專利名稱：動力鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及充有有機電解質(zhì)的二次電池，尤其涉及鋰離子電池電
芯，特別是涉及動力鋰離子電池電芯的裝配結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景鋰離子電池是一種性能優(yōu)越的二次電池，無論是在充放電特性、自放電性還是溫度特性、循環(huán)壽命等方面都具有其它類型電池無法比擬的優(yōu)點。目前，由于世界性的燃料儲量危機，以及各國對環(huán)境保護的日益重視，以電能為主要動力源的交通工具得到了迅速發(fā)展，傳統(tǒng)鉛酸蓄電池作為一種大功率、大容量的動力電源也被廣泛應用于其中。但是，傳統(tǒng)鉛酸蓄電池對環(huán)境污染較嚴重，加之其自放電率高、體積大等局限性，有逐漸被環(huán)保型鋰離子電池替代的趨勢。鋰離子電池的上述優(yōu)點使其非常適合用于移動電源領(lǐng)域，而動力鋰離子電池的產(chǎn)生，對需要使用大功率、大能量的牽引設(shè)備提供了廣闊的發(fā)展空間。隨著電牽引技術(shù)的發(fā)展，動力鋰離子電池的應用前景非常廣闊，其應用價值也無法估量。[0003] 現(xiàn)有技術(shù)很多動力電池要求能量高、放電倍率性能高、安全性能高。為了達到作為驅(qū)動能源的要求，最常用的方法是提高單獨的單個電池的容量，即將電池電芯做大；或是并聯(lián)多個電池成電池組。如果電池的單體電芯做得很大的話，在大倍率充放電時，電池單體承受的電流沖擊較大，而較大電流的沖擊對集流體、極片上的正負極活性材料都有可能產(chǎn)生不可逆變的反應；還會產(chǎn)生較高的溫度損耗能量，進而導致電芯熱膨脹。對于負極極片而言，電流過大時，鋰離子來不及進入石墨的儲鋰晶格，會聚集于材料表面，這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這些鋰結(jié)晶會剌破隔膜，引起電池內(nèi)部短路，使電芯的內(nèi)部產(chǎn)生很高熱量，造成部分電解液汽化；同時，在電芯的內(nèi)部會產(chǎn)生較大壓力，如果壓力得不到釋放，將會使電池極片變形甚至斷裂，使電池的循環(huán)壽命縮短甚至使整個電池組報廢。加之大電芯的電解液浸潤性較差，電解液較難全面浸潤整個電芯內(nèi)部，勢必造成容量的衰減。而即便是小電流充放電，鋰電池中的鋰離子在負極材料石墨層間的多次脫嵌過程中也會產(chǎn)生體積膨脹，如果電池殼體剛性強，產(chǎn)生的內(nèi)應力不能釋放，極易使極片斷裂破碎，導致電阻增大，電池存儲電荷的能力驟降甚至使整個電池報廢。 實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而對現(xiàn)有技術(shù)做進一步的改進，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、安全性能高的動力鋰離子電池電芯。 本實用新型為解決所述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案是，設(shè)計一種動力鋰離子電池，其單體電芯包括正、負極片及分別引出的正極耳和負極耳；尤其是， 所述動力鋰離子電池包括至少兩枚單體電芯，各單體電芯的正、負極耳分別相互并聯(lián)，并且在各單體電芯之間放入微孔三元乙丙橡膠EPDM薄膜使之相互隔離。[0007] 所述單體電芯由正、負極片和兩極片之間的隔膜巻繞組成。 所述動力鋰離子電池的各單體電芯的正、負極耳分別相互電連接組成并聯(lián)正極端子和并聯(lián)負極端子。 所述并聯(lián)正極端子和并聯(lián)負極端子分別引出成為并聯(lián)正極極耳和并聯(lián)負極極耳。[0010] 所述動力鋰離子電池的各單體電芯整齊堆疊后用膠帶纏縛固定，成為一塊整體的電池電芯。[0011]所述微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜的厚度為0. 5 1. 0mm。 所述微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜是開放型微孔橡膠，其上經(jīng)發(fā)泡形成大量開口微孔。 所述微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜上的開口微孔孔徑為50 80 ii m。[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下有益效果 1、結(jié)構(gòu)簡單、成本低；本實用新型動力鋰離子電池電芯由若干個單體電芯通過極耳并聯(lián)組成，各單體電芯的正、負極耳分別電連接在一起，各單體電芯之間用發(fā)泡的三元乙丙橡膠EP匿薄膜隔離，結(jié)構(gòu)非常簡單。其生產(chǎn)工藝簡單，不需要特殊的設(shè)備，成本較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。 2、安全性能高、使用壽命長；由于動力電池要經(jīng)受適度的大電流充放，小的單體電芯并聯(lián)克服了大電流對極片、極耳的沖擊力。本實用新型動力鋰離子電池電芯的單體電芯間添加了發(fā)泡三元乙丙橡膠EPDM薄膜，該薄膜絕緣性能好、彈性好、收縮率強，疊加在兩單體電芯間不但可以釋放電池的內(nèi)壓，還可以消除鋰離子在負極材料石墨層間的多次脫嵌過程中產(chǎn)生體積膨脹的內(nèi)應力，提高了電池的安全性能和循環(huán)壽命，多孔的EP匿薄膜結(jié)構(gòu)，不但能使電解液快速浸潤還能防止單體電芯間短路。

圖1是本實用新型動力鋰離子電池電芯優(yōu)選實施例(帶并聯(lián)正極、負極端子)的軸測投影示意圖； 圖2是所述優(yōu)選實施例(不帶并聯(lián)正極、負極端子)的軸測投影示意圖； 圖3是所述動力鋰離子電池單體電芯的軸測投影示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖所示之優(yōu)選實施例作進一步詳述。 如圖3所示，單體電芯1包括正、負極片及之間的隔膜，正、負極片分別焊接引出正
極耳11和負極耳12，并將正、負極片及之間的隔膜巻繞成單體電芯。 如圖2所示，本優(yōu)選實施例將10個上述單體電芯1疊加在一起，兩單體電芯1之間都插入一塊經(jīng)發(fā)泡形成的微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜2 ;微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜2的厚度為0. 5 1. Omm，EP匿薄膜2上開有大量開口微孔，其開口微孔孔徑為50 80 y m，使電解液能在各電芯間流暢地穿過。整齊堆疊的單體電芯1用膠帶5纏縛固定，成為一塊整體的電池電芯。 如圖1所示，將10個單體電芯1的所有正極極耳11、負極極耳12分別鉚接在一起，10個正極極耳11組成并聯(lián)正極端子13，負極極耳12組成并聯(lián)負極端子14 ;并聯(lián)正極端子13和并聯(lián)負極端子14分別引出并聯(lián)正極極耳3和并聯(lián)負極極耳4。[0024] 本實用新型單體電芯1的正、負極極耳長度根據(jù)設(shè)計的電池容量、需要并聯(lián)的單體電芯的個數(shù)來確定，如果并聯(lián)的單體電芯較多，極耳就相應較長。
權(quán)利要求一種動力鋰離子電池，其單體電芯(1)包括正、負極片及分別引出的正極耳(11)和負極耳(12)；其特征在于所述動力鋰離子電池包括至少兩枚單體電芯(1)，各單體電芯(1)的正、負極耳(11、12)分別相互并聯(lián)，并且在各單體電芯(1)之間放入微孔三元乙丙橡膠EPDM薄膜(2)使之相互隔離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述單體電芯(1)由正、負極 片和兩極片之間的隔膜巻繞組成。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述動力鋰離子電池的各單體電芯(1)的正、負極耳(11、12)分別相互電連接組成并聯(lián)正極端子(13)和并聯(lián)負極端子 (14)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述并聯(lián)正極端子(13)和并 聯(lián)負極端子(14)分別引出成為并聯(lián)正極極耳(3)和并聯(lián)負極極耳(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述動力鋰離子電池的各單體電芯(1)整齊堆疊后用膠帶(5)纏縛固定，成為一塊整體的電池電芯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述微孔三元乙丙橡膠EP匿薄膜(2)的厚度為0. 5 1. 0mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述微孔三元乙丙橡膠EP匿 薄膜(2)是開放型微孔橡膠，其上經(jīng)發(fā)泡形成大量開口微孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力鋰離子電池，其特征在于所述微孔三元乙丙橡膠EP匿 薄膜(2)上的開口微孔孔徑為50 80 ii m。
專利摘要一種動力鋰離子電池，其單體電芯(1)包括正、負極片及分別引出的正極耳(11)和負極耳(12)；尤其是，所述動力鋰離子電池包括至少兩枚單體電芯(1)，各單體電芯(1)的正、負極耳(11、12)分別相互并聯(lián)，并且在各單體電芯(1)之間放入微孔三元乙丙橡膠EPDM薄膜(2)。本實用新型的有益效果在于，多個單體電芯并聯(lián)組成電池電芯，該電池電芯結(jié)構(gòu)在充放電時，電流被平均分流給各單體電芯，降低了電流對電池電芯極片的沖擊；各單體電芯間的EPDM薄膜能有效消除電池電芯充放電時產(chǎn)生的內(nèi)應力和壓力，防止因應力造成的極片斷裂、掉粉和鼓殼；EPDM薄膜還能使電解液快速浸潤，避免了并聯(lián)單體電芯間的短路。
文檔編號H01M10/0525GK201523044SQ20092020568
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者許蘭蘭, 金旭東 申請人:深圳市博德能科技有限公司