在一个优选的实施方式中，所述卷芯组包括多个对称并联的第一卷芯单元与第二卷芯单元，所述多个对称并联的第一卷芯单元与第二卷芯单元在长度方向上串联排布。
在一个优选的实施方式中，所述第一卷芯单元与第二卷芯单元的正极耳与负极耳置于同一侧，并且正极耳与正极耳相对、负极耳与负极耳相对，且置于所述卷芯组两端的正极耳与负极耳分别夹在所述正极连接片与正极保护片、负极连接片与负极保护片之间，置于中间的正极耳与负极耳夹在所述正负极极耳连接片与正极保护片、正负极极耳连接片与负极保护片之间，并通过超声波焊接固定。
在一个优选的实施方式中，所述正极连接片与正极柱采用激光焊接方式相连，所述负极连接片与负极柱激光焊连接。
在一个优选的实施方式中，所述正极连接片与正极保护片为铝材质；所述负极连接片与负极保护片为铜材质；所述正负极极耳连接片为表面处理的镍材质。
在一个优选的实施方式中，所述盖板上还设置有绝缘制动架，所述正负极极耳连接片通过卡槽或卡扣方式固定在所述盖板的绝缘止动架上。
在一个优选的实施方式中，所述底托与所述绝缘膜为一体化结构，且所述绝缘膜的上边缘与所述盖板的绝缘止动架通过热烫相连。
在一个优选的实施方式中，所述底托设置有多个定位孔与阵列排布的电解液孔。
在一个优选的实施方式中，所述盖板上还设置有防爆阀。
在一个优选的实施方式中，在长度方向上，所述第一卷芯单元或第二卷芯单元的数量大于2个时，所述盖板上可设置多个防爆阀。
一种CTP高集成锂离子电池的制作方法，所述CTP高集成锂离子电池包括第一卷芯单元和第二卷芯单元，所述第一卷芯单元包括串联的第一卷芯与第三卷芯；所述第二卷芯单元包括串联的第二卷芯与第四卷芯，所述制作方法包括：
将所述第一卷芯与第三卷芯分别和第二卷芯与第四卷芯对称并列放置，其中，所述第一卷芯的第一正极耳与第二卷芯的第二正极耳相对，并置于正极连接片之上；所述第一卷芯的第一负极耳与第二卷芯的第二负极耳相对，所述第三卷芯的第三正极耳与第四卷芯的第四正极耳相对，并共同置于正负极极耳连接片之上，所述第三卷芯的第三负极耳与第四卷芯的第四负极耳相对，置于负极连接片之上；所有相对的正极耳与负极耳分别盖上正极保护片与负极保护片，并通过超声波焊接相连，形成正极极耳焊印与负极极耳焊印；
在形成极耳焊印后，将卷芯组置于倒放的盖板上，正负极极耳连接片通过卡槽或卡扣方式固定在绝缘止动架上，且正极连接片与正极柱、负极连接片与负极柱分别采用激光焊连接，并形成正极盖板焊印与负极盖板焊印；
在形成盖板焊印将卷芯组与盖板焊接相连后，所述第一卷芯单元与第二卷芯单元向中间对折合并，并包胶固定；
接着对包胶固定后的卷芯组包裹一体化结构的底托与绝缘膜，且所述绝缘膜上边缘与盖板的绝缘止动架通过热烫相连后，完成入壳。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果：
本发明提供的一种新型CTP高集成锂离子电池的有益效果是：
本申请实施方式所述的新型CTP高集成锂离子电池，直接通过内部卷芯的串并联成组，并共用一个电池外部结构件，可制备成能量密度更大与电压更高的单体电芯，从而实现CTP高集成或完全无模组技术，省去了电池模组组装环节，进而显著提高电池到电池包的生产效率、空间利用率与系统能量密度，将大幅降低电池的制造成本。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本申请第一实施方式提供的新型CTP高集成锂离子电池的结构示意图；
图2为本申请第一实施方式中卷芯组的结构示意图；
图3为图1所示盖板的结构示意图；
图4为本申请第一实施方式中卷芯组与盖板焊接的三维示意图；
图5为本申请第二实施方式提供的新型CTP高集成锂离子电池的结构示意图；
图6为本申请提供的一种CTP高集成锂离子电池的制作方法的步骤流程图。
以上附图的附图标记：
1、卷芯组；2、盖板；3、正极连接片；4、负极连接片；5、正负极极耳连接片；6、正极保护片；7、负极保护片；8、底托；9、绝缘膜；10、壳体；11、第一卷芯单元；12、第二卷芯单元；31、正极盖板焊印；41、负极盖板焊印；61、正极极耳焊印；71、负极极耳焊印；101、第一卷芯；102、第二卷芯；103、第三卷芯；104、第四卷芯；201、基板；202、正极柱；203、负极柱；204、注液口；205、防爆阀；206、绝缘止动架；1011、第一正极耳；1012、第一负极耳；1021、第二正极耳；1022、第二负极耳；1031、第三正极耳；1032、第三负极耳；1041、第四正极耳；1042、第四负极耳。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
就动力电芯发展而言，趋势是制作更高容量的大电芯或电芯直接模组化，这就对单体电芯的制作与安全可靠性提出更严峻的挑战。从电芯结构设计上，电芯向长度方向发展，电芯具有更大的比表面积，不影响电解液的浸润效果的情况下，同时能够有效散热，安全性更高，且更适合电池包进行装配。
请结合参阅图1、图2、图3，本申请说明书中提供一种的CTP高集成锂离子电池，该CTP高集成锂离子电池可以包括：一端开口的壳体，设置在所述壳体的开口端的盖板，设置于所述壳体内的卷芯组、以及包裹所述卷芯组的底托与绝缘膜。
所述卷芯组1是由多个第一卷芯单元11与第二卷芯单元12通过正负极极耳与正极连接片3、负极连接片4、正负极极耳连接片5、正极保护片6、负极保护片7串并联焊接构成。所述盖板2可以包括基板201、正极柱202、负极柱203、置于基板201上的注液口204；所述正极柱202与正极连接片3相连，所述负极柱203与负极连接片4相连。此外，该卷芯组1还可以设置有防爆阀205与绝缘止动架206。
本申请实施方式所述的新型CTP高集成锂离子电池，直接通过内部卷芯的串并联成组，并共用一个电池外部结构件，可制备成能量密度更大与电压更高的单体电芯，从而实现CTP高集成或完全无模组技术，省去了电池模组组装环节，进而显著提高电池到电池包的生产效率、空间利用率与系统能量密度，将大幅降低电池的制造成本。
在本申请实施方式中，所述第一卷芯单元11包括至少两个串联的卷芯，所述第二卷芯单元12至少包括两个串联的卷芯。
在第一个实施方式中，主要以第一卷芯单元11包括两个串联的卷芯，所述第二卷芯单元12包括两个串联的卷芯为例进行举例说明。
请参照图2，卷芯组1是由两个串联的第一卷芯单元11(第一卷芯101与第三卷芯103)与两个串联的第二卷芯单元12(第二卷芯102与第四卷芯104)进行并联，采用两并两串的“蝴蝶焊”方式构成。
具体地，第一卷芯101与第三卷芯103分别和第二卷芯102与第四卷芯104对称并列放置。其中，第一卷芯101的第一正极耳1011与第二卷芯102的第二正极耳1021相对，并置于正极连接片3之上；第一卷芯101的第一负极耳1012与第二卷芯102的第二负极耳1022相对，和第三卷芯103的第三正极耳1031与第四卷芯104的第四正极耳1041相对，并共同置于正负极极耳连接片5之上；第三卷芯103的第三负极耳1032与第四卷芯104的第四负极耳1042相对，置于负极连接片4之上；所有相对的正极耳与负极耳分别盖上正极保护片6与负极保护片7，并通过超声波焊接相连，形成正极极耳焊印61与负极极耳焊印71。
在进一步实施方式中，如图4所示，在极耳焊接后，卷芯组1置于倒放的盖板2上，正负极极耳连接片5通过卡槽或卡扣方式固定在绝缘止动架206上，且正极连接片3与正极柱202、负极连接片4与负极柱203分别采用激光焊连接，并形成正极盖板焊印31与负极盖板焊印41。
在本实施方式中，正负极极耳连接片5通过卡槽或卡扣方式固定在盖板2的绝缘止动架206上，用于防止正负极极耳连接片5在内部晃动造成极耳撕裂，或者正负极极耳连接片5挤压卷芯引起短路，增加电芯的安全性。
在进一步实施方式中，卷芯组1与盖板2焊接相连后，第一卷芯单元11与第二卷芯单元12向中间对折合并，并包胶固定；接着对卷芯组1包裹一体化结构的底托8与绝缘膜9，且绝缘膜9上边缘与盖板2的绝缘止动架206通过热烫相连后，完成入壳，如图1所示。
在本实施方式中，通过对卷芯组1包裹一体化结构的底托8与绝缘膜9，并与盖板2的绝缘止动架206进行热烫相连，起到内部绝缘，防止卷芯晃动，增加安全性，方便后续入壳。
在一个实施方式中，正极连接片3与正极保护片6为铝材质，负极连接片4与负极保护片7为铜材质，所述正负极极耳连接片5为表面处理的镍材质。
在本实施方式中，当正负极极耳连接片5为表面处理的镍材质，能更好的分别与正极的铝极耳和负极的铜极耳进行超声焊连。
在进一步实施方式中，底托8设置有多个定位孔与阵列排布的电解液孔。
请参照图5，为本申请第二实施方式采用两并三串构成的新型CTP高集成锂离子电池的结构示意图。
进一步地，多个第一卷芯单元11与多个第二卷芯单元12通过多个正负极极耳连接片5的焊接相连，匹配相应的盖板2与壳体10等，可实现制作出两并多串的高电压大电芯单体。
在本实施方式中，为保障本申请电芯的使用安全性，在长度方向上，第一卷芯单元11或第二卷芯单元12的数量大于2个时，盖板2上可设置多个防爆阀205，从而能够有效保障电芯在极端条件下的安全性。
请参阅图6，在本说明说中，还提供一种CTP高集成锂离子电池的制作方法，所述CTP高集成锂离子电池包括第一卷芯单元和第二卷芯单元，所述第一卷芯单元包括串联的第一卷芯与第三卷芯；所述第二卷芯单元包括串联的第二卷芯与第四卷芯，所述制作方法包括：
步骤S10：将所述第一卷芯与第三卷芯分别和第二卷芯与第四卷芯对称并列放置，其中，所述第一卷芯的第一正极耳与第二卷芯的第二正极耳相对，并置于正极连接片之上；所述第一卷芯的第一负极耳与第二卷芯的第二负极耳相对，所述第三卷芯的第三正极耳与第四卷芯的第四正极耳相对，并共同置于正负极极耳连接片之上，所述第三卷芯的第三负极耳与第四卷芯的第四负极耳相对，置于负极连接片之上；所有相对的正极耳与负极耳分别盖上正极保护片与负极保护片，并通过超声波焊接相连，形成正极极耳焊印与负极极耳焊印；
步骤S12：在形成极耳焊印后，将卷芯组置于倒放的盖板上，正负极极耳连接片通过卡槽或卡扣方式固定在绝缘止动架上，且正极连接片与正极柱、负极连接片与负极柱分别采用激光焊连接，并形成正极盖板焊印与负极盖板焊印；
步骤S14：在形成盖板焊印将卷芯组与盖板焊接相连后，所述第一卷芯单元与第二卷芯单元向中间对折合并，并包胶固定；
步骤S16：接着对包胶固定后的卷芯组包裹一体化结构的底托与绝缘膜，且所述绝缘膜上边缘与盖板的绝缘止动架通过热烫相连后，完成入壳。
动力电芯发展而言，趋势是制作更高容量的大电芯或电芯直接模组化，这就对单体电芯的制作与安全可靠性提出更严峻的挑战。
现有技术中的一种电芯结构，正负极极耳串并联焊接贴合，容易造成短路风险，且焊接组合复杂，可制造性低；此外，现有的电芯向厚度方向发展，会引起电解液的浸润不均匀问题，以及电芯散热安全问题。
本申请提供一种全新的电芯及制作工艺，电芯结构更加简化，具有更高的可制造性、安全性与电性能。具体的，本申请从电芯结构设计和工艺上作出创新设计，电芯向长度方向发展，具有更大的表面积进行散热，且更适合电池包进行装配。此外，通过正负极极耳连接片5在电芯内部进行卷芯串联，结构简单，可获取更高的电芯电压，实现电芯的直接模组化。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种CTP高集成锂离子电池，其特征在于，包括：一端开口的壳体，设置在所述壳体的开口端的盖板，设置于所述壳体内的卷芯组、以及包裹所述卷芯组的底托与绝缘膜；
所述卷芯组由多个第一卷芯单元与第二卷芯单元通过正负极极耳与正极连接片、负极连接片、正负极极耳连接片、正极保护片、负极保护片串并联焊接构成；所述第一卷芯单元包括至少两个串联的卷芯，所述第二卷芯单元至少包括两个串联的卷芯；
所述盖板包括：基板、正极柱、负极柱、置于所述基板上的注液口；所述正极柱与所述正极连接片相连，所述负极柱与所述负极连接片相连。
2.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述卷芯组包括多个对称并联的第一卷芯单元与第二卷芯单元，所述多个对称并联的第一卷芯单元与第二卷芯单元在长度方向上串联排布。
3.如权利要求2所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述第一卷芯单元与第二卷芯单元的正极耳与负极耳置于同一侧，并且正极耳与正极耳相对、负极耳与负极耳相对，且置于所述卷芯组两端的正极耳与负极耳分别夹在所述正极连接片与正极保护片、负极连接片与负极保护片之间，置于中间的正极耳与负极耳夹在所述正负极极耳连接片与正极保护片、正负极极耳连接片与负极保护片之间，并通过超声波焊接固定。
4.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述正极连接片与正极柱采用激光焊接方式相连，所述负极连接片与负极柱激光焊连接。
5.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述正极连接片与正极保护片为铝材质；所述负极连接片与负极保护片为铜材质；所述正负极极耳连接片为表面处理的镍材质。
6.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述盖板上还设置有绝缘制动架，所述正负极极耳连接片通过卡槽或卡扣方式固定在所述盖板的绝缘止动架上。
7.如权利要求6所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述底托与所述绝缘膜为一体化结构，且所述绝缘膜的上边缘与所述盖板的绝缘止动架通过热烫相连。
8.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述底托设置有多个定位孔与阵列排布的电解液孔。
9.如权利要求1所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，所述盖板上还设置有防爆阀。
10.如权利要求9所述的CTP高集成锂离子电池，其特征在于，
在长度方向上，所述第一卷芯单元或第二卷芯单元的数量大于2个时，所述盖板上可设置多个防爆阀。
11.一种CTP高集成锂离子电池的制作方法，其特征在于，所述CTP高集成锂离子电池包括第一卷芯单元和第二卷芯单元，所述第一卷芯单元包括串联的第一卷芯与第三卷芯；所述第二卷芯单元包括串联的第二卷芯与第四卷芯，所述制作方法包括：
将所述第一卷芯与第三卷芯分别和第二卷芯与第四卷芯对称并列放置，其中，所述第一卷芯的第一正极耳与第二卷芯的第二正极耳相对，并置于正极连接片之上；所述第一卷芯的第一负极耳与第二卷芯的第二负极耳相对，所述第三卷芯的第三正极耳与第四卷芯的第四正极耳相对，并共同置于正负极极耳连接片之上，所述第三卷芯的第三负极耳与第四卷芯的第四负极耳相对，置于负极连接片之上；所有相对的正极耳与负极耳分别盖上正极保护片与负极保护片，并通过超声波焊接相连，形成正极极耳焊印与负极极耳焊印；
在形成极耳焊印后，将卷芯组置于倒放的盖板上，正负极极耳连接片通过卡槽或卡扣方式固定在绝缘止动架上，且正极连接片与正极柱、负极连接片与负极柱分别采用激光焊连接，并形成正极盖板焊印与负极盖板焊印；
在形成盖板焊印将卷芯组与盖板焊接相连后，所述第一卷芯单元与第二卷芯单元向中间对折合并，并包胶固定；
接着对包胶固定后的卷芯组包裹一体化结构的底托与绝缘膜，且所述绝缘膜上边缘与盖板的绝缘止动架通过热烫相连后，完成入壳。
CN202111105971.9A 2021-09-22 2021-09-22 Ctp高集成锂离子电池及其制作方法 Pending CN113707972A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111105971.9A CN113707972A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 Ctp高集成锂离子电池及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111105971.9A CN113707972A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 Ctp高集成锂离子电池及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113707972A true CN113707972A (zh) 2021-11-26

Family

ID=78661597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111105971.9A Pending CN113707972A (zh) 2021-09-22 2021-09-22 Ctp高集成锂离子电池及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113707972A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114156608A (zh) * 2021-12-03 2022-03-08 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池的多卷芯结构及其装配方法
CN114284647A (zh) * 2021-12-17 2022-04-05 上海瑞浦青创新能源有限公司 锂电池非等极耳与极柱的连接结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207690902U (zh) * 2017-12-14 2018-08-03 比亚迪股份有限公司 电池和具有其的电池包、电动汽车
CN108922993A (zh) * 2018-08-14 2018-11-30 江苏海基新能源股份有限公司 一种方形卷绕多极耳锂离子电池及其装配方法
CN109687011A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 湖北金泉新材料有限责任公司 一种叠片锂离子电池及其制作方法
CN210052815U (zh) * 2019-06-03 2020-02-11 江西安驰新能源科技有限公司 一种多卷芯的二次锂电池
CN210403934U (zh) * 2019-09-20 2020-04-24 法珞斯(苏州)能源科技有限公司 新型锂离子单体电池
CN213905519U (zh) * 2020-12-18 2021-08-06 合肥国轩高科动力能源有限公司 方形电池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207690902U (zh) * 2017-12-14 2018-08-03 比亚迪股份有限公司 电池和具有其的电池包、电动汽车
CN108922993A (zh) * 2018-08-14 2018-11-30 江苏海基新能源股份有限公司 一种方形卷绕多极耳锂离子电池及其装配方法
CN109687011A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 湖北金泉新材料有限责任公司 一种叠片锂离子电池及其制作方法
CN210052815U (zh) * 2019-06-03 2020-02-11 江西安驰新能源科技有限公司 一种多卷芯的二次锂电池
CN210403934U (zh) * 2019-09-20 2020-04-24 法珞斯(苏州)能源科技有限公司 新型锂离子单体电池
CN213905519U (zh) * 2020-12-18 2021-08-06 合肥国轩高科动力能源有限公司 方形电池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114156608A (zh) * 2021-12-03 2022-03-08 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池的多卷芯结构及其装配方法
CN114156608B (zh) * 2021-12-03 2024-03-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池的多卷芯结构及其装配方法
CN114284647A (zh) * 2021-12-17 2022-04-05 上海瑞浦青创新能源有限公司 锂电池非等极耳与极柱的连接结构
CN114284647B (zh) * 2021-12-17 2023-12-05 上海瑞浦青创新能源有限公司 锂电池非等极耳与极柱的连接结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW569484B (en) Monoblock battery assembly
CN113707972A (zh) Ctp高集成锂离子电池及其制作方法
CN108598354A (zh) 一种多极耳电芯、多端子电池、电池模组及其制备方法
CN211350865U (zh) 锂离子电池、电池模组及电池包
CN216389649U (zh) 一种电池模组
CN214378560U (zh) 一种叠片电芯、电池及电池模组
CN213905519U (zh) 方形电池
CN103022571A (zh) 一种层叠式方形动力锂离子电池
CN219553727U (zh) 一种具有内金属隔板的电池、电池模组及电池包
CN217239700U (zh) 一种电芯及包括该电芯的电池包装置
CN206059489U (zh) 电池模块
CN211929603U (zh) 多极柱端子锂电池
CN112234244B (zh) 锂离子电池
CN112864448A (zh) 电池单体、电池冷却系统及电动汽车
CN111370608A (zh) 一种储能电池模块
CN213150963U (zh) 一种动力电池模组
CN209786000U (zh) 一种储能电池模块
CN213042944U (zh) 电极组件、软包电芯及动力电池
CN218385332U (zh) 一种双卷芯并联结构锂离子电池
CN220628008U (zh) 电芯、电池包和车辆
CN217182377U (zh) 一种圆柱型锂离子电池
CN218351667U (zh) 一种高能量密度电池
CN219226449U (zh) 一种方壳电芯
CN215266457U (zh) 电芯组件、卷绕型锂电芯、电池模组及电子设备
CN216850048U (zh) 电池及电池组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211126