[發明專利]一種鋰離子動力電池

在審

• 申請號: 201410777378.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104485483A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 趙夕
• 申請（專利權）人: 天津神鹿能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M4/70;H01M2/12
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

技術領域

本發明屬于電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子動力電池。

背景技術

18650型號的三元材料鋰離子電池是現有比較常用的三元材料圓柱形鋰離子電池，它的正極活性物質采用鎳鈷錳酸鋰三元材料，負極活性物質采用人造石墨。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣道理，當對電池進行放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回到正極。

現有的18650型號三元材料鋰離子電池容量普遍在2AH左右，體積小容量低，在用于動力電池組裝時，需要將許多同樣的電池并聯，如在使用中有一支電池出現故障，會很快的耗盡其他電池的電量，甚至引起火災。同時電池體積小，集流體小導致電池內阻較大，電池工作時發熱量較大，存在安全隱患。該電池在用于動力時，通常采用的PTC組合蓋帽的斷流壓力為1.3～1.5MPa，防爆膜開啟壓力為2.0～2.2MPa，為了放電電流足夠大，有的甚至不加PTC和防爆膜，一旦電池過充電，無法保證電池的使用安全。

發明內容

本發明要解決的問題是針對上述不足，提供一種結構設計更加合理，生產效率高，容量大且安全性能高的鋰離子動力電池。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種鋰離子動力電池，所述鋰離子動力電池為圓柱形，包括不銹鋼的電池外殼，所述電池外殼的中央設有一卷芯芯軸，所述卷芯芯軸上纏繞有電池卷芯；電池卷芯的兩端分別與正極集流盤和負極集流盤焊接；正極集流盤和負極集流盤分別與正極端蓋和負極端蓋焊接；

所述負極端蓋包括負極極柱和負極蓋板，所述負極蓋板上開有注液孔和安全閥片孔，所述安全閥片孔內焊接有一安全閥片，所述注液孔通過一注液孔密封件實現密封；

所述正極端蓋包括正極極柱，依次套裝在所述正極極柱上的外絕緣圈、外密封圈、正極蓋板、內絕緣墊，以及與所述正極極柱鉚接的壓板；所述正極蓋板中央開有一孔洞，所述內絕緣墊上設有與所述孔洞相嵌合的凸起。

所述電池卷芯的兩端分別通過一卷芯支撐架進行固定。

作為優選的方案，所述正極集流盤和負極集流盤為圓形，四周有凸沿，其內部設置有一端翹起的焊接部，所述焊接部的兩端開有用于電解液通過的通孔。

作為優選的方案，所述電池卷芯是由被隔膜隔開的正極片和負極片，圍繞卷芯芯軸邊扶正邊繞卷而成的圓柱形結構；其中，所述正極片由鋁箔和涂覆在鋁箔正反面上的活性物質組成，所述活性物質為三元鎳鈷錳材料；所述負極片由銅箔和涂覆在銅箔正反面上的活性物質組成，所述活性物質為人造石墨；所述隔膜采用32μm多層PP隔膜。

作為優選的方案，所述電池卷芯為四層結構，從外到內依次為PP隔膜，負極片，PP隔膜和正極片。

作為優選的方案，所述電池卷芯的兩端分別通過極耳與所述正極集流盤和負極集流盤焊接；鋁箔和銅箔涂覆活性材料時，箔片兩側留白，將兩側留白進行激光切割，每側分別切出73個極耳后，纏繞成電池卷芯。

作為優選的方案，所述卷芯芯軸的材質為鋁，其外表面設置有一層厚度為0.15mm的PP膜。

作為優選的方案，所述鋰離子動力電池的直徑為48mm，長度為245mm，電池容量可達33Ah。

本發明具有的優點和積極效果是：

1、該電池容量大，在用于動力電池組裝時，減少了單體電池的數量，從而降低了電池管理系統的節點數量；

2、該電池的集流體大，從而有效降低了電池內阻；

3、該電池負極端蓋上設置有安全閥片，啟動壓力可達0.8-1.0MPa，啟動壓力低，提高了電池的使用安全性能。

附圖說明

圖1是鋰離子動力電池的整體結構示意圖。

圖2是圖1的局部放大示意圖。

圖3是正極集流盤的剖視圖。

圖4是正極集流盤的俯視圖。

圖5是電池卷芯極耳的結構示意圖。

圖6是正極端蓋的結構示意圖。

圖7是負極端蓋的結構示意圖。