CN102810699A - 一种集成式车用锂离子动力电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成式车用锂离子动力电池及其制作方法，包括壳体，导热箔，电芯，汇流极柱，其中，所述壳体包括金属或硬质壳体，该金属或硬质壳体围成用于安装电池芯体的壳体；所述电芯为多组集成式电芯，每组包括了多个软包单体电芯；所述每组集成式电芯的1/3和2/3处设置所述导热箔；所述软包单体电芯在壳体内全部并联，并通过汇流极柱引出。
Description
技术领域
本发明涉及车用锂离子电池领域，具体涉及一种集成式车用锂离子动力电池及其制作方法。
背景技术
随着国家对新能源汽车的投入，新能源汽车的发展突飞猛进，锂离子动力电池由于其自身优点被广泛应用于电动车领域。但在锂离子动力电池包的使用中发现，现有大容量方形电池，由于制作中涂布不均、碾压波动等引起容量、内阻大小不一，导致单体电池或模组间差异大，给电池管理系统带来监控难度，同时降低电池包的使用寿命，从而增加新能源汽车的成本，减少使用寿命，严重影响EV\HEV等新能源车的推广。同时由于软包电池面积大，抗鼓胀能力弱，往往因变形而导致整包受损，不能满足使用要求，给电池包的设计和投入使用带来压力。由于锂离子电池电解质为有机电解液，电解液的闪点和沸点都很低，在较低温度下就易分解；电池生产过程中注入电解液后，电池内部多余的空间很小，特别是现在软包电池的制作，电池内没有多余空间；电池在使用时充放电会发热，热量会使电解液分解产生气体；另外过充过放以及注液后电解液会和正负极物质发生反应，会产生大量的气体造成电池内部压强明显改变，造成鼓胀等严重变形的现象；严重时会发生短路起火，增加了装车后的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工工艺简单、生产效率高，且能提高电池一致性和安全性能的锂离子动力电池壳体及动力电池，通过已分容软包电池容量、内阻等二次确认，按一定方案组配成集成式电芯，外加金属或硬质壳体，在一定外压力焊接成型， 再用汇流片连接极耳，紧固到导流极柱即可。
具体技术方案如下：
一种集成式车用锂离子动力电池，包括壳体，导热箔，电芯，汇流极柱，其中，所述壳体包括金属或硬质壳体，该金属或硬质壳体围成用于安装电池芯体的壳体；所述电芯为多组集成式电芯，每组包括了多个软包单体电芯；所述每组集成式电芯的1/3和2/3处设置所述导热箔；所述软包单体电芯在壳体内全部并联，并通过汇流极柱引出。
进一步地，还包括极耳和汇流片，集成式电芯通过汇流片连接极耳，并连接汇流极柱。
进一步地，所述壳体为两个U型金属或硬质材质组成，通过加压后焊接为一体，厚度为0.2-1mm。
进一步地，所述导热箔为导热铜箔或铝箔，厚度为0.10-0.20mm。
进一步地，所述软包单体电芯组装时荷电量为70-90%，单体最佳容量为1-10Ah。
进一步地，所述动力电池容量为3-60Ah。
进一步地，所述动力电池整个电池厚度控制在15-60mm。
进一步地，所述金属箔为L型，底边置于壳体底部。
上述集成式车用锂离子动力电池的制作方法，进一步地，包括如下步骤：
（1）通过已分容软包电池容量、内阻等二次确认，按一定方案组配成集成式电芯；
（2）外加金属或硬质壳体，并在一定外压力焊接成型；
（3）用汇流片连接极耳，紧固到导流极柱。
进一步地，步骤（1）中进一步包括：制作好软包电芯单体，单体电芯经过一定温度和湿度要求下进行容量和内阻、放电平台时间检测，作为组配依据，对符合要求的电芯按一定数量分组，每组即可构成后端所需电芯；步骤（2）中进一步包括：在组配好的电芯的1/3和2/3处加放导热金属箔；壳体焊接时加上强制外力，使壳体内间距比软包电芯组的总厚度小0.5-1mm，使内部电芯之间不留有间隙，保证热量经过传导形式排出；步骤（3）中进一步包括：将电芯的正负极与汇流极柱连接，与壳体连接，从而完成集成式车用动力电池的制作。
与目前现有技术相比，本发明软包电池，硬壳集成，对电池容量、内阻等二次确认，有利于集成电池高的一致性和安全性，延长使用寿命。锂离子动力电池及动力电池壳体，首先是制作好软包电池单体，单体电池经过一定温度和湿度要求下进行容量和内阻、放电平台时间检测，作为组配依据，对符合要求的电池按一定数量分组，每组即可构成后端所需电芯；再在组配好的电池的1/3和2/3处加放导热金属箔，金属箔为“L”，“L”边置于壳体底部，利于与极柱端对应的导热，形成均匀的热循环场。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明锂离子动力电池结构示意图；
图2为本发明锂离子动力电池中导热金属箔形状的示意图；
图3为图1锂离子动力电池壳体的俯视图；
图4为图1锂离子动力电池所用软包电池；
图5为本发明锂离子动力电池外观示意图；
上述图中的标记均为：
1、壳体，2、导热箔，3、电芯，4、汇流极柱，5汇流片。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
锂离子动力电池壳体，包括金属或硬质壳体和导热铜箔或铝箔，该金属或硬质壳体围成用于安装电池芯体的壳体；所述壳体为两个U型金属或硬质材质组成，通过加压后焊接成一体；在所述每组电芯的1/3和2/3处加放导热铜箔或铝箔，所述软包电池在壳体内全部并联，再通过汇流极柱引出。金属或硬质壳体厚度为0.2-1mm。软包电芯在组装时最佳荷电量为70-90%，且按一定制度处理进行筛选。软包电池单体最佳容量为1-10Ah。导热铜箔或铝箔厚度为0.10-0.20mm。动力电池容量为3-60Ah，具体还可根据实际需要增减。动力电池整个电池厚度控制在15-60mm。锂离子动力电池，由电池壳体及设于该电池壳体内部的软包电池芯及导热金属箔构成；电池壳体为的锂离子动力电池壳体。
另外，壳体焊接时加上强制外力，使壳体内间距比软包电池组的总厚度小0.5-1mm，使内部电芯之间不留有间隙，保证热量经过传导形式排出；提高了软包电池抵抗变形的能力，减小电池大电流使用时的极化，能够有效减小电池鼓胀的机率。再将电池的正负极与汇流极柱连接，与壳体连接，从而完成集成式车用动力电池的制作。
参照附图，按照A车型电池能量需要，电池容量为45AH，共需165只；根据本专利方案，则每只集成电池选取容量为5Ah的软包小单体电芯，小单体电芯荷电量为75%时厚度为2.65mm，所需9个单体电芯；A车总共需要165*9=1485只单体小电芯，将一定比例5Ah电芯上机分容，按平台放电时间误差为100mS选取电芯，再按内阻误差0.01mΩ，容量误差10.56mA组配每个集成电池所需的9只小单体电池。再在组配好的电池的1/3和2/3处加放导热金属箔，金属箔为“L”，“L”边置于壳体底部，金属箔选用0.1mm厚铝箔。所需“U型”壳体内腔宽度为9*2.65-1+0.1*2=23.05mm，则单个“U型”壳体内腔宽度为11.53mm；再将电池的正负极与汇流极柱连接，与壳体连接，从而完成集成式车用动力电池的制作。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，包括壳体，导热箔，电芯，汇流极柱，其中，
所述壳体包括金属或硬质壳体，该金属或硬质壳体围成用于安装电池芯体的壳体；
所述电芯为多组集成式电芯，每组包括了多个软包单体电芯；
所述每组集成式电芯的1/3和2/3处设置所述导热箔；
所述软包单体电芯在壳体内全部并联，并通过汇流极柱引出。
2.如权利要求1所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，还包括极耳和汇流片，集成式电芯通过汇流片连接极耳，并连接汇流极柱。
3.如权利要求1或2所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述壳体为两个U型金属或硬质材质组成，通过加压后焊接为一体，厚度为0.2-1mm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述导热箔为导热铜箔或铝箔，厚度为0.10-0.20mm。
5.如权利要求1-4中任一项所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述软包单体电芯组装时荷电量为70-90%，单体最佳容量为1-10Ah。
6.如权利要求1-5中任一项所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述动力电池容量为3-60Ah。
7.如权利要求1-6中任一项所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述动力电池整个电池厚度控制在15-60mm。
8.如权利要求1-7中任一项所述的集成式车用锂离子动力电池，其特征在于，所述金属箔为L型，底边置于壳体底部。
9.如权利要求1-8所述集成式车用锂离子动力电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过已分容软包电池容量、内阻等二次确认，按一定方案组配成集成式电芯；
（2）外加金属或硬质壳体，并在一定外压力焊接成型；
（3）用汇流片连接极耳，紧固到导流极柱。
10.如权利要求9所述集成式车用锂离子动力电池的制作方法，其特征在于，步骤（1）中进一步包括：制作好软包电芯单体，单体电芯经过一定温度和湿度要求下进行容量和内阻、放电平台时间检测，作为组配依据，对符合要求的电芯按一定数量分组，每组即可构成后端所需电芯；步骤（2）中进一步包括：在组配好的电芯的1/3和2/3处加放导热金属箔；壳体焊接时加上强制外力，使壳体内间距比软包电芯组的总厚度小0.5-1mm，使内部电芯之间不留有间隙，保证热量经过传导形式排出；步骤（3）中进一步包括：将电芯的正负极与汇流极柱连接，与壳体连接，从而完成集成式车用动力电池的制作。
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