CN203574062U - 一种安全的大功率锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种安全的大功率锂离子电池，包括一主电池单元和若干副电池单元，所述电池单元包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有陶瓷隔膜的正极极片和负极极片，主电池单元从正极极片和负极极片的一端同向引出正极极耳和负极极耳，另一端分别引出正负极连接导电装置；所述副电池单元，从正极极片和负极极片的两端分别引出正负极连接导电装置；所述主电池单元与副电池单元以及相邻副电池单元之间通过正负导电装置连接。本实锂离子电池可以任意增加电池容量，不会爆炸燃烧，具有极高的安全性。

Description

一种安全的大功率锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及一种电池，特别涉及一种安全的大功率锂离子电池。
背景技术
近年来以移动通讯工具、笔记本电脑、电动机车及电动车(EV/PHEV)为代表的电力驱动产业发展迅速。各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。如高性能的碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池，近年来还开发的锂离子电池。
锂离子电池有众多的优点：高能量密度：按质量计算，可达150～200Wh/kg(540～720kJ/kg)；按体积计算，可达250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)；开路电压高，可达3.3～4.2V。输出功率大；无记忆效应，电池在未放空电的情况下可随时充放电，使用维护简便；低自放电，智能型锂离子电池由于有内建的监测电路，这个监测电路的工作电流甚至高于自放电电流；工作温度范围宽：可在-20℃～60℃之间正常工作。充、放电速度快。
锂离子电池作为一种高容量、高电压、环保、低资源消耗的电力容器以绝对优势占领了中小倍率应用市场。
但锂离子电池也存在着不能大电流放电的不足，由于有机电解质体系等原因，电池内阻相对其他类电池大。故要求较小的放电电流密度，一般放电电流在0.5C以下，只适合于中小电流的电器使用。过大电流放电时会降低放电时间，内部会产生较高的温度而损耗能量。较高的温度还会带来不安全因素。常规的锂离子电池内部电极由依次叠放并成卷绕或Z形叠绕的正极片、负极片和PE/PP隔膜组成，当电池产生过高温度时，PE/PP隔膜在150摄氏度左右就开始融化，PE/PP隔膜后容易造成电池内部大面积短路，造成电池进一步放热，正负、电解液极材料急剧分解，从而导致电池爆炸燃烧。尤其当锂离子电池应用于电动汽车作为车载电池等情况时，由于需要较大功率的电能输出，此时往往含有上千个电池芯，一旦有一个电池芯爆炸燃烧，会引起相邻电池芯的爆炸燃烧，造成连环爆炸燃烧。
另外现有常规的锂离子电池，容量固定，不能动态增加或减少。从厂家出厂后容量是固定的，当使用者需要根据不同需求增加或减少锂离子电池容量时，常规的锂离子电池难以应对这些需求。
有鉴于上述缺点，现有技术亟需有待改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能大倍率放电且不会造成爆炸燃烧的安全的大功率锂离子电池。
为解决以上问题，本发明提供一下技术方案。
一种安全的大功率锂离子电池，包括一主电池单元和若干副电池单元，
所述主电池单元包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的一端同向引出正极极耳和负极极耳，另一端引出连接装置。
所述副电池单元，包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的两端分别引出连接装置。
所述主电池单元与副电池单元以及相邻副电池单元之间通过连接装置连接。根据不同的需求场景，可以通过增加或减少副电池单元的数量，来增加或减少锂离子电池的容量。当需要增加副电池单元时，增加的副电池单元通过连接装置与主电池单元的连接装置连接。若有2个及2个以上副电池单元时，各个副电池单元也通过连接装置相邻地依次连接。
更优的技术方案是，所述的正极片和负极片均呈长方形，正极耳和负极耳分别设置于正极片和负极片较长的边上。 
更优的技术方案是，所述长方形极片的长宽比不小于7:3。
更优的技术方案是，所述电芯包由正极片和负极片以叠片的方式叠成。
更优的技术方案是，在正极片和负极片之间有陶瓷片，形成所述隔膜。
更优的技术方案是，所述陶瓷片厚度为2至10微米。
更优的技术方案是，所述的连接导电装置，包括一条电源传输线，2个卡合头，所述导线一端连接电芯，另一端连接卡头；
所述电源传输线包括两根导线，一根连接正极极片与一个卡合头，另一根连接负极极片与另一个卡合头；
所述的卡合头，包括一个插头和一个卡孔，卡合头是一根圆柱形金属，其大小刚好可以插入卡孔中。当相邻的电池单元需要串联连接时，将正极的卡合头插入相邻电池单元正极的卡合孔中，或在正极的卡合孔插入相邻电池单元正极的卡合头，负极依然，由此完成连接。
更优的技术方案是，所述的卡合孔中有卡紧装置。当卡头插入卡孔中后，卡紧装置卡住卡头，有效防止掉落。所述卡紧装置，是在卡孔中设置一块弹簧片，当卡头插入卡孔中时，弹簧片卡住卡头。
更优的技术方案是，所述的连接导电装置为从主极片体单元或副极片体单元上端或下端面侧边引出的连接导电片。当相邻的电池单元需要串联连接时，连接导电片相互接触，完成连接。
相对于现有技术，本实用新型的有如下有益效果：
首先，设置有若干个副电池单元，可以根据需要任意增加副电池单元，以增加了电池容量，提高了电池功率；其次，采用长方形的电极片，并将极耳的位置改换至电池的长边上，降低了电阻，有利于电池的大电流充放电电池充放电时产生的热量减少，防止因为内部温度过高而产生爆炸燃烧。最后，采用陶瓷作为隔膜，不会因为内部温度升高而造成隔膜融化引起短路造成爆炸燃烧。
附图说明
图1是本实用新型含有一个主电池体单元和一个副电池单元的示意图。
图2是本实用新型中的电芯结构主视图。
 图3是本实用新型中极耳设置在长方形极片的示意图。
具体实施方式
为了更清楚的说明本实用新型，下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细说明。
一种安全的大功率锂离子电池，包括一主电池单元和若干副电池单元。
所述主电池单元包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的一端同向引出正极极耳和负极极耳，另一端引出连接装置。
所述副电池单元，包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的两端分别引出连接装置。
所述主电池单元与副电池单元以及相邻副电池单元之间通过连接装置连接。根据不同的需求场景，可以通过增加或减少副电池单元的数量，来增加或减少锂离子电池的容量。当需要增加副电池单元时，增加的副电池单元通过连接装置与主电池单元的连接装置连接。若有2个及2个以上副电池单元时，各个副电池单元也通过连接装置相邻地依次连接。
如图1、图2所示，所示电芯包括一个主极片体单元4和至少一个从极片体单元的极片体。主极片体单元包括正极极片5、负极极片6和隔膜7，它们以卷绕方式或叠片方式构成。从正极极片和负极极片的一端同向引出正极耳1和负极耳2，另一端分别引出正负极连接导电装置。
如图3 所示，一种更优的技术方案是，所述的正极片5和负极片6均呈长方形，正极耳1和负极耳2分别设置于正极片和负极片较长的边上。正极耳1和负极耳2的宽度分别为正极片5、负极片6长边长度的三分之一，正极耳1和负极耳2之间的距离为3cm。正极耳1和负极耳2分别为铝箔极耳和铜箔极耳。隔膜7设置于正极片5和负极片6之间。电池的极耳改换至极片的长边上，电池的内阻降低，其倍率性能明显提高，放电平台也相应提高。同时由于极耳处的接触电阻降低，电池充放电时产生的热量减少；正负极耳之间的间距增加也使得电池的安全性能增加，电池的性能的到了全面提升，所述长方形极片的长宽比不小于7:3效果更佳。
所述电芯包由正极片和负极片以叠片的方式叠成。在正极片和负极片之间有陶瓷片，形成所述隔膜。由于陶瓷隔膜层紧贴与正极片或负极片上，成为一体，因此非常容易在叠绕的工序中实施，有利于降低制作成本。陶瓷隔膜高能量密度，采用陶瓷隔膜层的锂离子电池其能量密度可以达到200Wh/Kg，远高于采用较厚的PE/PP隔膜105-140Wh/Kg的能量密度。更重要的是陶瓷隔膜层能够耐高温，在达到一定温度即250-350摄氏度时，还不能够融化，保证电极之间不会短路，让电池慢慢失效而不发生爆炸，可以保证陶瓷隔膜层不受损伤以防止短路，有效避免了由于传统PP/PE隔膜在150摄氏度就融化造成大面积内部短路，电池爆炸起火等的现象。
陶瓷隔膜层可以只涂覆在正极片上或涂覆在正极片和负极片上。
当所述陶瓷片厚度为2至10微米时效果优佳。
所述的连接导电装置，包括一条电源传输线，2个卡合头，所述导线一端连接电芯，另一端连接卡头；所述电源传输线包括两根导线，一根连接正极极片与一个卡合头，另一根连接负极极片与另一个卡合头；所述的卡合头，包括一个插头和一个卡孔。
卡合头是一根圆柱形金属，其大小刚好可以插入卡孔中。当相邻的电池单元需要串联连接时，将正极的卡合头插入相邻电池单元正极的卡合孔中，或在正极的卡合孔插入相邻电池单元正极的卡合头，负极依然，由此完成连接。
所述的卡合孔中有卡紧装置。当卡头插入卡孔中后，卡紧装置卡住卡头，有效防止掉落。所述卡紧装置，是在卡孔中设置一块弹簧片，当卡头插入卡孔中时，弹簧片卡住卡头。
所述的连接导电装置为从主极片体单元或副极片体单元上端或下端面侧边引出的连接导电片。当相邻的电池单元需要串联连接时，连接导电片相互接触，完成连接。
实用新型不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本实用新型揭露的范围。

Claims (7)

1.一种安全的大功率锂离子电池，其特征在于，包括一主电池单元和若干副电池单元，所述主电池单元包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的一端同向引出正极极耳和负极极耳，另一端分别引出正负极连接导电装置；
所述副电池单元，包括外壳和电芯，所述电芯包括极片体单元，所述极片体单元包括中间夹有隔膜的正极极片和负极极片，从正极极片和负极极片的两端分别引出正负极连接导电装置；
所述主电池单元与副电池单元以及相邻副电池单元之间通过正负导电装置连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的正极片和负极片均呈长方形，正极耳和负极耳分别设置于正极片和负极片较长的边上。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述长方形极片的长宽比不小于7:3。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述电芯包由正极片和负极片以叠片的方式叠成。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在正极片和负极片之间有陶瓷片，形成所述隔膜。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述陶瓷片厚度为2至10微米。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的连接导电装置为从主极片体单元或副极片体单元上端或下端面侧边引出的连接导电片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273757A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 极耳区域增加的电池单元及其制造方法和设备
CN112335092A (zh) * 2018-06-29 2021-02-05 远景Aesc能源元器件有限公司 锂离子二次电池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273757A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 极耳区域增加的电池单元及其制造方法和设备
US11171329B2 (en) 2017-07-17 2021-11-09 GM Global Technology Operations LLC Battery cell with increased tab area and method and apparatus for manufacturing same
US11171330B2 (en) 2017-07-17 2021-11-09 GM Global Technology Operations LLC Battery cell with increased tab area and method and apparatus for manufacturing same
CN112335092A (zh) * 2018-06-29 2021-02-05 远景Aesc能源元器件有限公司 锂离子二次电池
CN112335092B (zh) * 2018-06-29 2023-10-13 株式会社Aesc 日本 锂离子二次电池

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