【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度方形叠片锂离子电池及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域,具体是一种高能量密度方形叠片锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池通常是由电极片、隔膜、电解液以及外壳所构成,其中电极片和隔膜所构成的电芯部分是电池的核心部件。目前,制作和生产电芯的主要是卷绕和叠片这两种工艺,与卷绕工艺相比,叠片工艺的电池具有更高的能量密度,电压平台高,电池内阻小等一系列优点。现有叠片工艺制作的电池,内部极耳与连结片的焊接主要是通过两层连接片夹紧超声焊接,存在焊接不牢的风险。随着对锂离子电池容量和能量密度的提升需求,电芯极片数量和极耳数也会相应增加,改善或提升连接片夹紧超声焊接的方式就显得尤为重要。目前市售的锂离子电池以及以及已公开的技术中,锂离子电池的正负极配方中多以导电炭黑作为导电助剂,受限于炭黑材料自身的电导率,之于极片的导电特性仍有提升的空间。只有引入电子导电性更高的导电助剂才能进一步提高极片电导率,提升电子在极片活性材料之间的传输速率,降低因电池产热导致的电能损耗,进一步提高电池能量效率和电池的安全性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高能量密度方形叠片锂离子电池及其制备方法,其结构简单科学,方形铝壳内部空间利用率大,电池容量高,安全性能好,具有较高的能量密度。本专利技术的技术方案为:一种高能量密度方形叠片锂离子电池,包括有方形铝壳、设置于方形铝壳内的叠片电芯和电解液、以及连接于方形铝壳顶端的一体式盖板,所述的叠片电芯设置于方形铝壳和一体式盖板连 ...
【技术保护点】
1.一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:包括有方形铝壳、设置于方形铝壳内的叠片电芯和电解液、以及连接于方形铝壳顶端的一体式盖板,所述的叠片电芯设置于方形铝壳和一体式盖板连接形成的封闭腔内,所述的叠片电芯包括有多个磷酸铁锂正极片、多个石墨负极片和多个双面涂胶隔膜,所述的多个磷酸铁锂正极片和多个石墨负极片相互交叉重叠设置且每个磷酸铁锂正极片与相邻的石墨负极片之间采用对应的双面涂胶隔膜粘接固定,所述的多个磷酸铁锂正极片上的正极极耳相互重叠,多个石墨负极片上的负极极耳相互重叠,正极极耳和负极极耳之间不重叠且均朝向一体式盖板与一体式盖板电连接;所述的磷酸铁锂正极片和石墨负极片中均以高电子导电性的石墨烯作为导电助剂,磷酸铁锂正极片中的磷酸铁锂、石墨烯和聚偏氟乙烯的质量配比为96-98:1-2:1-2,石墨负极片中的石墨、石墨烯和聚四氟乙烯的质量配比为96-98:1-2:1-2。/n
【技术特征摘要】
1.一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:包括有方形铝壳、设置于方形铝壳内的叠片电芯和电解液、以及连接于方形铝壳顶端的一体式盖板,所述的叠片电芯设置于方形铝壳和一体式盖板连接形成的封闭腔内,所述的叠片电芯包括有多个磷酸铁锂正极片、多个石墨负极片和多个双面涂胶隔膜,所述的多个磷酸铁锂正极片和多个石墨负极片相互交叉重叠设置且每个磷酸铁锂正极片与相邻的石墨负极片之间采用对应的双面涂胶隔膜粘接固定,所述的多个磷酸铁锂正极片上的正极极耳相互重叠,多个石墨负极片上的负极极耳相互重叠,正极极耳和负极极耳之间不重叠且均朝向一体式盖板与一体式盖板电连接;所述的磷酸铁锂正极片和石墨负极片中均以高电子导电性的石墨烯作为导电助剂,磷酸铁锂正极片中的磷酸铁锂、石墨烯和聚偏氟乙烯的质量配比为96-98:1-2:1-2,石墨负极片中的石墨、石墨烯和聚四氟乙烯的质量配比为96-98:1-2:1-2。
2.根据权利要求1所述的一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:所述的涂胶隔膜包括聚乙烯材质基膜和涂覆于聚乙烯材质基膜两表面上的涂胶层,聚乙烯材质基膜的厚度为10-16微米,每层涂胶层的厚度均为1-2微米。
3.根据权利要求1所述的一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:所述的磷酸铁锂正极片、石墨负极片和涂胶隔膜均被裁切成矩形片状,涂胶隔膜的长和宽均比石墨负极片多2-3毫米,石墨负极片的长和宽均比磷酸铁锂正极片多2-3毫米。
4.根据权利要求1所述的一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:所述的一体式盖板包括有盖板本体、固定于盖板本体上端面上的正极柱和负极柱、固定连接于盖板本体下端面上的正极连接片和负极连接片,所述的正极柱通过正极连接片与磷酸铁锂正极片的正极极耳连接,所述的负极柱通过负极连接片与石墨负极片的负极极耳连接。
5.根据权利要求4所述的一种高能量密度方形叠片锂离子电池,其特征在于:所述的正极连接片包括有三层均与正极柱连接的铝质薄片,第一层和第三层铝质薄片分别贴合在叠片电芯正极极耳的两端,第二层铝质薄片插入叠片电芯中部的两个正极极耳之间且与两个正极极耳贴合,且铝质薄片均与贴合的正极极耳经超声焊接结合;所述的负极连接片包括有三层均与负极柱连接的铜质薄片,第一层和第三层铜质薄片分别贴合在叠片电芯负极极耳的两端,第二层铜质薄片插入叠片电芯中部的两个负极极耳之间且与两个负极极耳贴合,且铜质薄片均与贴合的负极极耳经超声焊接结合。
6.根据权利要求1所述的一种高能量密度方...
【专利技术属性】
技术研发人员:张翔,王可,张宝,
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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