專利名稱：一種大容量高功率鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大容量高功率鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于具有比容量大、工作電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充電速度快、工作溫度范圍寬、體積小和重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊設(shè)備、筆記本電腦、便攜電子產(chǎn)品和電動(dòng)工具等領(lǐng)域，并且在純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域也逐漸被應(yīng)用。隨著傳統(tǒng)化石能源的日益減少，以及以全球變暖為主要特征的氣候問題對(duì)人類的威脅日愈嚴(yán)重。節(jié)能而環(huán)保的電動(dòng)汽車成為交通運(yùn)輸領(lǐng)域極佳的選擇。而電動(dòng)汽車的最關(guān)鍵部件之一——?jiǎng)恿﹄姵匾残枰懈叩娜萘啃阅芎凸β市阅埽约皟?yōu)良的安全性能。要想使鋰離子電池在電動(dòng)汽車上得到更廣泛的應(yīng)用，必須在目前的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高單體電池的比容量和功率性能等以達(dá)到電動(dòng)汽車領(lǐng)域的特殊使用要求。因此，在動(dòng)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，要求其具較高的容量和比功率。而電池的實(shí)際功率會(huì)隨著電池的內(nèi)阻的增大而減小，因此要想實(shí)現(xiàn)電池的大功率輸出就需要降低電池的內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)電池的大電流輸出。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大容量高功率鋰離子動(dòng)力電池。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案本實(shí)用新型提供了一種大容量高功率鋰離子電池，包括有電池殼和電池蓋所述電池殼內(nèi)設(shè)置有電芯極組；所述電芯極組由依次設(shè)置的正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞而成，所述電芯極組的左端設(shè)置有未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極集流體，所述電芯極組的右端設(shè)置有未涂覆活性物質(zhì)的正極集流體；所述電池蓋的左右兩端分別設(shè)置有負(fù)極引線和正極引線，所述正極集流體與電池蓋的正極引線相連接，所述負(fù)極集流體與電池蓋的負(fù)極引線相連接。所述正極片和負(fù)極均采用連續(xù)涂覆，沿著主芯體的長(zhǎng)度方向一側(cè)延伸出正極集流體鋁箔，沿著主芯體的長(zhǎng)度方向另一側(cè)延伸出負(fù)極集流體銅箔。所述正極集流體和負(fù)極集流體在與引線固定連接之前，進(jìn)行預(yù)焊。其中，所述電芯極組與電池蓋引線固定焊接之后，在左右兩側(cè)的正負(fù)極引線外側(cè)以及底部包覆絕緣墊片。其中，所述電芯極組頂部設(shè)置有電池蓋，絕緣墊圈為雙層結(jié)構(gòu)，電池蓋設(shè)置于絕緣墊圈的雙層之間，每個(gè)所述絕緣墊圈的上側(cè)為極板，絕緣墊圈的另一側(cè)為引線的連接片。正極鉚釘和負(fù)極鉚釘依次貫穿所述的一個(gè)極板、一個(gè)絕緣墊圈和一個(gè)引線連接片，并將其鉚
接在一起。[0014]其中，所述絕緣墊圈和電池蓋之間涂抹有密封膠，每個(gè)所述絕緣墊圈與所述極板和引線上的外連接片之間為過盈配合。其中，所述正極鉚釘為鋁制成的鉚釘，負(fù)極鉚釘為銅制成的鉚釘。其中，所述電池蓋的負(fù)極板位置具有注液孔，所述電池蓋中間位置上焊接有安全閥。其中，所述正極引線為鋁制成的引線，所述負(fù)極引線為采用銅制成的引線，所述負(fù)極引線的表面鍍鎳。由以上本實(shí)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(shí)用新型提供了一種新型大容量高功率鋰離子電池，其采用小阻抗引線與集流體直接連接的結(jié)構(gòu)，降低了電池內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量大幅提高，可以提高電池的功率密度，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，對(duì)于使鋰離子電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。對(duì)于本實(shí)用新型徹底的對(duì)現(xiàn)有的動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行改變，內(nèi)部電芯采用卷繞結(jié)構(gòu)，采用集流體直接連出的形式，集流體與引線大面積直接焊接固定。引線、鉚釘與極板均采用小內(nèi)阻設(shè)計(jì)。此種設(shè)計(jì)一方面降低了電池整體內(nèi)阻，提高了電池的大電流放電性能， 實(shí)現(xiàn)了電池的高功率輸出特性，另一方面內(nèi)部空間明顯增加，使電池的容量設(shè)計(jì)明顯提升。 本實(shí)用新型電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良。

圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)效果示意圖；圖2為本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型電池蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型電池蓋的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型密封絕緣墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型電池中引線(包括正極引線和負(fù)極引線兩種，正極引線和負(fù)極引線結(jié)構(gòu)相同)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型電池中絕緣墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型電池中極組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型電池中極組的展開示意圖；圖10為圖8中A-A方向剖視圖；圖中1為電池殼，2為電池蓋，3為電芯極組，4為極板，5為絕緣墊圈，6為正極鉚釘，7為負(fù)極鉚釘，8為正極引線，9為負(fù)極引線，10為安全閥，11為注液孔，12為正極片，13 為負(fù)極片，14為隔膜，15為正極集流體鋁箔，16為負(fù)極集流體銅箔，17為絕緣墊片，18為通孔。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的實(shí)施方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本實(shí)用新型提供了一種新型大容量高功率鋰離子電池，該電池包括有長(zhǎng)方體形狀的電池殼1，所述電池殼1內(nèi)嵌入有電芯極組3 ；參見圖9，所述電芯極組3采用卷繞結(jié)構(gòu)，極組展開后極片順序?yàn)楦裟?4、負(fù)極13、 隔膜14、正極12 ；所述正極片12的未涂覆部分集流體鋁箔15在電芯的一側(cè)，所述負(fù)極片12 的未涂覆部分集流體銅箔16在電芯的另側(cè)；所述隔膜14完全覆蓋負(fù)極片13涂覆活性物質(zhì)部分，其使正極12和負(fù)極13不接觸。參見圖8，卷繞完成后，正極片12和負(fù)極片13側(cè)部預(yù)留的金屬箔集流體在電芯極組3的左右兩端，具體為所述正極片12右側(cè)具有的未涂覆活性物質(zhì)集流體鋁箔15位于所述電芯極組3的右端，所述負(fù)極片13左側(cè)具有的未涂覆活性物質(zhì)集流體銅箔16位于所述電芯極組3的左端。所述電芯極組3沿著左右方向的剖面示意圖如圖10。極組制作完成后，分別對(duì)左端的負(fù)極集流體銅箔16和右端的正極集流體15進(jìn)行預(yù)焊，預(yù)焊完成將電芯極組3與電池蓋2組裝。所述正極集流體鋁箔15插入電池蓋2的正極引線8，同時(shí)將負(fù)極集流體銅箔16插入電池蓋2的負(fù)極引線9中。參見圖2，所述正極集流體鋁箔15與電池蓋2的正極引線8固定焊接，負(fù)極集流體銅箔16與電池蓋2的負(fù)極引線9固定焊接；具體操作上，參見圖6，所述正極引線8和負(fù)極引線9的頂部連接片具有通孔18， 所述引線(包括正極引線8和負(fù)極引線9兩種，正極引線8和負(fù)極引線9兩者結(jié)構(gòu)相同，都為如圖7所示結(jié)構(gòu))底部為兩個(gè)向內(nèi)側(cè)靠近彎曲的引片，兩個(gè)引片相近的平面為焊接部分， 所述電芯極組3的極集流體插入引片之間。參見圖2，所述電芯極組3和電池蓋2焊接完成后，在左右引線的外側(cè)和電芯極組 3的底側(cè)包覆絕緣墊片17 (見圖7)。參見圖3和圖4，所述電芯極組3頂部設(shè)置有電池蓋2，所述電池蓋2的左右兩端分別設(shè)置有一個(gè)通孔，每個(gè)通孔都注塑上絕緣墊圈5，所述絕緣墊圈為雙層結(jié)構(gòu)(見圖5)， 電池蓋2設(shè)置于絕緣墊圈的雙層之間，極板4位于絕緣墊圈上表面，正極引線8和負(fù)極引線 9位于絕緣墊圈的下方。所述絕緣墊圈5具有形狀、大小與所述正極引線8和負(fù)引線9上連接片的通孔18形狀、大小相對(duì)應(yīng)匹配的通孔，所述絕緣墊圈5的通孔的形狀、大小與極板4 上的通孔形狀、大小相對(duì)應(yīng)匹配。需要說明的是，在本實(shí)用新型中，所述絕緣墊圈5和電池蓋2之間涂抹有密封膠， 從而可以增強(qiáng)本實(shí)用新型提供的鋰離子電池的密封性。還需要說明的是，所述正極引線柱8為采用鋁制成的引線，所述負(fù)極引線9為采用銅制成的引線，所述引線9的表面鍍鎳。此外，參見圖1、圖3和圖4，在本實(shí)用新型中，為了提高電池的安全性能，所述電池蓋2的負(fù)極極板附近位置具有注液孔11。在本實(shí)用新型中，所述電池蓋2上的中間位置上焊接有安全閥10，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)，安全閥外側(cè)還有保護(hù)層(防止非電池內(nèi)部原因的外力破壞而使安全閥10失效)。因此，安全性能相比圓柱型電池有了很大的改善。對(duì)于本實(shí)用新型，整個(gè)電池的裝配結(jié)構(gòu)如圖2所示，最終成型的新型大容量高功率鋰離子電池的外部結(jié)構(gòu)效果如圖1所示。以上所述實(shí)例僅僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的各種改進(jìn)和潤(rùn)飾，均應(yīng)視為本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大容量高功率鋰離子電池，包括有電池殼(1)和電池蓋(2)其特征在于，所述電池殼(1)內(nèi)設(shè)置有電芯極組(3)；所述電芯極組(3)由依次設(shè)置的正極片(12)、隔膜(14)和負(fù)極片(13)卷繞而成，所述電芯極組(3)的左端設(shè)置有未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極集流體(16)，所述電芯極組(3)的右端設(shè)置有未涂覆活性物質(zhì)的正極集流體(15)；所述電池蓋(2)的左右兩端分別設(shè)置有負(fù)極引線(9)和正極引線(8)，所述正極集流體 (15)與電池蓋的正極引線⑶相連接，所述負(fù)極集流體(16)與電池蓋的負(fù)極引線(9)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于所述正極片(12)和負(fù)極(1 均采用連續(xù)涂覆，沿著主芯體的長(zhǎng)度方向一側(cè)延伸出正極集流體鋁箔(15)，沿著主芯體的長(zhǎng)度方向另一側(cè)延伸出負(fù)極集流體銅箔(16)。
3.如權(quán)利要求2所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于，所述絕緣墊圈為雙層結(jié)構(gòu)，電池蓋(2)設(shè)置于絕緣墊圈的雙層之間，極板(4)位于絕緣墊圈上表面，正極引線(8) 和負(fù)極引線(9)位于絕緣墊圈的下方。
4.如權(quán)利要求3所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于，所述位于左右端的正極引線(8)、負(fù)極引線(9)、絕緣墊圈(5)、電池蓋(2)、極板(4)分別通過正極鉚釘(6)和負(fù)極鉚釘(7)鉚接在一起。
5.如權(quán)利要求3所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于，所述電池蓋(2)負(fù)極位置設(shè)置有注液孔(11)，所述電池蓋O)中間位置上焊接有安全閥(10)。
6.如權(quán)利要求3所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于，所述絕緣墊圈和電池蓋之間涂抹有密封膠，所述絕緣墊圈與所述極板和引線上的外連接片之間為過盈配合。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的大容量高功率鋰離子電池，其特征在于，所述電池蓋的正極引線(8)為采用鋁制成的引線，所述負(fù)極引線(9)為采用銅制成的極引線，所述負(fù)極引線(9)的表面鍍鎳。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大容量高功率鋰離子動(dòng)力電池。本實(shí)用新型包括有電池殼，電池殼內(nèi)設(shè)置有電芯極組；所述電芯極組的左端負(fù)極集流體銅箔，所述電芯極組的右端設(shè)置有正極集流體鋁箔；所述負(fù)極集流體銅箔與電池蓋上負(fù)極引線相連接，所述正極集流體鋁箔與電池蓋上正極引線相連接。本實(shí)用新型公開的新型大容量高功率鋰離子電池，其采用小阻抗引線與集流體直接連接的結(jié)構(gòu)，降低了電池內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量大幅提高，可以提高電池的功率密度，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，對(duì)于使鋰離子電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
文檔編號(hào)H01M2/26GK202127072SQ20112022295
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者崔立豐, 張娜, 秦紅蓮, 紀(jì)小坤, 鄒玉峰, 高飛 申請(qǐng)人:力神邁爾斯動(dòng)力電池系統(tǒng)有限公司