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CN102683755A - 一种新型高电压锂离子动力电池 - Google Patents

一种新型高电压锂离子动力电池 Download PDF

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CN102683755A CN2012102033710A CN201210203371A CN102683755A CN 102683755 A CN102683755 A CN 102683755A CN 2012102033710 A CN2012102033710 A CN 2012102033710A CN 201210203371 A CN201210203371 A CN 201210203371A CN 102683755 A CN102683755 A CN 102683755A
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China
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battery
negative
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崔立丰
高飞
张娜
邹玉峰
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Tianjin Lishen Battery JSCL
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Tianjin Lishen Battery JSCL
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  • Secondary Cells (AREA)
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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种新型高电压锂离子动力电池，包括电池壳，在所述的电池壳内设置有由至少两个单体电芯极组串联而成的组合电芯极组；所述组合电芯极组的正极集流体通过电池盖上的正极引线与正极极柱连接，所述组合电芯极组的负极集流体通过电池盖上的负极引线与负极极柱连接。本发明通过采用多个单体电芯极组直接串联连接形成组合电芯极组，正负极引线分别与组合电芯极组的正负极集流体直接连接的结构，因而降低了电池内阻，实现了电池的大电流输出特性，可以使电池容量大幅提高，提高电池功率密度，整体结构简单，集流性能优良，有利于提高锂离子电池的整体性能。

Description

一种新型高电压锂离子动力电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种新型高电压锂离子动力电池。
背景技术
锂离子电池由于具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此，对锂离子电池的性能要求越来越高。
以电动汽车和电网蓄能为重大应用背景的锂离子动力电池，在满足安全、环保、成本、寿命等基本条件下, 其关键性能指标是高电压和快速放电能力。
现有锂离子电池的工作电压范围仅是2.0-4.25V，如果是磷酸铁锂体系则工作电压范围更低，仅仅在2.0-3.65V之间。因此，要满足高电压负荷，必须由多个单体电池外部串联而成，这样会增大连接内阻，且增大了安全风险和制作成本，从而大大限制了锂离子电池在电动汽车和储能领域上的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种结构简单的大容量高电压的锂离子动力电池。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型高电压锂离子动力电池，包括电池壳，在所述的电池壳内设置有由至少两个单体电芯极组串联而成的组合电芯极组；所述组合电芯极组的正极集流体通过电池盖上的正极引线与正极极柱连接，所述组合电芯极组的负极集流体通过电池盖上的负极引线与负极极柱连接。
所述组合电芯极组是由所述单体电芯极组按一个单体电芯极组的负极集流体与下一个单体电芯极组的正极集流体重叠并采用超声焊焊接在一起而形成。
所述单体电芯极组结构相同，且均采用卷绕结构。
所述单体电芯极组均采用负极片包覆正极片结构，所述的正极片和负极片分别为双面涂覆电极材料并带有未涂覆空白区的铝箔和铜箔。
所述组合电芯极组的正极集流体为未与其它单体电芯极组的负极集流体焊接的单体电芯极组的正极集流体，所述组合电芯极组的负极集流体为未与其它单体电芯极组的正极集流体焊接的单体电芯极组的负极集流体。
所述正极引线及正极极柱为铝材质，所述负极引线及负极极柱为铜材质，所述负极引线表面镀镍。
所述正极引线、负极引线外侧以及底部包覆有绝缘垫片。
所述电池盖上设有电压监测端子，所述电压监测端子通过电压监测引线连接在所述单体电芯极组的连接部位。
所述电压监测引线为铜引线。
在所述电池盖上设有安全阀及注液孔。
本发明通过采用多个单体电芯极组直接串联连接形成组合电芯极组，且与正负极柱分别连接的正负极引线与组合电芯极组的正负极集流体直接连接的结构，因而降低了电池内阻，实现了电池的大电流输出特性，可以使电池容量大幅提高，提高电池功率密度，整体结构简单，集流性能优良，有利于提高锂离子电池的整体性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电池的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电池壳的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电池盖的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电池盖的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电池的装配结构剖面示意图；
图6为本发明实施例提供的串联的电芯极组的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的单体电芯极组的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的单体电芯极组的展开示意图；
图9为图7沿A-A方向的剖视图；
图10为本发明实施例提供的垫片的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的安全阀的结构示意图；
图中：1为电池壳，2为电池盖， 3为组合电芯极组，4为第一单体电芯极组、5为第二单体电芯极组，6为正极极柱，7为第一安全阀、8为第二安全阀，9为负极极柱，10为正极引线，11为负极引线，12为电池电压监测端子，13为注液孔，14为电压监测引线，15为正极集流体铝箔，16为负极集流体铜箔，17为隔膜，18为正极片，19为负极片，20为绝缘垫片，21为泄压膜，22为保护膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
参见图1~5，一种新型高电压锂离子动力电池，包括有长方体形状的电池壳1，电池盖2，在所述电池盖2上的正极极柱6、负极极柱9、注液孔13；所述电池壳1内嵌入有由第一单体电芯极组4、第二单体电芯极组5串联形成组合电芯极组3，所述组合电芯极组3的正极集流体通过正极引线10与所述正极极柱6连接，负极集流体16通过负极引线11与所述负极极柱9连接。
参见图6所示，所述的第一单体电芯极组4的负极集流体与所述第二单体电芯极组5的正极集流体重叠并采用超声焊焊接在一起。
所述第一单体电芯极组4和所述第二电芯极组5为结构相同的极组，均采用卷绕结构，且均为负极片包覆正极片结构，参见图7~9所示，该图示出了单体电芯极组的结构。该单体电芯极组展开后顺序为隔膜17、负极片19、隔膜17、正极片18；所述正极片18和负极片19为双面连续涂覆电极材料、平行于电极材料留出空白未涂覆的铝箔和铜箔。负极片19涂覆电极材料部分完全覆盖正极片18涂覆电极材料部分。
制作时，先将两层隔膜17缠绕在卷针上，卷绕一周后在两层隔膜17中间插入所述负极片19，卷绕一周后再在隔膜17另外一侧插入正极片18，隔膜17完全覆盖负极片19涂覆活性物质部分，并使正极片18、负极片19不接触。
卷绕完成后，单体电芯极组的正极片18和负极片19上预留的空白铝箔与铜箔集流体位于单体电芯极组的左右两端。
参见图7所示，所述正极片18右侧具有的未涂覆电极材料的集流体铝箔15-1，位于所述单体电芯极组4的右端，所述负极片19左侧具有的未涂覆电极材料集流体铜箔16-1，位于所述单体电芯极组4的左端。
两个单体电芯极组在制作完成后，将第一单体电芯极组4的负极集流体铜箔16-1与第二单体电芯极组5的正极集流体铜箔重叠对齐，进行超声焊接，得到组合电芯极组3，如图6。
其中，第一单体电芯极组4的正极片18未涂覆活性电极材料的空白集流体铝箔15-1设在组合电芯极组3的一侧，作为组合电芯极组3的正极集流体铝箔15；第二单体电芯极组5的负极片未涂覆活性物质部分的空白集流体铜箔设在组合电芯极组3的另一侧，作为组合电芯极组3的负极集流体铜箔16。
组合电芯极组3制作完成后，分别对组合电芯极组3左端的负极集流体铜箔16和右端的正极集流体铝箔15进行预焊，预焊完成，将组合电芯极组3与电池盖2组装。
所述正极集流体铝箔15插入电池盖2的正极引线10中固定焊接，同时将负极集流体铜箔16插入电池盖2的负极引线11中固定焊接；组合电芯极组3的中间，即单体电芯极组4和单体电芯极组5的相连接部位对齐设在电池盖2上的电压监测引线14，并固定焊接在一起。
参见图10，所述组合电芯极组3与电池盖2正极引线10、负极引线11固定焊接之后，在左右两侧的正负极引线外侧以及底部包覆绝缘垫片20。
所述的绝缘垫片20折叠成盒状，其基材为PP，在其底部有三个通孔，以便于电解液流通。
本发明实施例中，所述的正极极柱6和负极极柱9均为带有螺纹的螺柱，其中，正极极柱6为铝材质，负极极柱9为铜材质。
电池盖2中所述正极引线10为采用铝制成的引线，负极引线11为采用铜制成的引线，所述负极引线11的表面镀镍。
在所述电池盖2的中间位置设有电池电压监测端子12，连接电压监测引线14，用于监测电池内阻、单体电芯极组的电压、内阻等电性能参数。
所述电压监测引线14为铜制成。
在本发明实施例中，所述的电池盖2上还设有两个结构相同的第一安全阀7及第二安全阀8，第一安全阀7设在所述正极极柱6和所述电压监测端子12之间，第二安全阀8在负极极柱9和所述电压监测端子12之间。
参见图11所示，该图示出本发明实施例提供的第一安全阀7的结构，所述的安全阀包括泄压膜21以及设在所述的泄压膜21外的保护膜22。
所述第一安全阀7、第二安全阀8均为金属膜材质制成，具体为泄压破坏式放气阀，在安全阀的泄压膜21外侧设有保护膜22，可以防止非电池内部原因的外力破坏而使第一安全阀7、第二安全阀8失效。
本发明实施例中所述的电池的装配结构如图5所示，最终成型的新型大容量高功率锂离子电池的结构如图1所示。
以上所述仅仅是两上单体电芯极组串联而成，具体在实施时，所述的单体电芯极组还可以3个，4个，甚至更多，具体数量不限。
只要将多个单体电芯极组按一单体电芯极组的负极集流体对应另一单体电芯极组的正极集流体，依次重叠焊接，并将位于两端的单体电芯极组的正极集流体（未与其它单体电芯极组的负极集流体焊接的正极集流体）以及负极集流体（未与其它单体电芯极组的正极集流体焊接的负极集流体）作为电池的正极集流体以及负极集流体，通过电池盖上的正级引线与负极引线分别与电池盖上的正极极柱、负极极柱连接，并在电池盖上设注液孔及相应的安全阀、电压监测端子。
所述的电压监测端子根据串联的单体电芯极组的数量来定，即在每两个单体电芯极组的焊接处分别通过电压监测引线连接一电压监测端子，同时所述的安全阀的数量为，一个单体电芯极组对应一个安全阀设置。
本发明通过内部单体电芯采用卷绕结构，组合电芯极组采用单体电芯极组串联形式，采用正负极集流体直接通过正负极引线与正负极极柱的连接结构，使正负极集流体与正负极引线大面积直接焊接固定，从而一方面提高了电池的电压，提高了电池的能量，另一方面降低了电池整体内阻，提高了电池的大电流放电性能，实现了电池的高功率输出特性；因此，本发明电池结构简单，输出电压高，集流性能优良。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，包括电池壳，在所述的电池壳内设置有由至少两个单体电芯极组串联而成的组合电芯极组；所述组合电芯极组的正极集流体通过电池盖上的正极引线与正极极柱连接，所述组合电芯极组的负极集流体通过电池盖上的负极引线与负极极柱连接。
2.根据权利要求1所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述组合电芯极组是由所述单体电芯极组按一个单体电芯极组的负极集流体与下一个单体电芯极组的正极集流体重叠并采用超声焊焊接在一起而形成。
3.根据权利要求1或2所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述单体电芯极组结构相同，且均采用卷绕结构。
4.根据权利要求3所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述单体电芯极组均采用负极片包覆正极片结构，所述的正极片和负极片分别为双面涂覆电极材料并带有未涂覆空白区的铝箔和铜箔。
5.根据权利要求4所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述组合电芯极组的正极集流体为未与其它单体电芯极组的负极集流体焊接的单体电芯极组的正极集流体，所述组合电芯极组的负极集流体为未与其它单体电芯极组的正极集流体焊接的单体电芯极组的负极集流体。
6.根据权利要求1所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述正极引线及正极极柱为铝材质，所述负极引线及负极极柱为铜材质，所述负极引线表面镀镍。
7.根据权利要求1或6所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述正极引线、负极引线外侧以及底部包覆有绝缘垫片。
8.根据权利要求1所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述电池盖上设有电压监测端子，所述电压监测端子通过电压监测引线连接在所述单体电芯极组的连接部位。
9.根据权利要求8所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，所述电压监测引线为铜引线。
10.根据权利要求1或8所述的新型高电压锂离子动力电池，其特征在于，在所述电池盖上设有安全阀及注液孔。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103094622A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 山东威斯特车业有限公司 锂离子电池
CN103199202A (zh) * 2013-03-19 2013-07-10 东莞市力嘉电池有限公司 一种锂离子动力电池
CN107026252A (zh) * 2017-05-16 2017-08-08 苏州炬鸿通讯电脑科技有限公司 锂电池用一体式引片
CN110364674A (zh) * 2019-06-11 2019-10-22 温州大学新材料与产业技术研究院 一种高电压的软包电池及其制备方法
CN111106300A (zh) * 2019-01-30 2020-05-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单元电池模组
WO2023050254A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法和装置
WO2023087217A1 (zh) * 2021-11-18 2023-05-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制造方法、制造设备、电池和用电装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202004053U (zh) * 2011-03-28 2011-10-05 海能达通信股份有限公司 一种电池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202004053U (zh) * 2011-03-28 2011-10-05 海能达通信股份有限公司 一种电池

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103094622A (zh) * 2013-02-06 2013-05-08 山东威斯特车业有限公司 锂离子电池
CN103199202A (zh) * 2013-03-19 2013-07-10 东莞市力嘉电池有限公司 一种锂离子动力电池
CN107026252A (zh) * 2017-05-16 2017-08-08 苏州炬鸿通讯电脑科技有限公司 锂电池用一体式引片
CN111106300A (zh) * 2019-01-30 2020-05-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单元电池模组
CN110364674A (zh) * 2019-06-11 2019-10-22 温州大学新材料与产业技术研究院 一种高电压的软包电池及其制备方法
WO2023050254A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法和装置
JP7567105B2 (ja) 2021-09-30 2024-10-16 香港時代新能源科技有限公司 電池セル、電池、電力消費機器、電池セルの製造方法及び装置
WO2023087217A1 (zh) * 2021-11-18 2023-05-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体及其制造方法、制造设备、电池和用电装置

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