專利名稱：鋰離子動力電池的制作方法
技術領域：
本發明屬于鋰離子動力電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子動力電池的極耳結構及其連接方式。
背景技術：
鋰離子電池是繼MH-Ni電池后發展起來的新一代充電電池，因具有工作電壓高、 能量密度大、安全性好、重量輕、自放電小、循環壽命長、無記憶效應、無污染等優點成為新能源開發的重點研究領域。現有的鋰離子電池中常用的極耳結構是在集流體上外接一極耳或在每一片或每一圈的集流體上附一同一位置的極耳，然后疊加在一起的極耳結構。由于極耳小，極耳分布不均勻，在大電流充放電時，極耳因電流過大而發熱，易產生安全問題。在大電流充放電時， 極耳或者極柱連接部位若有氧化層、油污，或者極耳和極柱之間連接松動等，都不可避免的造成局部位置過熱，形成安全隱患，并且使電池的一致性差。目前，工業上動力鋰離子電池的極耳(或極柱)與正負電極間的連接結構都是采用螺栓緊固連接、用超聲波焊接。采用螺栓緊固連接在電池受到震動時容易松動，造成連接處接觸內阻增大、電池性能惡化，充放電過程中連接處發熱、甚至打火而造成電池有發生爆炸的危險；采用超聲波焊接存在工藝復雜、成本較高、多層極板焊接時焊接不牢等現象。
發明內容
本發明的目的在于提供一種鋰離子動力電池，電芯電場分布均勻，電池內阻小，比功率大，滿足實現高倍率放電要求。本發明是通過以下技術方案來實現的鋰離子電池，包括電池芯和包圍電池芯的殼體，電池芯中包括多片正極片、隔離膜和負極片采用卷繞或疊加方式排列連接，隔離膜間隔于相鄰的正極片、負極片之間；其特征在于所述每一片正極片均包括有正極極耳和正極集流體，每一片負極片均包括有負極極耳和負極集流體；所述電池芯還包括有正極極板和負極極板分別位于正極片、隔離膜和負極片的兩端面；正極極耳延伸出正極集流體的外部并位于正極極板和正極集流體之間的間隙中，負極極耳延伸出負極集流體的外部并位于負極極板和負極集流體之間的間隙中。所述正極集流體寬度尺寸不大于負極集流體寬度尺寸，負極集流體寬度尺寸小于隔離膜寬度尺寸。所述正極極耳的厚度與正極集流體的厚度相同，所述負極極耳的厚度與負極集流體的厚度相同。綜上本發明的有益效果是本發明的鋰離子電池，由于每一片負極片均包括有負極極耳和負極集流體；所述電池芯還包括有正極極板和負極極板分別位于正極片、隔離膜和負極片的兩端面；正極極耳延伸出正極集流體的外部并位于正極極板和正極集流體之間的間隙中，負極極耳延伸出負極集流體的外部并位于負極極板和負極集流體之間的間隙中。通俗地說,本發明提供的極耳結構和極耳的連接結構，采用集流體空白帶為極耳，不需要外接極耳，不需要絕緣膠帶進行封接，采用該結構的電池，比能量大，內阻小，電流分布均勻，減少了連接極耳的工序， 有利于產業化使用，可以大大提高生產效率。本發明的極耳和極柱通過導電膠，與帶有極柱的極板沖壓密封，不需要通過常用的螺栓緊固連接或用超聲波焊接，避免了因采用螺栓緊固連接在電池受到震動時容易松動，造成的連接處接觸內阻增大、電池性能惡化，充放電過程中連接處發熱、甚至打火而造成電池有發生爆炸的危險；以及采用超聲波焊接存在工藝復雜、成本較高、多層極板焊接時焊接不牢等現象。本發明適合于疊片型或卷繞型動力電池使用，采用本發明所提供的鋰離子動力電池的極耳結構，具有易操作、材料簡單，重量輕、成本低，功率密度大，生產效率高等優點。便于生產上連續生產，大大提高生產效率。
圖I是本發明鋰離子電池的正極極耳截面結構示意圖；圖2是本發明鋰離子電池的環形鋰離子電池實施例的極耳連接結構示意圖；圖3是本發明鋰離子電池的方形或圓柱形鋰離子電池實施例的的極耳連接結構示意圖。
具體實施例方式本發明公開了一種鋰離子電池，包括電池芯和包圍電池芯的殼體，電池芯中包括多片正極片、隔離膜和負極片采用卷繞或疊加方式排列連接，隔離膜間隔于相鄰的正極片、 負極片之間；其特征在于所述每一片正極片均包括有正極極耳和正極集流體，每一片負極片均包括有負極極耳和負極集流體；所述電池芯還包括有正極極板和負極極板分別位于正極片、隔離膜和負極片的兩端面；正極極耳延伸出正極集流體的外部并位于正極極板和正極集流體之間的間隙中，負極極耳延伸出負極集流體的外部并位于負極極板和負極集流體之間的間隙中。所述正極集流體寬度尺寸不大于負極集流體寬度尺寸，負極集流體寬度尺寸小于隔離膜寬度尺寸。所述正極極耳的厚度與正極集流體的厚度相同，所述負極極耳的厚度與負極集流體的厚度相同。所述正極極耳的寬度尺寸為25mm，所述負極極耳的寬度尺寸為25mm。可大大節省極耳材料，降低成本。如圖1，正極片展開狀態時為平面片狀結構，包括有正極極耳I和正極集流體2連接為一體，正極極耳I和正極集流體2的長度尺寸相同，正極極耳I的寬度尺寸加上正極集流體2的寬度尺寸即等于正極片的寬度尺寸。所述正極極耳I材料為鋁箔，與正極集流體2材料相同；不需要附加其他材料。所述負極極耳材料為銅箔或鋁箔，與負極集流體材料相同；不需要附加其他材料。實施例一如圖2，所述鋰離子電池為一種中空結構的鋰離子電池，所述殼體包括有環形結構結構的外殼5和環形結構的中空的內殼6，正極集流體2、負極集流體10和隔離膜13平行卷繞排列位于外殼5和內殼6之間的空腔中；正極極板4和負極極板12均為圓環片狀結構，分別覆蓋于外殼5和內殼6的兩端，每一片正極極耳I的外端均與正極極板4連接，每一片負極極耳9的外端均與負極極板12連接；正極極板4的外端面設置有一個以上的正極極柱3,所述正極極耳I與正極極柱3通過正極極板4連接導通,所述正極極柱3固定在正極極板4上,所述正極極板4與正極極耳I通過導電膠7密封連接；所述負極極耳9、負極極柱11與負極極板12的結構和連接方式與正極相同。所述正極極柱3通過鉚接固定在正極極板4上,所述正極極板4與正極極耳I通過導電膠7密封連接；所述正極極板與內殼和外殼通過密封膠8絕緣，然后通過沖壓固定連接；所述負極極耳、負極極柱與負極極板的結構和連接方式與正極相同。實施例二 如圖3，所述鋰離子電池為一種方形或圓柱形鋰離子電池，包括有外殼5，正極集流體2、負極集流體10和隔離膜13平行排列位于外殼5的空腔中；正極極板4和負極極板 12均為片狀結構，分別覆蓋于外殼5的兩端，每一片正極極耳的外端均與正極極板4連接， 每一片負極極耳9的外端均與負極極板12連接；正極極板4的外端面設置有一個以上的正極極柱3,所述正極極耳與正極極柱3通過正極極板4連接導通,所述正極極柱3固定在正極極板4上,所述正極極板4與正極極耳I通過導電膠7密封連接；所述負極極耳9、負極極柱11與負極極板12的結構和連接方式與正極相同。所述正極極柱與正極極板通過鉚接固定連接，所述正極極板與殼體通過密封膠絕緣，并通過沖壓殼體端部密封連接；所述負極極柱與負極極板通過鉚接固定連接；所述負極極板與殼體通過密封膠絕緣，并通過沖壓殼體端部沖壓密封連接上述所列具體實現方式為非限制性的，對本領域的技術人員來說，在不偏離本發明范圍內，進行的各種改進和變化，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.鋰離子動力電池，包括電池芯和包圍電池芯的殼體，電池芯中包括多片正極片、隔離膜和負極片采用卷繞或疊加方式排列連接，隔離膜間隔于相鄰的正極片、負極片之間；其特征在于所述每一片正極片均包括有正極極耳和正極集流體，每一片負極片均包括有負極極耳和負極集流體；所述電池芯還包括有正極極板和負極極板分別位于正極片、隔離膜和負極片的兩端面；正極極耳延伸出正極集流體的外部并位于正極極板和正極集流體之間的間隙中，負極極耳延伸出負極集流體的外部并位于負極極板和負極集流體之間的間隙中。
2.如權利要求I所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極集流體寬度尺寸不大于負極集流體寬度尺寸，負極集流體寬度尺寸小于隔離膜寬度尺寸。
3.如權利要求2所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極極耳的厚度與正極集流體的厚度相同，所述負極極耳的厚度與負極集流體的厚度相同。
4.如權利要求2所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極極耳的寬度尺寸為 2-5mm,所述負極極耳的寬度尺寸為2_5_。
5.如權利要求I至4中任一項所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極片展開狀態時為平面片狀結構，包括有正極極耳(I)和正極集流體(2)連接為一體，正極極耳(I) 和正極集流體(2)的長度尺寸相同，正極極耳(I)的寬度尺寸加上正極集流體(2)的寬度尺寸即等于正極片的寬度尺寸。
6.如權利要求5所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極極耳(I)材料為鋁箔， 與正極集流體(2)材料相同。
7.如權利要求5所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述負極極耳材料為銅箔或鋁箔，與負極集流體材料相同。
8.如權利要求5所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述鋰離子電池為一種中空結構的鋰離子電池，所述殼體包括有環形結構結構的外殼(5)和環形結構的中空的內殼(6)， 正極集流體(2)、負極集流體(10)和隔離膜(13)平行卷繞排列位于外殼(5)和內殼(6)之間的空腔中；正極極板⑷和負極極板(12)均為圓環片狀結構，分別覆蓋于外殼(5)和內殼(6)的兩端，每一片正極極耳(I)的外端均與正極極板(4)連接，每一片負極極耳(9)的外端均與負極極板(12)連接；正極極板(4)的外端面設置有一個以上的正極極柱(3)，所述正極極耳(I)與正極極柱(3)通過正極極板(4)連接導通，所述正極極柱(3)固定在正極極板(4)上，所述正極極板(4)與正極極耳(I)通過導電膠(7)密封連接；所述負極極耳(9)、負極極柱(11)與負極極板(12)的結構和連接方式與正極相同。
9.如權利要求5所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述鋰離子電池為一種方形或圓柱形鋰離子電池，包括有外殼(5)，正極集流體(2)、負極集流體(10)和隔離膜(13)平行排列位于外殼(5)的空腔中；正極極板(4)和負極極板(12)均為片狀結構，分別覆蓋于外殼(5)的兩端，每一片正極極耳的外端均與正極極板(4)連接，每一片負極極耳(9)的外端均與負極極板(12)連接；正極極板(4)的外端面設置有一個以上的正極極柱(3)，所述正極極耳與正極極柱(3)通過正極極板(4)連接導通，所述正極極柱(3)固定在正極極板(4) 上，所述正極極板(4)與正極極耳(I)通過導電膠(7)密封連接；所述負極極耳(9)、負極極柱(11)與負極極板(12)的結構和連接方式與正極相同。
10.如權利要求89所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述正極極柱與正極極板通過鉚接固定連接，所述正極極板與殼體通過密封膠(8)絕緣，并通過沖壓殼體端部密封連接；所述負極極柱與負極極板通過鉚接固定連接；所述負極極板與殼體通過密封膠絕緣， 并通過沖壓殼體端部沖壓密封連接。
全文摘要
本發明提供一種鋰離子動力電池，電芯電場分布均勻，電池內阻小，比功率大，滿足實現高倍率放電要求。包括電池芯和包圍電池芯的殼體，電池芯中包括多片正極片、隔離膜和負極片采用卷繞或疊加方式排列連接，隔離膜間隔于相鄰的正極片、負極片之間；其特征在于所述每一片正極片均包括有正極極耳和正極集流體，每一片負極片均包括有負極極耳和負極集流體；所述電池芯還包括有正極極板和負極極板分別位于正極片、隔離膜和負極片的兩端面；正極極耳延伸出正極集流體的外部并位于正極極板和正極集流體之間的間隙中，負極極耳延伸出負極集流體的外部并位于負極極板和負極集流體之間的間隙中。
文檔編號H01M4/70GK102610850SQ20111002459
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者張兵, 蔡惠群, 覃毅 申請人:珠海銀通新能源有限公司