重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法技术

本发明专利技术公开了重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法，包括封装底板、供电壳、调节组件、滑锁组件、电芯组件、散热组件、电芯支架、固定耳和顶紧块，所述封装底板的顶部分别设置有供电壳和散热壳，本发明专利技术，利用调节组件调节散热组件的位置，扩大散热组件的有效作用范围，提高锂电池的散热性能，避免电池过热，提高了电池的安全性能；利用设置的滑锁组件将电芯组件固定在电芯支架中，提拉解锁块即可卸下电芯组件进行维护或更换，简化了电芯组件的维护更换过程，降低了电池的维护成本；通过添加柠檬酸作为碳源对负极进行改性处理，提高了负极材料的循环稳定性和容量保持率，进而优化了锂电池的充放特性，延长了电池的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法


[0001]本专利技术涉及高容量电池
，具体为重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法。

技术介绍

[0002]重型车辆中的电池可以为车辆提供辅助动力，确保重型车辆各种功能的稳定作用，是重型车辆中的重要部件，现有的重型车辆电池为了提高电池的续航会使用高容量电池继续供电，高容量电池在运作过程中会因大功率充放而导致电池发热，进而需要在电池的一侧搭配散热机构对电池内部的电池包进行散热冷却，但是现有高容量锂电池的散热结构简单，散热机构的位置大多固定在电池外壳的一侧，难以在使用过程中调节散热机构的位置，限制了散热机构的有效作用范围，影响了电池的散热的性能，持续大功率放电下电池易因过热而膨胀，从而影响了电池的安全性能；同时现有锂电池中的负极片大多使用SiO作为主材料制备过程中缺乏对负极材料的改性处理过程，受材料本身的限制，电池的循环稳定性和电容保持率差，影响了电池的充放特性，缩短了电池的使用寿命；现有重型车辆中的锂电池通过多组电池包进行电池的供电单元，独立的电池包大多固定焊接在电池的内部，难以在损坏时对独立的电池包进行维护和更换，从而增大了电池的维护成本；因此设计重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，包括封装底板、供电壳、散热壳、封装顶壳、调节组件、滑锁组件、电芯组件、散热组件、电芯支架、固定耳、电池连接件、散热槽口和顶紧块，所述封装底板的顶部分别设置有供电壳和散热壳，供电壳靠近散热壳的一侧上均匀开设有对流槽口，散热壳的内部对称设置有调节组件，调节组件上设置有散热组件中的散热电机，所述散热组件由散热电机、连接罩和散热叶片组成，散热电机的一侧设置有连接罩，散热电机的输出端贯穿连接罩固定套接有散热叶片，供电壳的内部均匀设置有电芯支架，电芯支架上设置有滑锁组件，滑锁组件配合连接在固定耳中，固定耳对称设置在电芯组件上，电芯组件套接在电芯支架中。
[0005]优选的，所述供电壳和散热壳的顶部设置有封装顶壳，封装顶壳的顶部对称设置有连接握把，供电壳的一侧设置有电池连接件，电池连接件电性连接在电芯支架底部的电性接件上，供电壳的相邻一侧上对称设置有散热槽口。
[0006]优选的，所述调节组件由微电机、调节丝杠、连接块、调节支架和支撑导轨组成，微电机对称安装在散热壳中，微电机的输出端贯穿散热壳固定连接有调节丝杠，调节丝杠的一端通过轴承转动连接在散热壳中。
[0007]优选的，所述调节丝杠上设置有连接块，连接块内部嵌入安装的滚珠螺母与调节
丝杠相互配合连接，连接块之间设置有调节支架，调节支架套接在散热电机上，调节支架上开设的通孔中滑动连接有支撑导轨，支撑导轨的两端均固定在散热壳上。
[0008]优选的，所述滑锁组件由竖直槽口、水平槽口、滑锁槽口、锁止弹簧、解锁块和连接锁头组成，竖直槽口、水平槽口和滑锁槽口均对称开设在电芯支架的内壁上，竖直槽口位于水平槽口的一端顶部，且竖直槽口与水平槽口相互连通，滑锁槽口位于水平槽口的另一端顶部。
[0009]优选的，所述滑锁槽口的内部底端设置有锁止弹簧，锁止弹簧套接在解锁块的底部，解锁块滑动连接在滑锁槽口中，解锁块的底端设置有连接锁头，连接锁头滑动连接在固定耳上开设的通孔中，连接锁头电性连接在电芯支架底部的电性接件上，连接锁头与固定耳通孔内壁嵌入安装的连接环相互贴合，连接环电性连接电芯组件中的正极柱。
[0010]优选的，所述电芯组件由正极柱、负极柱、电芯外壳、电芯内壳、底部支撑、顶部支撑、隔膜框架、顶部支架和封堵块组成，顶部支架焊接在固定耳之间，顶部支架套接在顶部支撑上，顶部支撑的顶部设置有正极柱，顶部支撑的底部粘结有正极片。
[0011]优选的，所述顶部支撑上开设有注液孔，注液孔中焊接有封堵块，顶部支撑套接在电芯内壳的顶部，电芯内壳的内部设置有隔膜框架，隔膜框架上嵌入安装有电芯隔膜。
[0012]优选的，所述电芯内壳的底部套接有底部支撑，底部支撑的顶部粘结有负极片，底部支撑的底部嵌入安装有负极柱，电芯内壳套接在电芯外壳中，底部支撑滑动连接在电芯支架中，电芯支架的内部底端设置有顶紧弹簧，顶紧弹簧的顶部设置有顶紧块，顶紧块贴合在负极柱的底部，顶紧块电性连接在电芯支架底部的电性接件上。
[0013]重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池制备方法，包括以下步骤：步骤一，隔膜制备；步骤二，负极改性；步骤三，连接装配；步骤四，充放维护；其中上述步骤一中，首先在反应瓶中加入质量分数为450份的无水乙醇，随后向先后向无水乙醇中加入重量份数为5份的二氧化硅纳米粒子和重量份数为50份的去离子水，随后将反应瓶放入分散仪中进行超声波分散30min，随后向反应瓶中加入重量分数为0.5份的3
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巯丙基三乙氧基硅烷，并将反应瓶放入搅拌箱中，之后在60℃的温度下进行搅拌处理360min，搅拌处理后进行离心过滤，随后使用乙醇和水对过滤后的固体粉末进行交替清洗3次，之后烘干得到二氧化硅枝接氨基，备用，接着将电芯隔膜原料放入重量份数为300份，且pH为8.5的Tris溶液中，之后向Tris溶液中加入重量份数为10份的多巴胺和重量份数为10份的二氧化硅枝接氨基，然后在25℃的温度下静置处理60min，静置后进行超声处理30min，超声处理后在60℃的温度下进行真空干燥180min，真空干燥后经裁切得到改性的电芯隔膜，备用；其中上述步骤二中，将质量份数为15份的柠檬酸加入质量份数为120份的乙醇溶液中，且乙醇溶液的浓度为20%，接着在超声波搅拌机中进行超声波搅拌，超声波搅拌过程中缓慢加入质量份数为5份的三聚氰胺和质量分数为25份的负极原料，充分混合后将得到的悬浊液放入水浴锅中在80℃的温度下进行水浴搅拌，使乙醇溶液充分蒸发，之后经干燥得到前躯体，经研磨后将前躯体放入管式炉中，以5℃/min的升温速率进行升温将温度升高至260℃，升温之前使用氮气排出管式炉内部的空气，随后进行烧结保温240min，烧结保温后取出经研磨得到改性负极材料；其中上述步骤三中，将步骤一中备好的电芯隔膜嵌入安装在隔膜框架中，并将隔
膜框架固定在电芯内壳中，接着分别将正极材料和步骤二中得到的负极材料涂布在顶部支撑和底部支撑上，经干燥和表面处理后在顶部支撑的底部形成正极片，在底部支撑的顶部形成负极片，随后将电芯外壳套接在电芯内壳上，并分别将顶部支撑和底部支撑套接固定在电芯内壳的两端，接着从顶部支撑上的注液孔中注入电解液，随后将封堵块焊接在注液孔中对注液孔中进行密封处理，接着将顶部支架套接在顶部支撑上，并通过螺栓进行固定，固定后顶部支撑上的正极柱套接在顶部支架中，与两侧固定耳中的连接环电性连接，完成电芯组件的装配过程；之后依次将电芯组件放置在电芯支架中，且电芯组件的放置过程为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，包括封装底板（1）、供电壳（2）、散热壳（3）、封装顶壳（4）、调节组件（5）、滑锁组件（6）、电芯组件（7）、散热组件（8）、电芯支架（9）、固定耳（10）、电池连接件（11）、散热槽口（12）和顶紧块（13），其特征在于：所述封装底板（1）的顶部分别设置有供电壳（2）和散热壳（3），供电壳（2）靠近散热壳（3）的一侧上均匀开设有对流槽口，散热壳（3）的内部对称设置有调节组件（5），调节组件（5）上设置有散热组件（8）中的散热电机（81），所述散热组件（8）由散热电机（81）、连接罩（82）和散热叶片（83）组成，散热电机（81）的一侧设置有连接罩（82），散热电机（81）的输出端贯穿连接罩（82）固定套接有散热叶片（83），供电壳（2）的内部均匀设置有电芯支架（9），电芯支架（9）上设置有滑锁组件（6），滑锁组件（6）配合连接在固定耳（10）中，固定耳（10）对称设置在电芯组件（7）上，电芯组件（7）套接在电芯支架（9）中。2.根据权利要求1所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述供电壳（2）和散热壳（3）的顶部设置有封装顶壳（4），封装顶壳（4）的顶部对称设置有连接握把，供电壳（2）的一侧设置有电池连接件（11），电池连接件（11）电性连接在电芯支架（9）底部的电性接件上，供电壳（2）的相邻一侧上对称设置有散热槽口（12）。3.根据权利要求1所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述调节组件（5）由微电机（51）、调节丝杠（52）、连接块（53）、调节支架（54）和支撑导轨（55）组成，微电机（51）对称安装在散热壳（3）中，微电机（51）的输出端贯穿散热壳（3）固定连接有调节丝杠（52），调节丝杠（52）的一端通过轴承转动连接在散热壳（3）中。4.根据权利要求3所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述调节丝杠（52）上设置有连接块（53），连接块（53）内部嵌入安装的滚珠螺母与调节丝杠（52）相互配合连接，连接块（53）之间设置有调节支架（54），调节支架（54）套接在散热电机（81）上，调节支架（54）上开设的通孔中滑动连接有支撑导轨（55），支撑导轨（55）的两端均固定在散热壳（3）上。5.根据权利要求1所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述滑锁组件（6）由竖直槽口（61）、水平槽口（62）、滑锁槽口（63）、锁止弹簧（64）、解锁块（65）和连接锁头（66）组成，竖直槽口（61）、水平槽口（62）和滑锁槽口（63）均对称开设在电芯支架（9）的内壁上，竖直槽口（61）位于水平槽口（62）的一端顶部，且竖直槽口（61）与水平槽口（62）相互连通，滑锁槽口（63）位于水平槽口（62）的另一端顶部。6.根据权利要求5所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述滑锁槽口（63）的内部底端设置有锁止弹簧（64），锁止弹簧（64）套接在解锁块（65）的底部，解锁块（65）滑动连接在滑锁槽口（63）中，解锁块（65）的底端设置有连接锁头（66），连接锁头（66）滑动连接在固定耳（10）上开设的通孔中，连接锁头（66）电性连接在电芯支架（9）底部的电性接件上，连接锁头（66）与固定耳（10）通孔内壁嵌入安装的连接环相互贴合，连接环电性连接电芯组件（7）中的正极柱（71）。7.根据权利要求1所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述电芯组件（7）由正极柱（71）、负极柱（72）、电芯外壳（73）、电芯内壳（74）、底部支撑（75）、顶部支撑（76）、隔膜框架（77）、顶部支架（78）和封堵块（79）组成，顶部支架（78）焊接在固定耳（10）之间，顶部支架（78）套接在顶部支撑（76）上，顶部支撑（76）的顶部设置有正极柱（71），顶部支撑（76）的底部粘结有正极片。
8.根据权利要求7所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述顶部支撑（76）上开设有注液孔，注液孔中焊接有封堵块（79），顶部支撑（76）套接在电芯内壳（74）的顶部，电芯内壳（74）的内部设置有隔膜框架（77），隔膜框架（77）上嵌入安装有电芯隔膜。9.根据权利要求7所述的重型车辆用高容量且带有改性负极片的锂电池，其特征在于：所述电芯内壳（74）的底部套接有底部支撑（75），底部支撑（75）的顶部粘结有负极片，底部支撑（75）的底部嵌入安装有负极柱（72），电芯内壳（74）套接在电芯外壳（73）中，底部支撑（75）滑动连接在电芯支架（9）中，电芯支架（9）的内部底端设置有顶紧弹簧，顶紧弹簧的顶部设置有顶紧块（13），顶紧块（13）贴合在负极柱（72）的底部，顶紧块（13）电性连接在电芯支架（9）底部的电性接件上。10.重型车辆用高容量且带...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡涛，董全峰，
申请(专利权)人：世一国际新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：