[發明專利]新穎的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201410060080.X
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN104659409B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 洪為民;鄭建揚;黃羽維
• 申請（專利權）人: 蘭陽能源科技公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M2/30;H01M2/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 李新紅

技術領域

本發明是涉及一種新穎的鋰離子電池。

背景技術

自從1991年第一個商業化的可充電鋰電池上市后，鋰離子電池芯(cell)變得相當普遍并大眾化。鋰離子電池芯的高能量密度使得它們相當適合用于便攜設備，包括移動電話、可攜式計算器及電動式/電動混合式交通工具。

一個鋰離子電池芯是由四個主要組件所構成：陰極、陽極、隔離件及電解質。當該電池芯充電時，該陰極系氧化以提供鋰離子及電子至該陽極。在放電期間，該陰極系還原至其原始狀態，同時該陽極系氧化以提供鋰離子及電子。該隔離件避免陰極直接接觸陽極而發生短路。同時，該隔離件讓帶電離子從陰極通往陽極，反之亦然。該電解質提供鋰離子的信道，以在陰極與陽極之間通行。

典型地，上述組件系裝載在密封殼體內。該殼體包含安全通氣孔以預防鋰離子電池內部在放電、充電期間及短路期間積聚在殼體內的過量壓力。鋰離子電池芯的殼體有三種主要型式，即圓筒型、角柱型(prismatic)及袋型。

鋰離子電池芯典型地會產生3到4伏特的電壓。要組構一個高電壓電池，必須外部串聯連接個別電池芯以形成具所欲電壓的電池組(battery pack)。鋰離子電池芯亦可并聯以增加電池組所能提供的電流。

典型的鋰離子電池組包含電池管理系統。電池管理系統的目的在于避免電池組內個別電池芯的過充電及過放電。

存在對鋰離子電池的需求，其相較于現有電池在組裝上更為簡便且成本較低。

發明內容

為克服現存鋰離子電池的缺點，提供一種包含鋰離子電池芯的電池，這些鋰離子電池芯系于殼體內部相連接。

該鋰離子電池包含復數個彼此平行對劑排列的鋰離子電池芯。各個鋰離子電池芯包含陰極，其與正電流集電器電子接觸；陽極，其與負電流收集器電子接觸；隔離單元，其將陰極與陽極隔離；及電解質，其與該陰極、該陽極及該隔離單元相接觸。該電池亦包含單頭正端子，其與一或多個該正電流集電器直接接觸，但未與任何負電流集電器接觸；單頭負端子，其與一或多個該負電流集電器直接接觸，但未與任何正電流集電器接觸；及一或多個跨接連接器，各與一或多個該正電流集電器及一或多個該負電流集電器電性連接。

所有上述組件均含納于殼體內，該殼體具有封閉該殼體的蓋子。前述正端子延伸通過該蓋的第一開口，而該負端子延伸通過第二開口。該殼體包含分隔件(divider)，將該殼體分成至少兩個區塊(compartments)，各區塊容納有一或多個鋰離子電池芯。

另外，各陰極包含鋰陰極材料；各陽極包含陽極材料；各隔離單元包含微孔材料；該電解質是液體、膠體或聚合性單體；該正端子、該負端子、該正電流集電器及該負電流集電器各包含金屬片(metal tab)；而該跨接連接器各包含金屬條(metal bar)。

本發明之一或多個實施方案之細節系于圖式及下文中說明。本發明之其他特征、目的及優勢是由該說明及申請專利范圍而顯明。本文所引用之所有文件的內容以參照方式將其整體內容納入本文中。

附圖說明

圖1A是12芯鋰離子電池的視圖，顯示該殼體內的鋰離子電池芯的內部視圖；

圖1B是圖1A所描繪的12芯鋰離子電池的視圖，顯示該殼體內的電池芯的剖視圖，顯示電池芯之間的并聯及串聯連接；

圖1C是12芯鋰離子電池的視圖，顯示具有外蓋的另一實施方案；

圖1D是12芯鋰離子電池的視圖，顯示另一實施方案的展開圖；

圖1E是12芯鋰離子電池的視圖，顯示圖1D所示電池經部份組裝的視 圖；

圖2A是經配置成12芯并列的24芯鋰離子電池的視圖，顯示電池芯間的并聯及串聯連接；

圖2B是圖2A所描繪的24芯鋰離子電池的視圖，顯示該殼體內容之電池芯及電池芯之間的外部連接；

圖3A是配置成12芯堆棧在12芯上的24芯鋰離子電池的展開圖，顯示電池芯之間的并聯及串聯連接；

圖3B是圖3A所描繪的鋰離子電池的底部12電池芯的視圖，顯示在該下部殼體內的電池芯及該電池芯之間的外部連接；

圖3C是圖3A所描繪的鋰離子電池的上部12電池芯的視圖，顯示在該上部殼體內的電池芯及該電池芯之間的外部連接；

圖3D是圖3A所示之24芯鋰離子電池經完整組裝的全視圖；

圖4是4芯鋰離子電池的組構的展開圖，顯示該電池芯之間的串聯連接；而

圖5是8芯鋰離子電池的組構的展開圖，顯示該電池芯之間的并聯及串聯連接。

具體實施方式