一種模塊化結構的鋰離子動力電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模塊化結構的鋰離子動力電池，特別是一種鋁塑膜鋰離子動力電池。
【背景技術】
[0002]普通的鋁塑膜鋰離子電池電芯制作方式一般有兩種:一種是卷繞式結構的電池，將隔膜包裹負極(或者正極)，將正極(或者負極)放在隔膜上，然后將正負極卷繞制成；另一種是疊片式結構的電池，將正負極極片交叉放置正極和負極之間用隔膜隔開。第一種方式由于負極和正極的尺寸限制，不適合生產大容量的動力電池。而第二種電池負極之間采用的僅是并聯(lián)的方式焊接起來，最外層負極與內部負極在充放電過程中不一致性造成了電池性能的下降。所以不同容量的電池需要重新設計優(yōu)化。因此生產過程中根據(jù)不同容量的電池產品需要不斷的調整設備，對連續(xù)化生產和電池的品質帶來一定的負擔。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種可進行快速批量化生產不同容量電池的模塊化全新結構的鋰離子動力電池。
[0004]本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種模塊化結構的鋰離子動力電池，其特征在于，其包括多個電芯模塊，所述電芯模塊包括正極片、負極片以及隔膜，其中，負極片或者正極片插入在兩隔膜之間，所述插入有負極片或者正極片的隔膜折疊后為Z字形，與插入隔膜中的負極片或者正極片相對應的是，正極片或負極片插入到Z字形隔膜的折疊空隙之間。
[0006]其中，正極片包括凸出的空白鋁箔凸片，負極片包括凸出的空白銅箔凸片，正極片的所述鋁箔凸片與負極片的所述銅箔凸片反向放置。
[0007]其中，電芯模塊用鋁塑膜封裝。
[0008]其中，按照電池容量的需要，與插入隔膜中的負極片或者正極片相對應的是，
[0009]在每兩個電芯模塊之間設置有另外的正極片或者負極片。
[0010]其中，隔膜為多孔聚丙烯膜。
[0011]其中，在鋁箔凸片上焊接正極耳，在銅箔凸片上焊接負極耳。
[0012]本實用新型的鋰離子動力電池，可以按照需要將多個電芯模塊自由組裝為不同容量的電池，并且正極片或者負極片采用Z字形疊織，電池的內阻小，循環(huán)性能優(yōu)異，便于電池生產，適于做純電動和混合動力汽車的電源。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的正極片示意圖。
[0014]圖2是本實用新型的負極片示意圖。
[0015]圖3是本實用新型電芯模塊的剖面圖。
[0016]圖4是本實用新型的焊接有正負極耳的電芯模塊示意圖。
[0017]圖5是本實用新型實施例1的2.25Ah鋁塑膜鋰離子動力電池在高溫60°C下的2C充3C放的循環(huán)性能曲線。
[0018]圖6是本實用新型實施例2的3.5Ah鋁塑膜鋰離子動力電池在高溫60°C下的2C充3C放的循環(huán)性能曲線。
【具體實施方式】
[0019]正極片I的制作:將LiMn2O4粉料、碳黑與聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液混合，在常溫常壓下制成均一的復合漿料，將漿料均勻地涂敷在作為集流體的鋁箔(厚度15-20um)上，然后在160°C下烘干，涂敷物在鋁箔集流體上的面密度為400-500g/m2，再進行致密化處理，所得極片厚度在180-220um，然后繼續(xù)在110°C下烘24小時。烘干后的極片中，LiMn2O4占總涂敷物的91.5wt%。裁切正極片I時，在正極極片的寬度一側留出一條寬度為2cm的空白鋁箔凸片2，見圖1，料區(qū)的尺寸為50mmX160mmo
[0020]負極片3的制作:將石墨粉料、碳黑與聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液混合制成均一的復合漿料，然后均勻地涂敷在作為集流體的銅箔(厚度為10-15um)上，然后在160°C下烘干，涂敷物在銅箔集流體上的面密度為100-200g/m2，再進行致密化處理，所得極片厚度在100-150um，然后繼續(xù)在110°C下烘24小時。烘干后的極片中，石墨占總涂敷物的91.5wt%。在裁切負極片時，在負極片3的寬度方向一側留出一條寬度為2cm的空白銅箔凸片4，見圖2，料區(qū)尺寸為220mmX165mmo
[0021]電池的裝配:
[0022]實施例1:取7張正極片I和2張負極片3。首先，將I張負極片3插到的隔膜5和6 (所用的隔膜為多孔聚丙烯膜，長度為445_、寬為115)中間，隔膜5和6的末端要比負極片3的末端長出Imm以上，負極片3的料區(qū)部分位于隔膜的正中間。然后對包裹了隔膜的負極3進行三次對折見圖2，然后在Z字形隔膜空隙之間放入3張正極片1，正極片I的鋁箔凸片2 —側與負極片3的銅箔凸片4 一側要反向放置且負極片3的料區(qū)部分要完全覆蓋正極片I的料區(qū)部分，并且正極片I與正極片I對齊，制成方形的電芯模塊。之后按照同樣的步驟，將另外3張正極片I和I張負極片3，制成方形的電芯模塊。按電池容量需要再將兩個電芯模塊之間放置一張正極片1，組成電芯。然后用超聲焊機在電芯的鋁箔凸片2上焊接正極耳7，在電芯的銅箔凸片4上焊接負極耳8，焊點要均勻分布，如圖4。最后將焊接好極耳的電芯用鋁塑膜封裝，注入電解液，化成后制得容量為2.25Ah的鋁塑膜鋰離子動力電池。
[0023]本實施例的2.25Ah鋁塑膜鋰離子動力電池的內阻為16mΩ，電池在高溫60°C下的2C充3C放的循環(huán)性能曲線見圖5。
[0024]另外，此實施例還可以用另一種方式來實現(xiàn):參照上述，將包裹隔膜后的正極進行Z字形折疊，負極插入其中，制成電芯模塊后也可以實現(xiàn)此實用新型的目的。
[0025]實施例2:取11張正極片和3張負極片，電池的裝配同實施例1。最后制得容量為3.5Ah的鋁塑膜鋰離子動力電池。
[0026]本實施例的3.5Ah鋁塑膜鋰離子動力電池的內阻為13πιΩ，電池在高溫60°C下的2C充3C放的循環(huán)性能曲線見圖6。
[0027]以上結合附圖描述了本實用新型的實施方案。不過，應當明確，本實用新型并不限于上面敘述的實施例，該領域的技術人員在不偏離本發(fā)明所附各項權利要求界定的精神或范圍的情況下，可以做出各種修改和替換亦屬于本實用新型。
【主權項】
1.一種模塊化結構的鋰離子動力電池，其特征在于，其包括多個電芯模塊，所述電芯模塊包括正極片、負極片以及隔膜，其中，負極片或者正極片插入在兩隔膜之間，所述插入有負極片或者正極片的隔膜折疊后為Z字形，與插入隔膜中的負極片或者正極片相對應的是，正極片或負極片插入到Z字形隔膜的折疊空隙之間。2.如權利要求1所述的鋰離子動力電池，其特征在于，正極片包括凸出的空白鋁箔凸片，負極片包括凸出的空白銅箔凸片，正極片的所述鋁箔凸片與負極片的所述銅箔凸片反向放置。3.如權利要求1或2所述的鋰離子動力電池，其特征在于，電芯模塊用鋁塑膜封裝。4.如權利要求1或2所述的鋰離子動力電池，其特征在于，按照電池容量的需要，與插入隔膜中的負極片或者正極片相對應的是，在每兩個電芯模塊之間設置有另外的正極片或者負極片。5.如權利要求1或2所述的鋰離子動力電池，其特征在于，所述隔膜為多孔聚丙烯膜。6.如權利要求2所述的鋰離子動力電池，其特征在于，在所述鋁箔凸片上焊接正極耳，在所述銅箔凸片上焊接負極耳。
【專利摘要】本實用新型涉及一種模塊化結構的鋰離子動力電池，其包括多個電芯模塊，所述電芯模塊包括正極片、負極片以及隔膜，其中，負極片或者正極片插入在兩隔膜之間，所述插入有負極片或者正極片的隔膜折疊后為Z字形，與插入隔膜中的負極片或者正極片相對應的是，正極片或負極片插入到Z字形隔膜的折疊空隙之間；本實用新型可以按照需要自由組裝為不同容量的電池，并且電池正、負極采用Z字形疊織，電池的內阻小，循環(huán)性能優(yōu)異，便于電池生產，適于做純電動和混合電動汽車的電源。
【IPC分類】H01M10/0525, H01M10/0583
【公開號】CN204706612
【申請?zhí)枴緾N201520194255
【發(fā)明人】吳可, 葉璟, 劉超, 孫小嫚, 高雅, 陳嘯天
【申請人】中信國安盟固利動力科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年4月1日