一種鋰離子儲能電池的製作方法

2023-10-25 17:46:32

一種鋰離子儲能電池的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鋰離子儲能電池，屬於鋰離子電池製造【技術領域】。其電芯包括有多個正極片和負極片，正極片和負極片的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片和負極片的兩個對邊留有空白區域作為極耳，正極片和負極片以十字交錯疊加排列，保持正極片的極耳分布在電芯的兩個對邊、負極片的極耳分布在電芯的另外兩個對邊，每個正極片和負極片之間分布有隔膜；電池殼的側邊有多個金屬極柱，金屬極柱通過連接片與極耳連接。不僅可以使單體電池容量成數倍、幾十倍增長，還可以使電芯內部電荷均勻分布，內阻較小，從而實現大能量、大電流和大功率輸出特性，進而拓展鋰離子電池在大規模電力儲能系統中的應用。
【專利說明】—種鋰離子儲能電池
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋰離子儲能電池，尤其涉及一種容量超過200Ah以上的鋰離子電池，屬於鋰離子電池製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著國家智能電網建設的穩步推進，風能、太陽能等間歇性可再生能源的大規模入網，電動汽車產業的快速發展以及地區電力峰值負荷的增長，給現有電網系統的安全性、穩定性、可靠性和電力質量帶來了嚴重的影響，而大規模電力儲能技術的應用將為這些問題提供非常有效的解決途徑。先進的電力儲能技術可為實現電網的可持續發展、促進間歇式新能源的發展、解決電量供需不平衡矛盾、提高供電可靠性問題提供了一攬子解決方案。
[0003]無論在太陽能、風能等可再生清潔能源的儲能系統，還是智能電網的調峰儲能或電動汽車的應用中，儲能電池均為核心部件，其技術水平對整個系統性能起著至關重要的作用。目前，在行動電話、筆記本電腦、電動自行車等小容量和小功率儲能電池領域方面，鋰離子電池因其比能量大、工作電壓高、循環壽命長、體積小、重量輕等優點，得到廣泛的應用。但隨著當前電力儲能、電動汽車、通信基站、大型不間斷電源等領域的興起，市場需要一種單體容量很大的鋰離子電池來滿足這些領域的儲能需求，以克服原有小容量電池多節並聯所帶來的複雜電源管理系統和個別單體一致性不好造成的電池組損壞等問題。
[0004]因此，在規模儲能領域，需要開發一種大容量電池，以滿足大型裝備或基站所需的大能量和大電流輸出的要求。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在於一種鋰離子儲能電池，其採用方形疊片及四邊集流和多極柱引出的方式，不僅可以使單體電池容量成數倍、幾十倍增長，還可以使電芯內部電荷均勻分布，內阻較小，從而實現大能量、大電流和大功率輸出特性，進而拓展鋰離子電池在大規模電力儲能系統中的應用。
[0006]本實用新型的鋰離子儲能電池的結構包括帶有電池蓋板3的電池殼1，其內部有電芯和2和填充的電解液，電芯包括有多個正極片13和負極片11,正極片13和負極片11的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片13和負極片11的兩個對邊留有空白區域作為極耳7，正極片13和負極片11以十字交錯疊加排列，保持正極片13的極耳7分布在電芯2的兩個對邊、負極片11的極耳7分布在電芯2的另外兩個對邊，每個正極片13和負極片11之間分布有隔膜12 ;電池殼I的側邊有多個金屬極柱5，金屬極柱5通過連接片4與極耳7連接。
[0007]所述極耳7上有凹槽14，相對應的電池殼I的內部側邊有用於電芯定位的定位銷
6。金屬極柱5通過螺絲10將電芯2固定在電池殼I的內側。
[0008]所述金屬極柱5有與正極片極耳連接的正極極柱15和與負極片極耳連接的負極極柱16。
[0009]所述電池殼I和蓋板3均為PP材質，且表面都設有加強筋。
[0010]所述電池蓋板3上有注液孔18和安全閥19，注液孔18分布在蓋板的邊側，安全閥19在電池蓋板的中間。
[0011]所述正極片13為雙面塗覆有正極活性材料的鋁箔，負極片11為雙面塗覆有負極活性材料的銅箔。
[0012]所述鋰離子正極材料為鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物和聚陰離子正極材料等；負極材料為碳系負極材料、娃基、錫基負極材料、欽酸裡負極材料等，塗布正負極材料均是按照現有常規技術。
[0013]所述連接片4分為連接正極片13的正連接片8和連接負極片11的負連接片9兩種，正連接片8為招片，負連接片9為銅鍛鎮片。
[0014]所述連接片4分為連接正極片13的正連接片8和連接負極片11的負連接片9兩種，正連接片8為招片，負連接片9為銅鍛鎮片。
[0015]所述金屬極柱5為與正極片極耳連接的正極極柱15和與負極片極耳連接的負極極柱16，正極極柱的材料為鋁，負極極柱的材料為銅鍍鎳。
[0016]與現有技術相比，本實用新型具有下列優點和效果:大容量鋰離子儲能電池採用方形「十」字疊片技術及四邊集流和多極柱引出的方式，可以實現單體電池的大容量化，可以實現儲能基站或大型不間斷電源大電流和大功率輸出的特性要求，還可以降低電池內阻和製造成本，提聞電池綜合性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型鋰離子儲能電池的結構分解圖；
[0018]圖2是本實用新型電芯與電池殼連接的俯視示意圖；
[0019]圖3是本實用新型電芯極片疊加結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型極片結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型鋰離子電池整體結構示意圖。
[0022]圖中:1_電池殼、2_電芯、3_電池蓋板、4_連接片、5_金屬極柱、6_定位銷、7_極耳、8-正連接片、9-負連接片、10-螺絲、11-負極片、12-隔膜、13-正極片、14-凹槽、15-正極極柱、16-負極極柱，17-加強筋，18-注液孔，19-安全閥。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進一步說明。
[0024]實施方式一:如圖1?5所示，本實施方式的鋰離子儲能電池的結構包括帶有電池蓋板3的電池殼1，其內部有電芯和2和填充的電解液，電芯包括有多個正極片13和負極片11，正極片13和負極片11的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片13和負極片11的兩個對邊留有空白區域作為極耳7，正極片13和負極片11以十字交錯疊加排列，保持正極片13的極耳7分布在電芯2的兩個對邊、負極片11的極耳7分布在電芯2的另外兩個對邊，每個正極片13和負極片11之間分布有隔膜12 ;電池殼I的側邊有16個金屬極柱5 (每邊有4個)，金屬極柱5通過連接片4與極耳7連接。極耳7上有凹槽14，相對應的電池殼I的內部側邊有用於電芯定位的定位銷6。金屬極柱5通過螺絲10將電芯2固定在電池殼I的內側。金屬極柱5有與正極片極耳連接的正極極柱15和與負極片極耳連接的負極極柱16。電池殼I和蓋板3均為PP材質，且表面都設有加強筋。電池蓋板3上有注液孔18和安全閥19，注液孔18分布在蓋板的邊側，安全閥19在電池蓋板的中間。
[0025]實施方式二:如圖1?5所示，本實施方式的鋰離子儲能電池的結構包括帶有電池蓋板3的電池殼1，其內部有電芯和2和填充的電解液，電芯包括有多個正極片13和負極片11，正極片13和負極片11的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片13和負極片11的兩個對邊留有空白區域作為極耳7，正極片13和負極片11以十字交錯疊加排列，保持正極片13的極耳7分布在電芯2的兩個對邊、負極片11的極耳7分布在電芯2的另外兩個對邊，每個正極片13和負極片11之間分布有隔膜12 ;電池殼I的側邊有9個金屬極柱5 (每個邊有三個)，金屬極柱5通過連接片4與極耳7連接。極耳7上有凹槽14，相對應的電池殼I的內部側邊有用於電芯定位的定位銷6。金屬極柱5通過螺絲10將電芯2固定在電池殼I的內側。金屬極柱5有與正極片極耳連接的正極極柱15和與負極片極耳連接的負極極柱16。電池殼I和蓋板3均為PP材質，且表面都設有加強筋。電池蓋板3上有注液孔18和安全閥19，注液孔18分布在蓋板的邊側，安全閥19在電池蓋板的中間。
[0026]實施方式三:如圖1?5所示，本實施方式的鋰離子儲能電池的結構包括帶有電池蓋板3的電池殼1，其內部有電芯和2和填充的電解液，電芯包括有多個正極片13和負極片11，正極片13和負極片11的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片13和負極片11的兩個對邊留有空白區域作為極耳7，正極片13和負極片11以十字交錯疊加排列，保持正極片13的極耳7分布在電芯2的兩個對邊、負極片11的極耳7分布在電芯2的另外兩個對邊，每個正極片13和負極片11之間分布有隔膜12 ;電池殼I的側邊有24個金屬極柱5(每個邊有6個)，金屬極柱5通過連接片4與極耳7連接。極耳7上有凹槽14，相對應的電池殼I的內部側邊有用於電芯定位的定位銷6。金屬極柱5通過螺絲10將電芯2固定在電池殼I的內側。金屬極柱5有與正極片極耳連接的正極極柱15和與負極片極耳連接的負極極柱16。電池殼I和蓋板3均為PP材質，且表面都設有加強筋。電池蓋板3上有注液孔18和安全閥19，注液孔18分布在蓋板的邊側，安全閥19在電池蓋板的中間。
[0027]以上結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種鋰離子儲能電池，包括帶有電池蓋板(3)的電池殼(1)，其內部有電芯(2)和填充的電解液，其特徵在於:電芯包括有多個正極片(13)和負極片(11 )，正極片(13)和負極片(11)的正反兩面塗布正負極材料時分別在正極片(13)和負極片(11)的兩個對邊留有空白區域作為極耳(7)，正極片(13)和負極片(11)以十字交錯疊加排列，保持正極片(13)的極耳(7)分布在電芯(2)的兩個對邊、負極片(11)的極耳(7)分布在電芯(2)的另外兩個對邊，每個正極片(13)和負極片(11)之間分布有隔膜(12);電池殼(I)的側邊有多個金屬極柱(5)，金屬極柱(5)通過連接片(4)與極耳(7)連接。
2.根據權利要求1所述的鋰離子儲能電池，其特徵在於:所述極耳(7)上有凹槽(14)，相對應的電池殼(I)的內部側邊有用於電芯定位的定位銷(6)。
3.根據權利要求1所述的鋰離子儲能電池，其特徵在於:所述電池殼(I)和蓋板(3)的表面都設有加強筋(17)。
4.根據權利要求1所述的鋰離子儲能電池，其特徵在於:所述電池蓋板(3)上有注液孔(18)和安全閥(19)，注液孔(18)分布在蓋板的邊側，安全閥(19)在電池蓋板的中間。
【文檔編號】H01M10/058GK203434245SQ201320525051
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】姚耀春, 楊斌, 戴永年, 馬文會, 方海升, 楊桂玲, 黃瑞安, 劉大春, 徐寶強 申請人:昆明理工大學