本專利涉及一種鋰離子電池領(lǐng)域,尤其涉及一種低成本高空間利用的鋰離子電池及其組成的并聯(lián)預(yù)化成模塊。
背景技術(shù):
1、目前電池市場(chǎng)主要存在方形、軟包、圓柱電池,軟包電池采用鋁塑復(fù)合膜包裝,軟包鋰離子電池的機(jī)械強(qiáng)度不高,在出現(xiàn)安全事故如內(nèi)短路等情況下,電池容易鼓起排氣,降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn),而鋁殼電池采用全密封工藝,同樣條件下,氣壓不易排出,增大了安全隱患。鋁殼電池制造自動(dòng)化程度高于軟包鋰離子電池,因此,在一定程度上降低了人為因素對(duì)產(chǎn)品一致性影響,同時(shí)節(jié)省了人工成本。
2、傳統(tǒng)的方形電池內(nèi)部包括焊接極耳部分、塑料絕緣件、泄壓裝置等組件占用了5-10mm的內(nèi)部空間,限制了體積比能量的提升。
3、傳統(tǒng)的擠壓式排氣方式增加了工作量,浪費(fèi)工作時(shí)間,限制電池生產(chǎn)的流暢性,限制產(chǎn)量的提升;傳統(tǒng)的抽真空方式排氣對(duì)設(shè)備的精密性要求較高,作業(yè)難度大,操作復(fù)雜。
4、傳統(tǒng)的電芯預(yù)化成方式,因使用的電流小,與充放電模塊實(shí)際的負(fù)載能力差異大,不能充分發(fā)揮模塊的作用。傳統(tǒng)的軟包預(yù)化成使用夾具工作量大,操作不方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供了一種可以最大限度利用殼體內(nèi)部空間并配有合適的可重復(fù)利用橡膠氣囊,進(jìn)行并聯(lián)預(yù)化成;同時(shí)使用夾具將電芯并聯(lián)與一起,起到固定作用,使預(yù)化成產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,減少排氣工步的一種低成本高空間利用的鋰離子電池及其組成的并聯(lián)預(yù)化成模塊,為了實(shí)現(xiàn)上述目的本專利的技術(shù)方案為:
一種低成本高空間利用的鋰離子電池,包括鋁殼,其特征是: 鋁殼內(nèi)采用卷繞方式設(shè)置有卷芯,卷芯采用同側(cè)出極耳方式,鋁殼頂面設(shè)置有兩個(gè)開口,開口處焊接鋁塑膜,鋁塑膜帶有極耳穿過(guò)的孔,鋁殼安裝有氣囊,鋁殼的側(cè)面設(shè)置有側(cè)開口,側(cè)開口連接有氣囊的連接孔。
所述的卷芯包括隔膜,其特征是:所述的隔膜包括微孔PET薄膜和多微孔材料層,所述微孔PET薄膜上分布有沿厚度方向布置的直微孔,所述多微孔材料層涂布于微孔PET薄膜上形成雙層層疊網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu),所述多微孔材料層的孔隙率為10%~90%、孔徑小于2微米。所述微孔PET薄膜的厚度為2微米~50微米。
一種低成本高空間利用的鋰離子電池組成的并聯(lián)預(yù)化成模塊,其特征是:使用夾具將鋰離子電池并聯(lián)于一起進(jìn)行并聯(lián)預(yù)化成。
本專利的優(yōu)點(diǎn):
1、電芯采用鋁殼,蓋板上焊接鋁塑膜,鋁塑膜焊接強(qiáng)度0.6~0.7MPa;焊接鋁塑膜是為了最大程度節(jié)約電池內(nèi)外部不必要結(jié)構(gòu)件的空間;鋁塑膜焊接強(qiáng)度的設(shè)定是為了在極限情況下電芯內(nèi)部脹氣時(shí)焊縫裂開,及時(shí)泄壓,降低危險(xiǎn)系數(shù)。此創(chuàng)新點(diǎn)同時(shí)利用了鋁殼與軟包電池的優(yōu)點(diǎn)。
2、電池采用卷繞方式,最大限度利用殼體內(nèi)部空間;卷芯采用同側(cè)出極耳方式,內(nèi)部除卷芯和絕緣層外不含有其他結(jié)構(gòu)件。
3、注液口/排氣口設(shè)于電芯側(cè)面,并配有合適的可重復(fù)利用橡膠氣囊;預(yù)化成電芯產(chǎn)氣時(shí),氣體進(jìn)入氣囊內(nèi),預(yù)化成結(jié)束后取下氣囊并使用鋁鉚釘封口。
4、電池預(yù)化成電流較小,為最大效率利用模塊,進(jìn)行并聯(lián)預(yù)化成;同時(shí)使用夾具將電芯并聯(lián)與一起,起到固定作用,使預(yù)化成產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,減少排氣工步。
5、多微孔材料層可以在微孔PET薄膜的成型時(shí)的蝕刻反應(yīng)堿溶液中保持穩(wěn)定不受蝕刻,而且多微孔材料層具有鋰離子可自由遷移的微孔結(jié)構(gòu),雙層層疊網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu)的雙層層疊微孔彌補(bǔ)了傳統(tǒng)微孔PET薄膜上的微孔易發(fā)生重孔的缺陷以及抗鋰枝晶穿刺的缺陷,同時(shí)具有優(yōu)異的電解液浸潤(rùn)性與熱穩(wěn)定性能,多微孔材料層的引入,使得微孔PET薄膜的直微孔孔徑可以做得更大,從而低孔密度即可實(shí)現(xiàn)高孔密度的離子遷移通道要求,提升了生產(chǎn)效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本專利的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本專利電池鋁殼的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本專利鋁殼的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本專利并聯(lián)預(yù)化成的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本專利卷芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中
1、鋁殼;2、鋁塑膜;3、極耳;4、氣囊;5、開口;6、側(cè)開口;7、卷芯;8、多微孔材料層;9、微孔PET薄膜;10、直微孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1~5對(duì)本專利進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明:
1、一種低成本高空間利用的鋰離子電池,包括鋁殼1,其特征是: 鋁殼1內(nèi)采用卷繞方式設(shè)置有卷芯7,卷芯7采用同側(cè)出極耳3方式,鋁殼1頂面設(shè)置有兩個(gè)開口5,開口5處焊接鋁塑膜2,鋁塑膜2帶有極耳3穿過(guò)的孔,鋁殼1安裝有氣囊4,鋁殼1的側(cè)面設(shè)置有側(cè)開口6,側(cè)開口6連接有氣囊4的連接孔。
所述的卷芯7包括隔膜,其特征是:所述的隔膜包括微孔PET薄膜9 和多微孔材料層8 ,所述微孔PET薄膜9 上分布有沿厚度方向布置的直微孔10 ,所述多微孔材料層 8 涂布于微孔PET薄膜9 上形成雙層層疊網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu),所述多微孔材料層8 的孔隙率為10%~90%、孔徑小于2微米。所述微孔PET薄膜9的厚度為2微米~50微米。
一種低成本高空間利用的鋰離子電池組成的并聯(lián)預(yù)化成模塊,其特征是,使用夾具將鋰離子電池并聯(lián)于一起進(jìn)行并聯(lián)預(yù)化成。