CN209312934U - 一种叠片锂离子电池 - Google Patents
一种叠片锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209312934U CN209312934U CN201822198321.3U CN201822198321U CN209312934U CN 209312934 U CN209312934 U CN 209312934U CN 201822198321 U CN201822198321 U CN 201822198321U CN 209312934 U CN209312934 U CN 209312934U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative
- positive
- connecting strap
- core
- core packet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical class [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 24
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 14
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 2
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000006257 cathode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- OVAQODDUFGFVPR-UHFFFAOYSA-N lithium cobalt(2+) dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Mn](=O)(=O)([O-])[O-].[Co+2] OVAQODDUFGFVPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本实用新型公开一种叠片锂离子电池及其制作方法，其中，叠片锂离子电池包括壳体、顶盖和设置在顶盖上的正极极柱和负极极柱，壳体呈一端开口一端封口结构，壳体的开口端通过顶盖密封，壳体内设置有电芯，电芯至少包括两个芯包，每个芯包均为叠片式结构，每个芯包的所有正极极耳通过正极连接带焊接为一体，每个芯包的所有负极极耳通过负极连接带焊接为一体，所有的正极连接带与顶盖上的正极极柱连接，所有的负极连接带与顶盖上的负极极柱连接。本实用新型的叠片锂离子电池结构简单，容量大，循环寿命长，安全性能高，适合大功率放电且易于实现规模化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种叠片锂离子电池。
背景技术
随着动力和储能电池的发展，要求电池具有更高的能量密度和优异的倍率性能，行业内普遍的做法是通过制作高容量大尺寸电池减少成组结构来提高比能量，例如，市面上的型号为71173205方形电池，其采用的是单向出极耳的卷绕方式制作电芯，极耳焊接层数约60层，是目前能够稳定生产的焊接层数。
单向多极耳卷绕的电芯对连接方式以及焊接工艺要求简单，易于实现。但由于卷绕结构的复杂性，整个极片在长度方向上存在多处弯折和厚度变化区域，尤其是靠近卷芯中部的小角度弯折区域和集流体焊接区域，由于卷绕张力的不均匀和形状变化，很容易造成隔膜和极片的褶皱变形，正负极得不到有效的接触，造成反应死区，充电时在褶皱的边缘处发生“析锂”现象，造成电池有效的活性物质得到充分反应，电池循环性能下降，同时也引起了很大的安全隐患。且单向多极耳卷绕结构的电芯的极耳过流较少，难以满足快充技术。
目前，常用的大容量电池还有叠片电池，叠片电池相对于卷绕电池具有以下优点：
1、叠片电池具有更好的循环特性、安全特性和能量密度，没有了长度方向上的张力影响，极片和隔膜的接触更为优良，界面反应均匀一致，活性物质的容量的得到了充分发挥，性能得到了根本的改善；
2、叠片结构有着更为均匀一致的电流密度、优良的内部散热性能以及更适合大功率放电。
但是现有的叠片电池仍然具有以下缺陷：目前市面上的类似7113205型号的大容量电池，由于叠片结构，极耳数量比单向极耳卷绕方式增加一倍，目前常规的焊接难以满足极耳数约为120层的稳定生产，焊接后稳定性差，增加了生产难度。另外，对于长循环锂离子电池，电极的粘接性是影响电池循环性能的主要因素，特别是负极片的粘接性，目前常采用的方法是增加负极配方中的胶含量来提高电极的粘接性，但增加胶含量一定程度上降低了电机的导电性能和提高了电池的阻抗，不利于电池的循环性能。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种叠片锂离子电池，其结构简单，容量大，循环寿命长，安全性能高，适合大功率放电且易于实现规模化生产。
为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：
提供一种叠片锂离子电池，包括壳体、顶盖和设置在所述顶盖上的正极极柱和负极极柱，所述壳体呈一端开口一端封口结构，所述壳体的开口端通过所述顶盖密封，所述壳体内设置有电芯，所述电芯至少包括两个芯包，每个所述芯包均为叠片式结构，每个所述芯包的所有正极极耳通过正极连接带焊接为一体，每个所述芯包的所有负极极耳通过负极连接带焊接为一体，所有的所述正极连接带与所述顶盖上的所述正极极柱连接，所有的所述负极连接带与所述顶盖上的所述负极极柱连接。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述芯包的正极片包括正极集流体和正极材料，所述正极集流体除去所述正极极耳的位置设有导电碳层，所述正极材料涂覆在设有所述导电碳层的所述正极集流体上；和/或，
所述芯包的负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极集流体除去所述负极极耳的位置设有导电碳层，所述负极材料涂覆在设有所述导电碳层的所述负极集流体上。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述导电碳层为导电炭黑、碳纳米管和导电石墨中的至少一种。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述导电碳层涂覆在所述正极集流体或所述负极集流体上。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述正极连接带为铝连接带，所述负极连接带为铜连接带。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述正极极耳和所述正极连接带上设有高温胶；和/或，所述负极极耳和所述负极连接带上设有所述高温胶。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所有的所述正极连接带并联后通过正极连接片与所述顶盖上的所述正极极柱连接，所有的所述负极连接带并联后通过负极连接片与所述顶盖上的所述负极极柱连接。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述电芯包括四个所述芯包，每个所述芯包的所有正极极耳焊接在所述正极连接带的一端，每个所述芯包的所有负极极耳焊接在所述负极连接带的一端，四个所述芯包分别为顺序设置的第一芯包、第二芯包、第三芯包和第四芯包；
其中，所述第一芯包和所述第二芯包二者的所述正极连接带远离所述正极极耳的一端均与所述正极连接片的第一端连接，所述第三芯包和所述第四芯包二者的所述正极连接带远离所述正极极耳的一端与所述正极连接片的第二端连接；
所述第一芯包和所述第二芯包二者的所述负极连接带远离所述负极极耳的一端均与所述负极连接片的第一端连接，所述第三芯包和所述第四芯包二者的所述负极连接带远离所述负极极耳的一端与所述负极连接片的第二端连接；
所述正极连接片的中部与所述正极极柱焊接，所述负极连接片的中部与所述负极极柱焊接。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，所述电芯包括四个所述芯包，四个所述芯包并列排放在所述壳体内并均与所述顶盖垂直，所述电芯外包覆有绝缘保护膜。
作为叠片锂离子电池的一种优选方案，四个所述芯包分别为顺序设置在壳体内的第一芯包、第二芯包、第三芯包和第四芯包；
所述正极连接带包括第一正极连接带和第二正极连接带，所述第一正极连接带的第一端与所述第一芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带的第二端与所述第四芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带的第一端与所述第二芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带的第二端与所述第三芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带和所述第二正极连接带并联与所述正极极柱焊接；
所述负极连接带包括第一负极连接带和第二负极连接带，所述第一负极连接带的第一端与所述第一芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带的第二端与所述第四芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第一端与所述第二芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第二端与所述第三芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带和所述第二负极连接带并联与所述负极极柱焊接。
本实用新型的有益效果：通过将芯包与芯包连接后再与极柱连接，可以解决叠片多芯包电池的多极耳焊接问题，同时单个芯包的极耳层数又能满足目前规模化生产的要求，降低了制造难度，便于实现规模化生产，满足高容量大尺寸的电池的设计需求，提高了电池的能量密度；通过将芯包设置为叠片结构，此结构改善了正负极的接触界面，避免因卷绕的张力不均和形状变化造成的隔膜和极片褶皱，提高电池的循环性能和安全性能，另外，叠片结构增大了电池的过流能力，提高了电池的倍率性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例的叠片锂离子电池的分解示意图。
图2为本实用新型一实施例的叠片锂离子电池的芯包连接示意图。
图3为本实用新型另一实施例的叠片锂离子电池的芯包连接示意图。
图中：
1、壳体；2、顶盖；3、正极极柱；4、负极极柱；5、电芯；51、芯包；511、第一芯包；512、第二芯包；513、第三芯包；514、第四芯包；52、正极连接带；521、第一正极连接带；522、第二正极连接带；53、负极连接带；54、正极连接片；55、负极连接片；56、绝缘保护膜。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1所示，本实用新型实施例的叠片锂离子电池包括壳体1、顶盖2和设置在所述顶盖2上的正极极柱3和负极极柱4，所述壳体1呈一端开口一端封口结构，所述壳体1的开口端通过所述顶盖2密封，所述壳体1内设置有电芯5，所述电芯5至少包括两个芯包51，每个所述芯包51均为叠片式结构，每个所述芯包51的所有正极极耳通过正极连接带52焊接为一体，每个所述芯包51的所有负极极耳通过负极连接带53焊接为一体，所有的所述正极连接带52与所述顶盖2上的所述正极极柱3连接，所有的所述负极连接带53与所述顶盖2上的所述负极极柱4连接。通过将芯包51与芯包51连接后再与极柱连接，可以解决叠片多芯包51电池的多极耳焊接问题，同时单个芯包51的极耳层数又能满足目前规模化生产的要求，降低了制造难度，便于实现规模化生产，满足高容量大尺寸的电池的设计需求，提高了电池的能量密度；通过将芯包51设置为叠片结构，此结构改善了正负极的接触界面，避免因卷绕的张力不均和形状变化造成的隔膜和极片褶皱，提高电池的循环性能和安全性能，另外，叠片结构增大了电池的过流能力，提高了电池的倍率性能。
一实施例中，如图1和图2所示，电芯5包括四个芯包51，四个芯包51并列排放在壳体1内，并均与顶盖2垂直，在电芯5外包裹有一层绝缘保护膜56。
所有的所述正极连接带52并联后通过正极连接片54与所述顶盖2上的所述正极极柱3连接，所有的所述负极连接带53并联后通过负极连接片55与所述顶盖2上的所述负极极柱4连接。
具体地，每个所述芯包51的所有正极极耳焊接在所述正极连接带52的一端，每个所述芯包51的所有负极极耳焊接在所述负极连接带53的一端，四个所述芯包51分别为顺序设置的第一芯包511、第二芯包512、第三芯包513和第四芯包514。
其中，所述第一芯包511和所述第二芯包512二者的所述正极连接带52远离所述正极极耳的一端均与所述正极连接片54的第一端连接，所述第三芯包513和所述第四芯包514二者的所述正极连接带52远离所述正极极耳的一端与所述正极连接片54的第二端连接，所述第一芯包511和所述第二芯包512二者的所述负极连接带53远离所述负极极耳的一端均与所述负极连接片55的第一端连接，所述第三芯包513和所述第四芯包514二者的所述负极连接带53远离所述负极极耳的一端与所述负极连接片55的第二端连接，所述正极连接片54的中部与所述正极极柱3焊接，所述负极连接片55的中部与所述负极极柱4焊接，并贴上高温胶，形成电芯5。
如图3所示，在其他实施例中，还可以将两边的芯包51连接形成一组，将中部的两个芯包51连接形成一组，两组并联后再与极柱连接。
具体地，所述正极连接带52包括第一正极连接带521和第二正极连接带522，所述第一正极连接带521的第一端与所述第一芯包511的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带521的第二端与所述第四芯包514的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带522的第一端与所述第二芯包512的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带522的第二端与所述第三芯包513的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带521和所述第二正极连接带522连接后与所述正极极柱3焊接。
所述负极连接带53包括第一负极连接带和第二负极连接带，所述第一负极连接带的第一端与所述第一芯包511的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带的第二端与所述第四芯包514的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第一端与所述第二芯包512的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第二端与所述第三芯包513的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带和所述第二负极连接带连接后与所述负极极柱4焊接。
在焊接前，第一正极连接带521、第二正极连接带522、第一负极连接带和第二负极连接带这四个连接带的两端均弯折90度，使得芯包51(及电芯5)与顶盖2呈90度入壳。
此结构省去了连接片的使用，降低了连接难度，简化了连接结构，可以提升生产效率，同时减少焊接点，进而提高了电芯5成型后的质量。
一实施例中，所述芯包51的正极片包括正极集流体和正极材料，所述正极集流体的表面除去所述正极极耳的位置设有导电碳层，所述正极材料涂覆在设有导电碳层的正极集流体上。可选地，所述芯包51的负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极集流体的表面除去所述负极极耳的位置设有导电碳层，所述负极材料涂覆在设有所述导电碳层的负极集流体上。其中，正极材料是正极浆料通过涂布、烘烤等操作后形成于导电碳层上的材料层，负极材料是负极浆料通过涂布、烘烤等操作后形成于导电碳层上的材料层。
通过在正、负极集流体外预先设置一层导电碳层，可以提高正、负极片的粘接性和导电性，且由于导电碳层的疏松结构，给循环过程中电极材料(即正极材料和负极材料)的膨胀带来缓冲空间，有效缓解了电极材料的膨胀掉粉，有利于循环性能。
可选地，所述导电碳层为导电炭黑、碳纳米管和导电石墨中的至少一种。
可选地，所述导电碳层涂覆在所述正极集流体或所述负极集流体上。
一实施例中，所述正极极耳和所述正极连接带52上设有高温胶；所述负极极耳和所述负极连接带53上设有所述高温胶。通过设置高温胶，可以对极耳和连接带进行绝缘，防止短路，同时高温胶避免电池充放电过程因极耳温度上升导致胶带脱落或融化。
本实用新型实施例还提供一种叠片锂离子电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤S10、配料：
配制以NMP(甲基吡咯烷酮)为溶剂的正极浆料，所需材料有：粘接剂2％～5％，正极材料90％～97％，导电剂1％～5％，将粘接剂、正极材料和导电剂在溶剂中分散均匀，形成此正极浆料；
配制以水为溶剂的负极浆料，所需材料有：石墨90％～97％，羧甲基纤维素钠1％～3％，导电剂1％～3％，丁苯橡胶1％～4％，将羧甲基纤维素钠、石墨、导电剂和丁苯橡胶在溶剂中分散均匀，形成负极浆料；
步骤S20、涂布：
将正极集流体和负极集流体上除去极耳区域涂覆导电碳层，将过筛后的正极浆料和负极浆料均匀地涂覆在设有导电碳层的正极集流体和负极集流体上，并留出未涂覆区域，作为极耳区域，然后进入涂布机烘箱烘烤形成正、负极片；
步骤S30、辊压：
将涂布烘烤后的正、负极片进行辊压，辊压至正极片的压实密度为1.95～2.45g/㎝3和负极片的压实密度为1.25～1.65g/㎝3；
步骤S40、极耳成型：
将正、负极片分别模切成带有一个极耳的矩形片；
步骤S50、叠片：
用隔膜将模切好的正、负极片按照负极/隔膜/正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜…正极/隔膜/负极/隔膜的方式层叠在一起，并用胶带捆扎固定形成芯包51；
步骤S60、焊接：
将芯包51的正、负极极耳分别用正极连接带52、负极连接带53焊接在一起，其中正极连接带52为铝带，负极连接带53铜带，将2个芯包51并联，其正极连接带52和负极连接带53分别再焊接在正极连接片54和负极连接片55的一端，正极连接片54和负极连接片55的另一端并联焊接2个焊有连接带的芯包51(参照图1和2)；极耳与连接带贴上高温胶，正极连接片54和负极连接片55的中间部分分别与顶盖2的正极极柱3和负极极柱4焊接在一起，并贴上高温胶，形成电芯5；
步骤S70、组装：
焊接好的电芯5在正极连接带52和负极连接带53部分进行弯折，使4个芯包51并列排放，与顶盖2成90°，并在电芯5外面包上一层绝缘保护膜56；和垫片一起进入壳体1后，顶盖2与壳体1焊接，完成组装；
步骤S80、烘烤、注液：
组装后的电池在高温下进行烘烤、注液；
步骤S90、负压化成：
注液后的电池经过静置，使电解液充分的浸润到极片内部，并在真空条件下进行化成，真空化成能够使化成产生的气体及时排出，避免因气体未及时排出使正负极界面无法充分接触，影响SEI膜的形成，进而影响电池的循环性能；
步骤S100、密封、老化、分容：
化成后的电池密封并经过高温老化，并进行分容制得叠片锂离子电池，老化的目的是使SEI膜更加稳定，稳定的SEI膜有利于电池的循环性能。
可选地，此叠片锂离子电池可以为LFP(磷酸铁锂)、NCM(镍钴锰酸锂)、LCO(钴酸锂)、LMO(锰酸锂)、NCA(镍钴铝)等体系电池，优选地，叠片锂离子电池为LFP。
在本实用新型的一个具体的实施例中，以制作容量为256Ah的叠片锂离子电池为例。
步骤S10、配料：
将PVDF、LFP、SP按照2.5％：95.0％：2.5％的比例在NMP中分散均匀，形成正极浆料；
将石墨、SP、CMC和SBR按照95.0％：2.0％：1.2％：1.8％在水中分散均匀，形成负极浆料；
步骤S20、涂布：
将过筛后的正、负极浆料分别按面密度为300g/m3和147g/m3均匀地涂覆在分别涂有导电碳层的12μm铝箔(即正极集流体)和8μm铜箔(即负极集流体)上，并留出未涂覆区域作为极耳区，然后进入涂布机烘箱烘烤；
步骤S30、辊压：
将涂布烘烤后的正、负极片进行辊压，辊压压实密度分别为2.25g/㎝3和1.55g/㎝3；
步骤S40、极片制作：
正、负极片分别模切成带有一个极耳的矩形片，其中，正极片尺寸为：166*174㎜，负极片尺寸为：169*178㎜，正极极耳尺寸为：40*20㎜，负极极耳尺寸为：40*18㎜；
步骤S50、叠片：
用20μm隔膜将模切好的正极片55片、负极片56片按照负极/隔膜/正极/隔膜/负极/隔膜/正极/隔膜…正极/隔膜/负极/隔膜的方式层叠在一起，并用胶带捆扎固定形成芯包51；
步骤S60、焊接：
将芯包51的正、负极极耳分别用铝连接带(即正极连接带52)、铜连接带(即负极连接带53)焊接在一起，所有的正极极耳焊接在正极连接带52的一端，所有的负极极耳焊接在负极连接带53的一端，将4个芯包51分成左右两组，每组有两个芯包51，参照图2所示，第一芯包511和第二芯包512组成一组，第三芯包513和第四芯包514组成一组，正极连接片54的第一端与第一芯包511和第二芯包512的正极连接带52远离正极极耳的一端焊接，正极连接片54的第二端与第三芯包513和第四芯包514的正极连接带52远离正极极耳的一端焊接，正极连接片54的中部与正极极柱3焊接；负极连接片55的第一端与第一芯包511和第二芯包512的负极连接带53远离负极极耳的一端焊接，负极连接片55的第二端与第三芯包513和第四芯包514的负极连接带53远离负极极耳的一端焊接，负极连接片55的中部与负极极柱4焊接；极耳、连接带以及连接片贴上高温胶，形成电芯5。
其中，正极连接片54为铝连接片，负极连接片55为铜连接片。
步骤S70、组装：
焊接好的电芯5在铝连接带和铜连接带部分进行弯折，使4个芯包51并列排放，与顶盖2成90°，并在电芯5外面包上一层绝缘保护膜56；和垫片一起入到的壳体1中，顶盖2与壳体1焊接，完成组装；
步骤S80、烘烤、注液：
组装后的电池在高温下进行烘烤、注液；
步骤S90、负压化成：
注液后的电池经过静置，并在真空条件下进行化成；
步骤S100、密封、老化、分容：
化成后的电池密封并经过高温老化，并进行分容制得容量为256Ah的71173205方形磷酸铁锂电池。
以上实施例仅用来说明本实用新型的详细方案，本实用新型并不局限于上述详细方案，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种叠片锂离子电池，包括壳体、顶盖和设置在所述顶盖上的正极极柱和负极极柱，所述壳体呈一端开口一端封口结构，所述壳体的开口端通过所述顶盖密封，其特征在于，所述壳体内设置有电芯，所述电芯至少包括两个芯包，每个所述芯包均为叠片式结构，每个所述芯包的所有正极极耳通过正极连接带焊接为一体，每个所述芯包的所有负极极耳通过负极连接带焊接为一体，所有的所述正极连接带与所述顶盖上的所述正极极柱连接，所有的所述负极连接带与所述顶盖上的所述负极极柱连接。
2.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述芯包的正极片包括正极集流体和正极材料，所述正极集流体除去所述正极极耳的位置设有导电碳层，所述正极材料涂覆在设有所述导电碳层的所述正极集流体上；和/或，
所述芯包的负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极集流体除去所述负极极耳的位置设有导电碳层，所述负极材料涂覆在设有所述导电碳层的所述负极集流体上。
3.根据权利要求2所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述导电碳层为导电炭黑、碳纳米管和导电石墨中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述导电碳层涂覆在所述正极集流体或所述负极集流体上。
5.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述正极连接带为铝连接带，所述负极连接带为铜连接带。
6.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述正极极耳和所述正极连接带上设有高温胶；和/或，所述负极极耳和所述负极连接带上设有所述高温胶。
7.根据权利要求1至6任一项所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所有的所述正极连接带并联后通过正极连接片与所述顶盖上的所述正极极柱连接，所有的所述负极连接带并联后通过负极连接片与所述顶盖上的所述负极极柱连接。
8.根据权利要求7所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述电芯包括四个所述芯包，每个所述芯包的所有正极极耳焊接在所述正极连接带的一端，每个所述芯包的所有负极极耳焊接在所述负极连接带的一端，四个所述芯包分别为顺序设置的第一芯包、第二芯包、第三芯包和第四芯包；
其中，所述第一芯包和所述第二芯包二者的所述正极连接带远离所述正极极耳的一端均与所述正极连接片的第一端连接，所述第三芯包和所述第四芯包二者的所述正极连接带远离所述正极极耳的一端与所述正极连接片的第二端连接；
所述第一芯包和所述第二芯包二者的所述负极连接带远离所述负极极耳的一端均与所述负极连接片的第一端连接，所述第三芯包和所述第四芯包二者的所述负极连接带远离所述负极极耳的一端与所述负极连接片的第二端连接；
所述正极连接片的中部与所述正极极柱焊接，所述负极连接片的中部与所述负极极柱焊接。
9.根据权利要求1至6任一项所述的叠片锂离子电池，其特征在于，所述电芯包括四个所述芯包，四个所述芯包并列排放在所述壳体内并均与所述顶盖垂直，所述电芯外包覆有绝缘保护膜。
10.根据权利要求9所述的叠片锂离子电池，其特征在于，四个所述芯包分别为顺序设置在壳体内的第一芯包、第二芯包、第三芯包和第四芯包；
所述正极连接带包括第一正极连接带和第二正极连接带，所述第一正极连接带的第一端与所述第一芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带的第二端与所述第四芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带的第一端与所述第二芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第二正极连接带的第二端与所述第三芯包的所有的所述正极极耳焊接，所述第一正极连接带和所述第二正极连接带并联与所述正极极柱焊接；
所述负极连接带包括第一负极连接带和第二负极连接带，所述第一负极连接带的第一端与所述第一芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带的第二端与所述第四芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第一端与所述第二芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第二负极连接带的第二端与所述第三芯包的所有的所述负极极耳焊接，所述第一负极连接带和所述第二负极连接带并联与所述负极极柱焊接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822198321.3U CN209312934U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种叠片锂离子电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822198321.3U CN209312934U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种叠片锂离子电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209312934U true CN209312934U (zh) | 2019-08-27 |
Family
ID=67678877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201822198321.3U Active CN209312934U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种叠片锂离子电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209312934U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109687011A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 湖北金泉新材料有限责任公司 | 一种叠片锂离子电池及其制作方法 |
| CN111697191A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 一种拼接式长动力电池及其组装方法、电池包 |
| CN114667636A (zh) * | 2021-03-02 | 2022-06-24 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种柔性电池及其制造方法 |
-
2018
- 2018-12-25 CN CN201822198321.3U patent/CN209312934U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109687011A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 湖北金泉新材料有限责任公司 | 一种叠片锂离子电池及其制作方法 |
| CN111697191A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 一种拼接式长动力电池及其组装方法、电池包 |
| CN114667636A (zh) * | 2021-03-02 | 2022-06-24 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种柔性电池及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7763377B2 (en) | Electrochemical element having an ellipsoidal assembly configured for high power input | |
| WO2023185507A1 (zh) | 一种圆柱电池及其制作工艺 | |
| CN101877413B (zh) | 一种单体电池及包含该单体电池的动力电池组 | |
| TWI517477B (zh) | A large capacity cylindrical lithium ion battery and its production method | |
| CN109687011A (zh) | 一种叠片锂离子电池及其制作方法 | |
| CN201122626Y (zh) | 一种叠片式电池的极片及包括该极片的极芯和电池 | |
| CN106410104B (zh) | 一种圆柱形多极耳电池及其制造方法 | |
| CN209312934U (zh) | 一种叠片锂离子电池 | |
| CN107305942B (zh) | 一种卷绕式负极片以及设有该负极片的电芯及锂浆料电池 | |
| CN207572477U (zh) | 电极组件和二次电池 | |
| CN107248595B (zh) | 锂离子电池 | |
| CN111564634A (zh) | 导电胶、圆柱锂离子二次电池及其制备方法 | |
| CN104218264A (zh) | 一种镍氢电池及其制作方法 | |
| CN101908643A (zh) | 一种动力锂离子电池及其制作方法 | |
| CN202549997U (zh) | 大容量圆柱形锂离子电池 | |
| CN109599597A (zh) | 一种大电流电芯及包含该电芯的动力电池 | |
| CN109888162A (zh) | 具备内嵌式极耳的胶黏结构电芯及其制备方法与锂电池 | |
| CN110518186A (zh) | 一种双极耳低内阻锂离子二次电池 | |
| CN110048171A (zh) | 单体充电电池、充电电池组和充电电池包 | |
| CN112290077A (zh) | 无极耳电池及制备方法 | |
| CN212380471U (zh) | 硬壳纽扣电池 | |
| CN109891640A (zh) | 非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池 | |
| CN209641774U (zh) | 单体充电电池、充电电池组和充电电池包 | |
| CN209880749U (zh) | 一种高倍率放电聚合物电池 | |
| CN217588983U (zh) | 一种中间出极耳式正极片、电芯及电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 448000 Jingnan Avenue, Jingmen hi tech Zone, Jingmen, Hubei 68 Patentee after: Hubei EVE Power Co.,Ltd. Address before: 448000 Jingnan Avenue, Jingmen hi tech Zone, Jingmen, Hubei 68 Patentee before: HUBEI JINQUAN NEW MATERIAL CO.,LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |