專利名稱：一種新型大容量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，特別是涉及一種新型大容量鋰離子 電池。
背景技術(shù)：
目前，鑒于鋰離子電池與鉛酸、鎘鎳等其他類型的電池相比較具有比容量大、工作 電壓高、充電速度快、工作溫度范圍寬、循環(huán)壽命長(zhǎng)、體積小和重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng) 用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、電動(dòng)工具等領(lǐng)域，并且其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。隨著鋰離子電池使用范圍的擴(kuò)大，我們習(xí)慣上把應(yīng)用于動(dòng)力電源系統(tǒng)的化學(xué)電源 稱為動(dòng)力電池，如應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域，動(dòng)力電池使用條件復(fù)雜，同時(shí)也要求電 池具有更高的容量性能和功率性能，以及優(yōu)良的安全性能。目前傳統(tǒng)意義上的動(dòng)力電池較 多的采用鉛酸電池和鎘鎳電池，這兩種電池可以提供較大的輸出電流以適用電動(dòng)工具和電 動(dòng)車(chē)經(jīng)常需要大功率輸出時(shí)的使用要求，但是，對(duì)于鋰離子電池，如果想采用鋰離子電池作 為動(dòng)力電池，必須在目前的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高單體電池的容量和功率性能以滿足動(dòng)力電池 應(yīng)用領(lǐng)域的特殊使用要求。鑒于在交通運(yùn)輸領(lǐng)域和二次儲(chǔ)能領(lǐng)域中，往往對(duì)電源系統(tǒng)的能量輸出有著較大的 要求，目前的鋰離子電池單體能量較低，為了滿足這些領(lǐng)域的特殊要求，需要過(guò)多的單體進(jìn) 行并聯(lián)使用，對(duì)電源管理系統(tǒng)提出了很高的技術(shù)要求，且單體電池的一致性對(duì)電源系統(tǒng)有 著關(guān)鍵的影響。因此，在動(dòng)力電池領(lǐng)域，目前迫切需要開(kāi)發(fā)出一種新型鋰離子電池，具有的能量輸 出相比目前的傳統(tǒng)電池更高，可以實(shí)現(xiàn)電池的大電流輸出。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱 式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計(jì)成倍數(shù) 的增長(zhǎng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進(jìn)而拓展了電 池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。為此，本實(shí)用新型提供了一種新型大容量鋰離子電池，包括有電池殼1，所述電池 殼1內(nèi)設(shè)置有電芯極組300 ；所述電芯極組300的頂部左端設(shè)置有正極耳100，所述電芯極組300的頂部右端設(shè) 置有負(fù)極耳200 ；所述正極耳100與兩個(gè)正極柱31相連接，所述負(fù)極耳200與兩個(gè)負(fù)極柱32相連接。其中，所述電芯極組300頂部設(shè)置有電池蓋2，所述電池蓋2左右兩端分別設(shè)置有 兩個(gè)內(nèi)絕緣墊圈6，每個(gè)所述正極柱31和負(fù)極柱32依次貫穿一個(gè)上墊片7、一個(gè)所述內(nèi)絕 緣墊圈6后外露突出于所述電池蓋2的頂面。[0011]其中，所述正極柱31和負(fù)極柱32頂部具有凸臺(tái)40，每個(gè)所述正極柱31和負(fù)極柱 32的凸臺(tái)40上設(shè)置有上墊片7，每個(gè)所述正極柱31和負(fù)極柱32的凸臺(tái)40依次貫穿上墊 片7、內(nèi)絕緣墊圈6后外露于所述電池蓋2的頂面；所述電池蓋2的左右兩端分別間隔設(shè)置有兩個(gè)通孔70，每個(gè)所述電池蓋2上的通 孔70底部卡接有所述內(nèi)絕緣墊圈6。其中，每個(gè)所述凸臺(tái)40外露突出于所述電池蓋2頂面的部分從下往上依次套有一 個(gè)環(huán)形的外絕緣墊圈5、一個(gè)環(huán)形的外墊圈8，并且每個(gè)所述凸臺(tái)40的頂部與一個(gè)極柱鎖緊 螺母4相螺紋連接。其中，所述內(nèi)絕緣墊圈6和電池蓋2之間涂抹有密封膠，每個(gè)所述內(nèi)絕緣墊圈6與 所述正極柱31和負(fù)極柱32上的凸臺(tái)40之間為過(guò)盈配合。其中，所述電芯極組300為采用疊片式結(jié)構(gòu)的極組，所述電芯極組300由正極片 10、隔膜30和負(fù)極片20依次由前往后疊加而成，所述正極耳100位于所述正極片10頂部， 所述負(fù)極耳200位于所述負(fù)極片20頂部。其中，所述正極柱31和負(fù)極柱32底部設(shè)置有兩個(gè)鉚釘孔30，所述正極耳100與兩 個(gè)正極柱31底部的鉚釘孔30相鉚接，所述負(fù)極耳200與兩個(gè)負(fù)極柱32底部的鉚釘孔30
相鉚接。其中，所述電池蓋2的中間位置具有注液孔400，所述注液孔400上焊接有安全閥 9。其中，所述正極柱31為采用鋁制成的極柱，所述負(fù)極柱32為采用銅制成的極柱， 所述負(fù)極柱32的表面鍍鎳。由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供了 一種新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流 輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計(jì)成倍數(shù)的增長(zhǎng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于 提高鋰離子電池的整體性能，進(jìn)而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的 生產(chǎn)實(shí)踐意義。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池的外部結(jié)構(gòu)效果示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池的裝配結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中電池蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中電池殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極柱(包括正極柱和負(fù)極 柱兩種，正極柱和負(fù)極柱結(jié)構(gòu)相同)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極柱鎖緊螺母的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖7為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中外絕緣墊圈的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖8為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中內(nèi)絕緣墊圈的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0028]圖9為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中上墊片的俯視圖；圖10為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中上墊片的立體結(jié)構(gòu)示意 圖；圖11為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中外墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中安全閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池中極組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為電池殼，2為電池蓋，3為極柱，30為鉚釘孔，31為正極柱，32為負(fù)極柱， 4為極柱鎖緊螺母，5為外絕緣墊圈，6為內(nèi)絕緣墊圈，7為上墊片，8為外墊圈，9為安全閥， 10為正極片，20為負(fù)極片，30為隔膜，40為凸臺(tái)，70為通孔，100為正極耳，200為負(fù)極耳， 300為電芯極組，400為注液孔。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式 對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1至圖13，本實(shí)用新型提供了一種新型大容量鋰離子電池，該電池包括有 長(zhǎng)方體形狀的電池殼1，所述電池殼1內(nèi)嵌入有電芯極組300 ；參見(jiàn)圖13，所述電芯極組300采用疊片式結(jié)構(gòu)，疊片順序依次為正極片10、隔膜 30、負(fù)極片20，即所述電芯極組300由正極片10、隔膜30和負(fù)極片20依次由前往后疊加而 成；疊加完成后，正極片10和負(fù)極片30頂部預(yù)留的異型金屬箔極耳結(jié)構(gòu)對(duì)齊擺放在 電芯極組300的左右兩端，具體為所述正極片10頂部具有的正極耳100位于所述電芯極 組300的頂部左端，所述負(fù)極片20頂部具有的負(fù)極耳200位于所述電芯極組300的頂部右端。參見(jiàn)圖1、圖2，所述正極耳100與兩個(gè)正極柱31相連接，所述負(fù)極耳200與兩個(gè) 負(fù)極柱32相連接；具體實(shí)現(xiàn)上，參見(jiàn)圖5，所述極柱3的頂部具有凸臺(tái)40，所述極柱3 (包括正極柱 31和負(fù)極柱32兩種，正極柱31和負(fù)極柱32兩者結(jié)構(gòu)相同，都為如圖5所示結(jié)構(gòu))底部設(shè) 置有兩個(gè)鉚釘孔30，所述正極耳100與兩個(gè)正極柱31底部的鉚釘孔30相鉚接，所述負(fù)極 耳200與兩個(gè)負(fù)極柱32底部的鉚釘孔30相鉚接。參見(jiàn)圖2、圖3，所述電芯極組300頂部設(shè)置有電池蓋2，所述電池蓋2的左右兩端 分別間隔設(shè)置有兩個(gè)通孔70，所述通孔70的形狀、大小與所述正極柱31和負(fù)極柱32上凸 臺(tái)40的形狀、大小相對(duì)應(yīng)匹配，每個(gè)所述電池蓋2上的通孔70底部卡接有一個(gè)環(huán)形的內(nèi)絕 緣墊圈6，即所述電池蓋2左右兩端底部分別間隔設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)絕緣墊圈6。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，所述內(nèi)絕緣墊圈6和電池蓋2之間涂抹有密封 膠，從而可以增強(qiáng)本實(shí)用新型提供的鋰離子電池的密封性。參見(jiàn)圖2、圖8、圖9、圖10，每個(gè)所述正極柱31和負(fù)極柱32的凸臺(tái)40上設(shè)置有上 墊片7，每個(gè)所述正極柱31和負(fù)極柱32的凸臺(tái)40依次貫穿上墊片7、一個(gè)電池蓋2的通孔 70上環(huán)形的內(nèi)絕緣墊圈6后外露于所述電池蓋2的頂面；每個(gè)所述凸臺(tái)40外露突出于所 述電池蓋2頂面的部分從下往上依次套有一個(gè)環(huán)形的外絕緣墊圈5、一個(gè)環(huán)形的外墊圈8，并且每個(gè)所述凸臺(tái)40的頂部與一個(gè)極柱鎖緊螺母4相螺紋連接，從而使得正極柱31和負(fù) 極柱32被鎖緊。參見(jiàn)圖9、圖10，所述上墊片7左右兩端分別具有一個(gè)通孔70，所述通孔70的形 狀、大小與所述正極柱31和負(fù)極柱32上凸臺(tái)40的形狀、大小相對(duì)應(yīng)匹配，從而所述正極柱 31和負(fù)極柱32的凸臺(tái)40可以貫穿所述通孔70，一個(gè)上墊片7可以被兩個(gè)正極柱31的凸 臺(tái)40或者兩個(gè)負(fù)極柱32凸臺(tái)40所貫穿，而實(shí)現(xiàn)最終外露于電池蓋2頂面。需要說(shuō)明的是，每個(gè)所述內(nèi)絕緣墊圈6與所述正極柱31和負(fù)極柱32上的凸臺(tái)40 之間為過(guò)盈配合，從而可以將所述正極柱31和負(fù)極柱32位于所述電池蓋2下方的部分進(jìn) 行牢固密封，增強(qiáng)電池的密封性。還需要說(shuō)明的是，所述正極柱31為采用鋁制成的極柱，所述負(fù)極柱32為采用銅制 成的極柱，所述負(fù)極柱32的表面鍍鎳。此外，參見(jiàn)圖2、圖3，在本實(shí)用新型中，為了提高電池的安全性能，所述電池蓋2的 中間位置具有注液孔400，所述注液孔400上焊接有安全閥9。在本實(shí)用新型中，所述電池 蓋1上的注液孔10上焊接有安全閥，所述安全閥為金屬膜材質(zhì)的安全閥(具體為泄壓破壞 式放氣閥)，因此，安全性能相比圓柱型電池有了很大的改善。對(duì)于本實(shí)用新型，整個(gè)電池的 裝配結(jié)構(gòu)如圖1所示，最終成型的新型大容量鋰離子電池的外部結(jié)構(gòu)效果如圖2所示。對(duì)于本實(shí)用新型，目的是克服傳統(tǒng)動(dòng)力電池中所存在的缺點(diǎn)，徹底的對(duì)現(xiàn)有的動(dòng) 力電池結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行改變，內(nèi)部電芯采用疊片式結(jié)構(gòu)，外部連接采用多極柱式集流結(jié)構(gòu)(例 如具有兩個(gè)正極柱和兩個(gè)負(fù)極柱)，增加了極柱的數(shù)量，由于極柱的尺寸沒(méi)有明顯的增大， 對(duì)電池的密封性能不會(huì)有明顯的影響，而多極柱式的外部集流體引出結(jié)構(gòu)，增加了電池外 部的集流效果，提高了電池的大電流放電性能，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，并且可以使 電池的容量設(shè)計(jì)得到成倍數(shù)的增長(zhǎng)，電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，因此本實(shí)用新型提供了 一種先進(jìn)的動(dòng)力電源系統(tǒng)用鋰離子電池解決方案。具體實(shí)現(xiàn)上，本實(shí)用新型由于內(nèi)部采用疊片式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電池內(nèi)阻理論上的最 優(yōu)化設(shè)計(jì)，外部采用雙倍的集流體設(shè)計(jì)，使電池的集流性能得到了極大的改進(jìn)提高，且電芯 與集流體的連接面積增加使電池內(nèi)部空間明顯增加，使電池的容量設(shè)計(jì)明顯提升。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的一種新型大容量鋰離子電池，其 采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量 設(shè)計(jì)成倍數(shù)的增長(zhǎng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進(jìn) 而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種新型大容量鋰離子電池，其特征在于，包括有電池殼(1)，所述電池殼(1)內(nèi)設(shè) 置有電芯極組(300)；所述電芯極組(300)的頂部左端設(shè)置有正極耳(100)，所述電芯極組(300)的頂部右端 設(shè)置有負(fù)極耳(200)；所述正極耳(100 )與兩個(gè)正極柱(31)相連接，所述負(fù)極耳(200 )與兩個(gè)負(fù)極柱(32 )相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電芯極組(300)頂部設(shè)置有電池 蓋(2 )，所述電池蓋(2 )左右兩端分別設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)絕緣墊圈(6 )，每個(gè)所述正極柱(31)和 負(fù)極柱(32)依次貫穿一個(gè)上墊片(7)、一個(gè)所述內(nèi)絕緣墊圈(6)后外露突出于所述電池蓋 (2)的頂面。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)和負(fù)極柱(32)頂部 具有凸臺(tái)(40)，每個(gè)所述正極柱(31)和負(fù)極柱(32)的凸臺(tái)(40)上設(shè)置有上墊片(7)，每個(gè) 所述正極柱(31)和負(fù)極柱(32)的凸臺(tái)(40)依次貫穿上墊片(7)、內(nèi)絕緣墊圈(6)后外露于 所述電池蓋(2)的頂面；所述電池蓋(2)的左右兩端分別間隔設(shè)置有兩個(gè)通孔(70)，每個(gè)所述電池蓋(2)上的 通孔(70 )底部卡接有所述內(nèi)絕緣墊圈(6 )。
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，每個(gè)所述凸臺(tái)(40)外露突出于所述 電池蓋(2)頂面的部分從下往上依次套有一個(gè)環(huán)形的外絕緣墊圈(5)、一個(gè)環(huán)形的外墊圈 (8)，并且每個(gè)所述凸臺(tái)(40)的頂部與一個(gè)極柱鎖緊螺母(4)相螺紋連接。
5.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，所述內(nèi)絕緣墊圈(6)和電池蓋(2)之 間涂抹有密封膠，每個(gè)所述內(nèi)絕緣墊圈(6)與所述正極柱(31)和負(fù)極柱(32)上的凸臺(tái)(40) 之間為過(guò)盈配合。
6.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電芯極組(300)為采用疊片式結(jié) 構(gòu)的極組，所述電芯極組(300)由正極片(10)、隔膜(30)和負(fù)極片(20)依次由前往后疊加 而成，所述正極耳(100)位于所述正極片(10)頂部，所述負(fù)極耳(200)位于所述負(fù)極片(20) 頂部。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)和負(fù)極柱(32)底部 設(shè)置有兩個(gè)鉚釘孔(30)，所述正極耳(100)與兩個(gè)正極柱(31)底部的鉚釘孔(30)相鉚接， 所述負(fù)極耳(200 )與兩個(gè)負(fù)極柱(32 )底部的鉚釘孔(30 )相鉚接。
8.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電池蓋(2)的中間位置具有注液 孔(400 )，所述注液孔(400 )上焊接有安全閥(9 )。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極柱(31)為采 用鋁制成的極柱，所述負(fù)極柱(32)為采用銅制成的極柱，所述負(fù)極柱(32)的表面鍍鎳。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型大容量鋰離子電池，包括有電池殼(1)，所述電池殼(1)內(nèi)設(shè)置有電芯極組(300)；所述電芯極組(300)的頂部左端設(shè)置有正極耳(100)，所述電芯極組(300)的頂部右端設(shè)置有負(fù)極耳(200)；所述正極耳(100)與兩個(gè)正極柱(31)相連接，所述負(fù)極耳(200)與兩個(gè)負(fù)極柱(32)相連接。本實(shí)用新型公開(kāi)的新型大容量鋰離子電池，其采用多極柱式外部集流體引出結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電池的大電流輸出特性，可以使得電池的容量設(shè)計(jì)成倍數(shù)的增長(zhǎng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集流性能優(yōu)良，有利于提高鋰離子電池的整體性能，進(jìn)而拓展了電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
文檔編號(hào)H01M2/30GK201877491SQ20102061854
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者劉鳳龍, 李敬 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司