[實用新型]可反復充放電的鋰離子動力電池

無效

• 申請號: 02209040.1
• 申請日: 2002-03-26
• 公開（公告）號: CN2537130Y
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 居永明
• 申請（專利權）人: 居永明
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36
• 代理公司: 北京高博隆華專利商標代理有限公司
• 代理人: 王昭林

1.一種可反復充放電的鋰離子動力電池，每個單體電池由蓋板(1)、負極極柱(2)、安全閥(3)、正極極柱(4)、電解液(8)、外殼(9)組成，正極極柱(4)與正極(13)相連接，負極極柱(2)則與負極(12)相連接；正極(13)選用一定厚度的鋁箔，兩面均勻涂布正極活性物質，負極(12)選用一定厚度的銅箔，兩面均勻涂布負極活性物質；其特征在于：內本體(7)系由一對或多對正負極片組即正極(13)、負極(12)與隔膜(19、19-1)共同構成具有多重積層結構、正負極片順序間隔置放整齊的電極集合體；正極或負極的極片形式均為帶有大葉單極耳或大葉多極耳的矩形片，并通過集電夾板(6)導出電流至極柱；正極有一個或若干個極柱，負極有一個或若干個極柱，正負極柱的數量可以相等也可以不等、極柱的直徑可以相等也可以不等；極柱的形狀除可以為圓柱形外，亦可采用片狀，安裝于外殼(9)的同一或不同的任何表面上；正負極片的形狀除矩形外，也可制成其他形狀；正極片(13)與負極片(12)須間隔層疊置放；內本體(7)最外層兩側既可以為負極片，也可以是正極片；內本體(7)須以隔膜緊密包裹或以聚乙烯、聚丙烯框夾緊；正極極耳(11)整齊排列并聯于內本體(7)的一端，負極極耳(10)整齊排列并聯于內本體的另一端；正極(13)或負極(12)可另行選用網狀金屬箔；正極(13)的活性物質既可以是鈷酸鋰，也可以是錳酸鋰、鎳酸鋰或鎳鈷酸鋰；負極(12)的活性物質既可以是天然石墨，也可以是鱗片石墨、人造石墨或石油焦炭。

2.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：正極(13)活性物質的密度每平方厘米為0.02g～0.06g，最好為0.032g～0.042g；負極(12)活性物質的密度每平方厘米約為0.01g～0.03g，最好為0.014g～0.021g。

3.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：正負極片上的大葉極耳如果從同一方向或同一側端引出，大葉單極耳的最大寬度不得大于大葉極耳所在的那條邊的邊長的一半；正負極片上的大葉極耳如果從同一方向或同一側端引出，大葉單極耳的中心線位置應位于疊層式極片的邊長上約1/4處或3/4處；正負極的大葉極耳也可以各自從極片的不同方向的側端引出，從極片不同方向的側端引出的大葉極耳，其最大寬度可以與大葉極耳所在的那條邊等長。

4.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：通常情況下，大葉極耳的最大高度不大于其自身寬度，最好小于其寬度。

5.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：大葉極耳的形狀可以為方形、長方形、半圓形、梯形或其他有利于導流、散熱的形狀，最佳形狀為帶有R角的梯形；極耳根部與極片的連接處既可以為清角連接也可以為光滑圓弧連接；大葉極耳除可以直接裁切外，可以另行制作并于極片滾壓后焊接在極片，最好采用焊接大葉極耳；大葉極耳既可以為揚頭式，也可以為藏頭式；大葉極耳既可以在正負極片的長邊上，也可以在正負極片的短邊上。

6.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：整體式集電夾板上有若干可以被壓縮而又能彈開的線槽；分體式集電夾板系以若干相互獨立的金屬片通過串聯桿(20)串聯；無論整體式集電夾板抑或分體式集電夾板，集電夾板應覆蓋極耳，其與極耳接觸的表面上加工有凸起的棘刺。

7.根據權利要求1所述的可反復充放電的鋰離子動力電池，其特征在于：隔膜采用具有微孔結構且電流切斷溫度低的15μm～80μm厚度的聚乙烯或聚丙烯材料制成袋狀(19)或書頁狀(19-1)；袋狀隔膜(19)可以從三面熱封，也可只熱封相鄰的兩邊；隔膜(19)的面積無論長或寬均大于正負極片，除極耳外，隔膜(19)必須將正極片(13)或負極片(12)四周完全遮蔽住，不可露出邊緣，以防短路；當充放電要求1C～2C時，隔膜(19)的最佳厚度為20μm～40μm；充放電要求3C或更大時，隔膜的最佳厚度為40μm或以上。

8.一種用于可反復充放電的鋰離子動力電池的安全閥，其特征在于：其中的壓簧(25)裝于調節螺栓(23)的內孔中，調節螺栓的內孔用于保持壓簧、密封鋼球(22)的穩定，壓簧(25)可在調節螺栓的內孔中縱向上下滑移，密封鋼球(22)可在調節螺栓的內孔中縱向上下滑移，調節螺栓的外徑上加工有與安全閥本體(21)相配的螺紋；調節螺栓加工有若干豎向的排氣槽(24)，在排氣槽的下部則開有排氣孔(28)；壓簧(25)壓在鋼球的上部，密封鋼球(22)的下部孔則陷壓在蓋板注液口上的氟橡膠圈(26)上；安全閥底部的卸壓孔與蓋板(1)上的注液孔相通；壓簧(25)也可以反弓彈片(30)代替，反弓彈片(30)裝于調節螺栓(23)的下部，調節螺栓加工有與安全閥本體(21)相配的螺紋，通過擰動鑰匙孔(27)調整反弓彈片的張力；安全閥本體內加工有一長方形的排氣槽(31)，反弓彈片(30)可以在排氣槽內上下彈動而不可水平轉動；密封鋼球(22)在安全閥本體的保持架內可以縱向上下滑移，反弓彈片(30)上加工有工藝裝配孔(33)，扣壓在鋼球的上部，密封鋼球(22)的下部孔則陷壓在蓋板注液口上的氟橡膠圈(26)上；安全閥底部的卸壓孔與蓋板(1)上的注液孔相通；安全閥本體(21)上可以另行加工有排氣小孔(35)；密封鋼球則可以加工為帶有水平橫槽的球體(22-1)，氟橡膠圈(26-1)箍緊在密封鋼球(22-1)上的水平橫槽中；密封鋼球(22)可加工為密封錐臺(22-2)；密封錐臺(22-3)可以加工一水平橫槽，氟橡膠圈(26-2)則箍緊在密封錐臺(22-3)上的水平橫槽中；安全閥可安裝于外殼(9)的任何表面上；較大容量的鋰離子動力電池，可以在同一個側表面或不同的側表面安裝若干個安全閥；通常情況下，安全閥(3)與極柱既可以安裝在外殼(9)的同一個表面上，也可以安裝在不同的表面上。