CN200962441Y - 一种大功率锂离子动力电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大功率锂离子动力电池，包括极耳连接铝带、正极极柱、极耳连接镍带、负极极柱，还包括多个单体电芯，各单体电芯均包括正极和负极，所有单体电芯的正极连接在一起，所有单体电芯的负极连接在一起，实现多个单体电芯的叠加并联，连接后的单体电芯的正极通过极耳连接铝带连接到正极极柱，连接后的单体电芯的负极通过极耳连接镍带连接到负极极柱。本实用新型将多个单体电芯叠加并联，并联后采用较大截面的导体充当流体正负电极，使锂离子电池散热快，内阻小，放电大，具有比能量高，性能稳定，循环寿命长，比功率大等优点，将锂离子动力电池广泛应用于电动摩托车和助力车等领域。

Description

一种大功率锂离子动力电池
【技术领域】
本实用新型涉及锂离子动力电池，尤其涉及用于电动摩托车和助力车等的大功率锂离子动力电池。
【背景技术】
目前的电动车多数采用铅酸电池作为动力电源。铅酸电池普遍存在在车载震动中因大量电解液淌动所引起性能不稳定，比能量低，循环寿命短，比功率小等问题，而且在电池报废过程中还会产生较严重的环境污染。这些都制约着日渐增大的电动车市场发展，随着科学技术的进步，人类对环境和节约能源的意识不断提高，如果能够将锂离子二次电池应用于电动车，对于电动车的发展来说将具有深远的影响。
采用普通的锂离子二次电池，其电芯在涂布、切片、辊压、卷绕工艺中无法做得特别大、特别长，也就是说单支电池的容量只能做得较小，而电动车的电源要求具有较大容量的电池。要提高电池动力一般采用简单串联联接的方式，但是即使采用简单串联联接的方式将多个电池组合在一起也不能满足现有电动车的动力要求。为进一步提高驱动力，只能采用多节单支电池并联成电池组，再将几个并联电池组串联起来，这样虽然可以达到电动车驱动的目的，但这种方式安装很复杂，成本高，同时这样的方式无法有效的利用空间，违背了锂离子电池比能量高的初衷。
所以，如何提供一种比能量高，性能稳定，循环寿命长，比功率大的锂离子动力电池成为本领域技术人员研究的重要课题。
【发明内容】
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种大功率锂离子动力电池，比能量高，性能稳定，循环寿命长，比功率大。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种大功率锂离子动力电池，包括极耳连接铝带、正极极柱、极耳连接镍带、负极极柱，还包括多个单体电芯，各单体电芯均包括正极和负极，所有单体电芯的正极连接在一起，所有单体电芯的负极连接在一起，实现多个单体电芯的叠加并联，连接后的单体电芯的正极通过极耳连接铝带连接到正极极柱，连接后的单体电芯的负极通过极耳连接镍带连接到负极极柱。
作为优选，还包括隔膜，所述隔膜设置在极耳连接铝带和极耳连接镍带之间。
作为优选，还包括绝缘支撑片，所述正极极柱和负极极柱分别固定在绝缘支撑片上。
作为优选，还包括壳体，所述多个单体电芯、极耳连接铝带、极耳连接镍带、隔膜和绝缘支撑片均设置在壳体内。
作为优选，所述正极极柱和负极极柱均采用金属铆接件。
作为优选，所述正极极柱和负极极柱均采用不锈钢螺栓。
本实用新型的有益效果：本实用新型将多个单体电芯叠加并联，并联后采用较大截面的导体充当流体正负电极，使锂离子电池散热快，内阻小，放电大，具有比能量高，性能稳定，循环寿命长，比功率大等优点，将锂离子动力电池广泛应用于电动摩托车和助力车等领域。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本实用新型一种大功率锂离子动力电池实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型一种大功率锂离子动力电池实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例一：
图1是本实用新型一种大功率锂离子动力电池实施例一的结构示意图；包括极耳连接铝带2、正极极柱3、极耳连接镍带4、负极极柱5，还包括多个单体电芯1，各单体电芯1均包括正极和负极，所有单体电芯1的正极连接在一起，所有单体电芯1的负极连接在一起，实现多个单体电芯1的叠加并联，连接后的单体电芯1的正极通过极耳连接铝带2连接到正极极柱3，连接后的单体电芯1的负极通过极耳连接镍带4连接到负极极柱5。各单体电芯1的正极及负极分别并联后采用较大截面的导体充当集流体正负电极，极耳连接铝带2和极耳连接镍带4均具有较大的截面。还包括隔膜6，所述隔膜6设置在极耳连接铝带2和极耳连接镍带4之间。隔膜6采用PP塑膜。还包括绝缘支撑片7，所述正极极柱3和负极极柱5分别固定在绝缘支撑片7上。还包括壳体8，所述多个单体电芯1、极耳连接铝带2、极耳连接镍带4、隔膜6和绝缘支撑片7均设置在壳体8内。所述正极极柱3和负极极柱5均采用金属铆接件优选采用不锈刚螺栓。
以8AH的电池举例来说，电芯可以用4个2000mAH的单体电芯1叠加在一起组成，叠加方式可平行也可并排，具体采用哪种方式可根据实际需要和美观度来定，通过极耳连接铝带2将4个单体电芯1的正极并联在一起，连接至正极极柱3上，正极极柱3采用不锈钢螺栓；通过极耳连接镍带4将4个单体电芯1的负极并联在一起，连接至负极极柱5，负极极柱5采用不锈钢螺栓；用隔膜6将极耳连接铝带2和极耳连接镍带4隔离支撑开，使电池的极耳连接铝带2和极耳连接镍带4之间处于非短路状态，隔膜6采用PP塑膜。正极极柱3和负极极柱5分别采用极耳引导件透过铝塑膜紧固于绝缘支撑片7上，绝缘支撑片7的大小以4个单体电芯1叠加后的端面面积大小为佳，一则使电池整体美观，二则能更好的起到紧固和支撑电池正负电极的作用，极耳引导件为绝缘件，与正极极柱3和负极极柱5连接好的单体电芯1装入铝塑膜，铝塑膜制成袋状并真空封装好。同样，根据不同容量要求，可将单体电芯1制作成不同大小，采用若干数量的单体电芯1叠层在一起制作。
整个电池的制作过程为：先制作单体电芯1，单体电芯1的制作中，配料、涂布、对辊、分切与普通锂离子电池制作过程相同，其卷绕方式和普通方型电池相同。单体电芯1制作完成后，将2个或2个以上的单体电芯1平行叠加在一起，采用PP胶带围绕一圈，使若干单体电芯1捆成一个整体。
再将每个单体电芯1的正极极耳透过0.3mm以上的PP膜，采用机械或焊接的方式与极耳连接铝带2固定连接，极耳连接铝带2一般要求截面积达到2平方毫米以上，主要是根据电池的不同容量和放电值进行选用。将每个单体电芯1的负极极耳透过0.3mm以上的PP膜，采用机械或焊接的方式与极耳连接镍带4固定连接，极耳连接镍带4一般要求截面积达到2平方毫米以上，主要是根据电池的不同容量和放电值进行选用。两组连接牢固的正负极耳处于隔离状态。极耳连接铝带2和极耳连接镍带4选用时一般按每平方毫米通过5A电流计算，本实施例选用的截面积2平方毫米的极耳连接铝带2和极耳连接镍带4具有很小的内阻，适用于大功率放时电流的通过。
将正极极柱3和负极极柱5分别套上极耳引导件，再透过绝缘支撑片7，最后穿过已冲好孔的铝塑膜，用螺母锁紧。其中孔的直径采用与极耳引导件直径大小相同，采用过渡配合方式。因为极耳引导件具有良好的绝缘和密封作用，可使两个充当正极极柱3和负极极柱5的螺栓处于隔离状态，并且具有很好的密封性，在后期电池成型时可制作成一个密封的电解液存储腔；同时，因不锈钢具有优良的导电性能和导热性能，既可保证电池在大电流放电时有非常小的电池内阻，有可以使电池在大功率放电时所产生的热量通过不锈钢螺栓散失。
将极耳连接铝带2通过机械或焊接的方式与正极极柱连接牢固；将极耳连接镍带4通过机械或焊接的方式与负极极柱连接牢固。将铝塑复合膜紧贴电芯组折叠成袋状，将三侧开口边用热封机热封密闭；从顶部预留注液孔处注入电解液，化成。化成工序完成后，通过注液孔对电池内腔抽真空，并密封。
本实施例中采用的是铝塑外壳包装。
实施例二：
图2是本实用新型一种大功率锂离子动力电池实施例二的结构示意图。其内部结构与实施例一基本相同，本实施例中采用的是金属外壳包装。负极极柱5可以直接采用机械或焊接的方式连接于金属外壳内侧，金属外壳也可充当电池负极集流体，故只需安装正极极柱3，而将负极直接连接于金属外壳。采用普通方形金属外壳的，需要在电池上盖上预先开设通孔，并在通孔上覆盖焊接一层安全膜，安全膜用于电池在非安全状态下工作所产生气体压力先冲破此膜，而避免使电池外金属壳炸裂引发安全事故，即通常所说的防爆功能。然后用激光焊把上盖板与电池壳主体部分焊接密封；其电解液需通过电池上盖上预置的注液孔注入，注液完成后用胶带将注液孔密封，待电池化成后，将注液孔用钢珠密封。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何在本实用新型基础上简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种大功率锂离子动力电池，包括极耳连接铝带(2)、正极极柱(3)、极耳连接镍带(4)、负极极柱(5)，其特征在于：还包括多个单体电芯(1)，各单体电芯(1)均包括正极和负极，所有单体电芯(1)的正极连接在一起，所有单体电芯(1)的负极连接在一起，实现多个单体电芯(1)的叠加并联，连接后的单体电芯(1)的正极通过极耳连接铝带(2)连接到正极极柱(3)，连接后的单体电芯(1)的负极通过极耳连接镍带(4)连接到负极极柱(5)。
2.如权利要求1所述的一种大功率锂离子动力电池，其特征在于：还包括隔膜(6)，所述隔膜(6)设置在极耳连接铝带(2)和极耳连接镍带(4)之间。
3.如权利要求1所述的一种大功率锂离子动力电池，其特征在于：还包括绝缘支撑片(7)，所述正极极柱(3)和负极极柱(5)分别固定在绝缘支撑片(7)上。
4.如权利要求1所述的一种大功率锂离子动力电池，其特征在于：还包括壳体(8)，所述多个单体电芯(1)、极耳连接铝带(2)、极耳连接镍带(4)、隔膜(6)和绝缘支撑片(7)均设置在壳体(8)内。
5.如权利要求1所述的一种大功率锂离子动力电池，其特征在于：所述正极极柱(3)和负极极柱(5)均采用金属铆接件。
6.如权利要求5所述的一种大功率锂离子动力电池，其特征在于：所述正极极柱(3)和负极极柱(5)均采用不锈钢螺栓。
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