專利名稱：高功率鋰離子動力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高功率鋰離子動力電池。
背景技術(shù)：
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人類的威脅日愈嚴(yán)重。節(jié)能而環(huán)保的電動汽車成為交通運(yùn)輸領(lǐng)域極佳的選擇。而電動汽車的最關(guān)鍵部件之一一動力電池也需要有更高的容量性能和功率性能，以及優(yōu)良的安全性能。要想使鋰離子電池在電動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)到電動汽車領(lǐng)域的特殊使用要求。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，要求其具較高 的容量和比功率。而電池的實(shí)際功率會隨著電池的內(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)阻從而實(shí)現(xiàn)電池的大電流輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種內(nèi)阻小的高功率鋰離子動力電池。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是一種高功率鋰離子動力電池，包括有電池殼、電池蓋和電芯極組，所述電芯極組包括依次設(shè)置的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述電芯極組的左端由未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極片形成負(fù)極集流體，所述電芯極組的右端由未涂覆活性物質(zhì)的正極片形成正極集流體；所述電池蓋包括前蓋板、與前蓋板固定連接的輸出端子以及分別設(shè)置所述的前蓋板左右兩端并與輸出端子電連接的負(fù)極集電板和正極集電板，所述正極集流體與電池蓋的正極集電板連接，所述負(fù)極集流體與電池蓋的負(fù)極集電板相連接。所述的輸出端子為固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱或與前蓋板固定連接的兩個平板端子。所述的輸出端子為固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱，在所述的極柱底部固定設(shè)置有與之電連通的平板端子。所述的正極片為鋁箔，所述的負(fù)極片為銅箔，所述電池蓋的正極集電板為鋁板，負(fù)極集電板為紫銅鍍鎳材質(zhì)。所述的正極集電板和負(fù)極集電板分別包括與輸出端子電連通的連接板和上端部與連接板一體形成的兩個夾板，所述的兩個夾板間隔設(shè)置并形成可允許電芯極組的正負(fù)極集流體插入其內(nèi)的夾隙。 所述的夾板下端部形成有對應(yīng)的弧形擴(kuò)口。所述的夾板上端部外側(cè)固定設(shè)置有側(cè)擋板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種高功率鋰離子電池，其采用小阻抗的集電板與集流體直接連接的結(jié)構(gòu)，省去了極耳結(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，可以提高電池的功率密度。其整體結(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，對于使鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。同時(shí)采用極柱式結(jié)構(gòu)，使得電池的串聯(lián)或串聯(lián)更為簡潔，同時(shí)串聯(lián)或串聯(lián)時(shí)平板端子更是減少了連接電阻，進(jìn)一步控制內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)高功率大電流輸出，提高產(chǎn)品性能。


圖I為本發(fā)明的卷繞電芯極組示意圖；圖2為本發(fā)明的電池蓋半剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的動力電池裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的電池殼結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的動力電池外部串并連接示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1-4所示，本發(fā)明的高功率鋰離子動力電池，包括有電池殼、電池蓋和容置在電池殼內(nèi)的卷繞式電芯極組，其中所述電芯極組由依次設(shè)置的正極片3、隔膜2和負(fù)極片I卷繞而成，所述電芯極組的左端由未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極片形成負(fù)極集流4，所述電芯極組的右端由未涂覆活性物質(zhì)的正極片形成正極集流體5。優(yōu)選地，所述電芯極組的負(fù)極片為銅箔，所述的正極片為鋁箔。即所述銅箔負(fù)極片I的未涂覆活性物質(zhì)部分構(gòu)成負(fù)極集流體4，在電芯極組的另側(cè)由未涂覆活性物質(zhì)的鋁箔構(gòu)成正極集流體5，所述隔膜3完全覆蓋正極片和負(fù)極片涂覆活性物質(zhì)部分，其使正極片2和負(fù)極片I不接觸。將正負(fù)極片直接引出作為輸出集流體，可有效減少連接產(chǎn)生的內(nèi)阻。所述電池蓋包括前蓋板10、固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱8、設(shè)置在極柱底部并與前蓋板固定連接的平板端子9、以及分別設(shè)置所述的前蓋板左右兩端的并與平板端子電連通的負(fù)極集電板6和正極集電板7，所述電池蓋的正極集電板為鋁板，負(fù)極集電板為紫銅鍍鎳材質(zhì)，采用對應(yīng)的材質(zhì)，可有效降低連接損耗，盡可能地降低內(nèi)阻。具體地說，所述的極柱與平板端子可以一體形成。所述的負(fù)極集電板與正極集電板結(jié)構(gòu)對稱，所述的正極集電板7包括與平板端子通過銷釘78固定且電導(dǎo)通的連接板70和上端部與平板端子固定連接的兩個夾板71、72，具體地說，所述的平板端子、前蓋板和連接板通過銷釘78固定連接且前蓋板與平板端子和連接板間分別設(shè)置有絕緣墊板19。所述的兩個夾板間隔設(shè)置并形成可允許電芯極組的正極集流體插入其內(nèi)的夾隙，即利用兩個夾板將電芯極組的正負(fù)集流體夾持，然后通過超聲焊接實(shí)現(xiàn)其固定連接。進(jìn)一步地，為便于正負(fù)集電板插入兩夾板間，所述的夾板下端部形成有對應(yīng)的弧形擴(kuò)口。優(yōu)選地，為提高夾板的夾持效果，所述的夾板包含一段折彎段，利用折彎段的應(yīng)力提高夾板下部與正負(fù)集流體的夾持、連接效果。進(jìn)一步地，為提高正負(fù)集電板對電芯極組的定位效果，所述的夾板上端部外側(cè)固定設(shè)置有側(cè)擋板73，當(dāng)將電芯極組插入兩側(cè)擋板間時(shí)，其可有效對其定位，保持連接精準(zhǔn)度。所述的電池殼為前端部開口的盒式結(jié)構(gòu)，將超聲焊接連接的電芯極組和電池蓋插入電池殼10中，進(jìn)行激光焊接密封，即可完成本發(fā)明的電池制備。如圖5所示，在使用時(shí)，可用連接排11將兩塊電池的電池極柱8連接，然后使用緊固螺母12擰緊，連接排11兩側(cè)部分使用電阻焊與電池平面端子9進(jìn)行焊接，即可將兩塊電池串聯(lián)或串聯(lián)輸出，利用連接排連接，接觸面積大，而連接排即與平面端子焊接連接又通過緊固螺母固定，提高了連接的穩(wěn)固性，同時(shí)接觸面的增大，進(jìn)一步控制了內(nèi)阻。需要指出的是，上述僅以卷繞式電芯極組為例進(jìn)行了說明，對于疊片式電芯極組同樣適用，同樣輸出端子采用極柱式或者金手指式，都可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在此不再展開描述。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高功率鋰離子動カ電池，包括有電池売、電池蓋和電芯極組，其特征在干，所述電芯極組包括依次設(shè)置的正極片、隔膜和負(fù)極片，所述電芯極組的左端由未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極片形成負(fù)極集流體，所述電芯極組的右端由未涂覆活性物質(zhì)的正極片形成正極集流體；所述電池蓋包括前蓋板、與前蓋板固定連接的輸出端子以及分別設(shè)置所述的前蓋板左右兩端并與輸出端子電連接的負(fù)極集電板和正極集電板，所述正極集流體與電池蓋的正極集電板連接，所述負(fù)極集流體與電池蓋的負(fù)極集電板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的輸出端子為固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱或與前蓋板固定連接的兩個平板端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的輸出端子為固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱，在所述的極柱底部固定設(shè)置有與之電連通的平板端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的正極片為鋁箔，所述的負(fù)極片為銅箔，所述電池蓋的正極集電板為鋁板，負(fù)極集電板為紫銅鍍鎳材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的正極集電板和負(fù)極集電板分別包括與輸出端子電連通的連接板和上端部與連接板一體形成的兩個夾板，所述的兩個夾板間隔設(shè)置并形成可允許電芯極組的正負(fù)極集流體插入其內(nèi)的夾隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的夾板下端部形成有對應(yīng)的弧形擴(kuò)ロ。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率鋰離子電池，其特征是所述的夾板上端部外側(cè)固定設(shè)置有側(cè)擋板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高功率鋰離子動力電池，包括有電池殼、電池蓋和卷繞式電芯極組，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由未涂覆活性物質(zhì)的負(fù)極片形成負(fù)極集流體，所述電芯極組的右端由未涂覆活性物質(zhì)的正極片形成正極集流體；所述電池蓋包括前蓋板、固定設(shè)置在前蓋板兩側(cè)極柱、設(shè)置在極柱底部并與前蓋板固定連接的平板端子、以及分別設(shè)置所述的前蓋板左右兩端的并與平板端子電連通的負(fù)極集電板和正極集電板，所述正極集流體與電池蓋的正極集電板連接，所述負(fù)極集流體與電池蓋的負(fù)極集電板相連接。本發(fā)明整體結(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。
文檔編號H01M10/0525GK102738506SQ20121021085
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者張娜, 張火成, 李楊, 王永武 申請人:天津力神電池股份有限公司