專利名稱：能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池。
技術(shù)背景隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品發(fā)展迅猛，因而對(duì)其配套的電 源提出了更高的要求。鋰離子電池憑借其輸出電壓高、比能量大、自放 電小、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)占有率迅速上升， 一躍成為目前世界電 池市場(chǎng)風(fēng)頭最勁的電池產(chǎn)品。而動(dòng)力型鋰離子電池單支使用較少， 一般 都是以電池組的形式使用。電池組是兩支或兩支以上電池通過(guò)串聯(lián)、并 聯(lián)或串并聯(lián)混合組成。由于電池性能不可能完全一樣，因此電池組在充 放電過(guò)程中存在過(guò)充、過(guò)放的問(wèn)題，從目前鋰離子電池的質(zhì)量來(lái)看，過(guò) 充比過(guò)放危害更大。鋰離子電池在正常電壓范圍內(nèi)可以安全工作，但若 發(fā)生超過(guò)設(shè)計(jì)電壓、出現(xiàn)過(guò)充現(xiàn)象時(shí)，其性能就會(huì)變得不穩(wěn)定鋰金屬 沉積在陽(yáng)極形成鋰枝晶，易形成內(nèi)部短路，會(huì)產(chǎn)生大量熱；陰極材料的 不穩(wěn)定使得電解液氧化，也會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些都會(huì)發(fā)生燃燒、甚至 爆炸現(xiàn)象，很不安全。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種在過(guò)充情況下不冒煙、不起火、不 爆炸的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是
一種能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，包括圓柱形電池殼，其特征 是電池殼中設(shè)置極組，極組有正、負(fù)極片，正、負(fù)極片之間設(shè)置隔膜； 極組的上下兩端設(shè)置絕緣墊片，電池殼上端設(shè)置防爆蓋帽，極組的正極 片通過(guò)上極耳與防爆蓋帽連接，極組的負(fù)極片通過(guò)下極耳與電池殼連 接。極組是按照隔膜、負(fù)極片、隔膜、正極片的疊合順序，呈圍繞一個(gè) 圓心的同方向巻繞形式。防爆蓋帽包括電池帽，電池帽下裝具中央孔的 鋁環(huán)，鋁環(huán)下裝鋁質(zhì)球面狀防爆片，鋁質(zhì)球面狀防爆片通過(guò)激光焊與其 下方的鋁質(zhì)底片連接。在防爆蓋帽與電池殼之間設(shè)置聚丙烯密封圈。上、 下極耳均有一條或多條，為鎳帶或鋁鎳復(fù)合帶。上極耳與正極片之間通過(guò)超聲焊連接，下極耳與負(fù)極片之間釆用點(diǎn)焊連接。本實(shí)用新型鋰離子電池的正極材料是用一種鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰或 磷酸鐵鋰中的一種或幾種物質(zhì)加粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、溶劑，均勻合漿后， 連續(xù)涂布在金屬鋁箔兩面，裁成一定尺寸的正極片。負(fù)極材料為中間相 炭微球、天然石墨、天然改性石墨中的一種或幾種加粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、 溶劑均勻合槳后，連續(xù)涂布在金屬銅箔兩面，裁成一定尺寸的負(fù)極片。 在充電過(guò)程中Li+從正極脫出，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰態(tài)， 正極處于貧鋰態(tài)，同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷從外電路供給到負(fù)極，保證負(fù)極 的電荷平衡。放電時(shí)則相反，Li+從負(fù)極脫出，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極， 正極處于富鋰態(tài)。使用本實(shí)用新型所述的鋰離子電池，過(guò)充10V時(shí)不冒 煙、不起火、不爆炸，過(guò)充時(shí)最高溫度低于12(TC，十分安全。絕緣墊片由聚丙烯或聚乙烯組成。
本實(shí)用新型的功能電解液為lmol/L六氟磷酸鋰，溶劑是EC+DMC、 EC+DME、 PC+DEC、 PC+DMM、 PC+DMP、 BC+DME中的一種。' 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，在過(guò)充情況下不冒煙、不起火、不爆炸。

.-圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示圖。 圖2是圖1中絕緣墊片的結(jié)構(gòu)示圖。
具體實(shí)施方式
一種能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，包括圓柱形電池殼l，電池 殼l中設(shè)置極組，極組有正極片2、負(fù)極片4，正、負(fù)極片2、 4之間設(shè) 置隔膜3;極組的上下兩端設(shè)置絕緣墊片11，電池殼l上端設(shè)置防爆蓋 帽，極組的正極片2通過(guò)上極耳S與防爆蓋帽連接，極組的負(fù)極片4通 過(guò)下極耳12與電池殼1連接。極組是按照隔膜、負(fù)極片、隔膜、正極 片的疊合順序，呈圍繞一個(gè)圓心的同方向巻繞形式。防爆組合蓋帽包括 電池帽7，電池帽7下裝具中央孔的鋁環(huán)10，鋁環(huán)10下裝鋁質(zhì)球面狀 防爆片9，鋁質(zhì)球面狀防爆片9通過(guò)激光焊與其下方的鋁質(zhì)底片5連接。 在防爆蓋帽與電池殼之間設(shè)置聚丙烯密封圈6。上、下極耳均有一條或 多條，為鎳帶或鋁鎳復(fù)合帶。上極耳與正極片之間通過(guò)超聲焊連接，下 極耳與負(fù)極片之間采用點(diǎn)焊連接。正極片的制作方法將10g聚偏l， l-二氟乙烯溶解于400gN-甲基-2-吡咯烷二酮中，加 入導(dǎo)電劑5gSuper "P"和5gKS15，最后加入180g鎳鈷錳酸鋰，經(jīng)高 速真空攪拌均勻后制成漿狀的正極漿料。將正極漿料分別連續(xù)涂布在Pm厚的金屬鋁箔兩面，在18(TC下干燥除去溶劑N-甲基-2-吡咯烷二 酮，電極帶的厚度控制在160土10um，將正極片裁成1000X56mm尺 寸的正極片，在正極板的中間兩面刮出10mm寬的極耳道，電極帶經(jīng)輥 壓后的厚度控制在12土5ixm，然后在極耳道上面超聲波焊接一條鋁極 耳，極耳道兩面用絕緣膠帶粘住。 負(fù)極片的制作方法-將10g聚偏l， l-二氟乙烯溶解于800gN-甲基-2-吡咯烷二酮中，加 入導(dǎo)電劑5g Super "P"，最后加入85gCMS，經(jīng)高速真空攪拌均勻后制 成槳狀的負(fù)極漿料。將負(fù)極漿料分別連續(xù)涂布在12 um厚的金屬銅箔 表面上，在18(TC下干燥除去溶劑N-甲基-2-吡咯烷二酮，電極帶的厚度 控制在150士10ixm，將負(fù)電極切裁成1055X57mm尺寸的負(fù)極板，在 負(fù)極板的兩端刮出10mm寬的極耳道，電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在 12士5um，然后在極耳道上面點(diǎn)焊兩條退火鎳引線，極耳道兩面用絕 緣膠帶粘住。電池極組的制作方法將正、負(fù)電極片和PP-PE-PP復(fù)合隔膜按隔膜、負(fù)電極、隔膜、正 電極的順序排好，放置在巻繞機(jī)上，連續(xù)地環(huán)繞某一個(gè)方向線運(yùn)動(dòng)，巻 繞成直徑17.5mm高60mm的圓柱形極組。電池裝配方法在電池極組的兩端各放置一圓形聚丙烯絕緣墊圈，將兩負(fù)極末端引 線重疊，裝入18650電池殼內(nèi)，用點(diǎn)焊方式點(diǎn)底，滾槽，用激光焊接正 極極耳與蓋帽。然后在含水份《20ppm的手套箱中注入5.20士0.10g的 六氟磷酸鋰電解液，封口、墩封成18650電池。電池的化成和安全性能測(cè)試使用新威專用電池測(cè)試儀對(duì)電池進(jìn)行4.2V/0.1C慢速恒流充電、 4.2V恒壓充電，0.2C恒流放電循環(huán)化成2次。用擎天電池測(cè)試儀對(duì)電 池進(jìn)行1C過(guò)充電至10V的耐過(guò)充試驗(yàn)。
權(quán)利要求1、一種能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，包括圓柱形電池殼，其特征是電池殼中設(shè)置極組，極組有正、負(fù)極片，正、負(fù)極片之間設(shè)置隔膜；極組的上下兩端設(shè)置絕緣墊片，電池殼上端設(shè)置防爆蓋帽，極組的正極片通過(guò)上極耳與防爆蓋帽連接，極組的負(fù)極片通過(guò)下極耳與電池殼連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，其特 征是極組是按照隔膜、負(fù)極片、隔膜、正極片的疊合順序，呈圍繞一 個(gè)圓心的同方向巻繞形式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池， 其特征是防爆蓋帽包括電池帽，電池帽下裝具中央孔的鋁環(huán)，鋁環(huán)下 裝鋁質(zhì)球面狀防爆片，鋁質(zhì)球面狀防爆片通過(guò)激光焊與其下方的鋁質(zhì)底 片連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，其特 征是在防爆蓋帽與電池殼之間設(shè)置聚丙烯密封圈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，其特征是上、下極耳均有一條或多條，為鎳帶或鋁鎳復(fù)合帶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，其特征是上極耳與正極片之間通過(guò)超聲焊連接，下極耳與負(fù)極片之間 采用點(diǎn)焊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能耐過(guò)充的動(dòng)力新型鋰離子電池，包括圓柱形電池殼，電池殼中設(shè)置極組，極組有正、負(fù)極片，正、負(fù)極片之間設(shè)置隔膜；極組的上下兩端設(shè)置絕緣墊片，電池殼上端設(shè)置防爆蓋帽，極組的正極片通過(guò)上極耳與防爆蓋帽連接，極組的負(fù)極片通過(guò)下極耳與電池殼連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，在過(guò)充情況下不冒煙、不起火、不爆炸。
文檔編號(hào)H01M10/38GK201017959SQ200620125809
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者唐琛明, 徐中元, 朱亞萍, 濤 沈, 沙永香, 王興威, 斌 黃 申請(qǐng)人:江蘇省新動(dòng)力電池及其材料工程技術(shù)研究中心有限公司