專利名稱：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，特別適合但不僅限于高功率動(dòng)力型鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是二十世紀(jì)九十年代初發(fā)展起來(lái)的一種新型高能電池，具有輸出電壓高、比能量高、放電電壓平穩(wěn)、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小等特點(diǎn)，已從原有的筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大到電動(dòng)車輛、電動(dòng)工具、礦燈、儲(chǔ)能等眾多領(lǐng)域。但是，隨著電動(dòng)車輛等動(dòng)力應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)鋰離子電池也提出了更高的要求，如要求鋰離子電池具有更好的高倍率充放電性能、更好的安全性、更高的功率及更長(zhǎng)的使用壽命，特別要求鋰離子電池在啟動(dòng)瞬間具有高功率特性。目前，業(yè)界更多通過(guò)改進(jìn)正負(fù)極材料來(lái)提高鋰離子電池的放電功率，很少?gòu)碾姵亟Y(jié)構(gòu)入手來(lái)進(jìn)行改善?，F(xiàn)有鋰離子電池所采用的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是在電池殼體的其中一側(cè)設(shè)置正、負(fù)極耳，另一種是在電池殼體的相對(duì)兩側(cè)分別各設(shè)置一個(gè)正、負(fù)極耳的結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)形式各有特點(diǎn):I)、一側(cè)設(shè)置正、負(fù)極耳的電池在大電流加載瞬間電壓及電壓平臺(tái)比兩側(cè)設(shè)置正、負(fù)極耳的電池高，但熱量分布不均勻。2 )、兩側(cè)設(shè)置正、負(fù)極耳的電池的大電流放電容量比一側(cè)設(shè)置正、負(fù)極耳的電池高，散熱性能更好，但電壓平臺(tái)相對(duì)低些。采用上述兩種 結(jié)構(gòu)制作的電池，在高功率放電方面均有優(yōu)缺點(diǎn)，亟待改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池，可以同時(shí)具有高功率放電特性及良好散熱性能的特性。本實(shí)用新型的鋰離子電池，包括有電池殼體，在電池殼體的外側(cè)設(shè)有正極耳和負(fù)極耳，電池殼體內(nèi)設(shè)置裝有極片組的腔體，所述的極片組包括了被隔離膜間隔設(shè)置的正極片和負(fù)極片，在電池殼體的兩個(gè)相對(duì)外側(cè)上均間隔設(shè)置有一個(gè)正極耳和一個(gè)負(fù)極耳，并且兩個(gè)正極耳和兩個(gè)負(fù)極耳分別以電池殼體的中心對(duì)稱的位置分布，所述的正極片與正極耳連接，所述的負(fù)極片與負(fù)極耳連接。將常規(guī)的一側(cè)設(shè)置極耳或兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)正、負(fù)極耳結(jié)構(gòu)改進(jìn)為在電池殼體兩端同時(shí)間隔設(shè)置正、負(fù)極耳各一個(gè)(共4個(gè))，結(jié)合了兩種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)，為鋰離子擴(kuò)散提供了多路徑選擇，縮短了鋰離子傳輸距離，有效降低了電池的濃差極化，使大電流的放電平臺(tái)和放電容量得到提高，并具有良好的散熱性能。電池殼體優(yōu)選采用鋁塑復(fù)合膜殼體。進(jìn)一步的，正極片通過(guò)正極柄與正極耳連接，負(fù)極片通過(guò)負(fù)極柄與負(fù)極耳連接。極耳與極柄間的連接方式可以各種常見(jiàn)的各種連接，如焊接、熔融連接等。其中優(yōu)選的是正極柄與正極耳之間，以及負(fù)極柄與負(fù)極耳之間均為焊接。焊接的穩(wěn)固性好，并且能夠良好的進(jìn)行傳熱和導(dǎo)電。在行業(yè)中通常采用超聲波焊接的方式。[0011]具體的，所述的腔體為長(zhǎng)方體，方便加工。腔體的長(zhǎng)度可以為20 250mm (毫米)；寬度為5 150mm ;深度為I 10mm。根據(jù)實(shí)際需求也可以為正方體。優(yōu)選的，所述的正極耳為長(zhǎng)度為5 100mm,寬度為5 50mm,厚度為0.1 0.5mm的鋁極耳。優(yōu)選的所述的負(fù)極耳為長(zhǎng)度為5 150mm,寬度為5 100mm,厚度為0.1 0.5mm
的銅鍍鎳極耳或鎳極耳。本實(shí)用新型的鋰離子電池，為鋰離子擴(kuò)散提供了多路徑選擇，有效縮短了鋰離子傳輸距離，明顯降低了電池的濃差極化，使大電流的放電平臺(tái)和放電容量得到了提高，并具有良好的散熱性能。同時(shí)還從結(jié)構(gòu)上降低了電池內(nèi)阻，極大地提高了電池的功率密度及安全性能。在生產(chǎn)工藝上可以與現(xiàn)有工藝實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，適合大規(guī)模生產(chǎn)。以下結(jié)合實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

圖1為本實(shí)用新型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例的鋰離子電池60C放電曲線圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本實(shí)用新型鋰離子電池，包括有鋁塑復(fù)合膜材質(zhì)的電池殼體1，在電池殼體I的外側(cè)設(shè)有正 極耳2和負(fù)極耳3，電池殼體I內(nèi)設(shè)置裝有極片組的長(zhǎng)方體的腔體6，腔體6的長(zhǎng)度為20 250mm (毫米)；寬度為5 150mm ;深度為I 10mm。所述的極片組包括了被隔離膜(未示出)間隔設(shè)置的正極片4和負(fù)極片(未示出，圖1中負(fù)極片位于正極片4的背面)，在電池殼體I的兩個(gè)相對(duì)外側(cè)上均間隔設(shè)置有一個(gè)正極耳2和一個(gè)負(fù)極耳3。正極耳2為長(zhǎng)度為5 100mm，寬度為5 50mm，厚度為0.1 0.5mm的鋁極耳。負(fù)極耳3為長(zhǎng)度為5 150mm，寬度為5 100mm，厚度為0.1 0.5mm的銅鍍鎳極耳。兩個(gè)正極耳2和兩個(gè)負(fù)極耳3分別以電池殼體I的中心對(duì)稱的位置分布，所述的正極片4通過(guò)正極柄5與正極耳2連接，所述的負(fù)極片通過(guò)負(fù)極柄7與負(fù)極耳3連接，其中正極柄5與正極耳2之間，以及負(fù)極柄7與負(fù)極耳3之間均為焊接。優(yōu)選的一種制造工藝為:將鈷酸鋰(也可以是磷酸鐵鋰等其它類似原料)、Super-P(超級(jí)導(dǎo)電碳黑)、KS6 (—種導(dǎo)電石墨)、PVDF (聚偏氟乙烯WPNMP (N-甲基吡咯烷酮)按工藝需要的比例制成漿料涂覆在20 μ m (微米)厚的鋁箔上，烘干并輥壓至一定厚度后，將正極片4沖切成型。同樣，將石墨、Super-P、CMC (羧甲基纖維素鈉)、SBR (丁苯橡膠)和去離子水按比例制成漿料涂覆于10 μ m厚銅箔上，烘干并輥壓至一定厚度后，將負(fù)極片沖切成型。采用“Z”形疊片方式將正、負(fù)極片及隔膜制成極片組。采用超聲波焊接機(jī)，將寬為50mm、厚為0.2mm的鋁正極耳2和銅鍍鎳負(fù)極耳3分別與正、負(fù)極片的極柄焊接，然后將其裝入到長(zhǎng)為90.9mm、寬為127.5mm、厚為5.4mm的鋁塑膜的腔體6中進(jìn)行三邊熱封裝。電芯經(jīng)85°C真空烘烤36小時(shí)后，進(jìn)行注液、真空靜置、真空預(yù)封裝、靜置、冷熱壓、化成、冷熱壓、最終真空封裝等工序，得到型號(hào)為ICP58130105/5.5Ah電池。經(jīng)測(cè)試，如圖2所示，該電池實(shí)現(xiàn)了 60C (本領(lǐng)域中60C指的是電池在放電過(guò)程中電流大小為額定容量的60倍)持續(xù)放電時(shí)間大于 2S (秒)，電池溫度最高不超過(guò)50°C且分布較為均勻，比能量達(dá)到140Wh/Kg以上，連續(xù)輸出比功率可達(dá)5KW/Kg以上，具有良好的高功率放電特性。
權(quán)利要求1.鋰離子電池，包括有電池殼體(I)，在電池殼體(I)的外側(cè)設(shè)有正極耳(2)和負(fù)極耳(3)，電池殼體(I)內(nèi)設(shè)置裝有極片組的腔體(6)，所述的極片組包括了被隔離膜間隔設(shè)置的正極片(4)和負(fù)極片，其特征為:在電池殼體(I)的兩個(gè)相對(duì)外側(cè)上均間隔設(shè)置有一個(gè)正極耳(2)和一個(gè)負(fù)極耳(3)，并且兩個(gè)正極耳(2)和兩個(gè)負(fù)極耳(3)分別以電池殼體(I)的中心對(duì)稱的位置分布，所述的正極片(4)與正極耳(2)連接，所述的負(fù)極片與負(fù)極耳(3)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征為:正極片(4)通過(guò)正極柄(5)與正極耳(2)連接，負(fù)極片通過(guò)負(fù)極柄(7)與負(fù)極耳(3)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征為:正極柄(5)與正極耳(2)之間，以及負(fù)極柄(7)與負(fù)極耳(3)之間均為焊接。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的鋰離子電池，其特征為:所述的腔體(6)為長(zhǎng)方體。
5.如權(quán)利要求1至3之一所述的鋰離子電池，其特征為:所述的正極耳(2)為長(zhǎng)度為5 IOOmm,寬度為5 50mm,厚度為0.1 0.5mm的招極耳。
6.如權(quán)利要求1至3之一所述的鋰離子電池，其特征為:所述的負(fù)極耳(3)為長(zhǎng)度為5 150m m,寬度為5 100mm,厚度為0.1 0.5mm的銅鍍鎳極耳或鎳極耳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋰離子電池。包括有電池殼體，在電池殼體的外側(cè)設(shè)有正極耳和負(fù)極耳，電池殼體內(nèi)設(shè)置裝有極片組的腔體，所述的極片組包括了被隔離膜間隔設(shè)置的正極片和負(fù)極片，在電池殼體的兩個(gè)相對(duì)外側(cè)上均間隔設(shè)置有一個(gè)正極耳和一個(gè)負(fù)極耳，并且兩個(gè)正極耳和兩個(gè)負(fù)極耳分別以電池殼體的中心對(duì)稱的位置分布，所述的正極片與正極耳連接，所述的負(fù)極片與負(fù)極耳連接。本實(shí)用新型為鋰離子擴(kuò)散提供了多路徑選擇，有效縮短了鋰離子傳輸距離，明顯降低了電池的濃差極化，使大電流的放電平臺(tái)和放電容量得到了提高，并具有良好的散熱性能。同時(shí)還從結(jié)構(gòu)上降低了電池內(nèi)阻，提高了電池的功率密度及安全性能。
文檔編號(hào)H01M10/058GK203119042SQ201320089829
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者劉新軍, 肖艷, 李利容, 蔣陽(yáng)強(qiáng), 何明前 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電源有限責(zé)任公司