高倍率锂离子动力电池及其的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池，特别是涉及一种高倍率锂离子动力电池及其的制作方法。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车、储能行业的大力发展，大容量的锂离子电池的研发受到广大的关注。由于软包电池叠片速度慢、外包装容易受损等原因，使大容量软包电池发展受到限制。现有大容量的锂离子电池一般以方形或卷绕的圆柱型锂离子电池为主。小型圆柱型锂离子电池通常采用卷针进行卷绕，然后抽出卷针再滚槽后墩封来实现电池的密封。引流采用铝带、镍带等实现电流的引出。随着电池容量的提高，以金属带作为极耳来实现电流引出，极易使引流金属带超负荷，使金属带温度过高，带来安全隐患和造成能量损失。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高倍率锂离子动力电池及其的制作方法，来避免因引流带造成的瓶颈，提高电池的能量输出效率及使用的安全性。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种高倍率锂离子动力电池，包括:
[0005]中心卷轴，所述中心卷轴包括相连的第一段和第二段，所述第一段的材质为金属，所述第二段的材质为绝缘材料；
[0006]电芯，所述电芯包括依次卷绕在所述中心卷轴上的正极极片、隔膜和负极极片，所述电芯与所述第一段同侧的一端设置有正极极耳，所述电芯与所述第二段同侧的一端设置有负极极耳；
[0007]正极板和负极板，所述正极板和所述负极板分别焊接于所述正极极耳和所述负极极耳的端部；
[0008]正极极柱和负极极柱，所述正极极柱固定在所述正极板上，且所述正极极柱的一端插入所述第一段的中心孔内，所述负极极柱固定在所述负极板上，且所述负极极柱的一端插入所述第二段的中心孔内；
[0009]外壳，所述外壳置于所述电芯外侧；以及
[0010]正极盖板和负极盖板，所述正极盖板固定于所述外壳靠近所述正极极耳的一端，所述正极极柱的另一端从所述正极盖板上的通孔穿出，并在所述正极极柱与所述正极盖板之间设置有绝缘密封垫；所述负极盖板固定于所述外壳靠近所述负极极耳的一端，所述负极极柱的另一端从所述负极盖板的通孔穿出，且所述负极极柱与所述负极盖板之间密封连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一段的材质为铝合金。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二段的材质为塑料。
[0013]在其中一个实施例中，所述第一段的长度至少为两倍所述第二段的长度。
[0014]在其中一个实施例中，所述中心卷轴还包括套管，所述套管套设在所述第一段和所述第二段的外部。
[0015]在其中一个实施例中，所述外壳的材质为铝合金。
[0016]在其中一个实施例中，所述外壳、所述正极盖板、所述负极盖板和所述负极极柱整体激光焊接在一起。
[0017]在其中一个实施例中，所述正极板和所述正极极柱材质为铝合金，所述正极板、所述正极极柱和所述正极极耳激光焊接；所述负极板和所述负极极柱材质为铝合金，所述负极板、所述负极极柱和所述负极极耳激光焊接。
[0018]在其中一个实施例中，所述绝缘密封垫的材料为环氧树脂灌封胶、塑料或橡胶。
[0019]本发明提供的一种上述的高倍率锂离子动力电池的制作方法，包括以下步骤:
[0020]将第一段和第二段连接在一起，制得中心卷轴；
[0021]将正极极片、隔膜、负极极片依次卷绕在所述中心卷轴上制成电芯，电芯的两端有正极极耳和负极极耳；
[0022]将正极板和负极板分别焊接在所述电芯的正极极耳和负极极耳的端部；
[0023]将正极极柱焊接在正极板上，所述正极极柱的一端穿过所述正极板上的通孔插入所述第一段的中心孔内，所述负极极柱焊接在所述负极板上，所述负极极柱的一端穿过所述负极板上的通孔插入所述第二段的中心孔内；
[0024]将负极盖板与外壳的一端焊接；
[0025]将步骤制得的零件放入步骤制得的零件中，将正极盖板与所述外壳的另一端焊接；
[0026]焊接负极极柱与负极盖板的缝隙；以及
[0027]用绝缘密封垫将所述正极盖板与所述正极极柱间的缝隙密封、绝缘。
[0028]与现有技术相比，本发明提供的高倍率锂离子动力电池，由于中心卷轴包括金属的第一段和绝缘的第二段，不仅可以避免电芯两端的正、负极短路，并且，第一段为金属，可把电芯内部在工作时产生的热量传递到所相连的正极极柱上及电解液中，通过正极极柱传递的热量一部分直接传导到空气中一部分传递到外壳上，外壳再把热量传导到空气中，中心卷轴吸收电池内部的热量后会把一部分热量传导到电池内部留存的电解液中，电解液在把热量传递到外壳上，外壳再把热量传递到空气中，从而可以避免因引流带造成的瓶颈，提高电池的能量输出效率及使用的安全性。
[0029]本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书【具体实施方式】部分进行说明。
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例中的高倍率锂离子动力电池的剖视结构示意图；
[0031]图2-图7为本发明实施例中的高倍率锂离子动力电池的制备方法的流程图，其中，图2为步骤制得的零件的立体结构示意图，图3为步骤制得的零件的立体结构示意图，图4为步骤制得的零件的立体结构示意图，图5为步骤制得的零件的立体结构示意图，图6为步骤制得的零件的立体结构示意图，图7为步骤制得的零件的立体结构示意图。
[0032]附图标记说明:1_中心卷轴；la_第一段；lb_第二段；lc_套管；2-电芯；2a_正极极耳；2b_负极极耳；3_正极板；4_负极板；5_正极极柱；6_负极极柱；7_正极盖板；8_负极盖板；9-外壳；10-绝缘密封垫。
【具体实施方式】
[0033]下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]如图1所示，本发明其中一个实施例中的高倍率锂离子动力电池包括外壳9、正极盖板7、负极盖板8、中心卷轴1、电芯2、正极板3、负极板4、正极极柱5和负极极柱6。
[0035]其中，所述中心卷轴I包括相连的第一段Ia和第二段lb，所述第一段Ia的材质为金属，优选为铝合金。所述第一段Ia的材质为金属，可以起到散热作用。所述第二段Ib的材质为绝缘材料，优选为塑料。所述第二段Ib的材质为绝缘材料，可以避免电芯两端的正、负极短路。优选地，所述第一段Ia的长度至少为两倍所述第二段Ib的长度。这样，中心卷轴I的大部分为铝合金，可把电芯内部在工作时产生的热量传递到所相连的极柱上及电解液中。较优地，所述中心卷轴I还包括套管lc，所述套管Ic套设在所述第一段Ia和所述第二段Ib的外部。这样，中心卷轴I外不带电，不通过中心卷轴传热量，传电流，更加安全。
[0036]所述电芯2包括依次卷绕在所述中心卷轴I上的正极极片(图中未示出)、隔膜(图中未示出)和负极极片(图中未示出)，所述电芯2与所述第一段Ia同侧的一端设置有正极极耳2a。所述电芯2与所述第二段Ib同侧的一端设置有负极极耳2b。
[0037]所述正极板3和所述负极板4分别焊接于所述正极极耳2a和所述负极极耳2b的端部。所述正极板3和所述负极板4的材质优选为铝合金。
[0038]所述正极极柱5通过激光焊接固定在所述正极板3上，且所述正极极柱5的一端插入所述第一段Ia的中心孔内，所述负极极柱6通过激光焊接固定在所述负极板4上，且所述负极极柱6的一端插入所述第二段Ib的中心孔内。
[0039]所述外壳9为圆柱型，材质为铝合金。所述外壳9置于所述电芯2外侧。所述外壳9的长度比电芯2的长度略长，外壳9起到支撑、保护电芯2以及散热作用。
[0040]所述正极盖板7固定于所述外壳9靠近所述正极极耳2a的一端，所述正极极柱5的另一端从所述正极盖板7上的通孔穿出，并在所述正极极柱5与所述正极盖板7之间设置有绝缘密封垫10，防止短路。优选地，所述绝缘密封垫10的材料为环氧树脂灌封胶、塑料或橡胶。所述负极盖板8固定于所述外壳9靠