锂离子动力电池制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子动力电池，它包括电池保护板（１５），电池保护板（１５）的检测电路芯片（３１）负极输出端口Ｂ－与负极接线端子（２１－１）电连接，正极输出端口Ｂ＋与正极接线端子（２２－１）电连接，功率管（３２）三端分别与负极接线端子（２１－１）、检测电路芯片（３１）输出端口Ｍ和均衡电阻（１５－３）一端电连接，均衡电阻（１５－３）另一端与正极接线端子（２２－１）电连接，温度继电器（１５－１）有两个输出端口Ｄ，而光耦继电器（１５－２）输入端两个脚分别与检测电路芯片（３１）两个输出端口电连接，光耦继电器（１５－２）另一端Ａ和Ｂ为两个输出端口。本发明专利技术保护功能强、成本低、结构简单、故障率低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电电池，特别涉及一种锂离子动力电池，属于动力电池 领域，主姜用于以锂离子动力电池为动力源的各种混合式动力汽车和纯电动汽 车等。
技术介绍
目前锂离子动力电池的主要结构有两种， 一种是将巻制好的电芯封装在圓 形或方形外壳中的巻制式锂离子动力电池，但这种电池工作过程中电芯的散热 仅靠内部空间的气体对流交换及极小部分的介质导热，因此这种结构的始终不能有效地解决散热问题，这就导致这种结构不能做到大容量(只能在10Ah左 右)锂离子动力电池。即使有些厂家能将容量做大，也会由于温升得不到解决 而使电池容量很快衰减，大大缩短了电池的寿命，甚至发生炸裂，得不偿失。 因此经过改进目前的第二种锂离子动力电池结构是将叠制好的叠层电芯封装在 圓形或方形外壳中的叠层式锂离子动力电池，它具有导热散热效果好、可做大 容量电池、安全性好，循环寿命长等优点，特别是它的内阻低、功率密度高、 比能量高更使它优异性突出。这种叠层式锂离子动力电池的叠层电芯包括有负 极片、正极片和绝缘隔膜，负极片和正极片依次相间排列，负极片和正极片之 间由绝缘隔膜隔开，最外层负极片的外侧设置有绝缘隔膜，这些负极片、正极 片和绝缘隔膜按照上述所述排列次序一个个扁放而层层叠置在一起，而后一般 用胶带将它们象整包打印纸一样包起来，但要露出上面的负极耳和正极耳，因 此电芯也叫叠层电芯。目前的这种叠层式锂离子动力电池存在着如下缺陷(1 )、 电池自身保护功能差。由于目前的锂离子动力电池无保护性结构，锂离子动力 电池发热会造成容量损失，甚至导致容量早期衰减，从而使其循环寿命大大缩 短，甚至带来对电池的损坏，严重时还有爆炸的可能。而锂离子动力电池过充 电或过放电带来的直接损害是锂离子动力电池循环寿命的迅速下降和充放电效 率的下降，甚至会造成电池的短路或损坏。这些都给锂离子动力电池带来不安 全隐患，给使用也带来极大的不便；(2)、成本高。在实际使用过程中经常将多 个锂离子动力电池单体组合成电池组使用，有时組合成电池组的电池单体达上 百个，用以提高锂离子动力电池的功率。由于锂离子动力电池并无保护性结构， 因此在单体锂离子动力电池组成电池组时，单体锂离子动力电池的损坏会使串 Jf^且合的各单体电池容量不一致，从而使已选配好的成组电池由于单体电池容 量的严重离散而失衡，使成组电池因单体电池的提早损坏而缩短成组电池的使用寿命，造成能源的极大浪费和成本的增加，为了弥补这一缺陷目前采用的方法是当组成电池组的电池电超过两节时，电池组增加一个与外部控制电路相接的外部电池管理系统，用以保i正在既使单体电池出现过热、过充等情况下整个电池组的安全。 -但增加外部电池管理系统带来非常严重的问题 一是外部电 池管理系统中的控制芯片价格就达五千多元，整个外部电池管理系统价格达到 一万五千元以上，成本非常高，如果电池组中电池单体个数达百个，增加一个 外部电池管理系统，平均在每一个单体电池上的成本iii十多元，而对于电池 组中电池单体个凄t只有几个，增加一个外部电池管理系统，平均在每一个单体 电池上的成本达上千元之多，折算在单体电池上的使用成本非常昂贵，外部电 池管理系统成本居高不下造成许多用户无法使用，这也大大降低了使用的安全 性和广泛性；二是连接复杂，连接点过多，以n个单体电池串联组成的电池组 来计算，其引出连^l妄至外部电池管理系统中的引出连^l妻线为n+l才艮，如100个 单体电池串if^且成的电池组，其引出连接线就达101才艮，可想而知其接线的繁 锁和难度之大以及成本之高，而连接点多^:成故障频频发生，给维修使用带 来不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低、结构简单、安全性高、对电池具有保护 作用的锂离子动力电池。实现上述目的的技术方案是 一种锂离子动力电池，包括外壳和叠层电芯， 外壳封装在叠层电芯的外面，外壳上设置有缺口，缺口包括有安装口和注液口， 负极极耳接头和正才及极耳接头固定在外壳上，负极极耳接头上部为负极接线端 子，正招j及耳4妻头上部为正极接线端子，负才及接线端子和正拟j妄线端子通过缺 口上的安装口伸出外壳外部，叠层电芯包括有负极片、正极片和绝缘隔膜，负 极片和正极片依次相间排列，负极片和正极片之间由绝缘隔膜隔开，最外层极 片的外侧也设置有绝缘隔膜，左右两端均以负极片做为最外层极片，所有的负 极片均通过固定件与负极极耳接头相连接，所有的正极片均通过固定件与正极 极耳接头相连接，伸出外壳外部的负极接线端子和正极接线端子上套装有电池 保护板，电池保护板包括有温度继电器、光耦继电器、均衡电阻、检测电路芯 片和功率管，电池保护板的检测电路芯片负极输出端口 B-与负极接线端子电连 接，电池保护板的检测电路芯片正极输出端口 B+与正极接线端子电连接，功率 管一端与负极接线端子电连接，另一端与检测电路芯片的输出端口 M电连接， 还有一端与均衡电阻的一端电连接，均衡电阻的另一端与正极接线端子电连接，温度继电器有两个输出端口 D,温度继电器的检测头与外壳相接触，而光耦继 电器输入端的两个脚分别与检测电路芯片的两个输出端口 E和F电连接，光耦继电器的另 一端A和B为两个输出端口 。进一步，所述的均;衡电阻由两个均tf电阻并耳关而成。进一步，所述的负极片由两片石墨材料制作的膜和一片铜箔组成，铜箔夹 持在两片石墨材料制作的膜之间，铜箔上端作为负极耳，并在该负极耳上开有 让固定件穿过的孔。进一步，所述的正极片由两片磷酸铁锂材料制作的膜和一片铝箔组成，铝箔夹持在两片磷s菱铁锂材料制作的膜之间，铝箔上端作为正极耳，并在该正极耳上开有让固定件穿过的孔。进一步，所述的绝缘隔膜由两片PP材料制作的膜和一片PE材料制作的膜 组成，PE材料制作的膜夹持在两片PP材料制作的膜之间。 进一步，所述的外壳为不《秀钢材料制作。 进一步，所述外壳的上下两端卡装有电池壳绝纟彖套。进一步，所述外壳包括有箱体和盖板，缺口开在盖板上，缺口还包括有防 爆口，防爆口上贴有安全防爆膜，盖板下面装有电子安装板，电子安装板上与 缺口相对应的位置上开有下缺口 ，下缺口包括有定位安装口 、注液通口和防爆通孔。进一步，所述温度继电器的检测头放在盖板上的安全防爆膜上。 进一步，所述的安全防爆膜为铜膜。采用上述技术方案后，本专利技术具有4艮多好处:(1)、保护功能强。本专利技术 带有电池保护板，因此可以对电池进行保护，当测量电池温度低于设定安全温 度时，温度继电器导通，当测得温度高于设定安全温度时，温度继电器断开， 由外部控制电錄—吏电池l命出断电，实现对电池的温y^床护。当电池过充时，通 过均tf电阻工作，泄;故电流，实现对电池的过充保护，实现均纟軒充电。当电池 ii故时，光耦继电器开始动作，实现对电池的it^欠保护。本专利技术通过电池保护 板，避免了由于电池过热、过充对电池造成的损害，保护功能强，大大地延长 了本专利技术的循环使用寿命，充放电效率提高，大大提高了本专利技术的安全性；(2)、 结构简单、成本低、性价比高。本专利技术增加的电池保护板结构简单，本专利技术单 体组合成电池组使用时，组成电池组的本专利技术单体每个只需装一块电池保护板， 通过电池保护板上的输出端口把整体电池组连接好，使用时只需直接与外部控 制电路相接即可，不需要增加外部电池管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子动力电池，包括外壳（１）和叠层电芯（１６），外壳（１）封装在叠层电芯（１６）的外面，外壳（１）上设置有缺口（１７），缺口（１７）包括有安装口（１７－１）和注液口（１７－２），负极极耳接头（２１）和正极极耳接头（２２）固定在外壳（１）上，负极极耳接头（２１）上部为负极接线端子（２１－１），正极极耳接头（２２）上部为正极接线端子（２２－１），负极接线端子（２１－１）和正极接线端子（２２－１）通过缺口（１７）上的安装口（１７－１）伸出外壳（１）外部，叠层电芯（１６）包括有负极片（９）、正极片（１０）和绝缘隔膜（７），负极片（９）和正极片（１０）依次相间排列，负极片（９）和正极片（１０）之间由绝缘隔膜（７）隔开，最外层极片的外侧也设置有绝缘隔膜（７），左右两端均以负极片（９）做为最外层极片，所有的负极片（９）均通过固定件（２０）与负极极耳接头（２１）相连接，所有的正极片（１０）均通过固定件（２０）与正极极耳接头（２２）相连接，其特征在于：伸出外壳（１）外部的负极接线端子（２１－１）和正极接线端子（２２－１）上套装有电池保护板（１５），电池保护板（１５）包括有温度继电器（１５－１）、光耦继电器（１５－２）、均衡电阻（１５－３）、检测电路芯片（３１）和功率管（３２），电池保护板（１５）的检测电路芯片（３１）负极输出端口Ｂ－与负极接线端子（２１－１）电连接，电池保护板（１５）的检测电路芯片（３１）正极输出端口Ｂ＋与正极接线端子（２２－１）电连接，功率管（３２）一端与负极接线端子（２１－１）电连接，另一端与检测电路芯片（３１）的输出端口Ｍ电连接，还有一端与均衡电阻（１５－３）的一端电连接，均衡电阻（１５－３）的另一端与正极接线端子（２２－１）电连接，温度继电器（１５－１）有两个输出端口Ｄ，温度继电器（１５－１）的检测头（１５－１－１）与外壳（１）相接触，而光耦继电器（１５－２）输入端的两个脚分别与检测电路芯片（３１）的两个输出端口Ｅ和Ｆ电连接，光耦继电器（１５－２）的另一端Ａ和Ｂ为两个输出端口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周金平，
申请(专利权)人：周金平，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]