【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，特别的涉及一种高功率高能量密度的大圆柱电池及其组装工艺。
技术介绍
1、商用锂离子电池按照封装形式可分为方形、圆柱、软包三类；其中圆柱电池中的大圆柱电池是近年来电池行业的一个热点，特别是在电动汽车和储能领域。这种电池的设计以其高能量密度、优异的倍率性能以及良好的安全性能而受到关注。全极耳技术是大圆柱电池的一个关键特点，它通过在整个电极的表面设置电流收集器，显著减少了电池的内阻，从而提高了电池的充放电效率。全极耳设计使得电流传输的最大距离变为电极的高度而非长度，这通常只有电极长度的5%—20%，因此电阻相较单极耳减少了5-20倍。这种设计不仅提升了电池的倍率性能，还有助于提高电池的安全性，因为全极耳在电池内部没有集中发热点，热在内部均匀分布，对于电池的整包有热管理上的优势。高倍率放电是大圆柱电池的另一个显著特性。高倍率电池能够提供更快的充电速度和更高的功率输出，这对于需要快速充放电的应用场景尤为重要。例如，一些高倍率电池能够支持在短时间内从0到80%的快速充电，这对于提高电动汽车的充电便利性和实用性具有重要意义。
2、现有技术中，大圆柱全极耳（切叠极耳等类全极耳）与壳体的连接通常通过汇流盘，这种汇流盘有单独圆盘形，如公告号为cn219959327u的一种汇流盘结构及大圆柱电池；或圆盘+导电柄等不同形式，如公告号为cn221126086u的一种圆柱电池汇流片盖板组件。这些结构中，全极耳与汇流盘先焊接连接，汇流盘再与壳体（或端子）焊接连接，其中，汇流盘与壳体焊接的有效连接区域有限，降低了电芯整体过
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单合理，能够增大卷芯与壳体之间的有效连接区域，有利于保证过流能力和散热能力的高功率高能量密度的大圆柱电池及其组装工艺。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、一种高功率高能量密度的大圆柱电池，包括壳体和设置在所述壳体内的卷芯，所述壳体包括同轴设置的两个呈圆筒状的半壳体，两个所述半壳体相对的一端沿周向绝缘密封地对接相连，并形成沿内壁贯通相连的内腔；其中一个所述半壳体的外端部为沿内壁向外贯通形成的敞口，并配合有可密封焊接的盖板；另一个所述半壳体的外端部连接有封闭设置的端板；所述卷芯设置在所述内腔内，且两端的极耳分别与所述端板和盖板焊接相连。
4、上述结构中，两个半壳体绝缘相连并形成用于容纳卷芯的内腔，使得两个半壳体及两端的端板和盖板形成独立的正负极，避免了在一端同时设置正极和负极，从而可以让增大卷芯与壳体之间的有效连接区域。另外，上述结构的端板和盖板可以直接与卷芯的极耳焊接，省去了汇流片，有利于降低电阻，保证过流能力。同时，由于省去了汇流片，使得内腔能够容量更大体积的卷芯，从而可以提高电池的能量密度。
5、进一步的，其中一个所述半壳体朝向另一个所述半壳体的一端外扩形成结合部，所述结合部的内径大于所述半壳体的外径；所述结合部的内壁与另一个所述半壳体之间绝缘地设置有绝缘环。
6、进一步的，所述绝缘环包括环本体，所述环本体的外径与所述结合部的外径相匹配，并密封地设置在所述结合部的内壁上；所述环本体的内径与另一个所述半壳体的外径相匹配，并密封地套设在所述半壳体上；所述环本体朝向所述结合部内的一端具有向内突出形成的内限位环，所述内限位环抵接在另一个所述半壳体的端部。
7、这样，通过环本体将结合部的内壁与半壳体的外壁绝缘，同时，通过内限位环将半壳体的端部与结合部的内端部绝缘，从而可以保证两个半壳体之间的可靠绝缘。
8、进一步的，所述环本体朝向所述结合部外的一端具有向外突出形成的外限位环，所述外限位环抵接在所述结合部的端部。
9、进一步的，所述绝缘环通过注塑或热封成形在两个所述半壳体之间。
10、进一步的，所述端板为一体成形在所述半壳体上的底板或为密封焊接在所述半壳体上的盖板。
11、进一步的，所述盖板的边缘具有呈圆环状的边沿区，所述盖板的中部相对所述边沿区整体下沉形成焊接区，所述焊接区朝向所述内腔的一端外径与所述半壳体的内径相匹配，所述边沿区的外径与所述半壳体的外径相匹配。
12、这样，通过焊接区的外径与半壳体的内径匹配可以让盖板与半壳体更好定位，方便边沿区与半壳体进行焊接。
13、进一步的，所述端板或所述盖板上具有贯通设置的注液孔，所述注液孔上配合有密封钉。
14、进一步的，所述端板和所述盖板的中部均具有向外突出形成的端子；所述端板或所述盖板的端子上设置有呈c形的防爆刻痕。
15、一种如上所述高功率高能量密度的大圆柱电池的组装工艺，采用如下步骤进行组装：
16、s1、通过注塑或热封将两个半壳体对接相连形成壳体，并测试壳体的绝缘性能及连接强度；
17、s2、将卷绕好的卷芯由其中一个半壳体的敞口装入壳体内；
18、s3、向卷芯施力，使卷芯的极耳与另一个半壳体的端板紧密贴合，将端板与卷芯的极耳焊接相连；
19、s4、将盖板配合在半壳体的敞口上，让盖板与卷芯的极耳紧密贴合，将盖板与壳体的边缘以及盖板与卷芯的极耳分别焊接相连。
20、综上所述，本专利技术的高功率高能量密度的大圆柱电池具有结构简单合理，能够增大卷芯与壳体之间的有效连接区域，有利于保证过流能力和散热能力等优点。
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1.一种高功率高能量密度的大圆柱电池，包括壳体（1）和设置在所述壳体（1）内的卷芯（2），其特征在于，所述壳体（1）包括同轴设置的两个呈圆筒状的半壳体（11），两个所述半壳体（11）相对的一端沿周向绝缘密封地对接相连，并形成沿内壁贯通相连的内腔；其中一个所述半壳体（11）的外端部为沿内壁向外贯通形成的敞口，并配合有可密封焊接的盖板（4）；另一个所述半壳体（11）的外端部连接有封闭设置的端板（3）；所述卷芯（2）设置在所述内腔内，且两端的极耳分别与所述端板（3）和盖板（4）焊接相连。
2.如权利要求1所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，其中一个所述半壳体（11）朝向另一个所述半壳体（1）的一端外扩形成结合部（13），所述结合部（13）的内径大于所述半壳体（11）的外径；所述结合部（13）的内壁与另一个所述半壳体（11）之间绝缘地设置有绝缘环（12）。
3.如权利要求2所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述绝缘环（12）包括环本体（121），所述环本体（121）的外径与所述结合部（13）的外径相匹配，并密封地设置在所述结合部（13）的
4.如权利要求3所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述环本体（121）朝向所述结合部（13）外的一端具有向外突出形成的外限位环（123），所述外限位环（123）抵接在所述结合部（13）的端部。
5.如权利要求2所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述绝缘环（12）通过注塑或热封成形在两个所述半壳体（11）之间。
6.如权利要求1所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述端板（3）为一体成形在所述半壳体（1）上的底板或为密封焊接在所述半壳体（1）上的盖板（4）。
7.如权利要求6所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述盖板（4）的边缘具有呈圆环状的边沿区，所述盖板（4）的中部相对所述边沿区整体下沉形成焊接区，所述焊接区朝向所述内腔的一端外径与所述半壳体（11）的内径相匹配，所述边沿区的外径与所述半壳体（11）的外径相匹配。
8.如权利要求1所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述端板（3）或所述盖板（4）上具有贯通设置的注液孔（5），所述注液孔（5）上配合有密封钉。
9.如权利要求1所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述端板（3）和所述盖板（4）的中部均具有向外突出形成的端子；所述端板（3）或所述盖板（4）的端子上设置有呈C形的防爆刻痕。
10.一种如权利要求1～9中任一权利要求所述高功率高能量密度的大圆柱电池的组装工艺，其特征在于，采用如下步骤进行组装：
...【技术特征摘要】
1.一种高功率高能量密度的大圆柱电池，包括壳体（1）和设置在所述壳体（1）内的卷芯（2），其特征在于，所述壳体（1）包括同轴设置的两个呈圆筒状的半壳体（11），两个所述半壳体（11）相对的一端沿周向绝缘密封地对接相连，并形成沿内壁贯通相连的内腔；其中一个所述半壳体（11）的外端部为沿内壁向外贯通形成的敞口，并配合有可密封焊接的盖板（4）；另一个所述半壳体（11）的外端部连接有封闭设置的端板（3）；所述卷芯（2）设置在所述内腔内，且两端的极耳分别与所述端板（3）和盖板（4）焊接相连。
2.如权利要求1所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，其中一个所述半壳体（11）朝向另一个所述半壳体（1）的一端外扩形成结合部（13），所述结合部（13）的内径大于所述半壳体（11）的外径；所述结合部（13）的内壁与另一个所述半壳体（11）之间绝缘地设置有绝缘环（12）。
3.如权利要求2所述的高功率高能量密度的大圆柱电池，其特征在于，所述绝缘环（12）包括环本体（121），所述环本体（121）的外径与所述结合部（13）的外径相匹配，并密封地设置在所述结合部（13）的内壁上；所述环本体（121）的内径与另一个所述半壳体（11）的外径相匹配，并密封地套设在所述半壳体（11）上；所述环本体（121）朝向所述结合部（13）内的一端具有向内突出形成的内限位环（122），所述内限位环（122）抵接在另一个所述半壳体（11）的端部。
4.如权利要求3所述的高功...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冀鹏，高红娇，吴宝柱，冯树南，何伟，
申请(专利权)人：蓝京新能源嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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