專(zhuān)利名稱(chēng)：一種負(fù)壓型塑殼球閥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，具體來(lái)說(shuō)是一種大容 量鋰離子電池的技術(shù)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前形勢(shì)對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池盡早大量用于車(chē)用電源非常企盼， 而且共認(rèn)在目前條件下，鋰離子電池是車(chē)用電源首選電池。特別在最 近十年多時(shí)間里，在日本、中國(guó)、韓國(guó)以及其它國(guó)家，傾注大量人力 和物力集中開(kāi)發(fā)研究動(dòng)力型鋰離子電池的生產(chǎn)技術(shù)，無(wú)論在正負(fù)極材 料，相應(yīng)電解液配方，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，電池結(jié)構(gòu)改進(jìn)，樣機(jī)樣車(chē)多家 反復(fù)推出對(duì)市場(chǎng)的磨合等等，都為動(dòng)力型鋰電池使用創(chuàng)造良好條件。
眾所周知，能源需求猛增，特別是我國(guó)已躍居僅次于美國(guó)石油消 耗大國(guó)，石油消耗依賴(lài)于進(jìn)口帶來(lái)的深層次戰(zhàn)略危機(jī)，后果不堪設(shè)想。 車(chē)用尾氣給城市帶來(lái)環(huán)境污染和對(duì)人類(lèi)傷害也是非常嚴(yán)重，人們對(duì)于 無(wú)污染替代石油的車(chē)用新能源要求非常迫切，目前從成本和技術(shù)難易 程度，鋰離子電池作為車(chē)用電池也明顯優(yōu)于燃料電池。目前動(dòng)力型鋰
離子電池分兩類(lèi)， 一類(lèi)是軟包(即鋁塑膜外包裝)； 一類(lèi)是硬包(即 塑殼與金屬殼)，軟包最大弊病是正負(fù)極引出極耳很難承受長(zhǎng)期大電 流工作要求，散熱極差，也直接影響極耳處熱封質(zhì)量，常常在此處開(kāi) 焊漏液。硬包中塑殼和金屬殼結(jié)構(gòu)，在電池結(jié)構(gòu)中易生成干區(qū)，干區(qū)
3一旦形成，電芯就局部過(guò)熱，使電芯中吸附電液氣化，造成電池內(nèi)壓 增高，安全閥動(dòng)作，電池往外排氣，排氣中又夾帶著大量電液噴出， 污染電池周?chē)h(huán)境暫且不說(shuō)，電池安全處于極端危險(xiǎn)狀態(tài)，其壽命難 以提高。
另外不論是軟包或硬包，常用極耳極柱材料，正極為鋁材，負(fù)極 用較貴的紫銅和鎳材，成本過(guò)高，容易造成資源浪費(fèi)，因而開(kāi)發(fā)一種 新型的安全性能好、壽命長(zhǎng)且生產(chǎn)成本低的鋰?yán)镒与姵厥潜緦?shí)用新型 的所目的所在。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、構(gòu)思巧妙、安全性能好、壽命長(zhǎng)且生產(chǎn)成本低的鋰離子電池。 本實(shí)用新型構(gòu)思可由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種負(fù)壓型塑殼球閥鋰離子電池，包括殼體(1)及殼體內(nèi)的電 芯(2)，殼體上設(shè)有極耳(3)，所述的殼體上還設(shè)置具有減壓排氣作 用且?guī)壕o環(huán)(5)的球閥(4)，極耳(3)為鋁或鋁合金材料的極耳， 殼體與極耳共同注塑成形為一整體。
所述的電芯(2)由正極板、負(fù)極板及正負(fù)極板相間的隔膜組成， 正極板為鋁箔片及其表面涂覆有LiFeP04與LiMn204的混合材料層組 成，負(fù)極板為銅箔片及其表面涂覆有石墨層組成。
上述鋰離子電池產(chǎn)品可以通過(guò)以下制造方法來(lái)制造-
a、 準(zhǔn)備電芯的材料；
b、 將正極漿料涂布于鋁箔上制作成正極；c、 將負(fù)極漿料涂布于銅箔上制作成負(fù)極；
d、 分別將正極、負(fù)極進(jìn)行烘千、滾壓、刀模沖片工序；
e、 通過(guò)疊片機(jī)將正極、負(fù)極及隔膜進(jìn)行疊片，疊片后采用聚酰 亞胺膠帶包扎；
f、 將包扎后的電芯疊片進(jìn)行正負(fù)極沖孔，沖孔后的電芯疊片與 蓋板的正負(fù)極柱相鉚接；
g、 將鉚接好的電芯疊片干燥除水分，然后裝進(jìn)殼體內(nèi)并密封；
h、 在真空狀態(tài)下注入電池電解液；
i、 充電放電化成； j、常溫貯存；
k、將電池電芯袖至負(fù)壓狀態(tài)； 1、組裝出廠。
在步驟b中，所述的正極漿料為L(zhǎng)iFeP04與LiMn204的混合漿料， 二者比例在7: 3至8: 2之間，該鋁箔的厚度在20 30陶間。 在步驟c中，所述的正極漿料為石墨，其粒度大小為28Wn，該銅箔 的厚度在10 12Mm間。
在步驟h中，所述的電池電解液為碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯及碳 酸二甲酯的混和物，其比例為l: 1: 1，注液量為4.5g/AH。
在步驟i中，電池在0. 2C狀態(tài)下充電、在0. 5C狀態(tài)下放電的條 件來(lái)進(jìn)行化成。
在步驟k中，所述的電池電芯抽至的負(fù)壓為-0.2Mpa。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、 借用軟包負(fù)壓原理，成功地用于塑殼硬包電池結(jié)構(gòu)上，實(shí)驗(yàn)
證明使用負(fù)壓0. 2Mpa可以使電芯的特性得到了極大改善，不僅減少 了極易燃燒流動(dòng)的有機(jī)電解液，降低成本，減少了電芯內(nèi)阻，均勻了 電芯工作溫度，防止廢氣產(chǎn)生，根除了電芯干區(qū)產(chǎn)生，省掉了復(fù)雜的 不穩(wěn)定的使電池極易失效的安全閥結(jié)構(gòu)。
2、 由于塑殼負(fù)壓工作條件，提拱了正負(fù)極可統(tǒng)一選用鋁或鋁合 金材料，也從而解決了正負(fù)極柱可與塑蓋整體注塑技術(shù)，提高電池密 封性，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，也提高電池安全性。
3、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)提供了可采用同尺寸大極耳疊片等電芯技術(shù)， 使電芯裝配簡(jiǎn)單，散熱容易，便于組合，適于過(guò)流放電，適于車(chē)用電 源啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊。
4、 對(duì)應(yīng)負(fù)壓技術(shù)，采用簡(jiǎn)易三元乙丙膠球閥，不僅省掉了麻煩 的安全閥，使注液工藝也大大簡(jiǎn)化，負(fù)壓工藝實(shí)現(xiàn)也得到合理解決。 該閥也具有一旦內(nèi)壓突增，也具備迅速泄壓能力。
5、 由于采用球閥負(fù)壓結(jié)構(gòu)，帶來(lái)了簡(jiǎn)化塑殼焊接工藝和材質(zhì)外 型變化，不用常用PP料加玻纖工藝，塑殼薄壁且不需要加強(qiáng)筋，不 用熱板焊接，沒(méi)有擠出焊料的麻煩，蓋與殼用超聲波焊接，外型美觀， 便于操作，也便于組合時(shí)加散熱板的有利條件。


附圖1為本實(shí)用新型產(chǎn)品剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖來(lái)對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如附圖1所示， 一種負(fù)壓型塑殼球閥鋰離子電池，包括殼體1及
殼體內(nèi)的電芯2，殼體上設(shè)有極耳3，所述的殼體上還設(shè)置具有減壓 排氣作用且?guī)壕o環(huán)5的球閥4，極耳3為鋁或鋁合金材料的極耳，
殼體與極耳共同注塑成形為一整體。
所述的電芯2由正極板、負(fù)極板及正負(fù)極板相間的隔膜組成，正 極板為鋁箔片及其表面涂覆有LiFeP04與LiMn2(k的混合材料層組成， 負(fù)極板為銅箔片及其表面涂覆有石墨層組成。
下面列舉一個(gè)制造方法來(lái)制作出本實(shí)用新型產(chǎn)品，該方法包括以 下步驟
首先，準(zhǔn)備電芯的材料，如正負(fù)極村料、隔膜、粘合、石墨等， 分別制作正極及負(fù)極，正極材料采用LiFeP04與UMm0d混合材料，兩
者比例在7: 3和8: 2之間連續(xù)變化；負(fù)極材料采用大粒度的人造石 墨，人造石墨的粒度大小為28Mm;正負(fù)極漿料粘合劑均采用改性水 性粘合劑，該粘合劑為高分子塑料聚合物，正負(fù)極漿料分別涂布在 30Mm厚鋁箔和12Mm厚銅箔上，然后經(jīng)過(guò)烘干、滾壓、刀模沖片后， 通過(guò)疊片機(jī)(隔膜厚度為30Mm的連續(xù)PP膜)按照要求極片數(shù)量進(jìn)行 疊片，疊片后用聚酰亞胺膠帶包扎；包扎后電芯進(jìn)行正負(fù)極沖孔，沖 孔后電芯與蓋板上正負(fù)極柱進(jìn)行鉚接；鉚接后電芯進(jìn)行干燥除水，電 芯干燥后在干燥間內(nèi)入殼，入殼后進(jìn)行蓋與殼的超聲焊接，焊接后將 球閥置于注液孔內(nèi)進(jìn)行真空注液，電解液為碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯 及碳酸二甲的混和物，其比例為EC: DEC: DMOl: 1: 1,注液量為 4.5g/AH，注液后擰緊壓緊環(huán)，然后電池按照0.2C充電，0.5C放電制度進(jìn)行化成，即就是恒壓充電，然后放電,如此進(jìn)行幾個(gè)循環(huán)，使電 極充分浸潤(rùn)電解液，充分活化，以使容量達(dá)到要求為止，這個(gè)就是激活
過(guò)程；化成后按照容量大小電池進(jìn)行分類(lèi)，然后在常溫下貯存三天再 將電池抽至-0.2Mpa負(fù)壓，涂好紫光膠，干膠后，單體電池入庫(kù)，再 根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行組裝出廠。
權(quán)利要求1、一種負(fù)壓型塑殼球閥鋰離子電池，包括殼體(1)及殼體內(nèi)的電芯(2)，殼體上設(shè)有極耳(3)，其特征在于所述的殼體上還設(shè)置具有減壓排氣作用且?guī)壕o環(huán)(5)的球閥(4)，極耳(3)為鋁或鋁合金材料的極耳，殼體與極耳共同注塑成形為一整體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓型塑殼球閥鋰離子電池，其特征 在于所述的電芯(2)由正極板、負(fù)極板及正負(fù)極板相間的隔膜組 成。
專(zhuān)利摘要一種負(fù)壓型塑殼球閥鋰離子電池，包括殼體及殼體內(nèi)的電芯，殼體上設(shè)有極耳，所述的殼體上還設(shè)置具有減壓排氣作用且?guī)壕o環(huán)的球閥，極耳為鋁或鋁合金材料的極耳，殼體與極耳共同注塑成形為一整體。本實(shí)用新型借用軟包負(fù)壓原理，成功地用于塑殼硬包電池結(jié)構(gòu)上，減少了極易燃燒流動(dòng)的有機(jī)電解液，降低成本，減少了電芯內(nèi)阻，均勻了電芯工作溫度，防止廢氣產(chǎn)生，根除了電芯干區(qū)產(chǎn)生，省掉了復(fù)雜的不穩(wěn)定的使電池極易失效的安全閥結(jié)構(gòu)，同時(shí)帶來(lái)了簡(jiǎn)化塑殼焊接工藝和材質(zhì)外型變化，塑殼薄壁且不需要加強(qiáng)筋，不用熱板焊接，沒(méi)有擠出焊料的麻煩，蓋與殼用超聲波焊接，外型美觀，便于操作，也便于組合時(shí)加散熱板的有利條件。
文檔編號(hào)H01M2/06GK201289872SQ20082018875
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者黃河清, 龍計(jì)明 申請(qǐng)人:龍計(jì)明