CN104577184A - 一种高电压动力电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高电压动力电池，包括：电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线。电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，电芯侧边的环形密封圈和电芯上下表面的弹性垫片受到电池壳折边区域产生的挤压力相互弹性挤压，保证了电芯的绝缘密封以及电芯内部电池单元之间的紧密连接，降低了电池内阻，同时使得动力电池在使用过程中具有较强的耐冲击力，避免电芯内部因受剧烈挤压而遭受破坏。该高电压动力电池外形呈圆饼形状，电池直径8～150cm，电池高度0.5～16cm，电池直径与电池高度比大于1，优选为5～20。这种结构可以实现动力电池的高电压和高倍率输出特性，电池整体结构简单，安全性好，可靠性高。

Description

一种高电压动力电池

技术领域

本发明涉及动力电池及其应用领域，尤其涉及一种可为纯电动汽车、混合动力汽车、电动摩托车等提供能量的高电压动力锂离子电池。

背景技术

发展电动汽车是能够缓解能源危机和环境恶化的有效手段，而发展电动汽车的关键技术是动力电池。由于锂离子电池具有比能量大、工作电压高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点，因此在未来极有可能大规模应用于电动汽车的动力电源。

目前开发应用的单体动力锂离子电池，无论是方形还是圆柱形，电池内部一般由一个电池单元构成，单体电池的工作电压范围大致在2.0～4.5V之间。因此，要满足电动车辆的高电压负荷（20～500V），必须串联多个单体电池构成能够高电压输出的动力电池组。外部串联单体电池的方式对于单体电池的一致性有很高的要求，而且外部电气连接会使连接电阻增大，同时也会使制作成本增加，安全系数降低。

为克服以上缺陷，中国专利CN101719562A发明了一种高电压锂离子电池的电芯，这种电芯内部采用串联双极性电极片的方式对外提供几十甚至几百伏特的高电压输出。但是，如何能够保证电芯内阻小、密封特性好、绝缘特性好，是制作该类电池的技术难点。

目前的动力电池从形状上说主要包括：圆柱形、方形和软包装三种结构。它们各有局限性：圆柱形电池导电能力有限，不宜做大容量电池；方形电池耐热性能差，存在直角形夹角，容易导致内部受压不均匀；软包装电池引流受限制，受力能力差，容易遭受破坏。对于在电动车辆上使用的动力电池，工作环境恶劣，经常会遭受剧烈振荡甚至碰撞，上述三种结构均不适宜应用于制作内部串联的高电压动力锂离子电池。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种大型扣式高电压动力锂离子电池，通过电池壳的折边区域和电池内部的弹性垫片为电芯边缘的环形密封圈提供持久的压应力，保证电芯内部各电池单元的电解质不泄露，并将电芯整体密封于电池壳内，保证了良好的密封特性和内阻特性。

本发明采用以下技术方案：

本发明涉及一种高电压动力电池，其特征在于：该高电压动力电池外形呈圆饼形状，电池直径与电池高度比大于1，优选为5～20，电池直径8～150cm，优选为10～50cm，电池高度0.5～16cm，优选为1～8cm。根据本发明，上述高电压动力电池包括：电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线。其中，电池凹座与电池盖配套组成电池壳，电芯的上下表面分别粘接有弹性垫片，且电芯与弹性垫片置于电池壳内部，绝缘壳将整个电池壳外部密封，正、负极柔性集流线分别固定连接在电池壳的上下表面并穿过绝缘壳引出，便于与外部连接。特别地，所述电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，每个电池单元由两个圆形双极性电极片上下叠加组成，且在相邻的两个双极性电极片之间设有至少一层的隔离层，防止电池单元内部短路。所述双极性电极片侧边周围包裹有环形密封圈。

根据本发明，将电芯、弹性垫片和电池盖一起置入电池凹座后，施加轴向机械载荷使得电池凹座的突出边缘径向向内弯曲，发生塑性变形，形成了电池壳的折边区域。

并且，根据本发明，电池壳的折边区域形成的轴向挤压力作用于弹性垫片，使电芯边缘的环形密封圈受到持久的弹性压应力，以保证电芯内部串联的电池单元之间接触紧密，降低电池内阻。优选的电池折边区域对电芯产生的压应力为0.5～10MPa。当电池在使用过程受到外在的轴向挤压时，弹性垫片的弹性力作用可为电芯提供向外抗挤压的缓冲力，避免电芯内部因受剧烈挤压而遭受破坏，导致电池短路，提高了电池的耐冲击力；当该电池受到外在的轴向拉伸时，弹性垫片的弹性力作用可为电芯提供向内弹进的力，避免电池工作中因拉伸力导致电池内阻突然增大甚至开路，使得动力电池在使用过程中具有较强的耐冲击力。

上述双极性电极片包括圆形的双极性集流体、包裹在双极性集流体边缘的环形密封圈、以及分别粘接在双极性集流体上下表面的负极涂层和正极涂层，负极涂层和正极涂层统称为电极涂层。这样，每个串联电池单元由双极性集流体隔开。双极性集流体是聚合物基或金属基复合导电薄膜，厚度为5～100μm，优选为中国专利CN103219521A或中国专利201310486469.6描述的双极性集流体。其中，双极性集流体粘接有正极涂层的一面必须耐氧化，而粘接有负极涂层的一面必须耐还原；双极性集流体起到电子导电作用的同时，必须阻隔锂离子在相邻电池单元之间的迁移。所述电极涂层呈圆形，粘接在双极性集流体表面，且电极涂层的直径小于或者等于环形密封圈的内径，电极涂层厚度为100～800μm。双极性电极片中环形密封圈的厚度高于或等于电极涂层与双极性集流体的叠加厚度，厚度差优选为0～300μm。

环形密封圈的材料优选为PE（聚乙烯）或者PP（聚丙烯）。根据材料力学，当环形密封圈因受到来自电池壳折边区域的压力，环形密封圈厚度减小，而直径变长，保证了每个电池单元的绝缘密封。

所述正极涂层为正极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物以及其它可脱嵌锂化合物中的一种或多种；所述负极涂层为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，负极活性材料为能够可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、锂硅氧化物、金属锂和石墨中的一种或多种。

进一步，本发明在每两个双极性电极片之间设有至少一层的圆形隔离层组成一个电池单元。

所述隔离层材料为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它电子不导电的多孔聚合物材料，或者，所述的隔离层材料为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料，或者所述隔离层材料为含可部分除去的少孔或无孔聚合物隔离层。

电池单元内充满含锂离子的液体或胶体或聚合物的电解质，环形密封圈承受电池壳折边区域产生的压力，使电池单元之间相互弹性挤压并密封，电池单元之间的电解质互不泄露接触，电池充放电时锂离子的迁移被限制在各个电池单元内部，避免了电解质泄露或与空气接触，同时使电芯内部的电池单元之间紧密接触，降低电池内阻，提高电池能量转换效率。

进一步，本发明电芯由上述两个或两个以上的电池单元叠加组成，优选叠加数量为8～160个。其中，位于电芯最上面以及位于最下面的双极性集流体的外表面为电芯的表面电极（表面正极或表面负极），表面电极不粘接电极涂层。

电芯的表面正极和表面负极通过导电粘接剂分别粘接固定有一个弹性垫片。上述弹性垫片是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括圆形垫片和弹性体；圆形垫片表面为平面，与电芯的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起，圆形垫片直径大于等于所述电芯的环形密封圈的外径；弹性体置于圆形垫片的表面，依靠弹性力与电池壳的内表面紧密接触。其中，弹性体可以为泡沫镍、泡沫铝等弹性多孔金属，或者为凹凸形、波浪形等具有压缩回弹性的金属片。

根据本发明，上述电芯和弹性垫片置于电池壳内，所述电池壳由电池凹座和电池盖配套组成。其中，电池盖是边缘包裹有塑料环的圆形镀镍钢片；圆形镀镍钢片厚度0.5～6mm，优选为0.8～3mm；塑料环厚度0.2～4mm，优选为0.6～2mm；电池盖与弹性垫片靠弹性力紧密接触；电池凹座为桶状金属壳，金属壳底部与导电弹性垫片依靠弹性力紧密接触。

上述电池凹座使用一种有镀层的复合金属材料，其中该复合金属材料包括一层镍、一层铜和位于其中间的一层钢或优质钢的复合材料，即所谓的三金属，其厚度为0.5～6mm，优选为0.8～3mm。

在本发明中，为了防止外部冲击对电芯造成破坏，同时对电池内部起到绝缘密封的作用，在电池凹座的侧边区域内侧壁紧密粘接一层电绝缘层，该电绝缘层可随电池凹座同时折边，挤压在电池盖边缘的塑料环上，电绝缘层厚度为0.05～1mm。

根据本发明，所述电池凹座内径>电池盖直径≥弹性垫片直径≥环形密封圈外径≥圆形镀镍钢片直径>环形密封圈内径。电池凹座折边后挤压在电池盖的塑料环上，电池壳上的塑料环使电池盖的圆形镀镍钢片与电池凹座在空间上和电学上分开，保证圆形镀镍钢片与电池凹座之间满足绝缘距离，同时将电池壳内部密封。

进一步，在电池壳的上下表面，通过焊接、粘接等方式分别固定连接有柔性集流线。所述柔性集流线为网状或者螺旋状的金属片或金属丝，其材料为银、铜、铝或镀有银的金属材料中的一种或几种。并且，位于电池壳上下表面的柔性集流线分别引出正、负极电极端子与外界相连。

在固定有柔性集流线的电池壳的上下表面分别涂覆一层导电胶粘剂，覆盖柔性集流线固定在电池壳的部分，以保证柔性集流线与电池壳的电接触良好，集流均匀。

为了保证上述高电压动力电池的绝缘和密封特性，本发明进一步包括一种绝缘壳，该绝缘壳是一种塑料聚合物或填充有高导热无机材料颗粒的塑料聚合物，通过热塑成形等方法包裹在电池壳表面，与柔性集流线连接的正极端子或负极端子穿过该绝缘壳引出。该绝缘壳的材料优选为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种，其厚度优选为1～4mm。

本发明的技术优势体现在：

1）电池壳的折边区域和电池内部的弹性垫片为电芯边缘的环形密封圈提供持久的压应力，保证了电芯的绝缘密封，使得电芯内部电池单元之间连接紧密，降低了电池内阻；

2）这种电池结构使得动力电池在使用过程中具有较强的耐冲击力：当电池壳受到外在的轴向挤压时，弹性垫片的弹性力作用可为电芯提供向外抗挤压的缓冲力，避免电芯内部因受剧烈挤压而遭受破坏，导致电池短路；当该电池受到轴向拉伸时，弹性垫片的弹性力作用可为电芯提供向内弹进的力，避免电池工作中因拉伸力导致电池内阻突然增大甚至开路；

3）这种结构可以实现动力电池的高电压和高倍率输出特性，电池整体结构简单，安全性好，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的双极性电极片的结构示意图，其中，101—双极性电极片；102—双极性集流体；103—环形密封圈；104—正极涂层；105—负极涂层；

图2为本发明的电池单元的结构示意图，其中，201—电池单元；202—隔离层；

图3为本发明的电芯的结构示意图，其中，301—电芯；

图4为本发明的弹性垫片的结构示意图，其中，（a）为弹性体为泡沫镍的弹性垫片，（b）为弹性体为波浪板的弹性垫片，（c）为弹性体为杯形板的弹性垫片；401—弹性垫片；402—圆形垫片；403—弹性体；

图5为本发明的电池盖、电池凹座以及它们配套组成的电池壳的结构示意图，其中，（a）为电池盖，（b）为电池凹座，（c）为电池壳；501—电池盖；502—电池凹座；503—塑料环；504—圆形镀镍钢片；505—电绝缘层；506—折边区域；507—电池壳；

图6为本发明的电池在包裹绝缘壳之前的结构示意图，其中，（a）为俯视图，（b）为剖面图；601—柔性集流线；602—电极端子；

图7为本发明的实施例三中设置在电池壳上下表面的柔性集流线的结构示意图，其中，（a）为单螺旋状柔性集流线；（b）为多螺旋状柔性集流线；（c）为条状柔性集流线；（d）为多边形网状柔性集流线；

图8为本发明的高电压动力电池结构示意图，其中，801—高电压动力电池；802—导电胶粘剂；803—绝缘壳。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的双极性电极片101包括圆形的双极性集流体102、包括在双极性集流体102边缘的环形密封圈103、以及分别粘接在双极性集流体102上下表面的负极涂层105和正极涂层104，其中负极涂层105和正极涂层104统称为电极涂层。双极性集流体102粘接有正极涂层的一面必须耐氧化，而粘接有负极涂层的一面必须耐还原；双极性集流体102起到电子导电作用的同时，必须阻隔锂离子在相邻电池单元之间的迁移。电极涂层呈圆形，直径小于或者等于环形密封圈103的内径，粘接在双极性集流体102上、下表面。

如图2所示，本发明的电池单元201由两个圆形双极性电极片101上下叠加组成，且在相邻的两个双极性电极片101之间设有至少一层的隔离层202，防止电池单元201内部短路。电池单元201内充满含锂离子的液体或胶体或聚合物的电解质，环形密封圈103承受电池壳折边区域506产生的压力，使电池单元之间相互弹性挤压并密封，电池单元之间的电解质互不流通接触，电池充放电时锂离子的迁移被限制在各个电池单元内部，避免了电解质泄露或与空气接触，同时使电芯301内部的电池单元之间紧密接触。

如图3所示，本发明的电芯301由两个或两个以上的电池单元201叠加组成。其中，位于电芯301最上面以及位于最下面的电池单元201的双极性集流体102的外表面为电芯301的表面电极（表面正极或表面负极），表面电极不粘接电极涂层。

如图4所示，本发明的弹性垫片401是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括圆形垫片402和弹性体；圆形垫片402表面为平面，与电芯301的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起，圆形垫片402直径大于等于所述电芯的环形密封圈103的外径；弹性体置于圆形垫片204的表面，依靠弹性力与电池壳507的内表面紧密接触。

如图5所示，电池盖501和电池凹座502配套组成电池壳507。其中，电池盖501包括塑料环503和圆形镀镍钢片504，塑料环503包裹在圆形镀镍钢片504上，电池盖501与弹性垫片401靠弹性力紧密接触；电池凹座502为桶状金属壳，金属壳底部与导电弹性垫片401依靠弹性力紧密接触。在本发明中，为了防止外部冲击对电芯301造成破坏，同时对电池内部起到绝缘密封的作用，在电池凹座的侧边区域内侧壁紧密粘接一层电绝缘层505，该电绝缘层505可随电池凹座502同时折边，挤压在电池盖501边缘的塑料环503上。塑料环503使电池盖501的圆形镀镍钢片504与电池凹座502在空间上和电学上分开，保证电池盖501与电池凹座502之间满足绝缘距离，同时使电池壳507内部密封。如图6a和图6b所示，分别为本发明的高电压动力锂离子电池在包裹绝缘壳之前的结构俯视图和剖面图。电池上下表面呈圆形，正、负极通过柔性集流线的电极端子引出。电池结构从下到上依次为：负极端子602b、柔性集流线601b、电池凹座502、弹性垫片401、电芯301、弹性垫片401、电池盖501、柔性集流线601a、正极端子602a。

在本实施例中，将电芯301、弹性垫片401和电池盖501一起置入电池凹座502后，施加轴向机械载荷使得电池凹座502的突出边缘径向向内弯曲，发生塑性变形，形成了电池壳507的折边区域506。该折边区域506形成的轴向挤压力作用于弹性垫片，使电芯301边缘的环形密封圈103受到持久的弹性压应力，以保证电芯301内部串联的电池单元201之间接触紧密，降低电池内阻，并将电池单元201密封内部，以免内部的电解质泄露。在电池使用过程中，当电池壳507受到轴向挤压时，弹性垫片401的弹性力作用可为电芯301提供向外抗挤压的缓冲力，避免电芯301内部因受剧烈挤压而遭受破坏，导致电池短路，提高了电池的耐冲击力；当该电池受到轴向拉伸时，弹性垫片401的弹性力作用可为电芯301提供向内弹进的力，避免电池工作中因拉伸力导致电池内阻突然增大甚至开路。

实施例一：

本实施例提供一种高电压动力锂离子电池。

本发明中高电压动力锂离子电池801旨在满足各类不同电动车辆的供电需求，因此，根据该电池应用场合的不同，电芯301电压设计值也不同，也就是组成电芯301的电池单元201叠加的数量不同。目前，小型电动车（包括电动自行车、电动摩托车以及电动观光车等）的工作电压一般分别为：36V、48V、64V、74V和80V，大中型电动汽车（包括纯电动乘务车、纯电动卡车、混合动力车、电动公交车等）的工作电压范围一般在120V～500V。

本实施例为纯电动乘务车动力电源，其工作电压为360V，选用的电芯301工作电压平台为360V，电池单元201叠加数量为112个。

高电压动力锂离子电池801外形呈圆饼形状，电池直径40cm，电池高度5.5cm。

其中，圆形双极性集流体102是聚合物基复合导电薄膜，厚度为80μm。电极涂层的直径等于环形密封圈103的内径，正极涂层厚度为140μm，负极涂层厚度为120μm。环形密封圈103的厚度为420μm。

环形密封圈103的材料为PE（聚乙烯）。正极涂层104为正极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，正极活性材料为磷酸铁锂，负极涂层105为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，负极活性材料为能够可逆嵌锂的石墨。

在本实施例中，电芯301的表面正极和表面负极通过导电粘接剂分别粘接固定有一个能够导电的弹性垫片401a。弹性垫片401a是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括不锈钢材质的圆形垫片402和泡沫镍弹性体403a，圆形垫片402表面为平面，与电芯301的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起，弹性体403a置于圆形垫片402的表面，依靠弹性力分别与电池壳507的内表面紧密接触。

其中，电池凹座502和电池盖501配套组成电池壳507，电池盖501与弹性垫片401靠弹性力紧密接触；电池凹座502为桶状金属壳，金属壳底部与弹性垫片401依靠弹性力紧密接触。电池盖501是边缘包裹有塑料环503的圆形镀镍钢片504，厚度为2mm；电池凹座502使用一种包括一层镍、一层铜和位于其中间的一层钢或优质钢的复合材料组成，厚度为1.5mm。

在电池凹座502与电池盖501的配合连接处，施加轴向机械载荷使得电池凹座502的边缘在电池盖501的边缘径向向内弯曲，形成一圆形折边区域506。折边区域506形成的轴向挤压力作用于弹性垫片401，一起为电芯301侧边的环形密封圈103提供持久的压应力，将每个电池单元201内部的电解质密封不泄露，应力大小为2MPa；同时，保证电芯301内部串联的电池单元201之间接触紧密，降低电池内阻。

本实施例中，为了防止外部冲击对电芯301造成破坏，同时对电池内部起到绝缘密封的作用，在电池凹座502的侧边区域内侧壁紧密粘接一层电绝缘层505，该电绝缘层505可随电池凹座502同时折边，挤压在电池盖501边缘的塑料环503上，电绝缘层厚度为0.8mm。

电池盖501上的塑料环503使电池盖501的圆形镀镍钢片504与电池凹座502在空间上和电学上分开，保证电池盖501与电池凹座502之间满足绝缘距离，同时使电池壳507内部密封，塑料环503厚度为1.5mm。

在本实施例中，电池壳507的上下表面，通过导电胶粘方式分别固定连接有柔性集流线601，柔性集流线601分别引出正、负极电极端子602与外界相连，其中粘接在电池壳506上表面的为正极柔性集流线601a，对应连接的电极端子为正极端子602a；粘接在电池壳506下表面的为负极柔性集流线601b，对应连接的电极端子为负极端子602b。在固定有柔性集流线601的电池壳507的上下表面分别涂覆一层导电胶粘剂802，覆盖柔性集流线601固定在电池壳507的部分，以保证柔性集流线601与电池壳802的电接触良好，集流均匀。

实施例二：

本实施例提供高电压动力电池的弹性垫片401装置。

本实施例中，弹性垫片401包括圆形垫片402和弹性体403a，其中弹性体为弹性多孔金属泡沫镍，如图4a所示，或者为波板浪、杯形板等具有压缩回弹性的金属片，如图4b和图4c所示。电池其余结构与实施例一相同。

实施例三：

本实施例提供高电压动力电池的柔性集流线601装置。

本实施例中，柔性集流线601在电池壳上的布置方式列举了多种，如图7a、图7b、图7c和图7d所示，分别为（a）单螺旋状柔性集流线；（b）多螺旋状柔性集流线；（c）条状柔性集流线；（d）多边形网状柔性集流线；其材料为表面镀银的铜、铝合金。电池其余结构与实施例一相同。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高电压动力电池，外形呈圆饼形状，电池直径与电池高度比大于1，包括：电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线，其中，电池凹座与电池盖配套组成电池壳，电芯的上下表面分别粘接有弹性垫片，绝缘壳将整个电池壳外部密封，正、负极柔性集流线分别固定连接在电池壳的上下表面并穿过绝缘壳引出便于与外部连接； 

其特征在于： 

所述电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，优选叠加数量为8～160个；每个电池单元由两个圆形双极性电极片上下叠加组成，且在相邻的两个双极性电极片之间设有至少一层的电子不导电的圆形隔离层，所述电池单元内充满含锂离子的液体或胶体或聚合物的电解质，所述双极性电极片侧边周围包裹有环形密封圈； 

所述电芯和弹性垫片整体密封于所述电池壳内部； 

所述电池凹座与电池盖相互配合形成的折边区域产生轴向挤压应力，持续作用于所述弹性垫片和所述电芯的环形密封圈，压应力大小为0.5～10MPa。 

2.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述高电压动力电池直径与电池高度比优选为5～20，且电池直径8～150cm，优选为10～50cm，电池高度0.5～16cm，优选为1～8cm。 

3.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述双极性电极片包括圆形的双极性集流体、包裹在双极性集流体边缘的环形密封圈、以及分别粘接在双极性集流体上下表面的负极涂层和正极涂层；所述正极涂层为正极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物以及其它可脱嵌锂化合物中的一种或多种；所述负极涂层为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，负极活性材料为能够可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、锂硅氧化物、金属锂和石墨中的一种或多种。 

4.如权利要求1和权利要求3所述的高电压动力电池，其特征在于：所述双极性电极片中环形密封圈的厚度高于或等于电极涂层与双极性集流体的叠加厚度，厚度差优选为0～300μm。 

5.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述隔离层材料为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它电子不导电的多孔聚合物材料，或者，所述隔离层材料为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料，或者所述隔离层材料为含可部分除去的少孔或无孔聚合物隔离层。 

6.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述弹性垫片是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括圆形垫片和弹性体，圆形垫片表面为平面，与电芯的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起；所述弹性体置于圆形垫片的表面，依靠弹性力与电池壳的内表面紧密接触；所述弹性体为泡沫镍、泡沫铝等弹性多孔金属，或者，所述弹性体为凹凸形、波浪形等具有压缩回弹性的金属片。 

7.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述电池壳包括电池凹座和电池盖，其中，电池盖是边缘包裹有塑料环的圆形镀镍钢片，电池盖与弹性垫片靠弹性力紧密接触；电池凹座为桶状金属壳，金属壳底部与弹性垫片依靠弹性力紧密接触；所述电池凹座的折边区域挤压在电池盖边缘的塑料环上。 

8.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述柔性集流线为网状或者螺旋状的金属片或金属丝，其材料为银、铜、铝或镀有银的金属材料中的一种或几种。 

9.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述绝缘壳的材料优选为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种，厚度优选为1～4mm。 

10.如权利要求1、3、6、7、8所述的高电压动力电池，其特征在于：所述电池凹座内径>电池盖直径≥弹性垫片直径≥环形密封圈外径≥圆形镀镍钢片直径>环形密封圈内径。