專利名稱：一種高功率軟包裝鋰離子電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于電動車動力高功率軟 包裝鋰離子電池組。
技術(shù)背景鋰離子電池作為一種新型無污染二次電池，已被廣泛應(yīng)用于許多的領(lǐng)域里，特別 是作為電動車動力電池。傳統(tǒng)的鋰離子電池通常是在鋰離子電池的某一側(cè)引出兩個(gè)極耳， 一個(gè)是正極極耳，一個(gè)是負(fù)極極耳。這樣，一方面會使電流在極耳一側(cè)密度過大，限制鋰離 子電池的大電流使用，另一方面由多個(gè)電池單體堆疊組成電池組，其組合方式非常不利于 電池組散熱。鋰離子電池是一種對溫度比較敏感的電池，鋰離子電池最適宜的工作溫度為 15°C 25°C，且單體電池內(nèi)部的溫度差最大應(yīng)不超過5°C，電池組內(nèi)各蓄電池單體間溫差 應(yīng)不大于；TC。如果電池長期在較高的工作溫度環(huán)境中，不僅會因固液界面的腐蝕導(dǎo)致性能 的不可恢復(fù)性衰減，還會引發(fā)安全問題。電池組散熱性能差經(jīng)常會導(dǎo)致電池組內(nèi)部的電池 長期工作在較高的溫度環(huán)境中，這會增加電池組內(nèi)部電池的性能及壽命衰減速度。局部單 體電池性能的過快衰減，反過來會進(jìn)一步惡化電池組單體電池之間的一致性，導(dǎo)致電池內(nèi) 部電池發(fā)熱量進(jìn)一步增加。這種電池組單體電池之間的不一致性，尤其是熱性能在不一致 性必須得到改善，否則會形成電池組性能衰減的惡性循環(huán)，甚至產(chǎn)生安全性問題
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)針對上述電池組存在的不足，提出一種高功率軟包裝鋰離子電池 組，本實(shí)用新型改善電流密度過度不均勻、降低內(nèi)阻的方形鋰離子軟包裝電池，其結(jié)構(gòu)包括 金屬外殼；絕緣襯墊螺釘；方形電芯；外殼緊固螺釘；負(fù)極極耳；鋁塑復(fù)合膜；絕緣襯墊；楔 形溝槽；正極極耳。所述的單體電池的正極極耳與負(fù)極極耳依次對接，采用激光焊或電阻焊的方式串 聯(lián)組成電池組。兩個(gè)金屬外殼通過螺釘緊固在一起。通過改進(jìn)單體電池極耳的引出方式， 從左右兩側(cè)分別引出極耳，正極極耳與負(fù)極極耳被隔離膜交錯(cuò)層疊而成的方形電芯，以及 密封整個(gè)電池的鋁塑復(fù)合膜。所述的金屬外殼采用硬鋁、鋁合金、鎂合金、不銹鋼或經(jīng)過電鍍的鐵、鋅金屬材料 中的一種，包括由兩個(gè)金屬板組成，每個(gè)金屬板對稱地開有寬度和長度與單體電池尺寸相 匹配的凹槽，每個(gè)金屬板上凹槽的深度相當(dāng)于單體電池厚度的一半，在凹槽之間開有溝槽， 溝槽呈楔形，其寬度比極耳款l_3mm。供單體電池的極耳連接的通道處由聚四氟乙烯絕緣襯 墊絕緣。采用螺釘與金屬板固定在一起。鋁塑復(fù)合膜，或多層聚乙烯膜、聚丙烯膜貼在鋁箔 的表面。單體電池之間通過電阻焊或激光焊的方式，把電池的極耳連接固定在一起，從而串 連或并聯(lián)組成電池組。采用上述結(jié)構(gòu)從而改善電流密度過度不均勻的情況，降低了內(nèi)阻，提高鋰離子電 池的安全性，并且能簡單方便的使單體電池肩并肩組成電池組，使處于電池組內(nèi)部的單體電池解放出來，取得了提高鋰離子電池組的有效散熱面積，以及提高電池組的散熱性能一 致性的有益效果。
圖1是本實(shí)型一種高功率軟包裝鋰離子電池組結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)型一種高功率軟包裝鋰離子電池組結(jié)構(gòu)分解圖附圖標(biāo)示1、金屬外殼；2、絕緣襯墊螺釘；3、方形電芯；4、外殼緊固螺釘；5、負(fù)極極耳；6、鋁 塑復(fù)合膜；7、絕緣襯墊；8、楔形溝槽；9、正極極耳具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖，介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型包括金屬外殼1、外殼緊固螺釘2、方形電芯3、絕緣襯墊螺 釘4、負(fù)極極耳5、鋁塑復(fù)合膜6、絕緣襯墊7、楔形溝槽8。正極極耳9改善電流密度過度不 均勻，降低內(nèi)阻的方形鋰離子軟包裝電池，所述的單體電池的正極極耳與負(fù)極極耳依次對 接，采用激光焊或電阻焊的方式串聯(lián)組成電池組。兩個(gè)金屬外殼1通過螺釘2緊固在一起。 通過改進(jìn)單體電池極耳的引出方式，從左右兩側(cè)分別引出極耳，正極極耳9與負(fù)極極耳5被 隔離膜相隔離交錯(cuò)層疊而成的方形電芯3，以及密封整個(gè)電池的鋁塑復(fù)合膜。所述金屬外殼供單體電池的極耳連接的通道處由聚四氟乙烯絕緣襯墊絕緣。采用 螺釘2與金屬外殼1固定在一起。其正極極耳9與負(fù)極極耳5被隔離膜相隔層疊而成的方 形電芯3以及電芯被鋁塑復(fù)合膜6包裝而成的單體鋰離子電池。單體電池的極耳連接處采 用楔形絕緣襯墊7與金屬外殼1進(jìn)行絕緣，正極極耳9與負(fù)極極耳5通過激光焊或電阻焊 的方式串聯(lián)在一起組成電池組。采用金屬外殼1由緊固螺釘2緊固在一起，具有良好的機(jī) 械性能和散熱性能。具體制作時(shí)，通過隔離膜將正極極耳9和負(fù)極極耳5層與層之間隔開，并且使正極 極耳9和負(fù)極極耳5分別成左右兩個(gè)朝向，正極極耳9和負(fù)極極耳5交錯(cuò)層疊制成方形電 芯3。第二步通過預(yù)先壓制成型的鋁塑復(fù)合膜包裝方形電芯3制成兩側(cè)出極耳的單體鋰離 子電池。第三步將絕緣襯墊嵌入金屬外殼的預(yù)留極耳通道，通過螺釘將其與金屬外殼緊固。 第四步將單體電池依次放入金屬外殼凹槽中，通過激光焊或電阻焊的方式將正負(fù)極耳焊接 在一起，串連組成電池組。第五步通過螺釘4，將兩金屬外殼7緊固在一起。本新型結(jié)構(gòu)電池組具有顯著特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面其一內(nèi)阻顯著降 低，單體電池平均內(nèi)阻在3毫歐左右，相同容量的鋰離子電池單體一般在6毫歐左右。其二 電池組的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固可靠，方便電池模塊之間的串連、并聯(lián)，便于動力鋰離子電池組的制 造。其三電池組中的單體電池處于幾乎相同的散熱環(huán)境中，從而使單體電池在工作過程中 具有幾乎相同的溫度，大大提高鋰離子電池單體之間溫度的一致性。鋰離子電池對溫度比 較敏感，如果電池組中單體電池之間的溫度差別較大，就會造成局部單體電池性能衰減過 快，從而引發(fā)安全性問題。因此該電池組結(jié)構(gòu)可提高鋰離子電池組的安全性。
權(quán)利要求一種高功率軟包裝鋰離子電池組，其特征在于，包括金屬外殼(1)、緊固螺釘(2)、方形電芯(3)、絕緣襯墊螺釘(4)、負(fù)極極耳(5)、鋁塑復(fù)合膜(6)、絕緣襯墊(7)、楔形溝槽(8)、正極極耳(9)，所述的正極極耳與(9)負(fù)極極耳(5)依次對接，其中引線從左右兩側(cè)分別引出，采用激光焊或電阻焊的方式串聯(lián)；所述的金屬外殼(1)為分體結(jié)構(gòu)，通過螺釘(2)緊固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率軟包裝鋰離子電池組，其特征在于，所述的正極 極耳(9)與負(fù)極極耳(5)的被隔離膜相隔離交錯(cuò)層疊為方形電芯(3)，以及密封整個(gè)電池的 鋁塑復(fù)合膜(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率軟包裝鋰離子電池組，其特征在于，所述的金屬 外殼(1)的極耳連接的通道處由聚四氟乙烯絕緣襯墊(7)絕緣，采用硬鋁、鋁合金、鎂合金、 不銹鋼或經(jīng)過電鍍的鐵、鋅金屬材料中的一種，包括由兩個(gè)金屬板組成，每個(gè)金屬板對稱地 開有寬度和長度與單體電池尺寸相匹配的凹槽，每個(gè)金屬板上凹槽的深度相當(dāng)于單體電池 厚度的一半，在凹槽之間開有溝槽(8)，溝槽呈楔形，其寬度比極耳款l_3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高功率軟包裝鋰離子電池組，其特征在于，鋁塑復(fù)合 膜，或多層聚乙烯膜、聚丙烯膜貼在鋁箔的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率軟包裝鋰離子電池組，其特征在于，單體電池之 間通過電阻焊或激光焊的方式，把電池的極耳連接固定在一起，從而串連或并聯(lián)組成電池 組。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動車動力電池組，包括金屬外殼、緊固螺釘、方形電芯、絕緣襯墊螺釘、負(fù)極極耳、鋁塑復(fù)合膜、絕緣襯墊、楔形溝槽、正極極耳，其中正極極耳與負(fù)極極耳依次對接，引線從左右兩側(cè)分別引出，采用激光焊或電阻焊的方式串連；該電池組平衡了電池在大電流工作時(shí)造成的電流密度過度不均勻的情況，降低了內(nèi)阻，提高鋰離子電池的安全性，另外一方面，便于鋰離子電池組的模塊化設(shè)計(jì)，取得了提高鋰離子電池組的有效散熱面積，提高電池組的散熱性能和一致性，具有廣泛的應(yīng)用前景的有益效果。
文檔編號H01M10/0525GK201655905SQ20092028616
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者師紹純, 曹輝, 楊湛林, 王東, 王穎, 解晶瑩, 趙文鵬 申請人:上海航天電源技術(shù)有限責(zé)任公司