平板式聚合物锂离子动力电池制造技术

一种平板式聚合物锂离子动力电池，采用将多个聚合物锂离子电芯进行串联及并联后封装，其特征是：将多个聚合物锂离子电芯均衡分布在中央支撑骨架两侧，镶嵌固定在电芯固定缓冲体中，电芯固定缓冲体固定在中央支撑骨架上，电芯和固定在电芯固定缓冲体上的电路转接板进行电连接实现串并联，电路转接板和电芯均充保护模块电连接后，整体隔热密封在轻质薄壁外壳内形成平板式结构。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提出了一种平板式聚合物锂离子动力电池，适用于为移动装置提供驱动动力，特别是电动自行车的驱动动力。它是将多个聚合物锂离子电芯进行串联及并联，达到一定的电压和容量后，通过特定的结构和装置，封装形成的平板式动力电池。
技术介绍
当前的动力电池领域，主要由铅酸、镍镉、镍氢动力电池构成。但这些动力电池的缺点突出，主要表现在电池能量密度低，体积大，重量大，设计局限和使用不方便等现象，铅酸动力电池和镍镉电池还具有环境污染隐患。锂离子电池能量密度大、体积小、重量轻、无污染，但在动力电池应用方面，锂离子电池由于有爆炸安全隐患，故一直没有动力电池的成熟市场应用；聚合物锂离子电池的出现，由于其能量密度大、体积小、重量轻、无污染等性能全面超过锂离子电池，同时还克服了锂离子电池的爆炸隐患(极端情况只会鼓胀和燃烧)，这为聚合物锂离子电池在动力电池的应用上提供了可能。但聚合物锂离子电池应用于动力电池，由于能量储存大，同样必须很好解决电池的安全问题和相关的隔热、防水、防震等问题。在目前还没有聚合物锂离子动力电池成型应用方案的情况下，本技术提出了一种能够解决安全预警、防爆燃、隔热、防震、防水、便于规模制造和应用的平板式聚合物锂离子动力电池的结构设计方案。
技术实现思路
为了使能量密度大、重量轻、体积小、无污染的聚合物锂离子电池安全便捷地应用于动力电池领域，获得一种高效能的新型动力电池，本技术，提出了一种平板式聚合物锂离子动力电池的结构设计方案。本技术采用的技术方案是将多个聚合物锂离子电芯均衡分布在轻质、绝缘、阻燃的平板状中央支撑骨架两侧，在支撑骨架上固定好具有缓冲防震及阻燃功能的电芯固定缓冲体(如阻燃硬橡胶)，每一侧的聚合物锂离子电芯用电芯固定缓冲体上和聚合物锂离子电芯形状尺寸一致的凹坑定位；聚合物锂离子电芯的正负极片与固定在电芯固定缓冲体上的电路转接板电连接，通过电路转接板上的电路实现聚合物锂离子电芯的串联和并联，使这些聚合物锂离子电芯形成一定的电压和容量；电芯均充保护模块和电路转接板电连接，对这些聚合物锂离子电芯的均衡充电和放电保护；用轻质薄壁外壳将前述聚合物锂离子电芯、支撑骨架、电芯固定缓冲体、电路转接板、电芯均充保护模块用机械连接方式封装起来，形成密封、隔热的平板式聚合物锂离子动力电池。聚合物锂离子电芯选用不同的数量和容量，采用不同的串联和并联组合，可以产生不同的动力电池电压和容量。聚合物锂离子电芯在支撑骨架上排布成不同的平面几何形状，可以封装成不同几何形状外型的平板式聚合物锂离子动力电池。本技术的有益效果是，聚合物锂离子电芯密封在轻质薄壁外壳内，电芯得到很好的保护，如果当电芯损坏鼓胀时，电池外壳会随着电芯鼓起，发生明显形变，起到安全预警提示作用。所有聚合物锂离子电芯相互独立地固定在阻燃物质中，极端情况下可以避免多个电芯同时大规模燃烧而产生爆炸问题，薄壁外壳和密封软橡胶也具有泄压阀作用，避免电池爆炸，保证了动力电池的使用安全。同时因为电池是密封的，具有防水功能，电芯工作环境更安全。电芯与电芯固定缓冲体紧配合，可以实现电芯的防震要求。平板式结构，在应用上容易实现产品的工业设计。附图说明以下结合附图来对平板式聚合物锂离子动力电池做进一步说明。图1是本技术的第一个实施例的正视图，外形为平板式矩形外型。图2是该实施例的左视图。图3是该实施例的俯视图。图4是该实施例的聚合物锂离子电芯的正视图。图5是该实施例的聚合物锂离子电芯的左视图。图6是该实施例的电路转接板的零件外型图。图7是该实施例的电芯固定缓冲体的零件外型图。图8是该实施例的中央支撑骨架的零件外型图。图9是本技术的第二个实施例的构造图，外形为平板式扇形外型。图中1.聚合物锂离子电芯，2.封水胶，3.轻质薄壁外壳，4.电芯均充保护模块(当前有整体设计和市场供应)，5.软橡胶，6.电路转接板，7.隔热阻燃盖板，8.电芯固定缓冲体，9.中央支撑骨架。具体实施方式图1、图2、图3，是本技术的第一个实施例的三视图，二十个聚合物锂离子电芯(1)，均匀分布在中央支撑骨架(9)两侧，形成矩形外型；具有缓冲、减震、阻燃的电芯固定缓冲体(8)固定在中央支撑骨架(9)上，聚合物锂离子电芯(1)在电芯固定缓冲体(8)中镶嵌配合；电路转接板(6)固定在电芯固定缓冲体(8)上，聚合物锂离子电芯(1)的正负极片和电路转接板(6)上对应的焊盘电连接；然后电路转接板(6)再和电芯均充保护模块(4)电连接，电芯上覆盖轻质阻燃隔热材料(7)，然后整体封装在轻质薄壁外壳(3)中，轻质薄壁外壳由封水胶(2)密封，电芯均充保护模块的外接正负极电缆处用软橡胶(5)密封，且可以起到防爆安全阀的作用。中央支撑骨架如果采用中间隔热，两侧金属片的复合结构，由于金属片热传导的能力强，电芯在工作时产生的热量可以被传走，起到散热作用，同时该金属片还能起到平衡内部电芯工作温度环境的作用，使各电芯处在均衡一致的温度环境运行；外壳如果采用轻质金属薄板，在设备运行时，空气流动可以带走电池表面的热量，实现散热。聚合物锂离子电芯和外壳之间，有一阻燃隔热材料(7)，可以防止外界的热量传入，起到为电芯隔热的作用，特别是动力电池在阳光下暴晒情形下的隔热。聚合物锂离子电芯(1)镶嵌在电芯固定缓冲体(8)中，可以起到防震作用，特别是该平板式动力电池在垂直竖立使用时，防震的效果尤佳。软橡胶(5)，固定在封口处，是一种防爆设计。如果极端情形下电芯燃烧，产生的气体压力首先会拉伸薄壁金属外壳，然后将软橡胶向外挤出排气，起到防爆作用。电路转接板(6)和聚合物锂离子电芯(1)及电芯均充保护模块(4)电连接，没有大量的导线串并联，容易实现流水线规模制造。图4、图5是聚合物锂离子电芯(1)的外型图，当前5000mAh以内的聚合物锂离子电芯已经大量生产并形成成熟产品，可以方便选用。图6是电路转接板(6)的外型图，该转接板的形状可以根据电芯排列方式及串联并联要求设计，板内的电路需要注意的是电流的承受能力必须满足设计要求。图7是电芯固定缓冲体(8)的正视图，该正视图非剖面视图，该零件为中间有孔的平板结构，图中的电芯放置孔根据聚合物锂离子电芯(1)的形状、尺寸及排列方法设计。图8是中央支撑骨架(9)的正视图，由于电芯均充保护模块(4)厚度大，一般需要20MM以上，故中央支撑骨架(9)放置电芯均充保护模块(4)处设计成缺口。图9是本技术的第二个实施例，十四个聚合物锂离子电芯(1)，均匀分布在中央支撑骨架(9)两侧，形成扇形外型；聚合物锂离子电芯(1)在扇形电芯固定缓冲体(8)中镶嵌配合；电路转接板(6)固定在电芯固定缓冲体(8)上，聚合物锂离子电芯(1)的正负极片和电路转接板(6)上对应的焊盘电连接；然后电路转接板(6)再和电芯均充保护模块(4)电连接；然后封装在轻质薄壁外壳中，轻质薄壁外壳由封水胶(2)密封，电芯均充保护模块(4)的外接正负极电缆处用软橡胶(5)密封，形成扇形外型的聚合物锂离子动力电池。权利要求一种平板式聚合物锂离子动力电池，采用将多个聚合物锂离子电芯进行串联及并联后封装，其特征是将多个聚合物锂离子电芯均衡分布在中央支撑骨架两侧，镶嵌固定在电芯固定缓冲体中，电芯固定缓冲体固定在中央支撑骨架上，电芯和固定在电芯固定缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文宏，
申请(专利权)人：王文宏，
类型：实用新型
国别省市：