一種鋰離子動力電池組及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電動汽車動力電池領域，具體地，設及一種裡離子動力電池組及其制 造方法。
【背景技術】
[0002] 目前，新能源汽車產業(yè)正處在新興產業(yè)的節(jié)點上，誰能在運一輪產業(yè)變革中搶占 制高點，獲取主導地位，誰就會成為新世界經濟的領航者。其中，電動汽車正在逐步取代傳 統(tǒng)的燃油汽車，而裡離子動力電池作為電動汽車最核屯、的零部件，關系到電動汽車產業(yè)發(fā) 展的進程。目前電動汽車的發(fā)展還存在著續(xù)航里程短、成本高、電池使用壽命不長等諸多問 題。其中電動汽車續(xù)航里程短由多種原因造成，如車體沒有做輕量化設計、車身太重、負荷 太大導致耗電量大影響續(xù)航里程，電池和電機匹配不合理，效率較低影響到續(xù)航里程。但 是，電池的能量密度是其中一個最為關鍵的因素。為此業(yè)界都在探索新的電池材料、電池生 產方法、電池組合方法來提高裡離子動力電池的能量密度。影響到裡離子動力電池能量密 度的材料有正極活性物質和負極活性物質。裡離子動力電池的正極活性物質已經由能量密 度較低的儘酸裡、憐酸鐵裡材料，向能量密度較高的=元材料、兩元材料過渡。如美國的特 斯拉公司所用儀鉆侶酸裡的能量密度接近憐酸鐵裡的2倍。負極活性物質從能量密度較 低的硬碳發(fā)展到石墨，又從石墨正在向碳娃合金、裡合金、石墨締等能量密度更高的材料過 渡。但是，能量密度高的材料安全性也會受到影響。而且活性物質材料僅僅體現(xiàn)出單體電 池的能量密度，在電動汽車上真正影響到續(xù)航里程的卻是成組W后電池組的能量密度，在 電化學系統(tǒng)的設計上，由于圓柱體的電化學能量密度較高，一般采用圓柱體的電化學系統(tǒng)。 裡離子動力電池組由于組裝方法的不同其能量密度也不相同，續(xù)航里程也有所差別。如特 斯拉公司版)呢LS電動汽車所用單體電池的能量密度達到220怖AgW上，組合動力電池組 的能量密度只有144Wh/kg左右。電池組的能量密度的效率只有65% (144/220 = 65% )。
[0003] 為了提高電池組的能量密度，眾多研究機構都在尋求相應的電池組的制造方法。 專利申請?zhí)枮?01210166775. 7的發(fā)明專利申請公開的方法致力于減少電池單體之間的連 接件，該申請公開了一種裡電池蓋帽、電忍、裡電池及電忍組裝方法，包括蓋板和至少一個 電極引出單元，所述蓋板具有上表面和下表面，所述電極引出單元包括一一對應的第一配 合孔、絕緣密封體及馴釘，所述第一配合孔上下貫穿所述上表面和下表面，所述絕緣密封體 具有上下貫穿的第一通孔，所述第一配合孔套住所述絕緣密封體，所述第一通孔套住所述 馴釘，所述馴釘、絕緣密封體及蓋板馴固一體，所述絕緣密封體將所述蓋板和馴釘絕緣隔 開，且所述馴釘具有用于供電極直接穿過的上下貫穿的第二通孔，電極可W-體直接從極 片連接到保護線路板，沒有中間零件。但是，該方法對于普通圓柱體的裡離子動力電池而 言，電池組的能量密度提高有限。
[0004] 因此，研發(fā)一種能夠顯著提高裡離子動力電池組的能量密度和能量效率的裡離子 動力電池組的制造方法，具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中單體裡離子動力電池的能量密度較高而組 合為裡離子動力電池組應用在電動汽車上裡離子動力電池組能量密度較低、電動汽車續(xù)航 里程較短的缺陷，提供一種裡離子動力電池組及其制造方法。本發(fā)明的裡離子動力電池組， 具有明顯較高的能量密度和能量效率，應用該裡離子動力電池組的電動汽車具有明顯較長 的續(xù)航里程。本發(fā)明的裡離子動力電池組的制造方法，能夠顯著提高裡離子動力電池組的 能量密度，能量效率高，并能夠顯著延長電動汽車的續(xù)航里程。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，將形狀為圓柱體的單體裡離子動力電池進行 組合時使得任意S個相鄰的單體電池的底面圓屯、之間的距離相等，由此得到的電池組內任 意=個相鄰的單體電池的底面圓屯、之間的距離相等的裡離子動力電池組，具有明顯較高的 能量密度和能量效率，應用該裡離子動力電池組的電動汽車具有明顯較長的續(xù)航里程。
[0007] 因此，為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種裡離子動力電池組，所述 裡離子動力電池組內各單體電池的形狀均為圓柱體，各單體電池之間通過金屬導體連接， 且任意=個相鄰的單體電池的底面圓屯、之間的距離相等。
[0008] 第二方面，本發(fā)明提供了一種裡離子動力電池組的制造方法，所述方法包括：通過 焊接的方式用金屬導體將單體裡離子動力電池進行組合，并使得任意=個相鄰的單體電池 的底面圓屯、之間的距離相等，其中，所述單體裡離子動力電池的形狀均為圓柱體。
[0009] 第=方面，本發(fā)明提供了上述方法得到的裡離子動力電池組。
[0010] 本發(fā)明的裡離子動力電池組，具有明顯較高的能量密度和能量效率，應用該裡離 子動力電池組的電動汽車具有明顯較長的續(xù)航里程。本發(fā)明的裡離子動力電池組的制造方 法，能夠顯著提高裡離子動力電池組的能量效率（能量效率高達90. 9% )，并能夠顯著延長 電動汽車的續(xù)航里程。
[0011] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中的裡離子動力電池組的組合方式示意圖。
【具體實施方式】
[0013] W下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014] 第一方面，本發(fā)明提供了一種裡離子動力電池組，所述裡離子動力電池組內各單 體電池的形狀均為圓柱體，各單體電池之間通過金屬導體連接，且任意=個相鄰的單體電 池的底面圓屯、之間的距離相等。
[0015] 本領域技術人員應該理解的是，本發(fā)明中的裡離子動力電池組是指由單體裡離子 電池通過金屬導體如導電連接片連接在一起構成的不同電壓和容量的裡離子動力電池組。
[0016] 本發(fā)明的裡離子動力電池組中，對于連接的方式沒有特別的限定，可W視具體需 要而定，例如，連接的方式可W為串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接或者串并聯(lián)連接。
[0017]本發(fā)明的裡離子動力電池組中，為了進一步提高裡離子動力電池組的能量密度和 能量效率，優(yōu)選情況下，單體電池的能量密度高于130Wh/kg，進一步優(yōu)選為135-325Wh/kg， 循環(huán)壽命大于500次，進一步優(yōu)選為600-5000次。
[0018] 本發(fā)明的裡離子動力電池組中，本發(fā)明的發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，選擇符合條件"任意 兩個單體電池之間的容量差為lO-lOOmAh，電壓差為3-50mV，內阻差為I-IOmQ"的單體裡 離子動力電池進行組合，能夠進一步提高組合得到的裡離子動力電池組的能量密度和能量 效率，因此，為了進一步提高裡離子動力電池組的能量密度和能量效率，優(yōu)選情況下，任意 兩個單體電池之間的容量差為lO-lOOmAh，電壓差為3-50mV，內阻差為I-IOmQ。
[0019] 第二方面，本發(fā)明提供了一種裡離子動力電池組的制造方法，該方法包括：通過焊 接的方式用金屬導體將單體裡離子動力電池進行組合，并使得任意=個相鄰的單體電池的 底面圓屯、之間的距離相等，其中，所述單體裡離子動力電池的形狀均為圓柱體。
[0020] 本發(fā)明方法中，對于將單體裡離子動力電池進行組合的實施方式沒有特別的限 定，只要能夠使得任意=個相鄰的單體電池的底面圓屯、之間的距離相等即可。優(yōu)選情況下， 組合的實施方式包括：將單體裡離子動力電池進行排列固定，使得任意=個相鄰的單體裡 離子動力電池的底面圓屯、之間的距離相等，在固定好的單體裡離子動力電池上設置金屬導 體，并用激光或電阻焊接的方式進行焊接，然后將焊接好的電池裝入電池殼內。
[0021] 本發(fā)明方法中，在對單體裡離子動力電池進行組合時，對組合成的電池組中單體 電池的數(shù)量、排列時的行數(shù)和列數(shù)沒有特別的限定，可W根據(jù)實際需求進行調整。
[0022] 本發(fā)明方法中，在對單體裡離子動力電池進行組合時，對于焊接的方式沒有特別 的限定，可W根據(jù)實際