一种叠片锂离子电池及其制作方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A Laminated Lithium Ion Battery and Its Fabrication Method

The invention discloses a laminated lithium-ion battery and its fabrication method. The laminated lithium-ion battery comprises a shell, a top cover and a positive and negative pole column arranged on the top cover. The shell has an open end and an end sealing structure. The opening end of the shell is sealed through the top cover, and an electric core is arranged in the shell. The electric core comprises at least two core packs, each core pack is laminated structure. All the positive ears of each core pack are welded together by the positive connecting strip, and all the negative ears of each core pack are welded together by the negative connecting strip. All the positive connecting strips are connected with the positive pole column on the top cover, and all the negative connecting strips are connected with the negative pole column on the top cover. The laminated lithium ion battery has the advantages of simple structure, large capacity, long cycle life and high safety performance, and is suitable for high power discharge and easy to realize large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种叠片锂离子电池及其制作方法
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种叠片锂离子电池及其制作方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术实施例的一个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。本专利技术实施例的另一个目的在于提供一种叠片锂离子电池的制作方法，其操作简单，易于实现规模化生产。为达此目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：第一方面，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。第二方面，提供一种叠片锂离子电池的制作方法，制造所述的叠片锂离子电池；使叠片后的芯包的所有正极极耳通过正极连接带焊接为一体，使所述芯包的所有负极极耳通过负极连接带焊接为一体；使所有的所述正极连接带与正极极柱连接，使所有所述负极连接带与负极极柱连接，形成电芯；使所述电芯进行组装工序组装成型所述叠片锂离子电池。作为制作方法的一种优选方案，使组装成型的所述叠片锂离子电池依次进行烘烤工序、注液工序和真空负压化成工序。作为制作方法的一种优选方案，在所述芯包叠片前，在正极集流体上涂覆导电碳层，在导电碳层上涂覆正极浆料形成正极片，在负极集流体上涂覆导电碳层，在导电碳层上涂覆负极浆料形成负极片。本专利技术的有益效果：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。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘范芬，吕正中，黄斯，孙飞，刘金成，
申请(专利权)人：湖北金泉新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42