專利名稱：一種雙向集流鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋰離子電池，尤其涉及一種雙向集流鋰離子電池，屬于動力電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是一種能量密度大，平均輸出電壓高，輸出功率大，自放電小，無記憶效應(yīng)，工作溫度范圍寬(為-20°C 60°C )，循環(huán)性能優(yōu)越，可快速充放電，且充電效率高達(dá) 100%，使用壽命長，不含有毒有害物質(zhì)的綠色電池。它是以碳素材料作負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，并依靠鋰離子在正、負(fù)極之間的往返嵌入、脫嵌以及插入或脫插，完成電池充電和放電工作的。即當(dāng)對電池進(jìn)行充電時，鋰離子從電池的正極脫嵌，經(jīng)電解液插入負(fù)極。由于電池的負(fù)極是呈層狀結(jié)構(gòu)的碳材料，其上有很多微孔，因而可使來自正極的鋰離子插入到碳層的微孔中，插入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電(即人們使用電池的過程)時，插在負(fù)極碳層微孔中的鋰離子脫插，經(jīng)電解液又返回嵌入正極，返回嵌入正極的鋰離子越多，放電容量越高。現(xiàn)有的鋰離子電池包括圓柱形的鋼、鋁、鍍鎳鐵等外殼，以及外殼上的蓋帽(也是電池的正負(fù)極引出端)，盛于外殼中的有機(jī)電解液，置于電解液中的正極、負(fù)極及它們之間的隔膜，其中，正極是用活性物質(zhì)如錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或磷酸鐵鋰制成片狀，其上的導(dǎo)電集流體使用厚度10-20微米的電解鋁箔；負(fù)極是用活性物質(zhì)如石墨、近似石墨結(jié)構(gòu)的碳制成片狀，其上的導(dǎo)電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔；隔膜是一復(fù)合膜，其作用是在隔離電池正負(fù)極的同時，允許鋰離子通過，而絕緣電子；有機(jī)電解液包括其中溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑以及聚合物膠狀電解質(zhì)。但現(xiàn)有的鋰離子電池因集流僅為單向，使充、放電不均衡，容易造成鋰在負(fù)極上沉積不均勻，從而影響電池產(chǎn)品質(zhì)量和安全性，降低電池使用壽命，尤其對使用在汽車、儲能電池、電動工具及其它工業(yè)產(chǎn)品中的高容量大功率電池而言，其危害更大，因此，解決鋰離子電池的集流問題，使充放電時鋰離子脫嵌均勻化尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種雙向集流鋰離子電池，以從根本上解決因集流體不合理，充、放電不均衡，而影響電池產(chǎn)品質(zhì)量，降低電池使用壽命的問題。本實用新型提供這樣一種雙向集流鋰離子電池，包括帶空腔的外殼及其上帶引出端的殼蓋，設(shè)于外殼空腔內(nèi)的電解質(zhì)以及相互疊加的正極、負(fù)極及正、負(fù)極之間的隔膜，其特征在于在正極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流鋁箔，在負(fù)極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流銅箔，且疊加后的正極上的導(dǎo)電集流鋁箔與負(fù)極上的導(dǎo)電集流銅箔相互錯位，以實現(xiàn)雙向集流，均衡充、放電，延長電池使用壽命。所述導(dǎo)電集流鋁箔在正極的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，或者為間隔設(shè)置，且在導(dǎo)電集流鋁箔上設(shè)通孔，導(dǎo)電集流棒穿過該通孔延伸至殼蓋外成為正極引出端。[0008]所述導(dǎo)電集流銅箔在負(fù)極的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，或者為間隔設(shè)置，且在導(dǎo)電集流銅箔上設(shè)通孔，導(dǎo)電集流棒穿過該通孔延伸至殼蓋外成為負(fù)極引出端。所述相互疊加的正極、負(fù)極以及正、負(fù)極之間的隔膜構(gòu)成矩形柱體。本實用新型具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，即通過設(shè)置在正、負(fù)電極的相對兩側(cè)的導(dǎo)電集流體，使正極、負(fù)極均實現(xiàn)了雙向集流，改善集流效果，使鋰離子的脫嵌更為均勻，提高電池質(zhì)量和安全性，延長了電池壽命。

圖1為本實用新型之結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為本實用新型另一結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述，但本實用新型之內(nèi)容并不局限于此。本實用新型提供的是這樣一種雙向集流鋰離子電池，包括帶空腔1的外殼2及其上帶引出端9的殼蓋8，設(shè)于外殼2空腔1內(nèi)的電解質(zhì)以及相互疊加的正極3、負(fù)極4及正、 負(fù)極之間的隔膜5，在正極3的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流鋁箔6，在負(fù)極4的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流銅箔14，且疊加后的正極3上的導(dǎo)電集流鋁箔6與負(fù)極4上的導(dǎo)電集流銅箔14相互錯位，以實現(xiàn)雙向集流，外殼2上部連接有真空管11，真空管11與常規(guī)真空機(jī)組相連，使空腔1內(nèi)形成真空，外殼2空腔1內(nèi)設(shè)有控溫管12，控溫管12與常規(guī)制冷機(jī)相連， 使空腔1內(nèi)保持適宜溫度，10為減壓排氣閥，如圖1、圖2。導(dǎo)電集流鋁箔6在正極3的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，導(dǎo)電集流銅箔14在負(fù)極4的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，導(dǎo)電集流鋁箔6和導(dǎo)電集流銅箔14上均設(shè)有通孔15，以便導(dǎo)電集流棒 7穿過疊架成柱的通孔15，延伸至殼蓋8外成為正、負(fù)極引出端9，如圖2。導(dǎo)電集流鋁箔6在正極3的相對兩側(cè)為間隔設(shè)置，導(dǎo)電集流銅箔14在負(fù)極4的相對兩側(cè)為間隔設(shè)置，且在導(dǎo)電集流鋁箔6和導(dǎo)電集流銅箔14上均設(shè)有通孔15，以便導(dǎo)電集流棒7穿過疊架成柱的通孔15，延伸至殼蓋8外成為正、負(fù)極引出端9，如圖3。
權(quán)利要求1.一種雙向集流鋰離子電池，包括帶空腔的外殼及其上帶引出端的殼蓋，設(shè)于外殼空腔內(nèi)的電解質(zhì)以及相互疊加的正極、負(fù)極及正、負(fù)極之間的隔膜，其特征在于在正極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流鋁箔，在負(fù)極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流銅箔，且疊加后的正極上的導(dǎo)電集流鋁箔與負(fù)極上的導(dǎo)電集流銅箔相互錯位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向集流鋰離子電池，其特征在于所述導(dǎo)電集流鋁箔在正極的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，或者為間隔設(shè)置，且在導(dǎo)電集流鋁箔上設(shè)通孔，導(dǎo)電集流棒穿過該通孔延伸至殼蓋外成為正極引出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向集流鋰離子電池，其特征在于所述導(dǎo)電集流銅箔在負(fù)極的相對兩側(cè)為整片設(shè)置，或者為間隔設(shè)置，且在導(dǎo)電集流銅箔上設(shè)通孔，導(dǎo)電集流棒穿過該通孔延伸至殼蓋外成為正極引出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向集流鋰離子電池，其特征在于所述相互疊加的正極、負(fù)極以及正、負(fù)極之間的隔膜構(gòu)成矩形柱體。
專利摘要本實用新型提供一種雙向集流鋰離子電池，包括帶空腔的外殼及其上帶引出端的殼蓋，設(shè)于外殼空腔內(nèi)的電解質(zhì)以及相互疊加的正極、負(fù)極及正、負(fù)極之間的隔膜，其特征在于在正極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流鋁箔，在負(fù)極的相對兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)電集流銅箔，且疊加后的正極上的導(dǎo)電集流鋁箔與負(fù)極上的導(dǎo)電集流銅箔相互錯位。即通過設(shè)置在正、負(fù)電極的相對兩側(cè)的導(dǎo)電集流體，使正極、負(fù)極均實現(xiàn)了雙向集流，改善集流效果，使鋰離子的脫嵌更為均勻，提高電池質(zhì)量和安全性，延長了電池壽命。
文檔編號H01M4/66GK201946702SQ201120066430
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者余建岳 申請人:余建岳