[发明专利]一种电化学装置及其制备方法

说明书

本发明公开一种电化学装置，包括壳体框架、卷芯、正电极和负电极，壳体框架为长方体状结构，其特征在于：所述壳体框架垂直于电极所在端面的顶面和底面均为开口结构，壳体框架内设置卷芯，卷芯的厚度大于或等于壳体框架的侧面高度，壳体框架的顶面和底面紧贴卷芯分别设置有上蒙皮和下蒙皮，上蒙皮和下蒙皮的四周边缘平整地与壳体框架焊接密封，分别形成壳体框架的顶盖和底盖；所述壳体框架的侧面开有用于正电极穿出的孔Ⅰ和用于负电极穿出的孔Ⅱ，孔Ⅰ和孔Ⅱ内分别设置有正电极和负电极。相对于现有技术，本发明提高了电池的能量密度，能承载大电流充放电，采用蒙皮尺寸与壳体框架尺寸一致，便于卷芯压实并消除间隙。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，特别涉及一种高功率大电流充放电的电化学装置及其制备方法。

背景技术

随着现代电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。电化学器件随之进入了大规模的实用阶段。电化学器件早期主要用在手机和笔记本电脑等个人小型电器用品上，随着技术的发展和领域的拓展，电化学器件开始向摩托车、汽车、电动工具、电动车领域发展，特别是的近期，用作车用大功率充放电电源发展迅速。

然而，传统的电化学器件设计采用钢壳，铝塑膜或塑壳等设计，电流的引出结构按小电流充放设计，难以承载大电流充放电，影响电化学器件的使用效果和负载需求。传统的方形铝壳电池壳是在设有电极的端面开口，提前将卷芯极耳与电极和盖板固定连接后装入壳体，然后将电池壳开口端面的盖板与壳体焊接。这种入壳方式为了方便卷芯入壳，在设计电池时，卷芯尺寸要小于电池壳体入口端面的内部尺寸，因此损失了电池的容量。

发明内容

为解决现有的电化学器件难以承载大电流充放电、电池容量损失的问题，本发明提供一种电化学装置及其制备方法，能够承载大电流充放电，提高电池的能量密度。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种电化学装置，包括壳体框架、卷芯、正电极和负电极，壳体框架为长方体状结构，其特征在于：所述壳体框架垂直于电极所在端面的顶面和底面均为开口结构，壳体框架内设置卷芯，卷芯的厚度大于或等于壳体框架的侧面高度，壳体框架的顶面和底面紧贴卷芯分别设置有上蒙皮和下蒙皮，上蒙皮和下蒙皮的四周边缘平整地与壳体框架焊接密封，分别形成壳体框架的顶盖和底盖；所述壳体框架的侧面开有用于正电极穿出的孔Ⅰ和用于负电极穿出的孔Ⅱ，孔Ⅰ和孔Ⅱ内分别设置有正电极和负电极。

所述蒙皮的尺寸与壳体框架顶面或底面的外壁尺寸一致。

所述蒙皮的尺寸与壳体框架顶面或底面的内壁尺寸一致。

所述正电极和负电极分别设置在壳体框架的两个对立的侧面上。

所述卷芯包括正极全极耳和负极全极耳，正极全极耳与正电极焊接，负极全极耳与负电极焊接。

所述正极全极耳与正电极是采用激光焊或超声波焊焊接在一起的，负极全极耳与负电极也是采用激光焊或超声波焊焊接在一起的。

所述正电极和负电极设置在壳体框架的同一个侧面上。

所述蒙皮与壳体框架是采用激光焊或搅拌摩擦焊焊接在一起的。

所述的电化学装置的制备方法，具体步骤如下：

（1）壳体框架的制备：首先以原材料采用拉伸成型、冲压工艺制成顶面和底面为开口结构的壳体框架，再冲压出壳体框架侧面上的孔Ⅰ和孔Ⅱ；

（2）蒙皮的制备：以原材料采用冲压工艺制成蒙皮；

（3）卷芯的制备：采用全极耳卷绕方式制作卷芯，卷绕时依次放置负极片、隔膜、正极片、隔膜，卷芯包括正极全极耳和负极全极耳；