專利名稱：一種鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及采用防火絕緣材料層直接包裹電芯、結(jié)構(gòu)簡單、裝配快速、容量最大化且安全性能高的鋰離子電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
作為清潔能源的一種，鋰離子電池由于其具有電壓高，充放電壽命長，對環(huán)境污染小和自放電率低等諸多優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品上，如智能手機，筆記本電腦，數(shù)碼相機和便捷式小型電器等。隨著人們對電子產(chǎn)品的小型化要求的不斷提高，鋰離子電池也相應(yīng)的要求做到薄 型化、輕型化，同時做到高能量密度化、高容量化和高安全化。目前,鋰離子電池的包裝結(jié)構(gòu)一般包括前蓋、后蓋、外殼和保護板等,前蓋和后蓋與電芯之間一般通過粘接連接，或者焊接連接。外殼一般為金屬或塑膠材質(zhì)，外殼與前蓋和后蓋一般通過粘接或焊接連接，或者采用注塑一體成型的方法。電芯和外殼之間，以及前蓋和電芯之間、后蓋與電芯之間的空隙填充密封膠，以使電芯不至于晃動。前蓋和后蓋需要注塑形成一定厚度的邊框，以保證強度，造成浪費空間大，能量密度不能提高，不能滿足薄型化鋰離子電池的需求；而且裝配工藝復(fù)雜，不利于提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。而且這些外殼均不是防火材料，當(dāng)電池發(fā)生內(nèi)短路等意外時，容易造成起火或爆炸等危險，安全性能不高。有鑒于此，確有必要提供采用防火絕緣材料層直接包裹電芯、結(jié)構(gòu)簡單、裝配快速、容量最大化且安全性能高的鋰離子電池及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種采用防火絕緣材料層直接包裹電芯、結(jié)構(gòu)簡單、裝配快速、容量最大化且安全性能高的鋰離子電池。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下技術(shù)方案一種鋰離子電池，包括電芯和位于電芯前端的保護板，所述電芯前端設(shè)有正極極耳和負極極耳，所述電芯和保護板組成的整體外包裹有防火絕緣材料層。使用防火絕緣材料層可以提聞防火性能，防火等級可以達到VTM-O (UL94塑料防火等級評定系統(tǒng)中的最聞等級)，進而提高安全性能。而且結(jié)構(gòu)簡單，可以滿足目前市場的需求。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述防火絕緣材料為酚醛樹脂、芳綸纖維、聚碳酸酯塑料或聚氨酯。這些材料不僅具有良好的防火性能，而且質(zhì)量輕，同時還具有一定的硬度，可以起到保護電芯的作用。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述防火絕緣材料層的厚度為0. 01-0. 09_。這是因為，同等電池尺寸，超簿的包裹材料使電芯可以利用更多空間，增大電芯的容量。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述電芯和保護板之間設(shè)有第一絕緣紙。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述第一絕緣紙和保護板之間設(shè)有絕緣墊片。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述電芯的正極極耳和負極極耳分別與保護板通過點焊連接。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，點焊后的正極極耳和負極極耳上分別纏繞有高溫膠紙。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述保護板包裹有第二絕緣紙。保護板在內(nèi)部采用絕緣材料全部包裹，而且側(cè)面有絕緣墊片起到絕緣和緩沖受力作用，使安全系數(shù)更聞。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進，所述防火絕緣材料層外貼有防火標(biāo)簽。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點第一，防火絕緣材料層可直接粘合在電芯表面，無需其他零件固定防火絕緣材料，節(jié)約成本與人工，可實現(xiàn)機械全自動批量制造；第二，防火絕緣材料層的厚度只有0. 01-0. 09mm，使電芯可以利用更多空間，使得電池容量最大化，續(xù)航時間更長；第三，防火絕緣材料使用UL認(rèn)證的防火材料，防火等級可以達到VTM-O (UL94塑料防火等級評定系統(tǒng)中的最聞等級)，進而提聞安全性能；第四，保護板在內(nèi)部采用絕緣紙全部包裹，而且側(cè)面有絕緣墊片起到絕緣和緩沖受力作用，使安全系數(shù)更高。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟第一步，將第一絕緣紙貼在電芯前端，然后將絕緣墊片貼在第一絕緣紙上面；第二步，將電芯點焊在保護板上，電芯的正極極耳和負極極耳上分另貼上高溫膠紙，再用第二絕緣紙包裹保護板；第三步，用防火絕緣材料包裹電芯，形成防火絕緣材料層，電芯和防火絕緣材料層之間采用粘接連接，并在防火絕緣材料層上粘貼防火標(biāo)簽，完成電池的組裝。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā) 明鋰離子電池的制備方法操作簡單，防火絕緣材料層可直接粘合在電芯表面，無需其他零件固定防火絕緣材料，節(jié)約成本與人工；而且制得的鋰離子電池具有安全性能高、厚度薄、質(zhì)量輕且能量密度高的特點，適用于小型化、輕型化的電子設(shè)備中。


圖I為本發(fā)明的爆炸圖；圖2為本發(fā)明的正面立體圖；圖3為本發(fā)明的背面立體圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和說明書附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1、2和3所示，本發(fā)明的鋰離子電池，包括電芯2和位于電芯2前端的保護板7，所述電芯2前端設(shè)有正極極耳21和負極極耳22，所述電芯2和保護板7組成的整體外包裹有防火絕緣材料層I。其中，防火絕緣材料可以酚醛樹脂、芳綸纖維、聚碳酸酯塑料或聚氨酯，這些材料不僅具有良好的防火功能，而且質(zhì)量輕，同時具有一定的硬度，能夠保護電芯2。防火絕緣材料層I的厚度優(yōu)選為0. 01-0. 09mm，使電芯2可以利用更多空間，使得電池容量最大化，續(xù)航時間更長。防火絕緣材料層I外貼有防火標(biāo)簽3所述電芯2和保護板7之間設(shè)有第一絕緣紙4，第一絕緣紙4和保護板7之間設(shè)有絕緣墊片5，所述電芯2的正極極耳21和負極極耳22分別與保護板7通過點焊連接，且點焊后的正極極耳21和負極極耳22上分別纏繞有高溫膠紙6。而且保護板7包裹有第二絕緣紙8。組裝時，包括如下步驟第一步，將第一絕緣紙4貼在電芯2前端，然后將絕緣墊片5貼在第一絕緣紙4上面；第二步，將電芯2點焊在保護板7上，電芯2的正極極耳21和負極極耳22上分別貼上高溫膠紙6，再用第二絕緣紙8包裹保護板7 ；第三步，用防火絕緣材料包裹電芯，形成防火絕緣材料層1，電芯2和防火絕緣材料層I之間采用粘接連接，并在防火絕緣材料層I上粘貼防火標(biāo)簽3，完成電池的組裝。綜上所述，本發(fā)明鋰離子電池的制備方法操作簡單，防火絕緣材料層可直接粘合在電芯表面，無需其他零件固定防火絕緣材料，節(jié)約成本與人工；而且制得的鋰離子電池具有安全性能高、厚度薄、質(zhì)量輕且能量密度高的特點，適用于小型化、輕型化的電子設(shè)備中。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池，包括電芯和位于電芯前端的保護板，所述電芯前端設(shè)有正極極耳和負極極耳，其特征在于所述電芯和保護板組成的整體外包裹有防火絕緣材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述防火絕緣材料為酚醛樹脂、芳綸纖維、聚碳酸酯塑料或聚氨酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述防火絕緣材料層的厚度為O.01—0. 09mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于所述電芯和保護板之間設(shè)有第一絕緣紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于所述第一絕緣紙和保護板之間設(shè)有絕緣墊片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池，其特征在于所述電芯的正極極耳和負極極耳分別與保護板通過點焊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于點焊后的正極極耳和負極極耳上分別纏繞有高溫膠紙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所述保護板包裹有第二絕緣紙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于所述防火絕緣材料層外貼有防火標(biāo)簽。
10.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步，將第一絕緣紙貼在電芯前端，然后將絕緣墊片貼在第一絕緣紙上面； 第二步，將電芯點焊在保護板上，電芯的正極極耳和負極極耳上分別貼上高溫膠紙，再用第二絕緣紙包裹保護板； 第三步，用防火絕緣材料包裹電芯，形成防火絕緣材料層，電芯和防火絕緣材料層之間采用粘接連接，并在防火絕緣材料層上粘貼防火標(biāo)簽，完成電池的組裝。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池，包括電芯和位于電芯前端的保護板，所述電芯前端設(shè)有正極極耳和負極極耳，所述電芯和保護板組成的整體外包裹有防火絕緣材料層。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明鋰離子電池的防火絕緣材料層可直接粘合在電芯表面，無需其他零件固定防火絕緣材料，節(jié)約成本與人工；防火絕緣材料層的厚度只有0.01-0.09mm，使電芯可以利用更多空間，使得電池容量最大化，續(xù)航時間更長；防火絕緣材料使用UL認(rèn)證的防火材料，使電池安全性能更高；保護板在內(nèi)部采用絕緣紙全部包裹，而且側(cè)面有絕緣墊片起到絕緣和緩沖受力作用，使安全系數(shù)更高。此外，本發(fā)明還公開了一種制備所述鋰離子電池的方法。
文檔編號H01M10/0525GK102637833SQ201110438878
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者謝一鳴 申請人:東莞新能德科技有限公司