專利名稱：鋰離子動力電池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電電池，特別涉及一種鋰離子動力電池，屬于動力 電池領域，主要用于以鋰離子動力電池為動力源的各種混合式動力汽車和純電 動汽車等。..
背景技術：
目前鋰離子動力電池的主要結構有兩種， 一種是將巻制好的電芯封t^圓 形或方形外殼中的巻制式鋰離子動力電池，但這種電池工作過程中電芯的散熱 僅靠內部空間的氣體對流交換及極小部分的介質導熱，因此這種結構的始終不
能有效地解決散熱問題，這就導致這種結構不能做到大容量(只能在10Ah左 右)鋰離子動力電池。即使有些廠家能將容量做大，也會由于溫升得不到解決 而使電池容量很快衰減，大大縮短了電池的壽命，甚至發生炸裂，得不償失。 因此經過 文進目前的第二種鋰離子動力電池結構是將疊制好的疊層電芯封^ 圓形或方形外殼中的疊層式鋰離子動力電池，它具有導熱散熱效果好、可做大 容量電池、安全性好，循環壽命長等優點，特別是它的內阻低、功率密度高、 比能量高吏使它優異性突出。這種疊層式鋰離子動力電池的疊層電芯包括有負 極片、正極片和絕緣隔膜，這些負極片、正極片和絕緣隔膜^^見定次序一個個 扁放而層層疊置在一M，上面的負極耳均通過固定件將所有的負極片與負極 極耳接頭相連接，上面正極耳均通過固定件將所有的正極片與正極極耳接頭相 連接，然后負極極耳接頭和正極極耳接頭再分別伸出外殼。目前的這種疊層式 鋰離子動力電^^在著如下缺陷(1)、加工工藝復雜，成本高。由于負極極耳 接頭和正極極耳接頭一般位于疊層電芯的上方中間位置，由于疊層電芯具有一 定的厚度，因此每塊負極片與負極極耳接頭的距離是不相等的，每塊正極片與 正極極耳接頭的距離也是不相等的。這樣就使得固定件連接的負極片上的負極 耳的縱向位置不相同，因此造成距離負極極耳接頭距離遠的負極片上的負極耳 縱向長度長，而距離負極極耳接頭距離近的負極片上的負極耳縱向長度短，而 正極片連接上也存在著同樣的問題，使得距離正極極耳接頭距離遠的正極片上 的正極耳縱向長度長，而距離正極極耳接頭距離近的正極片上的正極耳縱向長 度短。這就使得每一塊負極片上的負極耳長度都不一致，每一塊正極片上的正 極耳長度也都不一致。因此給正極片和負極片的加工造成了極大的困難，使得 鋰離子動力電池的加工工藝復雜，加工成本居高不下，造成了鋰離子動力電池 成本的增加；(2)循環壽命縮短，安全性降低。現有鋰離子動力電池負極片和
4正極片上的熱量，傳遞到負極極耳接頭和正極極耳接頭上，然后將熱量M出 去，由于負極片僅與負極極耳接頭接觸，正極片僅與正極極耳接頭接觸，因此 負極極耳接頭和正極極耳接頭的集熱導熱功能不好，容易造成鋰離子動力電池 發熱，大大地影響了鋰離子動力電池的性能，使其循環壽命縮短，安全性降低；
(3)、影響外形美觀和穩定性。現有的負極片上負極耳長短不一，正極片上正
極耳也長短不一，現在的做法是負極片和正極片分別與負極極耳接頭和正極極 耳接頭固定好后，將上面長短不一的極耳剪齊，這樣的做法帶來的缺陷一方面 是很難剪成一致，影響外形的美觀，另一方面由于負才及耳和正極耳長短不一， 而正極片和負極片既是導流體又是導熱體，這就造成正極片和負極片上引出電 流和導熱的不一致，從而使鋰離子動力電池的穩定性降低。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種加工工藝簡單、成本低、循環壽命長、安全 穩定性高的鋰離子動力電池。
實現上述目的的技術方案是 一種鋰離子動力電池，包括外殼和疊層電芯， 外殼封裝在疊層電芯的外面，外殼上設置有缺口，缺口包括有安裝口和注液口， 負極極耳接頭和正極極耳接頭固定在外殼上，負極極耳接頭上部為負極接線端 子，正極極耳接頭上部為正極接線端子，負極4妄線端子和正才及接線端子通過缺 口上的安裝口伸出外殼外部，疊層電芯包括有負極片、正極片和絕緣隔膜，負 極片和正極片依次相間排列，負極片和正極片之間由絕緣隔膜隔開，最外層極 片的外側也設置有絕緣隔膜，左右兩端均以負極片做為最外層極片，所有的負 極片均通過固定件與負極極耳接頭相連接，所有的正才及片均通過固定件與正極 極耳接頭相連接，負極極耳接頭下部的兩側設置有極耳夾板，負極片通過穿在 極耳夾板上的固定件與負極極耳接頭相連接，正極極耳接頭下部的兩側也設置 有極耳夾板，正極片通過穿在極耳夾板上的固定件與正極極耳接頭相連接，所 有的負極片形狀相同，所有的正極片形狀相同。
進一步，所述的負極片夾在兩片極耳夾板之間，正極片夾在兩片極耳夾板 之間，極耳夾板上開有讓固定件穿過的通孔。
進一步，所述的才及耳夾板為長方形。
進一步，所述的負極片由兩片石墨材料制作的膜和一片銅箔組成，銅箔夾 持在兩片石墨材料制作的膜之間，銅箔上端作為負極耳，并在該負極耳上開有 讓固定件穿過的孔。
進一步，所述的正極片由兩片磷酸鐵鋰材料制作的膜和一片鋁箔組成，鋁 箔夾持在兩片磷酸鐵鋰材料制作的膜之間，鋁箔上端作為正極耳，并在該正極 耳上開有讓固定件穿過的孔。進一步，所述的絕緣隔膜由兩片PP材料制作的膜和一片PE材料制作的膜 組成，PE材料制作的膜夾持在兩片PP材料制作的膜之間。 進一步，所述的外殼為不銹鋼材料制作。 進一步，所述外殼的上下兩端卡裝有電池殼絕緣套。
進一步，所述外殼包括有箱體和蓋板，缺口開在蓋板上，缺口還包括有防 爆口，防爆口上貼有安全防爆膜，蓋板下面裝有電子安裝板，電子安裝4反上與 缺口相對應的位置上開有下缺口 ，下缺口包括有定位安裝口 、注液通口和防爆 通孔。
進一步，所述的安全防爆膜為銅膜。
采用上述技術方案后，具有很多好處(1)、加工工藝簡單，成本低。本 實用新型設計巧妙，通過極耳夾板就能通過固定件將負極片和正極片裝夾在規 定的位置，即極耳夾板使得固定件連接的負極片上的負極耳的縱向位置相同， 固定件連接的正極片上的正極耳的縱向位置也相同，因此負極耳長度相同，正 極耳長度相同，這樣所有的負極片形狀相同，所有的正極片形狀相同。上述的 文進帶來了負極片和正極片加工非常容易，加工工藝簡單、方便，加工周期短， 大大降低了本實用新型的成本；(2)循環壽命長，安全性高。由于增加了極耳 夾板，本實用新型負極片和正極片上的熱量，便通過極耳夾板傳遞到負極極耳 接頭和正極極耳接頭上，然后將熱量散發出去，由于極耳夾板有很好的集熱功 能，因此大大增加了負極極耳接頭和正極極耳接頭的集熱導熱功能，使負極極 耳接頭和正極極耳4妄頭導出的熱量迅速散發，因而本實用新型不易發熱，大大 提高了本實用新型的性能，使其循環壽命延長，安全性提高；(3)、外形美觀, 穩定性好。本實用新型負極片形狀相同，正極片形狀相同，外形美觀，而且由 于負極耳和正極耳長短一致，使得正極片和負極片上通過極耳夾板引出電流和 導熱的均勻 一致，從而使本實用新型的穩定性大大提高。

圖1為本實用新型的主-見結構示意圖2為圖1的〗府一見圖3為圖1的左4見圖4為圖1的A—A剖面圖5為圖1的B—B剖面圖6為去掉件1外殼和件4電子安裝板等的內部結構示意圖； 圖7為件9負極片結構示意圖； 圖8為件10正^l片結構示意圖； 圖9為件7絕緣隔膜結構示意圖；圖11為圖8的K一K剖^L圖； 圖12為圖9的L—L剖面圖13為件21負極極耳接頭和件22正極極耳接頭的結構示意圖； 圖14為件27極耳夾板的結構示意圖； 圖15為件26電池殼絕緣套的結構示意圖； 圖16為件1外殼上面部分件3蓋板的結構示意圖； 圖17為件4電子安婦反的結構示意圖； 圖18為件1外殼下面部分件2箱體的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。 如圖1至圖18所示， 一種鋰離子動力電池，包括外殼1、電子安裝板4和 疊層電芯16，還包括有銅材制作的負極極耳接頭21和鋁材制作的正極極耳接 頭22,還包括有長方形的極耳夾板27。外殼1采用不銹鋼材料制作，這樣散熱 和耐腐蝕效果更好，外殼1封裝在電子安裝板4和疊層電芯16的外面，外殼1 包括有箱體2和蓋板3，蓋板3下面裝有電子安裝板4,電子安裝板4由絕緣材 料制作。外殼l上設置有缺口 17，缺口 17開在蓋^反3上，缺口 17包括有兩個 安裝口 17-l和一個注液口 17-2以及一個防爆口 17-3，防爆口 17-3上貼有銅膜 制作的安全防爆膜19,電子安裝板4上與缺口 17相對應的位置上開有下缺口 18，下缺口 18包括有兩個定位安裝口 18-l和一個注液通口 18-2以及一個防爆 通孔18-3。注液口 17-2開在蓋板3的一側，防爆口 17-3開在蓋板3中央，注 液口 17-2開在防爆口 17-3兩側，注液口 17-2與注液通口 18-2位置正好相對應， 外殼1內充好電解'M,將鉚釘23鉚入注液通口 18-2上面的注液口 17-2內密 封。兩個定位安裝口 18-1上面均具有凸臺4-1，蓋^L3上的缺口 17的兩個安裝 口 17-1套在凸臺4-1外面。負極極耳接頭21上部為負極接線端子21-1，正極 極耳接頭22上部為正才及接線端子22-1 ，負極接線端子21-1和正極接線端子22-1 上均具有外螺紋，負極極耳接頭21下部開有連接負極耳9-1-1的連接孔21-2， 正極極耳接頭22下部開有連接正極耳10-1-1的連接孔22-2,負極接線端子21-1 和正極接線端子22-1通過電子安裝板4上的定位安裝口 18-1伸出外殼1的安 裝口 17-1外部，在負極接線端子21-1和正極接線端子22-1上分別套上絕纟彖墊 圈24,并旋上固定螺母25進行固定。負極極耳接頭21和正極極耳接頭22固 定在外殼1的蓋板3上。疊層電芯16包括有負極片9、正極片10和絕緣隔膜7， 負極片9和正極片IO依次相間排列，負極片9和正極片10之間由絕緣隔膜7 隔開，最外層極片的外側也設置有絕緣隔膜7，左右兩端均以負極片9做為最外層極片，即按照絕緣隔膜7、負極片9、絕緣隔膜7、正極片10、絕緣隔膜7、 負極片9、絕緣隔膜7、正極片10、絕緣隔膜7……絕緣隔膜7、負極片9、絕 緣隔膜7排列，將絕緣隔膜7、負極片9和正極片10按上述順序層層疊置好后， 外面包上膠帶5，包時要露出負極片9上面的負極耳9-1-1和正極片IO上面的 正極耳10-1-1。負極極耳接頭21下部的兩側設置有極耳夾板27，極耳夾板27 上開有讓固定件20穿過的通孔27-l，負極片9夾在極耳夾板27之間，正極片 10夾在極耳夾板27之間，所有的負極片9均通過穿在極耳夾板27上的固定件 20與負極極耳接頭21相固接，正極極耳接頭22下部的兩側也設置有極耳夾板 27,所有的正極片10均通過穿在極耳夾板27上的固定件20與正極極耳接頭 27相固接,、所有的負極片9形狀相同，所有的正極片IO形狀相同。所述的固 定件20為固定螺栓。
如圖4和圖10所示，所述的負極片9由兩片石墨材料制作的膜9-2和一片 銅箔9-1組成，銅箔9-1夾持在兩片石墨材料制作的膜9-2之間，銅箔9-1上端 作為負極耳9-1-1,并在該負極耳9-1-1上開有讓固定件20穿過的孔9-3。多個 負極耳9-1-1疊在一起形成負極耳群，固定件20通過孔9-3和連接孔21-2及通 孔27-1,將極耳夾板27、負極耳群與負極極耳接頭21固接在4。負極片9 上的熱量和電流通過負極耳群、極耳夾板27和固定件20固定螺栓直接傳遞給 負極極耳接頭21,熱量通過極耳夾板27和負極才及耳接頭21及時地M出去。
如圖5和圖11所示，所述的正極片10由兩片磷酸《失鋰材料制作的膜10-2 和一片鋁簿10-1組成，鋁箔10-1夾持在兩片磷酸鐵鋰材料制作的膜10-2之間， 鋁箔10-1上端作為正極耳10-1-1,并在該正極耳10-1-1上開有讓固定件20穿 過的孔10-3。多個正極耳10-1-1疊在一起形成正極耳群，固定件20通過孔10-3 和連接孔22-2通孔27-1,將極耳夾斧反27、正才及耳群與正招^及耳4妾頭22固4妻在 一起。正極片10上的熱量和電流通iijE極耳群、極耳夾板27和固定件20固定 螺栓直接傳遞給正極極耳接頭22,熱量通過極耳夾板27和正極極耳接頭22及 時;也tt出去。
如圖12所示，所述的絕緣隔膜7由兩片PP材料制作的膜7-2和一片PE 材料制作的膜7-l組成，PE材料制作的膜7-1夾持在兩片PP材料制作的膜7-2 之間。
如圖1、圖2和圖15所示，外殼1的上下兩端卡裝有電池殼絕緣套26, 電池殼絕纟泉套26由絕緣材料制作。電池殼絕緣套26為可拆卸式。
本實用新型中電子安裝板4除具有絕緣作用以外，還對外殼1具有支撐作 用，使外殼1更加牢固，抗震抗壓，使固定在蓋板3上的負極極耳接頭21和正 極極耳接頭22更加穩固。除上述實施例外，本實用新型的電子安裝板4還可采
8用兩個絕緣墊圈代替， 一個絕緣墊圈墊在蓋板3安裝口 17-1與負極極耳接頭
21之間，另一個絕緣墊圈墊在蓋板3安裝口 17-1與正極極耳接頭22之間。
可將多個本實用新型組合成鋰離子動力電池組使用，以提高鋰離子動力電 池的功率。當多個本實用新型組合成鋰離子動力電池組使用時，電池殼絕緣套 26既能起到絕緣的作用，又可使多個本實用新型的外殼1之間始終保持有間隙， 有利于散熱，提高本實用新型的循環使用壽命。單個本實用新型使用時，電池 殼絕緣套26可拆去或不裝。
本實用新型不限于上述實施例，凡采用等同一辜換或等效替換形成的^t術方 案均屬于本實用新型要求保護的范圍。
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權利要求1、一種鋰離子動力電池，包括外殼(1)和疊層電芯(16)，外殼(1)封裝在疊層電芯(16)的外面，外殼(1)上設置有缺口(17)，缺口(17)包括有安裝口(17-1)和注液口(17-2)，負極極耳接頭(21)和正極極耳接頭(22)固定在外殼(1)上，負極極耳接頭(21)上部為負極接線端子(21-1)，正極極耳接頭(22)上部為正極接線端子(22-1)，負極接線端子(21-1)和正極接線端子(22-1)通過缺口(17)上的安裝口(17-1)伸出外殼(1)外部，疊層電芯(16)包括有負極片(9)、正極片(10)和絕緣隔膜(7)，負極片(9)和正極片(10)依次相間排列，負極片(9)和正極片(10)之間由絕緣隔膜(7)隔開，最外層極片的外側也設置有絕緣隔膜(7)，左右兩端均以負極片(9)做為最外層極片，所有的負極片(9)均通過固定件(20)與負極極耳接頭(21)相連接，所有的正極片(10)均通過固定件(20)與正極極耳接頭(22)相連接，其特征在于負極極耳接頭(21)下部的兩側設置有極耳夾板(27)，負極片(9)通過穿在極耳夾板(27)上的固定件(20)與負極極耳接頭(21)相連接，正極極耳接頭(22)下部的兩側也設置有極耳夾板(27)，正極片(10)通過穿在極耳夾板(27)上的固定件(20)與正極極耳接頭(27)相連接，所有的負極片(9)形狀相同，所有的正極片(10)形狀相同。
2、 根據權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的負極片 (9)夾在極耳夾板(27 )之間，正極片(10 )夾在極耳夾板(27 )之間，極耳夾板(27)上開有讓固定件(20)穿過的通孔(27-1 )。
3、 根fe權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的極耳夾 板(27)為長方形。
4、 根據權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的負極片(9) 由兩片石墨材料制作的膜(9-2)和一片銅箔(9-1)組成，銅箔(9-1)夾 持在兩片石墨材料制作的膜(9-2)之間，銅箔(9-1)上端作為負極耳(9-1-1 )， 并在該負才及耳(9-1-1)上開有讓固定件(20)穿過的孔(9-3)。
5、 根據權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的正極片(10) 由兩片磷酸鐵鋰材料制作的膜(10-2)和一片鋁箔(10-1)組成，鋁箔 (10-1)夾持在兩片磷酸鐵鋰材料制作的膜(10-2 )之間，鋁箔(10-1)上端作為正極耳(10-1-1)，并在該正極耳(10-1-1)上開有讓固定件(20)穿過的孔 "0-3 )。.
6、 根據權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的絕緣隔 膜(7)由兩片PP材料制作的膜(7-2)和一片PE材料制作的膜(7-1)組成，PE材料制作的膜(7-1)夾持在兩片PP材料制作的膜(7-2)之間。
7、 根據權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的外殼(1) 為不銹鋼材料制作。
8、 根據權利要求l所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述外殼(1) 的上下兩端卡裝有電池殼絕緣套(26)。
9、 根據權利要求l所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述外殼(l) 包括有箱體(2)和蓋板(3),缺口 (17)開在蓋板(3)上，缺口 (17)還包 括有防爆口 ( 17-3 )，防爆口 ( 17-3 )上貼有安全防爆膜(19 )，蓋板(3 )下面 裝有電子安裝板(4)，電子安裝板(4)上與缺口 (17)相對應的位置上開有下 缺口 (18),下缺口 (18)包括有定位安裝口 (18-1)、注液通口 (18-2)和防 爆通孔(18-3 )。
10、 根據權利要求9所述的鋰離子動力電池，其特征在于所述的安全防 爆膜(19 )為銅膜。
專利摘要本實用新型涉及一種鋰離子動力電池，它包括外殼(1)和疊層電芯(16)，外殼(1)封裝在疊層電芯(16)的外面，疊層電芯(16)包括有負極片(9)、正極片(10)和絕緣隔膜(7)，負極極耳接頭(21)下部的兩側設置有極耳夾板(27)，負極片(9)通過穿在極耳夾板(27)上的固定件(20)與負極極耳接頭(21)相連接，正極極耳接頭(22)下部的兩側也設置有極耳夾板(27)，正極片(10)通過穿在極耳夾板(27)上的固定件(20)與正極極耳接頭(27)相連接，所有的負極片(9)形狀相同，所有的正極片(10)形狀相同。本實用新型加工工藝簡單，成本低；循環壽命長，安全性高；外形美觀，穩定性好。
文檔編號H01M2/10GK201413847SQ20092004451
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者周金平 申請人:周金平