CN102738506A - 高功率锂离子动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高功率锂离子动力电池，包括有电池壳、电池盖和卷绕式电芯极组，所述电芯极组由依次设置的正极片、隔膜和负极片卷绕而成，所述电芯极组的左端由未涂覆活性物质的负极片形成负极集流体，所述电芯极组的右端由未涂覆活性物质的正极片形成正极集流体；所述电池盖包括前盖板、固定设置在前盖板两侧极柱、设置在极柱底部并与前盖板固定连接的平板端子、以及分别设置所述的前盖板左右两端的并与平板端子电连通的负极集电板和正极集电板，所述正极集流体与电池盖的正极集电板连接，所述负极集流体与电池盖的负极集电板相连接。本发明整体结构简单，集流性能优良，有利于提高锂离子电池的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种高功率锂离子动力电池。
背景技术
随着传统化石能源的日益减少，以及以全球变暖为主要特征的气候问题对人类的威胁日愈严重。节能而环保的电动汽车成为交通运输领域极佳的选择。而电动汽车的最关键部件之一—动力电池也需要有更高的容量性能和功率性能，以及优良的安全性能。要想使锂离子电池在电动汽车上得到更广泛的应用，必须在目前的基础上进一步提高单体电池的比容量和功率性能等以达到电动汽车领域的特殊使用要求。
因此，在动力电池领域，目前迫切需要开发出一种新型锂离子电池，要求其具较高的容量和比功率。而电池的实际功率会随着电池的内阻的增大而减小，因此要想实现电池的大功率输出就需要降低电池的内阻从而实现电池的大电流输出。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种内阻小的高功率锂离子动力电池。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种高功率锂离子动力电池，包括有电池壳、电池盖和电芯极组，所述电芯极组包括依次设置的正极片、隔膜和负极片，所述电芯极组的左端由未涂覆活性物质的负极片形成负极集流体，所述电芯极组的右端由未涂覆活性物质的正极片形成正极集流体；所述电池盖包括前盖板、与前盖板固定连接的输出端子以及分别设置所述的前盖板左右两端并与输出端子电连接的负极集电板和正极集电板，所述正极集流体与电池盖的正极集电板连接，所述负极集流体与电池盖的负极集电板相连接。
所述的输出端子为固定设置在前盖板两侧极柱或与前盖板固定连接的两个平板端子。
所述的输出端子为固定设置在前盖板两侧极柱，在所述的极柱底部固定设置有与之电连通的平板端子。
所述的正极片为铝箔，所述的负极片为铜箔，所述电池盖的正极集电板为铝板，负极集电板为紫铜镀镍材质。
所述的正极集电板和负极集电板分别包括与输出端子电连通的连接板和上端部与连接板一体形成的两个夹板，所述的两个夹板间隔设置并形成可允许电芯极组的正负极集流体插入其内的夹隙。
所述的夹板下端部形成有对应的弧形扩口。
所述的夹板上端部外侧固定设置有侧挡板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种高功率锂离子电池，其采用小阻抗的集电板与集流体直接连接的结构，省去了极耳结构，降低了电池内阻，实现了电池的大电流输出特性，可以提高电池的功率密度。其整体结构简单，集流性能优良，有利于提高锂离子电池的整体性能，对于使锂离子电池在电动汽车领域应用具有重大的生产实践意义。同时采用极柱式结构，使得电池的串联或串联更为简洁，同时串联或串联时平板端子更是减少了连接电阻，进一步控制内阻，实现高功率大电流输出，提高产品性能。
附图说明
图1为本发明的卷绕电芯极组示意图；
图2为本发明的电池盖半剖结构示意图；
图3为本发明的动力电池装配结构示意图；
图4为本发明的电池壳结构示意图；
图5为本发明的动力电池外部串并连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明的高功率锂离子动力电池，包括有电池壳、电池盖和容置在电池壳内的卷绕式电芯极组，其中所述电芯极组由依次设置的正极片3、隔膜2和负极片1卷绕而成，所述电芯极组的左端由未涂覆活性物质的负极片形成负极集流4，所述电芯极组的右端由未涂覆活性物质的正极片形成正极集流体5。优选地，所述电芯极组的负极片为铜箔，所述的正极片为铝箔。即所述铜箔负极片1的未涂覆活性物质部分构成负极集流体4，在电芯极组的另侧由未涂覆活性物质的铝箔构成正极集流体5，所述隔膜3完全覆盖正极片和负极片涂覆活性物质部分，其使正极片2和负极片1不接触。将正负极片直接引出作为输出集流体，可有效减少连接产生的内阻。
所述电池盖包括前盖板10、固定设置在前盖板两侧极柱8、设置在极柱底部并与前盖板固定连接的平板端子9、以及分别设置所述的前盖板左右两端的并与平板端子电连通的负极集电板6和正极集电板7，所述电池盖的正极集电板为铝板，负极集电板为紫铜镀镍材质，采用对应的材质，可有效降低连接损耗，尽可能地降低内阻。具体地说，所述的极柱与平板端子可以一体形成。
所述的负极集电板与正极集电板结构对称，所述的正极集电板7包括与平板端子通过销钉78固定且电导通的连接板70和上端部与平板端子固定连接的两个夹板71、72，具体地说，所述的平板端子、前盖板和连接板通过销钉78固定连接且前盖板与平板端子和连接板间分别设置有绝缘垫板19。所述的两个夹板间隔设置并形成可允许电芯极组的正极集流体插入其内的夹隙，即利用两个夹板将电芯极组的正负集流体夹持，然后通过超声焊接实现其固定连接。进一步地，为便于正负集电板插入两夹板间，所述的夹板下端部形成有对应的弧形扩口。优选地，为提高夹板的夹持效果，所述的夹板包含一段折弯段，利用折弯段的应力提高夹板下部与正负集流体的夹持、连接效果。
进一步地，为提高正负集电板对电芯极组的定位效果，所述的夹板上端部外侧固定设置有侧挡板73，当将电芯极组插入两侧挡板间时，其可有效对其定位，保持连接精准度。
所述的电池壳为前端部开口的盒式结构，将超声焊接连接的电芯极组和电池盖插入电池壳10中，进行激光焊接密封，即可完成本发明的电池制备。
如图5所示，在使用时，可用连接排11将两块电池的电池极柱8连接，然后使用紧固螺母12拧紧，连接排11两侧部分使用电阻焊与电池平面端子9进行焊接，即可将两块电池串联或串联输出，利用连接排连接，接触面积大，而连接排即与平面端子焊接连接又通过紧固螺母固定，提高了连接的稳固性，同时接触面的增大，进一步控制了内阻。
需要指出的是，上述仅以卷绕式电芯极组为例进行了说明，对于叠片式电芯极组同样适用，同样输出端子采用极柱式或者金手指式，都可以在上述实施例的基础上进行实现，在此不再展开描述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高功率锂离子动力电池，包括有电池壳、电池盖和电芯极组，其特征在于，所述电芯极组包括依次设置的正极片、隔膜和负极片，所述电芯极组的左端由未涂覆活性物质的负极片形成负极集流体，所述电芯极组的右端由未涂覆活性物质的正极片形成正极集流体；所述电池盖包括前盖板、与前盖板固定连接的输出端子以及分别设置所述的前盖板左右两端并与输出端子电连接的负极集电板和正极集电板，所述正极集流体与电池盖的正极集电板连接，所述负极集流体与电池盖的负极集电板相连接。
2.根据权利要求1所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的输出端子为固定设置在前盖板两侧极柱或与前盖板固定连接的两个平板端子。
3.根据权利要求1所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的输出端子为固定设置在前盖板两侧极柱，在所述的极柱底部固定设置有与之电连通的平板端子。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的正极片为铝箔，所述的负极片为铜箔，所述电池盖的正极集电板为铝板，负极集电板为紫铜镀镍材质。
5.根据权利要求4所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的正极集电板和负极集电板分别包括与输出端子电连通的连接板和上端部与连接板一体形成的两个夹板，所述的两个夹板间隔设置并形成可允许电芯极组的正负极集流体插入其内的夹隙。
6.根据权利要求5所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的夹板下端部形成有对应的弧形扩口。
7.根据权利要求5所述的高功率锂离子电池，其特征是：所述的夹板上端部外侧固定设置有侧挡板。
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