[實用新型]一種交錯極耳結構鋰電池

有效

• 申請號: 201920223095.1
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN209544533U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 鄧昌滬
• 申請（專利權）人: 鄧昌滬
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/26;H01M2/02;H01M2/08;H01M2/12;H01M2/36;H01M4/13
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本實用新型公開了一種交錯極耳結構鋰電池技術方案，主要由，電芯、前置外殼、后置外殼、分切開槽導電正極、分切開槽導電負極，鄰邊正極極片耳、鄰中正極極片耳，鄰邊負極極片耳，鄰中負極極片耳，泄壓閥組成；通過改進極片極耳，以交錯極耳結構，與現有電芯極片極片耳相比，相同的層數極片的電芯，僅需焊接1/2的極片極耳層數，改進矩形剛性殼結構，以后殼框沿平邊相向前殼框沿平邊，通過EVA膠襯粘接組成密封結構，密封結構的抗剝離強度大大超過現有鋁塑復合膜粘接強度，與現有的矩形剛性殼電池相比，改善了頂角焊縫結構易泄漏問題，泄壓閥利用了注液孔安裝，精簡了結構，利用了注液孔內翻邊結構與泄壓閥的徑向凹槽相切脹緊密封，密封可靠。泄壓閥的預制通槽隙，在電池內壓增高時，預制通槽隙受到氣壓壓強作用，泄壓閥的彈性被壓縮自動泄漏。

技術領域

本發明涉及鋰電池，特別是一種交錯極耳結構鋰電池。

背景技術

鋰電池外形結構主要有圓柱、矩形剛性外殼、矩形軟包系列，單體電池能量密度比較，圓柱＞矩形軟包＞矩形剛性外殼；但是，單體電池集成電池系統之后，圓柱、矩形軟包類型電池能量密度的優勢并不顯著，三種類型各自優缺點都很突出；

圓柱電池的優點是設備和工藝較為成熟、生產效率高、成本低、一致性較好；由于圓柱電池采用電池極片螺旋卷繞，徑向層層圍繞包裹，徑向導熱性能差，僅有圓柱電池的端頭；電池正極片、負極片的兩條邊對外導熱。為了克服電池內部的溫度分布不均勻，需要合理的布置電池正極片、負極片極耳位置、極耳個數，通過極耳和電池正極片、負極片的端邊，對圓柱電池的端頭導熱，電池的卷繞層數也不能太多，層數越多，圓柱電池的圓心溫度越高，因而，單體圓柱電池容量較小，在電動汽車上應用時，需要數千上萬個單體圓柱電池集成，大量單體圓柱電池串聯、并聯集成的連接接點電阻損耗，龐雜的熱管理、能量均衡管理系統，管理系統自身能耗大大增加。不但導致系統成本高，還會大幅度降低系統的可靠性。

矩形軟包電池以鋁塑復合膜為外殼，常為矩形疊片、或橢圓卷繞。

橢圓卷繞；由單片正極片、負極片疊層卷繞，再通過矩形模具定型。

疊片式；是由多層矩形正極極片、隔膜、矩形負極極片，疊層而成。

矩形軟包電池的優點有以下幾個方面：

(1)電池的矩形正、負極極片之間平面，相向緊貼受力較為均勻，使得電池的極片上的電流密度分布較為均勻，內阻較小，可以降低電池內阻的自耗電；

(2)與圓柱電池不同，矩形軟包電池各層電池的矩形正、負極極片四條邊，以及矩形電芯的兩個平面對外導熱，且散熱面積大，因此散熱性能具有優勢；

(3)矩形軟包電池在溫升引起產氣，導致內壓增高，增高至鋁塑復合膜封裝結構耐壓臨界時，能脹裂矩形軟包的封裝粘接結構而泄壓，起到安全保護作用；

但是這一特點也是矩形軟包電池缺陷，電池內壓力增大時，鋁塑復合膜的熱熔粘接結構總是處于抗撕裂應力狀態，這對于電池有效使用壽命帶來負面影響。

矩形軟包電池缺點：

(1)由于矩形軟包包殼非剛性結構，在制造工藝過程機械定位性差，生產效率較低；

(2)由于矩形軟包包殼非剛性結構，包殼結構強度較差，定位與測量誤差大，機械加工尺寸公差難于保證一致性；

(3)由于制造環境的四季、晝夜溫差，鋁塑復合膜熱熔溫度因四季、晝夜溫差有所不同，封口工藝難控制，容易發生漏液；

(4)矩形軟包電池使用場所溫度較高時，高溫耐受性差，機械強度低；