CN206961955U - 稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，包括电芯、电极极片、极耳和隔膜;极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳均设置在电极极片展开时的中间部位；多个电芯经卷绕后并联设置。该电池结构设计能够较好地适用于稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池的充放电特性，提高了该电池的充放电效率和使用寿命。

Description

稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产技术领域，更具体地说，特别涉及一种稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池。

背景技术

随着近年来社会文明的不断发展,尤其是人类社会进入信息时代、网络时代以来，更渴望高质量的电能。因此电池，尤其是二次电池必然在未来以电能为基础的社会起到举足轻重的作用。从上世纪90年代末以来，手机、笔记本电脑等便携式电子设备正在以惊人的速度在全球范围内快速普及，越来越快的进入寻常百姓家。由此而来的是对小型电源需求量的迅速增加。由于便携式电子设备具有灵巧、轻便的特点，因此它们需要具有体积小、容量大、质量轻的优势的小型电源。在众多的电池体系中，锂离子电池俗称“锂电”，是最新型、综合性能最好的二次电池之一。锂金属的原子量为6.94，密度为0.534g/cm3，是金属中最轻的元素，其理论放电容量为3860mAh/g或2060 mAh/cm3 ，标准电极电位为-3.045V，又是金属元素中电位最负的一个元素，因此，它成为高能量电池非常具有吸引力的负极材料。锂离子电池的出现称得上是二次电池史上的跨越式飞跃，在随后的10余年时间里，其商业化进程取得了突飞猛进的发展。锂离子电池是最新一代高比能量清洁化学电源，因其具有能量高、使用寿命长、重量轻、体积小等的一系列优点，引起国际电池界和科技界的普遍关注，一致认为它将最终取代镍镉电池和部分镍氢电池，在二次电池中独占鳌头。

而锂电池中的宽温稀土新型锂离子电池主要以高低温技术为亮点，是一种高容量、长寿命、低成本的储能电池，占用体积相对于传统的蓄电池更小，且能耐低温零下45摄氏度，耐高温零上65摄氏度，能够适应北方低气温地区。在3G、4G等领域有广阔的前景，且广泛用于军事领域，如装甲车、坦克车特种兵单兵作战等，民用领域用于纯电动车、电动自行车、电动摩托车、油电两用车等多个领域。例如稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，可以在-45℃环境下使用。

实用新型内容

（一）技术问题

由于稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池是一种新型锂电池，现有技术中缺少能够适配于该种软包宽温锂电池的结构设计，即传统的软包锂电池的外部结构设计无法适用于该稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池。

（二）技术方案

本实用新型提供了一种稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，包括电芯、电极极片、极耳和隔膜;

所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳均设置在所述电极极片展开时的中间部位；

多个所述电芯经卷绕后并联设置。

其中，该电池的正极为稀土掺杂磷酸铁锂聚合物制成的正极。

其中，该电池内部采用4个电芯并联组装结构

（三）有益效果

通过上述结构设计，本实用新型采用正极极耳和负极极耳均设置在所述电极极片展开时的中间部位、多个电芯经卷绕后并联设置的结构设计，充分配合稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池的充放电特性，通过将极耳设置在电极极片展开时的中间部位，降低了电流在电极片中转移时的电阻（即电池的内阻），从而降低了电池在使用过程中的内耗，进一步提高了电池的充放电效率和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例中稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种10Ah稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，请参考图1，图1为本实用新型实施例中稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池的结构示意图。

该电池包括电芯、电极极片、极耳和隔膜3;极片包括正极极片11和负极极片12，极耳包括正极极耳21和负极极耳22，正极极耳21和负极极耳22均设置在所述电极极片展开时的中间部位。

具体地，极耳设置在电极极片展开时的中间部位，经过卷绕后多个电芯并联，工艺上通过包底、极耳焊接、入壳、激光焊接盖板、测漏、烘烤、注液、化成，再经过敲钢珠封口成电池。

优选地，内部采用4个电芯并联组装。

目前，传统的磷酸铁锂电池及其结构设计，存在电压平台低、充放电性能不够稳定，温度适应范围狭窄等缺点。

本实用新型提供的该种结构设计充分适应了稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池的充放电特性，降低了电池的内阻，从而降低了电池在使用过程中的内耗，进一步提高了电池的充放电效率和使用寿命。广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等动力应用领域，提高可逆容量和循环性能。

此外，进一步地，所谓稀土掺杂磷酸铁锂宽温锂离子动力电池就是在磷酸铁锂材料配料时加入稀土元素，掺杂稀土磷酸铁锂，有利于稳定原材料的晶体结构，提高可逆容量和循环性能，提高高低温性能。由于稀土原子半径较大，会使C增加，即意味着层间距变大，那么也就具有更快的Li+嵌入和迁出能力，更优异的充放电稳定性。起到扩展锂离子脱嵌通道和稳定骨架结构的作用。验证了其具有较高的可逆容量与良好的循环性能。高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (1)

1.稀土掺杂磷酸铁锂软包宽温锂离子动力电池，其特征在于，包括电芯、电极极片、极耳和隔膜;

所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳均设置在所述电极极片展开时的中间部位；

多个所述电芯经卷绕后并联设置；该电池的正极为稀土掺杂磷酸铁锂聚合物制成的正极；该电池内部采用4个电芯并联组装结构。