能耐过充的动力新型锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳，电池壳中设置极组，极组有正、负极片，正、负极片之间设置隔膜；极组的上下两端设置绝缘垫片，电池壳上端设置防爆盖帽，极组的正极片通过上极耳与防爆盖帽连接，极组的负极片通过下极耳与电池壳连接。本实用新型专利技术结构合理，在过充情况下不冒烟、不起火、不爆炸。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂离子电池。技术背景随着科学技术的不断发展，电子产品发展迅猛，因而对其配套的电 源提出了更高的要求。锂离子电池凭借其输出电压高、比能量大、自放 电小、循环性能好等优点，市场占有率迅速上升， 一跃成为目前世界电 池市场风头最劲的电池产品。而动力型锂离子电池单支使用较少， 一般 都是以电池组的形式使用。电池组是两支或两支以上电池通过串联、并 联或串并联混合组成。由于电池性能不可能完全一样，因此电池组在充 放电过程中存在过充、过放的问题，从目前锂离子电池的质量来看，过 充比过放危害更大。锂离子电池在正常电压范围内可以安全工作，但若 发生超过设计电压、出现过充现象时，其性能就会变得不稳定锂金属 沉积在阳极形成锂枝晶，易形成内部短路，会产生大量热；阴极材料的 不稳定使得电解液氧化，也会产生大量的热，这些都会发生燃烧、甚至 爆炸现象，很不安全。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种在过充情况下不冒烟、不起火、不 爆炸的能耐过充的动力新型锂离子电池。 本技术的技术解决方案是一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳，其特征 是电池壳中设置极组，极组有正、负极片，正、负极片之间设置隔膜； 极组的上下两端设置绝缘垫片，电池壳上端设置防爆盖帽，极组的正极 片通过上极耳与防爆盖帽连接，极组的负极片通过下极耳与电池壳连 接。极组是按照隔膜、负极片、隔膜、正极片的叠合顺序，呈围绕一个 圆心的同方向巻绕形式。防爆盖帽包括电池帽，电池帽下装具中央孔的 铝环，铝环下装铝质球面状防爆片，铝质球面状防爆片通过激光焊与其 下方的铝质底片连接。在防爆盖帽与电池壳之间设置聚丙烯密封圈。上、 下极耳均有一条或多条，为镍带或铝镍复合带。上极耳与正极片之间通过超声焊连接，下极耳与负极片之间釆用点焊连接。本技术锂离子电池的正极材料是用一种镍钴锰酸锂、锰酸锂或 磷酸铁锂中的一种或几种物质加粘结剂、导电剂、溶剂，均匀合浆后， 连续涂布在金属铝箔两面，裁成一定尺寸的正极片。负极材料为中间相 炭微球、天然石墨、天然改性石墨中的一种或几种加粘结剂、导电剂、 溶剂均匀合桨后，连续涂布在金属铜箔两面，裁成一定尺寸的负极片。 在充电过程中Li+从正极脱出，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂态， 正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极，保证负极 的电荷平衡。放电时则相反，Li+从负极脱出，经过电解质嵌入正极， 正极处于富锂态。使用本技术所述的锂离子电池，过充10V时不冒 烟、不起火、不爆炸，过充时最高温度低于12(TC，十分安全。绝缘垫片由聚丙烯或聚乙烯组成。本技术的功能电解液为lmol/L六氟磷酸锂，溶剂是EC+DMC、 EC+DME、 PC+DEC、 PC+DMM、 PC+DMP、 BC+DME中的一种。' 本技术结构合理，在过充情况下不冒烟、不起火、不爆炸。附图说明.-图1是本技术一个实施例的结构示图。 图2是图1中绝缘垫片的结构示图。具体实施方式一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳l，电池 壳l中设置极组，极组有正极片2、负极片4，正、负极片2、 4之间设 置隔膜3;极组的上下两端设置绝缘垫片11，电池壳l上端设置防爆盖 帽，极组的正极片2通过上极耳S与防爆盖帽连接，极组的负极片4通 过下极耳12与电池壳1连接。极组是按照隔膜、负极片、隔膜、正极 片的叠合顺序，呈围绕一个圆心的同方向巻绕形式。防爆组合盖帽包括 电池帽7，电池帽7下装具中央孔的铝环10，铝环10下装铝质球面状 防爆片9，铝质球面状防爆片9通过激光焊与其下方的铝质底片5连接。 在防爆盖帽与电池壳之间设置聚丙烯密封圈6。上、下极耳均有一条或 多条，为镍带或铝镍复合带。上极耳与正极片之间通过超声焊连接，下 极耳与负极片之间采用点焊连接。正极片的制作方法将10g聚偏l， l-二氟乙烯溶解于400gN-甲基-2-吡咯烷二酮中，加 入导电剂5gSuper "P"和5gKS15，最后加入180g镍钴锰酸锂，经高 速真空搅拌均匀后制成浆状的正极浆料。将正极浆料分别连续涂布在Pm厚的金属铝箔两面，在18(TC下干燥除去溶剂N-甲基-2-吡咯烷二 酮，电极带的厚度控制在160土10um，将正极片裁成1000X56mm尺 寸的正极片，在正极板的中间两面刮出10mm宽的极耳道，电极带经辊 压后的厚度控制在12土5ixm，然后在极耳道上面超声波焊接一条铝极 耳，极耳道两面用绝缘胶带粘住。 负极片的制作方法-将10g聚偏l， l-二氟乙烯溶解于800gN-甲基-2-吡咯烷二酮中，加 入导电剂5g Super "P"，最后加入85gCMS，经高速真空搅拌均匀后制 成桨状的负极浆料。将负极浆料分别连续涂布在12 um厚的金属铜箔 表面上，在18(TC下干燥除去溶剂N-甲基-2-吡咯烷二酮，电极带的厚度 控制在150士10ixm，将负电极切裁成1055X57mm尺寸的负极板，在 负极板的两端刮出10mm宽的极耳道，电极带经辊压后的厚度控制在 12士5um，然后在极耳道上面点焊两条退火镍引线，极耳道两面用绝 缘胶带粘住。电池极组的制作方法将正、负电极片和PP-PE-PP复合隔膜按隔膜、负电极、隔膜、正 电极的顺序排好，放置在巻绕机上，连续地环绕某一个方向线运动，巻 绕成直径17.5mm高60mm的圆柱形极组。电池装配方法在电池极组的两端各放置一圆形聚丙烯绝缘垫圈，将两负极末端引 线重叠，装入18650电池壳内，用点焊方式点底，滚槽，用激光焊接正 极极耳与盖帽。然后在含水份《20ppm的手套箱中注入5.20士0.10g的 六氟磷酸锂电解液，封口、墩封成18650电池。电池的化成和安全性能测试使用新威专用电池测试仪对电池进行4.2V/0.1C慢速恒流充电、 4.2V恒压充电，0.2C恒流放电循环化成2次。用擎天电池测试仪对电 池进行1C过充电至10V的耐过充试验。权利要求1、一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳，其特征是电池壳中设置极组，极组有正、负极片，正、负极片之间设置隔膜；极组的上下两端设置绝缘垫片，电池壳上端设置防爆盖帽，极组的正极片通过上极耳与防爆盖帽连接，极组的负极片通过下极耳与电池壳连接。2、 根据权利要求1所述的能耐过充的动力新型锂离子电池，其特 征是极组是按照隔膜、负极片、隔膜、正极片的叠合顺序，呈围绕一 个圆心的同方向巻绕形式。3、 根据权利要求1或2所述的能耐过充的动力新型锂离子电池， 其特征是防爆盖帽包括电池帽，电池帽下装具中央孔的铝环，铝环下 装铝质球面状防爆片，铝质球面状防爆片通过激光焊与其下方的铝质底 片连接。4、 根据权利要求3所述的能耐过充的动力新型锂离子电池，其特 征是在防爆盖帽与电池壳之间设置聚丙烯密封圈。5、 根据权利要求1或2所述的能耐过充的动力新型锂离子电池，其特征是上、下极耳均有一条或多条，为镍带或铝镍复合带。6、 根据权利要求1或2所述的能耐过充的动力新型锂离子电池，其特征是上极耳与正极片之间通过超声焊连接，下极耳与负极片之间 采用点焊连接。专利摘要本技术公开了一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳，电池壳中设置极组，极组有正、负极片，正、负极片之间设置隔膜；极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能耐过充的动力新型锂离子电池，包括圆柱形电池壳，其特征是：电池壳中设置极组，极组有正、负极片，正、负极片之间设置隔膜；极组的上下两端设置绝缘垫片，电池壳上端设置防爆盖帽，极组的正极片通过上极耳与防爆盖帽连接，极组的负极片通过下极耳与电池壳连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，唐琛明，王兴威，徐中元，沙永香，朱亚萍，黄斌，
申请(专利权)人：江苏省新动力电池及其材料工程技术研究中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]