專利名稱：一種新型大容量鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型大容量鋰離子 電池。
背景技術(shù)：
目前，鑒于鋰離子電池與鉛酸、鎘鎳等其他類型的電池相比較具有比容量大、工作 電壓高、充電速度快、工作溫度范圍寬、循環(huán)壽命長、體積小和重量輕等諸多優(yōu)點，已廣泛應(yīng) 用于移動電話、筆記本電腦、電動工具等領(lǐng)域，并且其應(yīng)用范圍越來越廣泛。隨著鋰離子電池使用范圍的擴大，我們習(xí)慣上把應(yīng)用于動力電源系統(tǒng)的化學(xué)電源 稱為動力電池，如應(yīng)用于電動工具、電動車等領(lǐng)域，動力電池使用條件復(fù)雜，同時也要求電 池具有更高的容量性能和功率性能，以及優(yōu)良的安全性能。目前傳統(tǒng)意義上的動力電池較 多的采用鉛酸電池和鎘鎳電池，這兩種電池可以提供較大的輸出電流以適用電動工具和電 動車經(jīng)常需要大功率輸出時的使用要求，但是，對于鋰離子電池，如果想采用鋰離子電池作 為動力電池，必須在目前的基礎(chǔ)上進一步提高單體電池的容量和功率性能以滿足動力電池 應(yīng)用領(lǐng)域的特殊使用要求。鑒于在交通運輸領(lǐng)域和二次儲能領(lǐng)域中，往往對電源系統(tǒng)的能量輸出有著較大的 要求，目前的鋰離子電池單體能量較低，為了滿足這些領(lǐng)域的特殊要求，需要過多的單體進 行并聯(lián)使用，對電源管理系統(tǒng)提出了很高的技術(shù)要求，且單體電池的一致性對電源系統(tǒng)有 著關(guān)鍵的影響。因此，在動力電池領(lǐng)域，目前迫切需要開發(fā)出一種新型鋰離子電池，具有的能量輸 出相比目前的傳統(tǒng)電池更高，可以實現(xiàn)電池的大電流輸出。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱 式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計成倍數(shù) 的增長，整體結(jié)構(gòu)簡單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進而拓展了電 池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。為此，本實用新型提供了一種新型大容量鋰離子電池，包括有電池殼1，所述電池 殼1內(nèi)設(shè)置有電芯極組300 ；所述電芯極組300的頂部左端設(shè)置有正極耳100，所述電芯極組300的頂部右端設(shè) 置有負極耳200 ；所述正極耳100與兩個正極柱31相連接，所述負極耳200與兩個負極柱32相連接。其中，所述電芯極組300頂部設(shè)置有電池蓋2，所述電池蓋2左右兩端分別設(shè)置有 兩個內(nèi)絕緣墊圈6，每個所述正極柱31和負極柱32依次貫穿一個上墊片7、一個所述內(nèi)絕 緣墊圈6后外露突出于所述電池蓋2的頂面。[0011]其中，所述正極柱31和負極柱32頂部具有凸臺40，每個所述正極柱31和負極柱 32的凸臺40上設(shè)置有上墊片7，每個所述正極柱31和負極柱32的凸臺40依次貫穿上墊 片7、內(nèi)絕緣墊圈6后外露于所述電池蓋2的頂面；所述電池蓋2的左右兩端分別間隔設(shè)置有兩個通孔70，每個所述電池蓋2上的通 孔70底部卡接有所述內(nèi)絕緣墊圈6。其中，每個所述凸臺40外露突出于所述電池蓋2頂面的部分從下往上依次套有一 個環(huán)形的外絕緣墊圈5、一個環(huán)形的外墊圈8，并且每個所述凸臺40的頂部與一個極柱鎖緊 螺母4相螺紋連接。其中，所述內(nèi)絕緣墊圈6和電池蓋2之間涂抹有密封膠，每個所述內(nèi)絕緣墊圈6與 所述正極柱31和負極柱32上的凸臺40之間為過盈配合。其中，所述電芯極組300為采用疊片式結(jié)構(gòu)的極組，所述電芯極組300由正極片 10、隔膜30和負極片20依次由前往后疊加而成，所述正極耳100位于所述正極片10頂部， 所述負極耳200位于所述負極片20頂部。其中，所述正極柱31和負極柱32底部設(shè)置有兩個鉚釘孔30，所述正極耳100與兩 個正極柱31底部的鉚釘孔30相鉚接，所述負極耳200與兩個負極柱32底部的鉚釘孔30
相鉚接。其中，所述電池蓋2的中間位置具有注液孔400，所述注液孔400上焊接有安全閥 9。其中，所述正極柱31為采用鋁制成的極柱，所述負極柱32為采用銅制成的極柱， 所述負極柱32的表面鍍鎳。由以上本實用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供了 一種新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電池的大電流 輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計成倍數(shù)的增長，整體結(jié)構(gòu)簡單，集流性能優(yōu)良，有利于 提高鋰離子電池的整體性能，進而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的 生產(chǎn)實踐意義。

圖1為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池的外部結(jié)構(gòu)效果示意圖；圖2為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池的裝配結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中電池蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中電池殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極柱(包括正極柱和負極 柱兩種，正極柱和負極柱結(jié)構(gòu)相同)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極柱鎖緊螺母的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖7為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中外絕緣墊圈的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖8為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中內(nèi)絕緣墊圈的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0028]圖9為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中上墊片的俯視圖；圖10為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中上墊片的立體結(jié)構(gòu)示意 圖；圖11為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中外墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中安全閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為電池殼，2為電池蓋，3為極柱，30為鉚釘孔，31為正極柱，32為負極柱， 4為極柱鎖緊螺母，5為外絕緣墊圈，6為內(nèi)絕緣墊圈，7為上墊片，8為外墊圈，9為安全閥， 10為正極片，20為負極片，30為隔膜，40為凸臺，70為通孔，100為正極耳，200為負極耳， 300為電芯極組，400為注液孔。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實施方式 對本實用新型作進一步的詳細說明。參見圖1至圖13，本實用新型提供了一種新型大容量鋰離子電池，該電池包括有 長方體形狀的電池殼1，所述電池殼1內(nèi)嵌入有電芯極組300 ；參見圖13，所述電芯極組300采用疊片式結(jié)構(gòu)，疊片順序依次為正極片10、隔膜 30、負極片20，即所述電芯極組300由正極片10、隔膜30和負極片20依次由前往后疊加而 成；疊加完成后，正極片10和負極片30頂部預(yù)留的異型金屬箔極耳結(jié)構(gòu)對齊擺放在 電芯極組300的左右兩端，具體為所述正極片10頂部具有的正極耳100位于所述電芯極 組300的頂部左端，所述負極片20頂部具有的負極耳200位于所述電芯極組300的頂部右端。參見圖1、圖2，所述正極耳100與兩個正極柱31相連接，所述負極耳200與兩個 負極柱32相連接；具體實現(xiàn)上，參見圖5，所述極柱3的頂部具有凸臺40，所述極柱3 (包括正極柱 31和負極柱32兩種，正極柱31和負極柱32兩者結(jié)構(gòu)相同，都為如圖5所示結(jié)構(gòu))底部設(shè) 置有兩個鉚釘孔30，所述正極耳100與兩個正極柱31底部的鉚釘孔30相鉚接，所述負極 耳200與兩個負極柱32底部的鉚釘孔30相鉚接。參見圖2、圖3，所述電芯極組300頂部設(shè)置有電池蓋2，所述電池蓋2的左右兩端 分別間隔設(shè)置有兩個通孔70，所述通孔70的形狀、大小與所述正極柱31和負極柱32上凸 臺40的形狀、大小相對應(yīng)匹配，每個所述電池蓋2上的通孔70底部卡接有一個環(huán)形的內(nèi)絕 緣墊圈6，即所述電池蓋2左右兩端底部分別間隔設(shè)置有兩個內(nèi)絕緣墊圈6。需要說明的是，在本實用新型中，所述內(nèi)絕緣墊圈6和電池蓋2之間涂抹有密封 膠，從而可以增強本實用新型提供的鋰離子電池的密封性。參見圖2、圖8、圖9、圖10，每個所述正極柱31和負極柱32的凸臺40上設(shè)置有上 墊片7，每個所述正極柱31和負極柱32的凸臺40依次貫穿上墊片7、一個電池蓋2的通孔 70上環(huán)形的內(nèi)絕緣墊圈6后外露于所述電池蓋2的頂面；每個所述凸臺40外露突出于所 述電池蓋2頂面的部分從下往上依次套有一個環(huán)形的外絕緣墊圈5、一個環(huán)形的外墊圈8，并且每個所述凸臺40的頂部與一個極柱鎖緊螺母4相螺紋連接，從而使得正極柱31和負 極柱32被鎖緊。參見圖9、圖10，所述上墊片7左右兩端分別具有一個通孔70，所述通孔70的形 狀、大小與所述正極柱31和負極柱32上凸臺40的形狀、大小相對應(yīng)匹配，從而所述正極柱 31和負極柱32的凸臺40可以貫穿所述通孔70，一個上墊片7可以被兩個正極柱31的凸 臺40或者兩個負極柱32凸臺40所貫穿，而實現(xiàn)最終外露于電池蓋2頂面。需要說明的是，每個所述內(nèi)絕緣墊圈6與所述正極柱31和負極柱32上的凸臺40 之間為過盈配合，從而可以將所述正極柱31和負極柱32位于所述電池蓋2下方的部分進 行牢固密封，增強電池的密封性。還需要說明的是，所述正極柱31為采用鋁制成的極柱，所述負極柱32為采用銅制 成的極柱，所述負極柱32的表面鍍鎳。此外，參見圖2、圖3，在本實用新型中，為了提高電池的安全性能，所述電池蓋2的 中間位置具有注液孔400，所述注液孔400上焊接有安全閥9。在本實用新型中，所述電池 蓋1上的注液孔10上焊接有安全閥，所述安全閥為金屬膜材質(zhì)的安全閥(具體為泄壓破壞 式放氣閥)，因此，安全性能相比圓柱型電池有了很大的改善。對于本實用新型，整個電池的 裝配結(jié)構(gòu)如圖1所示，最終成型的新型大容量鋰離子電池的外部結(jié)構(gòu)效果如圖2所示。對于本實用新型，目的是克服傳統(tǒng)動力電池中所存在的缺點，徹底的對現(xiàn)有的動 力電池結(jié)構(gòu)模式進行改變，內(nèi)部電芯采用疊片式結(jié)構(gòu)，外部連接采用多極柱式集流結(jié)構(gòu)(例 如具有兩個正極柱和兩個負極柱)，增加了極柱的數(shù)量，由于極柱的尺寸沒有明顯的增大， 對電池的密封性能不會有明顯的影響，而多極柱式的外部集流體引出結(jié)構(gòu)，增加了電池外 部的集流效果，提高了電池的大電流放電性能，實現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，并且可以使 電池的容量設(shè)計得到成倍數(shù)的增長，電池結(jié)構(gòu)簡單，集流性能優(yōu)良，因此本實用新型提供了 一種先進的動力電源系統(tǒng)用鋰離子電池解決方案。具體實現(xiàn)上，本實用新型由于內(nèi)部采用疊片式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電池內(nèi)阻理論上的最 優(yōu)化設(shè)計，外部采用雙倍的集流體設(shè)計，使電池的集流性能得到了極大的改進提高，且電芯 與集流體的連接面積增加使電池內(nèi)部空間明顯增加，使電池的容量設(shè)計明顯提升。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池，其 采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量 設(shè)計成倍數(shù)的增長，整體結(jié)構(gòu)簡單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進 而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種新型大容量鋰離子電池，其特征在于，包括有電池殼(1)，所述電池殼(1)內(nèi)設(shè) 置有電芯極組(300)；所述電芯極組(300)的頂部左端設(shè)置有正極耳(100)，所述電芯極組(300)的頂部右端 設(shè)置有負極耳(200)；所述正極耳(100 )與兩個正極柱(31)相連接，所述負極耳(200 )與兩個負極柱(32 )相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電芯極組(300)頂部設(shè)置有電池 蓋(2 )，所述電池蓋(2 )左右兩端分別設(shè)置有兩個內(nèi)絕緣墊圈(6 )，每個所述正極柱(31)和 負極柱(32)依次貫穿一個上墊片(7)、一個所述內(nèi)絕緣墊圈(6)后外露突出于所述電池蓋 (2)的頂面。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)和負極柱(32)頂部 具有凸臺(40)，每個所述正極柱(31)和負極柱(32)的凸臺(40)上設(shè)置有上墊片(7)，每個 所述正極柱(31)和負極柱(32)的凸臺(40)依次貫穿上墊片(7)、內(nèi)絕緣墊圈(6)后外露于 所述電池蓋(2)的頂面；所述電池蓋(2)的左右兩端分別間隔設(shè)置有兩個通孔(70)，每個所述電池蓋(2)上的 通孔(70 )底部卡接有所述內(nèi)絕緣墊圈(6 )。
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，每個所述凸臺(40)外露突出于所述 電池蓋(2)頂面的部分從下往上依次套有一個環(huán)形的外絕緣墊圈(5)、一個環(huán)形的外墊圈 (8)，并且每個所述凸臺(40)的頂部與一個極柱鎖緊螺母(4)相螺紋連接。
5.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，所述內(nèi)絕緣墊圈(6)和電池蓋(2)之 間涂抹有密封膠，每個所述內(nèi)絕緣墊圈(6)與所述正極柱(31)和負極柱(32)上的凸臺(40) 之間為過盈配合。
6.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電芯極組(300)為采用疊片式結(jié) 構(gòu)的極組，所述電芯極組(300)由正極片(10)、隔膜(30)和負極片(20)依次由前往后疊加 而成，所述正極耳(100)位于所述正極片(10)頂部，所述負極耳(200)位于所述負極片(20) 頂部。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)和負極柱(32)底部 設(shè)置有兩個鉚釘孔(30)，所述正極耳(100)與兩個正極柱(31)底部的鉚釘孔(30)相鉚接， 所述負極耳(200 )與兩個負極柱(32 )底部的鉚釘孔(30 )相鉚接。
8.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電池蓋(2)的中間位置具有注液 孔(400 )，所述注液孔(400 )上焊接有安全閥(9 )。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)為采 用鋁制成的極柱，所述負極柱(32)為采用銅制成的極柱，所述負極柱(32)的表面鍍鎳。
專利摘要本實用新型公開了一種新型大容量鋰離子電池，包括有電池殼(1)，所述電池殼(1)內(nèi)設(shè)置有電芯極組(300)；所述電芯極組(300)的頂部左端設(shè)置有正極耳(100)，所述電芯極組(300)的頂部右端設(shè)置有負極耳(200)；所述正極耳(100)與兩個正極柱(31)相連接，所述負極耳(200)與兩個負極柱(32)相連接。本實用新型公開的新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計成倍數(shù)的增長，整體結(jié)構(gòu)簡單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
文檔編號H01M2/30GK201877491SQ20102061854
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者劉鳳龍, 李敬 申請人:天津力神電池股份有限公司