專利名稱：鋰離子動(dòng)力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鋰離子動(dòng)力電池通常可分為卷繞式及層疊式兩類，其包括外殼體、封裝于 外殼體內(nèi)的正極片、負(fù)極片、隔膜及電解液。該隔膜設(shè)置于正極片與負(fù)極片之間。該電解液 充分浸潤(rùn)正極片、負(fù)極片及隔膜。所述正極片包括一正極集流體及形成于該正極集流體表 面的正極材料層。所述負(fù)極片包括一負(fù)極集流體及形成于該負(fù)極集流體表面的負(fù)極材料層。層疊式的鋰離子動(dòng)力電池可包括多層交疊設(shè)置并通過(guò)隔膜間隔的正、負(fù)極片。為 了減小鋰離子動(dòng)力電池的厚度，正、負(fù)極片間的壓合較為緊密，從而造成了向正、負(fù)極片間 注入電解液較為困難。正、負(fù)極片的面積越大，電解液越難以注入。因此，為使電解液能夠滲 透并充分浸潤(rùn)至正、負(fù)極片的中部，在制造的過(guò)程中通常需要將注入電解液后的鋰離子動(dòng) 力電池放置較長(zhǎng)時(shí)間。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力大電池的制造過(guò)程中尤為明顯，注入電解液后的動(dòng) 力大電池往往需要放置十幾小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，大大影響了鋰離子動(dòng)力電池的生產(chǎn)效率。 另外，這種緊密壓合的正負(fù)極片使充放電過(guò)程中鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易向外 排出，影響鋰離子動(dòng)力電池的循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種易于注入電解液且在使用過(guò)程中氣體易于排出的鋰 離子動(dòng)力電池。一種鋰離子動(dòng)力電池，該鋰離子動(dòng)力電池的功率密度大于等于500瓦/千克，其包 括至少一電池單體，該電池單體包括層疊并間隔設(shè)置的正極片及負(fù)極片，其中，該正極片具 有多個(gè)第一通孔，該負(fù)極片具有多個(gè)第二通孔，該每個(gè)第二通孔都對(duì)應(yīng)一個(gè)第一通孔設(shè)置。一種鋰離子動(dòng)力電池，該鋰離子動(dòng)力電池的功率密度大于等于500瓦/千克，其包 括至少一電池單體，該電池單體包括多個(gè)正極片及多個(gè)負(fù)極片，該多個(gè)正極片與多個(gè)負(fù)極 片交替層疊并間隔設(shè)置，其中，該每個(gè)正極片具有多個(gè)第一通孔，該每個(gè)負(fù)極片具有多個(gè)第 二通孔，該每個(gè)第二通孔都與一個(gè)第一通孔對(duì)應(yīng)設(shè)置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述鋰離子動(dòng)力電池的正、負(fù)極片均具有通孔，使電解液易于從 通孔中進(jìn)入并滲透至正、負(fù)極片中部，并且在充放電過(guò)程中，該鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部產(chǎn)生的 氣體易于從通孔排出。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池中電池單體的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池中電池單體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中的電池單體沿III-III線的剖視示意圖。
圖4為正極片的通孔與負(fù)極片的通孔的配合示意圖。圖5為電池保護(hù)電路板的方框圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明鋰離子動(dòng)力電池100正極片102負(fù)極片104隔膜106外部封裝結(jié)構(gòu)108正極集流體112正極材料層122負(fù)極集流體114負(fù)極材料層124極耳130第一通孔132第二通孔134電池保護(hù)電路板140信號(hào)采集單元142保護(hù)芯片14加電壓檢測(cè)單元1422電流檢測(cè)單元1424溫度檢測(cè)單元1426控制單元144單片機(jī)1440開(kāi)關(guān)單元144具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鋰離子動(dòng)力電池作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1至圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋰離子動(dòng)力電池100，該鋰離子動(dòng)力電 池100的功率密度大于等于500瓦/千克(W/kg)，其包括至少一電池單體，該電池單體包 括正極片102、負(fù)極片104、隔膜106、非水性電解液及外部封裝結(jié)構(gòu)108。該外部封裝結(jié)構(gòu) 108將正極片102、負(fù)極片104、隔膜106及非水性電解液封裝其間。該正極片102與負(fù)極片 104層疊設(shè)置，并通過(guò)隔膜106相互間隔。該層疊的正極片102、負(fù)極片104及隔膜106相 互貼合，優(yōu)選地，該正、負(fù)極片102、104平行設(shè)置?？梢岳斫猓撲囯x子動(dòng)力電池100可包括 多個(gè)正極片102與多個(gè)負(fù)極片104交替層疊設(shè)置，每?jī)蓚€(gè)相鄰的正極片與負(fù)極片之間具有 一隔膜。該正、負(fù)極片102，104的數(shù)量不限，正、負(fù)極片102，104可以分別為1層 100層 或更多層，優(yōu)選為20層 50層。此外，該鋰離子動(dòng)力電池100的容量可大于等于10安培 小時(shí)(Ah)。請(qǐng)參閱圖3，該正極片102包括一片狀的正極集流體112及形成于該正極集流體112與所述負(fù)極集流體114相對(duì)的表面的正極材料層122。該負(fù)極片104包括一片狀的負(fù) 極集流體114及形成于該負(fù)極集流體114與所述正極集流體112相對(duì)的表面的負(fù)極材料層 124。優(yōu)選地，該正極片102具有兩個(gè)正極材料層122分別形成在該正極集流體112兩個(gè)相 對(duì)表面，該負(fù)極片104具有兩個(gè)負(fù)極材料層124分別形成在該負(fù)極集流體114兩個(gè)相對(duì)表 面。將所述正極片102與負(fù)極片104層疊設(shè)置后，該正極材料層122與負(fù)極材料層124通 過(guò)所述隔膜106間隔，并與所述隔膜106貼合設(shè)置。該正極集流體112及負(fù)極集流體114 還可分別具有一伸出正極材料層122及負(fù)極材料層124外部的極耳130。該極耳130用于 與鋰離子動(dòng)力電池100外部的電路電連接。當(dāng)多個(gè)正極片102與多個(gè)負(fù)極片104交替層疊 設(shè)置時(shí)，該多個(gè)正極集流體112的極耳130相互重疊，該多個(gè)負(fù)極集流體114的極耳130相 互重疊，且該正極集流體112的極耳130與該負(fù)極集流體114的極耳130分開(kāi)設(shè)置。該正極片102具有至少一第一通孔132，該負(fù)極片104具有至少一與所述第一通 孔132相對(duì)應(yīng)的第二通孔134。該第一通孔132與第二通孔134為電解液提供流通通道，使 正、負(fù)電極片102，104表面的電解液能夠流入正、負(fù)電極片102，104之間。優(yōu)選地，該正極 片102與負(fù)極片104均具有多個(gè)基本均勻的分布在正、負(fù)極片102，104上的第一及第二通 孔132，134。形成在正極片102上的第一通孔132使正極片102兩個(gè)相對(duì)的表面連通，形成 在負(fù)極片104上的第二通孔134使負(fù)極片104兩個(gè)相對(duì)的表面連通?？梢岳斫?，該第一及第 二通孔132，134的數(shù)量與正、負(fù)極片102，104的面積有關(guān)，當(dāng)鋰離子動(dòng)力電池100較小時(shí)， 如每個(gè)正、負(fù)極片102，104的邊長(zhǎng)小于等于10厘米時(shí)，可僅在正極片102的中心形成一第 一通孔132，并在負(fù)極片104的中心形成一與第一通孔132位置對(duì)應(yīng)的第二通孔134。當(dāng)該 鋰離子動(dòng)力電池100較大時(shí)，如當(dāng)正、負(fù)極片102，104的邊長(zhǎng)大于或等于50厘米時(shí)，采用現(xiàn) 有的注入電解液的方式幾乎無(wú)法將電解液充分注入所述正、負(fù)極片102，104之間，因此，可 通過(guò)在正、負(fù)極片102，104上形成多個(gè)第一及第二通孔132，134，從而實(shí)現(xiàn)使電解液快速、 充分注入正、負(fù)極片102，104之間。此外，當(dāng)該正、負(fù)極片102，104分別為多層時(shí)，優(yōu)選地， 該負(fù)極片104的多個(gè)第二通孔134與其相鄰的正極片102的多個(gè)第一通孔132 —一對(duì)應(yīng)設(shè) 置。由于該正、負(fù)極片102，104整體具有第一及第二通孔132，134，該正極材料層122、 正極集流體112、負(fù)極材料層124及負(fù)極集流體114也具有通孔，且該正極材料層122的通 孔與正極集流體112的通孔邊緣對(duì)齊，該負(fù)極材料層124的通孔與負(fù)極集流體114的通孔 邊緣對(duì)齊。每個(gè)負(fù)極片104上的第二通孔134都與一個(gè)正極片102上的第一通孔132對(duì)應(yīng)。 亦即，正極片102上的第一通孔132的數(shù)量可以多于負(fù)極片104的第二通孔134的數(shù)量。優(yōu) 選地，第一通孔132及第二通孔134數(shù)量相等。當(dāng)將正、負(fù)極片102，104層疊設(shè)置后，該正、 負(fù)極片102，104的相互對(duì)應(yīng)的第一及第二通孔132，134的軸線基本對(duì)準(zhǔn)。然而，該正、負(fù)極 片102，104是先各自形成第一及第二通孔132，134后，再與所述隔膜106裝配在一起的，因 此設(shè)置于所述正、負(fù)極片102，104之間的隔膜106為一完整結(jié)構(gòu)，并不具有類似于正、負(fù)極 片102，104的第一及第二通孔132，134，從而防止正、負(fù)極片102，104之間的短路。該正、負(fù)極片102，104的第一及第二通孔132，134形狀不限、可以為圓形孔、方形 孔、菱形孔、三角形孔、多邊形孔或其組合。該正、負(fù)極片102，104相對(duì)應(yīng)的第一及第二通孔 132，134可以具有一致的形狀，例如當(dāng)正極片102上的第一通孔132為圓形孔時(shí)，與該第一 通孔132對(duì)應(yīng)的負(fù)極片104的第二通孔134也為圓形孔。該每個(gè)第一及第二通孔132，134的面積分別約為0. 001平方毫米 13平方毫米，每個(gè)第一及第二通孔132，134的邊長(zhǎng)或直 徑約為50微米 4毫米。優(yōu)選地，該第一及第二通孔132，134為直徑1毫米 2毫米的圓 孔。同一正、負(fù)極片102，104上相鄰的兩個(gè)第一及第二通孔132，134軸線之間的間隔為1厘 米 50厘米，優(yōu)選為5厘米。該多個(gè)第一及第二通孔132，134可按行及列排列形成陣列， 或以正、負(fù)極片102，104的中心為圓心呈發(fā)散狀排列。該正、負(fù)極片102，104的開(kāi)孔率均優(yōu) 選小于10%，更為優(yōu)選小于2%，如至1%。。較小的開(kāi)孔率一方面可以確保正、負(fù)極集流 體112，114表面能夠擔(dān)載更多活性物質(zhì)，避免影響電池容量；另一方面可以確保正、負(fù)電極 集流體112，114具有足夠的強(qiáng)度，不致由于擠壓而斷裂。 請(qǐng)參閱圖4，該正極片102的第一通孔132的尺寸可以大于或等于所述負(fù)極片104 第二通孔134的尺寸。當(dāng)該通孔132，134為圓形孔時(shí)，該第一通孔132的直徑大于或等于第 二通孔134的直徑。當(dāng)該通孔132，134為矩形孔時(shí)，該第一通孔132的邊長(zhǎng)大于或等于第 二通孔134的邊長(zhǎng)。優(yōu)選地，該正極片102通孔132的尺寸大于所述負(fù)極片104第二通孔 134，從而為負(fù)極片104第二通孔134的位置留有余量，易于裝配。當(dāng)正、負(fù)極片102，104第 一及第二通孔132，134的位置略有偏差而非精確對(duì)準(zhǔn)時(shí)，在垂直于所述正、負(fù)極片102，104 的方向上，該正極片102的第一通孔132包圍該負(fù)極片104的第二通孔134，使負(fù)極片104 的第二通孔134位于正極片102的第一通孔132的范圍內(nèi)，從而使整個(gè)正極片102的正極 材料層122均對(duì)應(yīng)有負(fù)極片104的負(fù)極材料層124。由于正極材料層122含鋰，這種設(shè)置方 式使從正極片102到負(fù)極片104的方向上，由于總有負(fù)極材料層124與正極材料層122相 對(duì)應(yīng)，防止鋰離子直接以金屬鋰的形式析出，提高電池的安全性。優(yōu)選地，該正極片102第 一通孔132的邊長(zhǎng)或直徑為該負(fù)極片104第二通孔134的邊長(zhǎng)或直徑的1. 5倍至2倍。本 實(shí)施例中，該正極片102第一通孔132的邊長(zhǎng)或直徑為2毫米，該負(fù)極片104第二通孔134 的邊長(zhǎng)或直徑為1毫米。當(dāng)該鋰離子動(dòng)力電池100包括多個(gè)正極片102及多個(gè)負(fù)極片104 相互交疊時(shí)，該多個(gè)正、負(fù)極片102，104中的第一及第二通孔132，134的軸線均相互基本對(duì) 準(zhǔn)，或至少使所述負(fù)極片104的第二通孔134能夠位于所述正極片102的第一通孔132的 范圍內(nèi)。該正、負(fù)極集流體112，114為金屬箔片，該正極集流體112可以為鋁箔或鈦箔，該 負(fù)極集流體114可以為銅箔或鎳箔。該正、負(fù)極集流體112，114的厚度為1微米 200微米。 該正極材料層122包括均勻混和的正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑。該負(fù)極材料層124包 括均勻混合的負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑。該正極活性物質(zhì)可以為錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳 酸鋰或磷酸鐵鋰等，該負(fù)極活性物質(zhì)可以為天然石墨、有機(jī)裂解碳或中間相碳微球(MCMB) 等，該導(dǎo)電劑可以為乙炔黑或碳纖維等，該粘結(jié)劑可以為聚偏氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯 (PTFE)等?？梢岳斫猓撜龢O活性物質(zhì)、負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑也可采用其他常用 的材料。該正極片102的整體厚度約為50微米 300微米，優(yōu)選為60微米 150微米。該 負(fù)極片104的整體厚度約為30微米 200微米，優(yōu)選為50微米 150微米。所述隔膜106可以為聚丙烯微孔性膜、聚丙烯/聚乙烯復(fù)合隔膜或者陶瓷復(fù)合隔 膜，所述電解液中的電解質(zhì)鹽可以為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰或雙草酸硼酸鋰等，所述電解 液中的有機(jī)溶劑可以為碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯等?？梢岳斫猓龈裟?06 和電解液也可采用其他常用的材料。另外，所述電解液可以用固體電解質(zhì)膜或離子液體取 代，當(dāng)該鋰離子動(dòng)力電池具有固體電解質(zhì)膜時(shí)，該固體電解質(zhì)膜進(jìn)一步取代所述隔膜106，設(shè)置在所述正極材料層122與負(fù)極材料層124之間。所述外部封裝結(jié)構(gòu)108可以為硬質(zhì)電池殼或軟封裝袋。所述正極集流體的極耳 130和負(fù)極集流體的極耳130暴露于所述外部封裝結(jié)構(gòu)108之外，從而實(shí)現(xiàn)與外部電路的電 連接。進(jìn)一步地，該鋰離子動(dòng)力電池100可進(jìn)一步包括多個(gè)相互并聯(lián)或串聯(lián)的電池單 體。具體為，當(dāng)該多個(gè)電池單體串聯(lián)時(shí)，該多個(gè)電池單體之間的正極集流體112的極耳130 與負(fù)極集流體114的極耳130交替地電連接，即每個(gè)電池單體的正極集流體的極耳130與 另外一個(gè)電池單體的負(fù)極集流體的極耳130電連接，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)電池單體相互串聯(lián)。通 過(guò)該多個(gè)電池單體的相互串聯(lián)，使該鋰離子動(dòng)力電池100的額定電壓為一個(gè)電池單體的整 數(shù)倍，而額定容量為一個(gè)電池單體的容量。當(dāng)該多個(gè)電池單體并聯(lián)時(shí)，該多個(gè)電池單體的正 極集流體112的極耳130相互電連接，該各個(gè)電池單體的負(fù)極集流體114的極耳相互電連 接，從而實(shí)現(xiàn)該各個(gè)電池單體相互并聯(lián)。通過(guò)該多個(gè)電池單體的相互并聯(lián)，該鋰離子動(dòng)力電 池100的額定電壓為每個(gè)電池單體的額定電壓，而該鋰離子動(dòng)力電池100的額定容量為每 個(gè)電池單體的額定容量的整數(shù)倍。以鈷酸鋰為正極活性物質(zhì)的電池單體為例，如每個(gè)電池 單體的容量為4Ah，且為滿足實(shí)際應(yīng)用，需要額定容量為20Ah的動(dòng)力電池100，則可將5個(gè) 電池單體并聯(lián)。請(qǐng)參閱圖5，進(jìn)一步地，該電池單體可包括一與所述正極集流體的極耳130和負(fù)極 集流體的極耳130電連接的電池保護(hù)電路板140，所述電池保護(hù)電路板140包括信號(hào)采集 單元142和控制單元144，所述信號(hào)采集單元142包括保護(hù)芯片1420、電壓檢測(cè)單元1422、 電流檢測(cè)單元1424和溫度檢測(cè)單元1426，所述控制單元144包括單片機(jī)1440和開(kāi)關(guān)單元 1442。所述電壓檢測(cè)單元1422通過(guò)所述每個(gè)電池單體的極耳130分別與所述正極片102 和負(fù)極片104電連接。所述保護(hù)芯片1420與所述電壓檢測(cè)單元1422電連接，并可通過(guò)所 述電壓檢測(cè)單元1422檢測(cè)所述鋰離子動(dòng)力電池100的電壓。所述單片機(jī)1440與所述保護(hù) 芯片1420電連接，并可讀取所述保護(hù)芯片1420檢測(cè)到的電壓值，并將該檢測(cè)到的電壓值與 該單片機(jī)中預(yù)設(shè)的電壓值范圍比較，從而控制開(kāi)關(guān)單元1442斷開(kāi)或接通充放電回路。即當(dāng) 該被檢測(cè)到的電壓值在預(yù)設(shè)的電壓值范圍之外時(shí)，控制開(kāi)關(guān)單元1442斷開(kāi)鋰離子動(dòng)力電 池100的充放電回路，當(dāng)該被檢測(cè)到的電壓值在預(yù)設(shè)的電壓值范圍之內(nèi)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)單元 1442接通該鋰離子動(dòng)力電池100充放電回路。所述預(yù)設(shè)的電壓值范圍包括過(guò)充電壓設(shè)定值 范圍和過(guò)放電壓設(shè)定值范圍。所述電流檢測(cè)單元1424通過(guò)所述每個(gè)電池單體的極耳130分別與所述正極片102 和負(fù)極片104電連接，同時(shí)，該電流檢測(cè)單元1424也與所述保護(hù)芯片1420電連接。所述保 護(hù)芯片1420可通過(guò)該電流檢測(cè)單元1424檢測(cè)所述鋰離子動(dòng)力電池100中的電流，所述單 片機(jī)1440可讀取所述保護(hù)芯片1420所檢測(cè)到的電流值，并將該檢測(cè)到的電流值與該單片 機(jī)1440中預(yù)設(shè)的電流值范圍比較，從而控制開(kāi)關(guān)單元1442斷開(kāi)或接通充放電回路。即當(dāng) 該電流值大于或等于電流設(shè)定值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)單元1442斷開(kāi)充放電回路，當(dāng)斷開(kāi)的持續(xù)時(shí) 間大于延時(shí)設(shè)定值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)單元1442接通充電回路。其中，所述設(shè)定電流值范圍包括 過(guò)流設(shè)定電流值范圍和短路電流值范圍。所述溫度檢測(cè)單元1426通過(guò)所述每個(gè)電池單體的極耳130分別與所述正極片102和負(fù)極片104電連接，同時(shí)，該溫度檢測(cè)單元1426也與所述保護(hù)芯片1420電連接。該保護(hù) 芯片1420可通過(guò)該溫度檢測(cè)單元1426檢測(cè)所述鋰離子動(dòng)力電池100的工作溫度，所述單 片機(jī)1440可讀取該溫度值，并根據(jù)檢測(cè)到的溫度值通過(guò)控制開(kāi)關(guān)單元1442斷開(kāi)充放電回 路。通過(guò)所述電池保護(hù)板140的設(shè)置可避免該鋰離子動(dòng)力電池100由于過(guò)充或過(guò)放而 引起的鋰離子動(dòng)力電池100的循環(huán)壽命下降或充放電效率的下降，或者由于過(guò)熱而引起的 電池容量的衰減。同時(shí)，當(dāng)該鋰離子動(dòng)力電池100包括多個(gè)電池單體時(shí)，該電池保護(hù)板140 可有效保護(hù)每個(gè)電池單體，從而避免由于單個(gè)電池單體的損害而降低整個(gè)鋰離子動(dòng)力電池 100的使用壽命。本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池中電池單體的制備方法主要包括以下幾個(gè)步驟步驟一，提供正極集流體112及負(fù)極集流體114 ；
步驟二，分別在該正極集流體112及負(fù)極集流體114表面均勻涂布正極材料層122 及負(fù)極材料層124，形成正極片102及負(fù)極片104 ；步驟三，在正極片102及負(fù)極片104上形成位置對(duì)應(yīng)的第一及第二通孔132，134 ； 以及步驟四，將正極片102及負(fù)極片104封裝至一外部封裝結(jié)構(gòu)108中。在上述步驟二中，可通過(guò)涂膜機(jī)對(duì)所述正、負(fù)極集流體112，114進(jìn)行涂膜。具體 地，先將正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)分別與導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑溶液混合，形成正極漿料及 負(fù)極漿料，再通過(guò)涂膜機(jī)將正、負(fù)極漿料分別涂布于正、負(fù)極集流體112，114表面并干燥， 形成正、負(fù)極材料層122，124。進(jìn)一步地，可通過(guò)壓膜機(jī)對(duì)涂布的正、負(fù)極材料層122，124進(jìn) 行壓實(shí)。在上述步驟三中，所述形成第一及第二通孔132，134的方法可以采用沖壓法或激 光刻蝕法等方法。通過(guò)激光刻蝕法可形成尺寸較小的第一及第二通孔132，134。所述第一及 第二通孔132，134是在形成正、負(fù)極材料層122，124之后形成的，從而避免先單獨(dú)對(duì)正、負(fù) 極集流體112，114開(kāi)孔后再進(jìn)行涂布時(shí)產(chǎn)生的漿料滲漏或粘連使第一及第二通孔132，134 堵塞的情況。所述第一及第二通孔132，134是形成在正、負(fù)極片102，104對(duì)應(yīng)的位置，具體 地，可通過(guò)定位裝置將大小相等的正、負(fù)極片102，104固定，并在相同的位置進(jìn)行打孔。當(dāng)所述鋰離子動(dòng)力電池采用電解液或離子液體時(shí)，上述步驟四可進(jìn)一步包括(1)提供隔膜106，將正極片102與負(fù)極片104分別設(shè)置于所述隔膜106兩側(cè)并壓 合；以及(2)通過(guò)所述第一及第二通孔132，134向正極片102及負(fù)極片104間注入電解質(zhì)， 并將所述正極片102、負(fù)極片104、隔膜106及電解質(zhì)封裝于所述外部封裝結(jié)構(gòu)108中。在上述步驟(1)中，可先將所述隔膜106鋪設(shè)于正極片102表面，再將所述負(fù)極 片104覆蓋于隔膜106之上，在裝配的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)定位裝置使正極片102上的第一通孔 132與負(fù)極片104上的第二通孔134盡量對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)所述鋰離子動(dòng)力電池包括多個(gè)正極片102 及多個(gè)負(fù)極片104時(shí)，可反復(fù)多次的依次層疊所述正極片102、隔膜106及負(fù)極片104，形成 多層結(jié)構(gòu)。層疊后的正、負(fù)極片102，104及隔膜106可通過(guò)壓膜機(jī)相互壓緊。在上述步驟⑵中，所述電解液通過(guò)所述通孔注入正、負(fù)極片102，104之間。由于 所述正、負(fù)極片102，104具有第一及第二通孔132，134，通過(guò)所述第一及第二通孔132，134，電解液可快速地流入正、負(fù)極片102，104之間，迅速浸潤(rùn)整個(gè)正極片102、負(fù)極片104及隔膜 106，提高了鋰離子動(dòng)力電池的生產(chǎn)效率。所述正、負(fù)極片102，104的面積越大，尤其是在動(dòng) 力大電池中，從通孔處注入電解液的效果越明顯。優(yōu)選地，該正、負(fù)極片102，104的面積可 大于400平方厘米。當(dāng)該正、負(fù)極片102，104為矩形時(shí)，該正、負(fù)極片102，104的邊長(zhǎng)可大 于等于10厘米，優(yōu)選為20厘米 100厘米。 當(dāng)所述鋰離子動(dòng)力電池100采用固體電解質(zhì)時(shí)，可直接將固體電解質(zhì)膜代替所述 隔膜106設(shè)置在正、負(fù)極片102，104之間。此外，該制備方法進(jìn)一步包括一使一電池保護(hù)電路板140與所述正、負(fù)極片102， 104電連接的步驟。所述鋰離子動(dòng)力電池在使用時(shí)，由于所述正、負(fù)極片102，104具有第一及第二通 孔132，134，使在正、負(fù)極片102，104間電解液或其他物質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體能夠容易的排出。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鋰離子動(dòng)力電池，該鋰離子動(dòng)力電池的功率密度大于等于500瓦/千克，其包括至少一電池單體，該電池單體包括層疊并間隔設(shè)置的正極片及負(fù)極片，其特征在于，該正極片具有多個(gè)第一通孔，該負(fù)極片具有多個(gè)第二通孔，該每個(gè)第二通孔都對(duì)應(yīng)一個(gè)第一通孔設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池中每個(gè)正 極片和負(fù)極片的面積大于等于100平方厘米。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，所述正、負(fù)極片平行設(shè)置，且在 垂直于所述正、負(fù)極片的方向上，所述相互對(duì)應(yīng)的第二通孔位于所述第一通孔的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，所述相互對(duì)應(yīng)的第一通孔與第 二通孔的軸線基本對(duì)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該相鄰的兩個(gè)第一通孔及相鄰 的兩個(gè)第二通孔的軸線之間的間距為1厘米至50厘米。
6.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，每個(gè)所述第一通孔及第二通孔 的面積分別為0. 001平方毫米至13平方毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該正極片及負(fù)極片的開(kāi)孔率均 小于10%。
8.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該電池單體進(jìn)一步包括將該正 極片與該負(fù)極片間隔的隔膜、電解質(zhì)及外部封裝結(jié)構(gòu)，所述外部封裝結(jié)構(gòu)將所述正極片、負(fù) 極片、電解質(zhì)及隔膜封裝于其中。
9.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該鋰離子動(dòng)力電池包括多個(gè)電 池單體，該多個(gè)電池單體的正極片與負(fù)極片交替地電連接，從而實(shí)現(xiàn)該多個(gè)電池單體之間 相互串聯(lián)。
10.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該鋰離子動(dòng)力電池包括多個(gè)電 池單體，該多個(gè)電池單體的正極片相互電連接，該多個(gè)電池單體的負(fù)極片相互電連接，從而 實(shí)現(xiàn)該多個(gè)電池單體相互并聯(lián)。
11.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該電池單體包括一與所述正極 片和負(fù)極片電連接的電池保護(hù)電路板，該電池保護(hù)電路板包括信號(hào)采集單元及控制單元。
12.—種鋰離子動(dòng)力電池，該鋰離子動(dòng)力電池的功率密度大于等于500瓦/千克，其包 括至少一電池單體，該電池單體包括多個(gè)正極片及多個(gè)負(fù)極片，該多個(gè)正極片與多個(gè)負(fù)極 片交替層疊并間隔設(shè)置，其特征在于，該每個(gè)正極片具有多個(gè)第一通孔，該每個(gè)負(fù)極片具有 多個(gè)第二通孔，該每個(gè)第二通孔都與一個(gè)第一通孔對(duì)應(yīng)。
13.如權(quán)利要求12所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于，該每個(gè)負(fù)極片的多個(gè)第二通 孔與其相鄰的正極片的多個(gè)第一通孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池，該鋰離子動(dòng)力電池的功率密度大于等于500瓦/千克，其包括至少一電池單體，該電池單體包括層疊并間隔設(shè)置的正極片及負(fù)極片，其中，該正極片具有多個(gè)第一通孔，該負(fù)極片具有多個(gè)第二通孔，該每個(gè)第二通孔都對(duì)應(yīng)一個(gè)第一通孔設(shè)置。
文檔編號(hào)H01M4/13GK101847748SQ20101017099
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者何向明, 李建軍, 蒲薇華, 高劍 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司