CN201523044U - 动力锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

一种动力锂离子电池，其单体电芯(1)包括正、负极片及分别引出的正极耳(11)和负极耳(12)；尤其是，所述动力锂离子电池包括至少两枚单体电芯(1)，各单体电芯(1)的正、负极耳(11、12)分别相互并联，并且在各单体电芯(1)之间放入微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜(2)。本实用新型的有益效果在于，多个单体电芯并联组成电池电芯，该电池电芯结构在充放电时，电流被平均分流给各单体电芯，降低了电流对电池电芯极片的冲击；各单体电芯间的EPDM薄膜能有效消除电池电芯充放电时产生的内应力和压力，防止因应力造成的极片断裂、掉粉和鼓壳；EPDM薄膜还能使电解液快速浸润，避免了并联单体电芯间的短路。

Description

动力锂离子电池
技术领域 本实用新型涉及充有有机电解质的二次电池，尤其涉及锂离子电池电芯，特别是涉及动力锂离子电池电芯的装配结构。
背景技术 锂离子电池是一种性能优越的二次电池，无论是在充放电特性、自放电性还是温度特性、循环寿命等方面都具有其它类型电池无法比拟的优点。目前，由于世界性的燃料储量危机，以及各国对环境保护的日益重视，以电能为主要动力源的交通工具得到了迅速发展，传统铅酸蓄电池作为一种大功率、大容量的动力电源也被广泛应用于其中。但是，传统铅酸蓄电池对环境污染较严重，加之其自放电率高、体积大等局限性，有逐渐被环保型锂离子电池替代的趋势。锂离子电池的上述优点使其非常适合用于移动电源领域，而动力锂离子电池的产生，对需要使用大功率、大能量的牵引设备提供了广阔的发展空间。随着电牵引技术的发展，动力锂离子电池的应用前景非常广阔，其应用价值也无法估量。
现有技术很多动力电池要求能量高、放电倍率性能高、安全性能高。为了达到作为驱动能源的要求，最常用的方法是提高单独的单个电池的容量，即将电池电芯做大；或是并联多个电池成电池组。如果电池的单体电芯做得很大的话，在大倍率充放电时，电池单体承受的电流冲击较大，而较大电流的冲击对集流体、极片上的正负极活性材料都有可能产生不可逆变的反应；还会产生较高的温度损耗能量，进而导致电芯热膨胀。对于负极极片而言，电流过大时，锂离子来不及进入石墨的储锂晶格，会聚集于材料表面，这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这些锂结晶会刺破隔膜，引起电池内部短路，使电芯的内部产生很高热量，造成部分电解液汽化；同时，在电芯的内部会产生较大压力，如果压力得不到释放，将会使电池极片变形甚至断裂，使电池的循环寿命缩短甚至使整个电池组报废。加之大电芯的电解液浸润性较差，电解液较难全面浸润整个电芯内部，势必造成容量的衰减。而即便是小电流充放电，锂电池中的锂离子在负极材料石墨层间的多次脱嵌过程中也会产生体积膨胀，如果电池壳体刚性强，产生的内应力不能释放，极易使极片断裂破碎，导致电阻增大，电池存储电荷的能力骤降甚至使整个电池报废。
实用新型内容 本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而对现有技术做进一步的改进，提出一种结构简单、使用寿命长、安全性能高的动力锂离子电池电芯。
本实用新型为解决所述技术问题而提出的技术方案是，设计一种动力锂离子电池，其单体电芯包括正、负极片及分别引出的正极耳和负极耳；尤其是，
所述动力锂离子电池包括至少两枚单体电芯，各单体电芯的正、负极耳分别相互并联，并且在各单体电芯之间放入微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜使之相互隔离。
所述单体电芯由正、负极片和两极片之间的隔膜卷绕组成。
所述动力锂离子电池的各单体电芯的正、负极耳分别相互电连接组成并联正极端子和并联负极端子。
所述并联正极端子和并联负极端子分别引出成为并联正极极耳和并联负极极耳。
所述动力锂离子电池的各单体电芯整齐堆叠后用胶带缠缚固定，成为一块整体的电池电芯。
所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜的厚度为0.5～1.0mm。
所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜是开放型微孔橡胶，其上经发泡形成大量开口微孔。
所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜上的开口微孔孔径为50～80μm。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：
1、结构简单、成本低；本实用新型动力锂离子电池电芯由若干个单体电芯通过极耳并联组成，各单体电芯的正、负极耳分别电连接在一起，各单体电芯之间用发泡的三元乙丙橡胶EPDM薄膜隔离，结构非常简单。其生产工艺简单，不需要特殊的设备，成本较低，适合大规模生产。
2、安全性能高、使用寿命长；由于动力电池要经受适度的大电流充放，小的单体电芯并联克服了大电流对极片、极耳的冲击力。本实用新型动力锂离子电池电芯的单体电芯间添加了发泡三元乙丙橡胶EPDM薄膜，该薄膜绝缘性能好、弹性好、收缩率强，叠加在两单体电芯间不但可以释放电池的内压，还可以消除锂离子在负极材料石墨层间的多次脱嵌过程中产生体积膨胀的内应力，提高了电池的安全性能和循环寿命，多孔的EPDM薄膜结构，不但能使电解液快速浸润还能防止单体电芯间短路。
附图说明
图1是本实用新型动力锂离子电池电芯优选实施例(带并联正极、负极端子)的轴测投影示意图；
图2是所述优选实施例(不带并联正极、负极端子)的轴测投影示意图；
图3是所述动力锂离子电池单体电芯的轴测投影示意图。
具体实施方式以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。
如图3所示，单体电芯1包括正、负极片及之间的隔膜，正、负极片分别焊接引出正极耳11和负极耳12，并将正、负极片及之间的隔膜卷绕成单体电芯。
如图2所示，本优选实施例将10个上述单体电芯1叠加在一起，两单体电芯1之间都插入一块经发泡形成的微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜2；微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜2的厚度为0.5～1.0mm，EPDM薄膜2上开有大量开口微孔，其开口微孔孔径为50～80μm，使电解液能在各电芯间流畅地穿过。整齐堆叠的单体电芯1用胶带5缠缚固定，成为一块整体的电池电芯。
如图1所示，将10个单体电芯1的所有正极极耳11、负极极耳12分别铆接在一起，10个正极极耳11组成并联正极端子13，负极极耳12组成并联负极端子14；并联正极端子13和并联负极端子14分别引出并联正极极耳3和并联负极极耳4。
本实用新型单体电芯1的正、负极极耳长度根据设计的电池容量、需要并联的单体电芯的个数来确定，如果并联的单体电芯较多，极耳就相应较长。

Claims (8)

1.一种动力锂离子电池，其单体电芯(1)包括正、负极片及分别引出的正极耳(11)和负极耳(12)；
其特征在于：所述动力锂离子电池包括至少两枚单体电芯(1)，各单体电芯(1)的正、负极耳(11、12)分别相互并联，并且在各单体电芯(1)之间放入微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜(2)使之相互隔离。
2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述单体电芯(1)由正、负极片和两极片之间的隔膜卷绕组成。
3.根据权利要求1所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述动力锂离子电池的各单体电芯(1)的正、负极耳(11、12)分别相互电连接组成并联正极端子(13)和并联负极端子(14)。
4.根据权利要求3所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述并联正极端子(13)和并联负极端子(14)分别引出成为并联正极极耳(3)和并联负极极耳(4)。
5.根据权利要求1所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述动力锂离子电池的各单体电芯(1)整齐堆叠后用胶带(5)缠缚固定，成为一块整体的电池电芯。
6.根据权利要求1所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜(2)的厚度为0.5～1.0mm。
7.根据权利要求6所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜(2)是开放型微孔橡胶，其上经发泡形成大量开口微孔。
8.根据权利要求7所述的动力锂离子电池，其特征在于：所述微孔三元乙丙橡胶EPDM薄膜(2)上的开口微孔孔径为50～80μm。
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