一種低成本高空間利用的鋰離子電池極其組成的并聯預化成模塊的制作方法

本專利涉及一種鋰離子電池領域，尤其涉及一種低成本高空間利用的鋰離子電池極其組成的并聯預化成模塊。

背景技術：

1、目前電池市場主要存在方形、軟包、圓柱電池，軟包電池采用鋁塑復合膜包裝，軟包鋰離子電池的機械強度不高，在出現安全事故如內短路等情況下，電池容易鼓起排氣，降低了爆炸風險，而鋁殼電池采用全密封工藝，同樣條件下，氣壓不易排出，增大了安全隱患。鋁殼電池制造自動化程度高于軟包鋰離子電池，因此，在一定程度上降低了人為因素對產品一致性影響，同時節省了人工成本。

2、傳統的方形電池內部包括焊接極耳部分、塑料絕緣件、泄壓裝置等組件占用了5-10mm的內部空間，限制了體積比能量的提升。

3、傳統的擠壓式排氣方式增加了工作量，浪費工作時間，限制電池生產的流暢性，限制產量的提升；傳統的抽真空方式排氣對設備的精密性要求較高，作業難度大，操作復雜。

4、傳統的電芯預化成方式，因使用的電流小，與充放電模塊實際的負載能力差異大，不能充分發揮模塊的作用。傳統的軟包預化成使用夾具工作量大，操作不方便。

技術實現要素：

本發明的目的是提供了一種可以最大限度利用殼體內部空間并配有合適的可重復利用橡膠氣囊，進行并聯預化成；同時使用夾具將電芯并聯與一起，起到固定作用，使預化成產生的氣體及時排出，減少排氣工步的一種低成本高空間利用的鋰離子電池，為了實現上述目的本專利的技術方案為：

一種低成本高空間利用的鋰離子電池，包括鋁殼，其特征是: 鋁殼內采用卷繞方式設置有卷芯，卷芯采用同側出極耳方式，鋁殼頂面設置有兩個開口，開口處焊接鋁塑膜，鋁塑膜帶有極耳穿過的孔，鋁殼安裝有氣囊，鋁殼的側面設置有側開口，側開口連接有氣囊的連接孔。

所述的卷芯包括隔膜，其特征是：所述的隔膜包括微孔PET薄膜和多微孔材料層，所述微孔PET薄膜上分布有沿厚度方向布置的直微孔，所述多微孔材料層涂布于微孔PET薄膜上形成雙層層疊網狀微孔結構，所述多微孔材料層的孔隙率為10％～90％、孔徑小于2微米。所述微孔PET薄膜的厚度為2微米～50微米。

一種低成本高空間利用的鋰離子電池組成的并聯預化成模塊，其特征是：使用夾具將電芯并聯于一起進行并聯預化成。

本專利的優點：

1、電芯采用鋁殼，蓋板上焊接鋁塑膜，鋁塑膜焊接強度0.6～0.7MPa；焊接鋁塑膜是為了最大程度節約電池內外部不必要結構件的空間；鋁塑膜焊接強度的設定是為了在極限情況下電芯內部脹氣時焊縫裂開，及時泄壓，降低危險系數。此創新點同時利用了鋁殼與軟包電池的優點。

2、電池采用卷繞方式，最大限度利用殼體內部空間；卷芯采用同側出極耳方式，內部除卷芯和絕緣層外不含有其他結構件。

3、注液口/排氣口設于電芯側面，并配有合適的可重復利用橡膠氣囊；預化成電芯產氣時，氣體進入氣囊內，預化成結束后取下氣囊并使用鋁鉚釘封口。

4、電池預化成電流較小，為最大效率利用模塊，進行并聯預化成；同時使用夾具將電芯并聯與一起，起到固定作用，使預化成產生的氣體及時排出，減少排氣工步。

5、多微孔材料層可以在微孔PET薄膜的成型時的蝕刻反應堿溶液中保持穩定不受蝕刻，而且多微孔材料層具有鋰離子可自由遷移的微孔結構，雙層層疊網狀微孔結構的雙層層疊微孔彌補了傳統微孔PET薄膜上的微孔易發生重孔的缺陷以及抗鋰枝晶穿刺的缺陷，同時具有優異的電解液浸潤性與熱穩定性能，多微孔材料層的引入，使得微孔PET薄膜的直微孔孔徑可以做得更大，從而低孔密度即可實現高孔密度的離子遷移通道要求，提升了生產效率。

說明書附圖

圖1為本專利的結構示意圖；

圖2為本專利電池鋁殼的結構示意圖；

圖3為本專利鋁殼的結構示意圖。

圖4為本專利并聯預化成的結構示意圖；

圖5為本專利卷芯的結構示意圖。

附圖中

1、鋁殼；2、鋁塑膜；3、極耳；4、氣囊；5、開口；6、側開口；7、卷芯；8、多微孔材料層；9、微孔PET薄膜；10、直微孔。

具體實施方式

下面結合附圖1~5對本專利進行進一步的說明：

1、一種低成本高空間利用的鋰離子電池，包括鋁殼1，其特征是: 鋁殼1內采用卷繞方式設置有卷芯7，卷芯7采用同側出極耳3方式，鋁殼1頂面設置有兩個開口5，開口5處焊接鋁塑膜2，鋁塑膜2帶有極耳3穿過的孔，鋁殼1安裝有氣囊4，鋁殼1的側面設置有側開口6，側開口6連接有氣囊4的連接孔。

所述的卷芯7包括隔膜，其特征是：所述的隔膜5包括微孔PET薄膜9 和多微孔材料層8 ，所述微孔PET薄膜9 上分布有沿厚度方向布置的直微孔10 ，所述多微孔材料層 8 涂布于微孔PET薄膜9 上形成雙層層疊網狀微孔結構，所述多微孔材料層8 的孔隙率為10％～90％、孔徑小于2微米。所述微孔PET薄膜9的厚度為2微米～50微米。

一種低成本高空間利用的鋰離子電池組成的并聯預化成模塊，其特征是，使用夾具將電芯并聯于一起進行并聯預化成。