CN102760909B - 一种动力电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种动力电池及其制造方法,其包括如下工艺步骤:正极极片制作;负极极片制作;正负极片模切;正负极片叠片成内芯;内芯烘烤;组装及焊接;电芯注液;电芯陈化;电性检测;化成及分容,最终获得动力电池。本发明工艺简单、制造方便,其采用叠片工艺,能实现500Ah的单体电芯;采用本发明制造的动力电池具有使用安全、维护简单且内芯容量大等诸多优点。

Description

一种动力电池及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种电池,具体涉及一种动力电池及其制造方法,属于新能源技术领域。
【背景技术】
随着电动汽车逐渐推向市场,电动汽车的核心部件--汽车动力电池及其制造方法成为了人们关注的焦点。目前市场上的电动汽车电池使用的电芯有以下几种:软包电芯、圆柱电芯、方形钢壳电芯、方形铝壳电芯。而采用软包电芯基本都是使用10Ah、20Ah电芯,重新PACK成大的电池组来使用,在组装和使用过程中都存在比较大安全隐患、使用过程中电芯基本参数变化大,同时使用性能也比较差,组装生产过程也比较麻烦;圆柱内芯目前基本是采用3Ah26650电芯或者其他10Ah、20Ah圆柱电芯,该电芯在组装过程中接点较多、电池组合后空间利用率小、装配成本高,使用过程中由于接点多,电芯使用过程存在较大的安全隐患、维护复杂;方形钢壳、铝壳内芯,内芯自重大,发生安全事故的情况下存在爆炸隐患。
因此,为解决上述技术问题,确有必要提供一种具有改良结构的动力电池及其制造方法,以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种工艺简单、制作方便的动力电池的制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种使用安全、维护简单且内芯容量大的动力电池。
为实现上述第一目的,本发明采取的技术方案为:一种动力电池的制造方法,其包括如下工艺步骤:
1),将LiFePO4、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT、PVDF按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,或者将LiFePO4、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT、LA132按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,采用行星式搅拌机搅拌均匀,涂敷在铝箔上,从而形成正极极片;
2),将石墨、super-p导电剂、PTFE、CMC按照92.5∶2∶1∶4.5的重量比进行混合,涂敷在铜箔上,从而形成负极极片;
3),将涂敷好的正负极片模切成规整的正负极片;
4),将上述模切后的正负极片采用PEP三层隔膜,进行叠片操作形成内芯;
5),将叠好的内芯置于烘箱中烘烤;
6),将烘烤后的内芯与盖板上的极柱连接好后、装壳并进行焊接操作;
7),焊接后的电芯,进行注液操作;
8),注液完毕后,电芯经过陈化后进行电性检测操作;
9),电芯经过化成过程及分容过程,最终获得动力电池。
本发明的动力电池的制造方法进一步为:所述步骤1)的铝箔厚度为16um,涂布面密度290g/m2,压实密度2.28g/cm3。
本发明的动力电池的制造方法进一步为:所述步骤2)的铜箔厚度为9um,涂布面密度120g/m2,压实密度1.35g/cm3。
本发明的动力电池的制造方法进一步为:所述步骤4)采用的正极极片为145张、负极极片为146张。
本发明的动力电池的制造方法还可为:所述步骤5)烘烤温度为110℃,连续烘烤时间为12h。
为实现上述第二目的,本发明采取的技术方案为:一种动力电池,其包括壳体、内芯、盖板以及一对极柱;其中,所述壳体为PP材质的壳体,其表面设有若干加强筋和散热槽;所述内芯收容于壳体内;所述盖板安装于壳体的顶部,所述一对极柱嵌设于盖板上,其与内芯极耳连接;于所述盖板上进一步设有一注液孔以及围绕注液孔的若干泄压孔。
本发明的动力电池进一步设置为:于所述壳体的加强筋上设有若干定位销。
本发明的动力电池进一步设置为:所述注液孔位于一对极柱之间。
本发明的动力电池进一步设置为:所述泄压孔的直径为3毫米。
本发明的动力电池还可设置为:于所述极柱的中心位置设有一8毫米直径的盲孔。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明工艺简单、制造方便,其采用叠片工艺,能实现500Ah的单体内芯;采用本发明制造的动力电池具有使用安全、维护简单且内芯容量大等诸多优点;同时,采用PP材质的壳体,杜绝了电芯爆炸的可能性;壳体表面设计多个加强筋和散热槽,确保电池有足够的强度,保证了在动态环境下使用时的安全性,散热槽保证了电芯在使用过程中正常的散热,确保了电芯性能的发挥以及使用过程的安全性。
【附图说明】
图1是本发明的动力电池的结构示意图。
图2是本发明的动力电池的正极极片的示意图。
图3是本发明的动力电池的负极极片的示意图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图3所示,本发明为一种动力电池的制造方法,其包括如下工艺步骤:
1),将LiFePO4(磷酸铁锂)、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT(碳纳米管)、PVDF(聚偏氟乙烯)按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,或者将LiFePO4(磷酸铁锂)、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT、LA132(锂离子电池水性粘结剂)按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,采用行星式搅拌机搅拌均匀,涂敷在铝箔上,从而形成正极极片;其中,所述铝箔厚度为16um,涂布面密度290g/m2,压实密度2.28g/cm3;
2),将石墨、super-p导电剂、PTFE((聚四氟乙烯)、CMC(粘合剂)按照92.5∶2∶1∶4.5的重量比进行混合,涂敷在铜箔上,从而形成负极极片;其中,铜箔厚度为9um,涂布面密度120g/m2,压实密度1.35g/cm3;
3),将涂敷好的正负极片模切成规整的正负极片,其具体形状如附图2和附图3所示;
4),将上述模切后正负极片采用PEP三层隔膜,进行叠片操作形成内芯;其中,采用的正极极片为145张、负极极片为146张;
5),将叠好的内芯置于烘箱中烘烤;其中,烘烤温度为110℃,连续烘烤时间为12h;
6),将烘烤后的内芯与盖板上的极柱连接好后,装壳并进行焊接操作;
7),焊接后的电芯,进行注液操作;
8),注液完毕后,电芯经过陈化后进行电性检测操作;
9),经过化成过程及分容过程,最终获得动力电池。
采用上述工艺制作的动力电池由壳体1、内芯(因收容于壳体1内而未图示)、盖板3以及一对极柱4等几部分组成。
其中,所述壳体1为PP材质的壳体1,其表面设有若干加强筋11和散热槽12。于所述加强筋11上设有若干定位销13。采用PP材质的壳体1,杜绝了内芯爆炸的可能性;壳体表面设计多个加强筋和散热槽,确保电池有足够的强度,保证了在动态环境下使用时的安全性,散热槽保证了电芯在使用过程中正常的散热,确保了电芯性能的发挥以及使用过程的安全性。
所述内芯收容于壳体1内,其为采用叠片工艺制作的500Ah的单体内芯。
所述盖板3安装于壳体1的项部。于所述盖板3上进一步设有一注液孔31以及围绕注液孔31的若干泄压孔32。其中,所述注液孔31位于一对极柱4之间。所述泄压孔32的直径为3毫米。
所述一对极柱4嵌设于盖板3上,其与内芯极耳连接。于所述极柱4的中心位置设有一8毫米直径的盲孔41,用于信号线的连接。
本发明的动力电池及其制造方法采用叠片工艺,实现500Ah的单体内芯;同时采用PP材质的壳体,杜绝了电芯爆炸的可能性;壳体表面设计多个加强筋和散热槽,确保电池有足够的强度,保证了在动态环境下使用时的安全性,散热槽保证了电芯在使用过程中正常的散热,确保了电芯性能的发挥以及使用过程的安全性。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例,并不用以限制本创作,凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种动力电池的制造方法,其特征在于:包括如下工艺步骤: 
1),将LiFePO4、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT、PVDF按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,或者将LiFePO4、super-p导电剂、ks-6导电剂、CNT、LA132按照91∶3∶0.5∶1.5∶4的重量比进行混合,采用行星式搅拌机搅拌均匀,涂敷在铝箔上,从而形成正极极片;所述铝箔厚度为16 μm,涂布面密度290g/m2,压实密度2.28g/cm3; 
2),将石墨、super-p导电剂、PTFE、CMC按照92.5∶2∶1∶4.5的重量比进行混合,涂敷在铜箔上,从而形成负极极片;所述铜箔厚度为9 μm,涂布面密度120g/m2,压实密度1.35g/cm3; 
3),将涂敷好的正负极片模切成规整的正负极片;所述正极极片为145张、负极极片为146张; 
4),将上述模切后正负极片采用PEP三层隔膜,进行叠片操作形成内芯; 
5),将叠好的内芯置于烘箱中烘烤;所述烘烤温度为110℃,连续烘烤时间为12h; 
6),将烘烤后的内芯与盖板上的极柱连接好后、装壳并进行焊接操作; 
7),焊接后的电芯,进行注液操作; 
8),注液完毕后,电芯经过陈化后进行电性检测操作; 
9),电芯经过化成过程及分容过程,最终获得动力电池;其中,所述动力电池包括壳体、内芯、盖板以及一对极柱;其中, 所述壳体为PP材质的壳体,其表面设有若干加强筋和散热槽;所述内芯收容于壳体内;所述盖板安装于壳体的顶部,所述一对极柱嵌设于盖板上,其与内芯极耳连接;于所述盖板上进一步设有一注液孔以及围绕注液孔的若干泄压孔;于所述壳体的加强筋上设有若干定位销;所述注液孔位于一对极柱之间;所述泄压孔的直径为3毫米;于所述极柱的中心位置设有一8毫米直径的盲孔。 
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