一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法制造方法及图纸

技术编号:37996951 阅读:9 留言:0更新日期:2023-06-30 10:11
本发明专利技术公开了一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法,属于动力锂电池技术领域。本发明专利技术电芯组件包括第一电芯组件和第二电芯组件,所述第一电芯组件包括若干第一卷芯和位于第一卷芯一侧的正极耳和负极耳;所述第二电芯组件包括若干第二卷芯和位于第二卷芯一侧的正极耳和负极耳;所述第一电芯组件的正极耳和第二电芯组件的正极耳相对并与正极连接片连接,所述第一电芯组件的负极耳和第二电芯组件的负极耳相对并与负极连接片连接;所述正极耳和负极耳在其根部折弯,使所述第一电芯组件和第二电芯组件的位置在卷芯高度方向上相互错开。本发明专利技术的主要用途是采用交叉式堆叠电芯的方式,进一步提升电池能量密度。进一步提升电池能量密度。进一步提升电池能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法


[0001]本专利技术涉及动力锂电池
,更具体地说,涉及一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]锂电池,又称锂离子电池,目前锂离子电池作为新能源地一种,广泛地运用在动力汽车,移动设备上,有利于缓解传统化石能源所带来的污染问题。随着锂电池技术的发展,为满足产业的需求以及提高电池新能源使用的便利性,大容量锂电池已成为行业发展的趋势,在此基础上,各大电池厂商纷纷推出了多卷芯并联方案,用来提高电池包的能量容量。为增加锂电池的储电能力以延长锂电池的放电时间,制造商提出了很多可提高锂电池容量的技术方案,而现阶段市场上还是以双卷芯装配为主,并且采用蝴蝶焊的工艺进行连接。
[0003]例如中国专利CN215146167U,公开的一种电芯蝴蝶焊焊接装置,包括有工作台,固定于工作台上的直线模组、正极焊接机构、正极工位压合机构、负极焊接机构和负极工位压合机构,以及连接于直线模组上的电芯工装机构。但采用蝴蝶焊工艺普遍存在如下缺陷:第一、为了预留蝴蝶焊工艺空间,需要留出较长的正负极极耳,这样容易导致电芯在成型过程中,极易出现极耳翻折、打皱等不良现象,从而造成电芯短路报废;第二、蝴蝶焊接时,其工艺需要进行双电芯的合芯操作,该过程中正负极耳会被弯折成“Z”型,易导致极耳折弯内插进入电芯本体,从而引起锂电池短路报废;第三、该工艺制成的电芯结构不紧凑,锂电池的能量密度难以得到进一步提升,无法满足市场的需求。
[0004]经检索中国专利CN113644357A,公开的一种基于多卷芯并联的电池及其装配方法。该方案在激光焊接以后,将第一对卷芯单元与第二对卷芯单元在第一单体卷芯和第二单体卷芯的中间处向背向盖板机构一侧进行弯折,第一对卷芯单元的正极耳和负极耳、第二对卷芯单元的正极耳和负极耳处弯曲以使第一单体卷芯、第二单体卷芯、第三单体卷芯和第四单体卷芯沿其厚度方向堆叠。该方案中虽然避免采用蝴蝶焊工艺,但是正负极耳伸出后仍然需要弯曲与止动架构件连接,需要的极耳较长,不利于电芯结构的紧凑,而且该电芯结构如果需要任意结构的话,需要设计不同长度的极耳,不便于电芯的任意组合。

技术实现思路

[0005]1.专利技术要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中的至少一些问题,本专利技术提供一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法,采用交叉式堆叠电芯的方式,解决难以进一步提升电池能量密度的问题。
[0007]2.技术方案
[0008]为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案为:
[0009]一种电芯结构,包括,
[0010]电芯组件,所述电芯组件包括第一电芯组件和第二电芯组件,所述第一电芯组件包括若干第一卷芯和位于第一卷芯一侧的正极耳和负极耳;
[0011]所述第二电芯组件包括若干第二卷芯和位于第二卷芯一侧的正极耳和负极耳;
[0012]所述第一电芯组件的正极耳和第二电芯组件的正极耳相对并与正极连接片连接,所述第一电芯组件的负极耳和第二电芯组件的负极耳相对并与负极连接片连接;
[0013]所述正极耳和负极耳在其根部折弯,使所述第一电芯组件和第二电芯组件的位置在卷芯高度方向上相互错开。
[0014]进一步,当所述第一电芯组件或第二电芯组件中的卷芯为多个时,多个所述卷芯共同引出一个正极耳和一个负极耳。
[0015]进一步,所述正极连接片和负极连接片垂直于卷芯的表面。
[0016]本专利技术还提供一种电芯结构制作方法,用于制作所述的一种电芯结构,包括如下步骤:
[0017]步骤一:将第一电芯组件的正极耳和第二电芯组件的正极耳对齐,并均与正极连接片进行连接;将第一电芯组件的负极耳和第二电芯组件的负极耳对齐,并均与负极连接片进行连接;
[0018]步骤二:将第一电芯组件和第二电芯组件沿卷芯高度方向移动,正极耳和负极耳在其根部折弯,使正极耳和负极耳的表面与其中一个卷芯贴合,同时第一电芯组件和第二电芯组件位置相互错开。
[0019]进一步,所述步骤一中的第一电芯组件和第二电芯组件对齐连接后,正极耳和负极耳在其根部折弯前,所述第一电芯组件和第二电芯组件沿其连接中线轴对称或中心对称;所述步骤二中第一电芯组件和第二电芯组件错位移动时,其移动方向相反。
[0020]本专利技术还提供一种锂电池装置,包括两组所述的一种电芯结构,两组所述电芯结构沿第一电芯组件和第二电芯组件错位相连的间隙,相互交叉式配合叠加在一起。
[0021]进一步,所述正极连接片和负极连接片伸出并位于锂电池装置的同一侧。
[0022]进一步,两组所述电芯结构的正极连接片均与正极转接片连接,两组所述电芯结构的负极连接片均与负极转接片连接,所述正极转接片未与正极连接片连接的一端伸出锂电池装置,所述负极转接片未与负极连接片连接的一端伸出锂电池装置,且所述正极转接片与负极转接片与卷芯表面贴合在一起。
[0023]进一步,所述正极转接片伸出锂电池装置的一端与正极盖板连接,所述负极转接片伸出锂电池装置的一端与负极盖板连接。
[0024]本专利技术还提供一种锂电池装置制作方法,用于制作所述的一种锂电池装置,步骤一:将两组所述电芯结构沿第一电芯组件和第二电芯组件错位相连的间隙,相互交叉式配合叠加在一起,形成方形的多卷芯并联结构;
[0025]步骤二:两组所述电芯结构交叉式叠加后,所述正极连接片和负极连接片伸出并位于锂电池装置的同一侧,将两组所述电芯结构的正极连接片与正极转接片连接在一起,将正极转接片向靠近卷芯的方向折弯,使正极转接片与卷芯表面贴合在一起;
[0026]将两组所述电芯结构的负极连接片与负极转接片连接在一起,将负极转接片向靠近卷芯的方向折弯,使负极转接片与卷芯表面贴合在一起;
[0027]步骤三:将正极转接片的一端与正极盖板连接,并翻折正极盖板使其与卷芯端面贴合在一起;将负极转接片的一端与负极盖板连接,并翻折负极盖板使其与卷芯端面贴合在一起。
[0028]3.有益效果
[0029]采用本专利技术提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
[0030](1)本专利技术的一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法,电芯结构中的电芯组件包括第一电芯组件和第二电芯组件,第一电芯组件和第二电芯组件通过正极耳与正极耳,负极耳与负极耳的方式配对连接;之后正极耳和负极耳在其根部折弯,使第一电芯组件和第二电芯组件的位置在卷芯高度方向上相互错开,将两组电芯结构并联,使电池能量扩充一倍。
[0031](2)本专利技术的一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法,第一电芯组件和第二电芯组件的位置在卷芯高度方向上相互错开后,正极耳和负极耳仅在其根部折弯,正极耳和负极耳其他部分均处于相互拉伸状态,避免了极耳再次折弯内插入电芯本体而导致电池短路报废的风险。
[0032](3)本专利技术的一种电芯结构、锂电池装置及其制作方法,正极耳均在伸直状态与正极连接片连接,负极耳均在伸直状态与负极连接片连接,正负极耳无需再次折弯与正负连接片连接,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯结构,其特征在于:包括,电芯组件(10),所述电芯组件(10)包括第一电芯组件和第二电芯组件,所述第一电芯组件包括若干第一卷芯(101a)和位于第一卷芯(101a)一侧的正极耳(102)和负极耳(103);所述第二电芯组件包括若干第二卷芯(101b)和位于第二卷芯(101b)一侧的正极耳(102)和负极耳(103);所述第一电芯组件的正极耳(102)和第二电芯组件的正极耳(102)相对并与正极连接片(1071)连接,所述第一电芯组件的负极耳(103)和第二电芯组件的负极耳(103)相对并与负极连接片(1072)连接;所述正极耳(102)和负极耳(103)在其根部折弯,使所述第一电芯组件和第二电芯组件的位置在卷芯高度方向上相互错开。2.根据权利要求1所述的一种电芯结构,其特征在于:当所述第一电芯组件或第二电芯组件中的卷芯为多个时,多个所述卷芯共同引出一个正极耳(102)和一个负极耳(103)。3.根据权利要求1或2所述的一种电芯结构,其特征在于:所述正极连接片(1071)和负极连接片(1072)垂直于卷芯的表面。4.一种电芯结构制作方法,用于制作权利要求1

3任一项所述的一种电芯结构,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将第一电芯组件的正极耳(102)和第二电芯组件的正极耳(102)对齐,并均与正极连接片(1071)进行连接;将第一电芯组件的负极耳(103)和第二电芯组件的负极耳(103)对齐,并均与负极连接片(1072)进行连接;步骤二:将第一电芯组件和第二电芯组件沿卷芯高度方向移动,正极耳(102)和负极耳(103)在其根部折弯,使正极耳(102)和负极耳(103)的表面与其中一个卷芯贴合,同时第一电芯组件和第二电芯组件位置相互错开。5.根据权利要求4所述的一种电芯结构制作方法,其特征在于:所述步骤一中的第一电芯组件和第二电芯组件对齐连接后,正极耳(102)和负极耳(103)在其根部折弯前,所述第一电芯组件和第二电芯组件沿其连接中线轴对称或中心对称;所述步骤二中第一电芯组件和第二电芯组件错位移动时,其移动方向相反。6.一种锂电池装置,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:高冲程辉吴德
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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