一种动力型聚合物锂离子电池单体、电池组件及电池包制造技术

本发明专利技术提供了一种动力型聚合物锂离子电池单体、电池组件及电池包。本发明专利技术的动力型聚合物锂离子电池单体包括电池本体，电池本体由电芯层叠设置而成，电芯的正负极片具有两组以上的正负极导流极耳，正负极导流极耳位于电芯高度方向的顶端面上，电池本体通过铝塑复合膜密封封装，该动力型聚合物锂离子电池单体具有宽度L、高度H和厚度D，其中宽度L大于高度H，高度H大于厚度D，宽度L为600

【技术实现步骤摘要】
一种动力型聚合物锂离子电池单体、电池组件及电池包


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种动力型聚合物锂离子电池单体、电池组件及电池包。

技术介绍

[0002]目前，应用于电动车的聚合物软包装外壳结构动力电池单体基本采用单组正负极导流极耳进行连接，电芯极片越长，电池单体长时间连续大电流或者高功率放电能力将会受到较大限制，甚至会导致电芯极耳位置在电池长时间使用过程中产生过热、漏液甚至短路等现象，进而引发电池安全事故，极大地影响了电池在电动车领域的推广应用。
[0003]应用于电动车的动力电池包主要包括包体和安装在包体内的多个电池模组，每个电池模组由多个单体电池组装而成。由于电池内阻、过流的限制，单体电池的尺寸一般不会设计得太大，当将单体电池组装成电池模组，再将电池模组放置于电池托盘时，由于电池单体电池的尺寸较小，宽度较短，单体电池的相对两端无法与电池包中相对设置的两个边梁相适配，因此容纳装置中需要设置横梁和/或纵梁以便单体电池装配。
[0004]随着用户对电动车的续航能力要求逐渐提升，在车身底部空间有限的情况下，采用上述结构的动力电池包会降低包体内部空间的利用率，从而导致动力电池包中单体电池的体积之和与包体体积的比值过低，能量密度无法满足用户对电动车的续航能力的需求，其也逐渐成为制约电动车发展的重要因素。
[0005]CN 111834567 A公开了一种包括超大宽度电池单元的电池模块，其包括：电池单元，在两端连接有多个电极接头；电池层叠体，由电池单元层叠而形成；两端汇流条组件，形成在电池层叠体的两端，并且将多个电池单元的电极接头电连接；横向汇流条组件，将连接在设置于电池层叠体的最上端或最下端的电池单元的两端的电极接头电连接；以及壳体，容纳电池层叠体、两端汇流条组件以及横向汇流条组件。上述电池模块在电池单体长度不超过600mm的情况下能够在一定程度上提高聚合物电池的电流输出能力，然而上述电池模块中电池单体的电连接方式比较复杂且成本较高，对电池的有效空间利用率较低，极大地降低了电池包的体积能量密度、重量能量密度和电池成组效率，不利于聚合物锂离子电池的应用推广。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种动力型聚合物锂离子电池单体、电池组件及电池包，该电池单体产热少、快速充放电能力强，能彻底解决超长电池内阻较高及本体发热等问题，提高了电池包的空间利用率，扩大了电池包的能量密度和充放电功率密度，进而增强了电池包的续航能力和安全性能。
[0008]本专利技术提供一种动力型聚合物锂离子电池单体(简称为电池单体)，包括电池本体、正负极导流极耳及铝塑复合膜外壳三部分组成，电池本体由电芯层叠设置而成，电芯的
正负极片具有两组以上的正负极导流极耳，正负极导流极耳位于电芯高度方向的顶端面上，电池本体通过铝塑复合膜密封封装，该动力型聚合物锂离子电池单体具有宽度L、高度H和厚度D，其中宽度L大于高度H，高度H大于厚度D，宽度L为600
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2600mm，L/H＝7
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35。
[0009]本专利技术的电池单体内部电芯组装方式采用叠片工艺，正负极片具有两组以上正负极导流极耳，正负极导流极耳均位于电芯高度度方向的顶端面上，且成对称分布于电芯顶端的两侧，从而有利于电池单体后期的串联组合；电芯的正负极片和正负极导流极耳通过超声波焊接机或激光焊接机焊接在一起，在焊接点位置的两侧贴有耐高温绝缘隔离件，以防止电芯局部受热不均或毛刺刺穿铝塑复合膜导致内部短路现象发生，耐高温绝缘隔离件可以采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)等电解液不溶性材质的绝缘材料中的一种或多种混合使用；电池本体的外壳材料采用铝塑复合膜，电池单体本体电芯采用铝塑复合膜通过加热加压进行密封封装，将正负极导流极耳与铝塑复合膜热封在一起。
[0010]可以理解，还包括汇流排，动力型聚合物锂离子电池单体通过汇流排连接；在本专利技术中，汇流排与正负极导流极耳焊接以使动力型聚合物锂离子电池单体串联连接。更具体地，可以通过激光焊接的方式将正负极导流极耳和汇流排焊接在一起来实现电池单体的串联连接和电压采集。
[0011]在本专利技术中，正负极导流极耳的组数可以根据电池单体的宽度进行确定，一般间隔250
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400mm宽度设置一组正负极导流极耳即可。亦即，相邻同极的正负极导流极耳之间的间距为250
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400mm，优选为300
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350mm。
[0012]本专利技术的电池单体快速充放电能力强，电池单体本身产热较少，有利于电池单体在电池包内的整体排布，从而提高电池包的空间利用率、扩大动力电池包的能量密度和功率密度，进而增强动力电池包的续航能力、安全性能和使用寿命。
[0013]本专利技术还提供一种动力型聚合物锂离子电池单体组件(简称为电池单体组件)，包括一个工字型塑胶框架和两个上述动力型聚合物锂离子电池单体，两个动力型聚合物锂离子电池单体相对固定在工字型塑胶框架的中心板两侧，在动力型聚合物锂离子电池单体的外侧设有弹性绝缘隔热板，动力型聚合物锂离子电池单体的内侧通过导热胶固定在工字型塑胶框架的中心板上。
[0014]进一步地，在工字型塑胶框架上设有多个用于将动力型聚合物锂离子电池单体组件固定成电池单体阵列的固定孔。对固定孔的设置位置和设置数量不作严格限制，可以根据实际需要合理设置，固定孔例如可以设置四个以上。
[0015]特别是，在工字型塑胶框架的中心板上设有发热组件，发热组件能够在动力型聚合物锂离子电池单体的温度低于设定温度时对动力型聚合物锂离子电池单体进行加热。该方式能够确保电池在合理温度范围内工作，进而提高电池单体及电池包的使用寿命及续航能力。
[0016]本专利技术的动力型聚合物锂离子电池单体组件利用工字型塑胶框架将两个上述动力型聚合物锂离子电池单体组装在一起，电池单体一侧贴有弹性绝缘隔热板且另一侧采用导热胶与工字型塑胶框架的中心板进行固定和绝缘后形成电池单体组件；电池单体组件中工字型塑胶框架的中心板设有发热组件，发热组件与中心板可合二为一集成设置，通过对电池单体大面进行加热的温度控制方式对电池单体进行温度调节；电池单体组件可以通过连接螺杆等固定件通过工字型塑胶框架上设置的四个以上固定孔进行组合及紧固形成电
池阵列；成型的电池阵列置于电池包的包体内，通过连接螺杆和固定组件与包体进行固定。
[0017]本专利技术还提供一种电池包，包括包体和电池单体阵列，电池单体阵列包括多个上述动力型聚合物锂离子电池单体组件，多个动力型聚合物锂离子电池单体组件通过固定件固定成电池单体阵列，在包体内设有放置区，电池单体阵列固定放置在包体的放置区中。
[0018]可以理解，在本专利技术的电池包中可以设置固定件，电池单体阵列可以固定在固定件上；更具体地，可以将电池单体阵列置于电池包底部支撑件上，电池单体阵列可由单体电池组件、阵列固定件及电池包汇流排共同进行紧固。
[0019]本专利技术将与电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力型聚合物锂离子电池单体，其特征在于，包括电池本体，电池本体由电芯层叠设置而成，电芯的正负极片具有两组以上的正负极导流极耳，正负极导流极耳位于电芯高度方向的顶端面上，电池本体通过铝塑复合膜密封封装，该动力型聚合物锂离子电池单体具有宽度L、高度H和厚度D，其中宽度L大于高度H，高度H大于厚度D，宽度L为600
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2600mm，L/H＝7
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35。2.根据权利要求1所述的动力型聚合物锂离子电池单体，其特征在于，还包括汇流排，汇流排与正负极导流极耳焊接以使动力型聚合物锂离子电池单体串联连接。3.根据权利要求1所述的动力型聚合物锂离子电池单体，其特征在于，相邻同极的正负极导流极耳之间的间距为250
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400mm。4.一种动力型聚合物锂离子电池单体组件，其特征在于，包括工字型塑胶框架和两个权利要求1
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3任一所述的动力型聚合物锂离子电池单体，两个动力型聚合物锂离子电池单体相对固定在工字型塑胶框架的中心板两侧，在动力型聚合物锂离子电池单体的外侧设有弹性绝缘隔热板，动力型聚合物锂离子电池单体的内侧通过导热胶绝缘固定在工字型塑胶框架的中心板上。5.根据权利要求4所述的动力型聚合物锂离子电池单体组件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏秀明，
申请(专利权)人：夏秀明，
类型：发明
国别省市：