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一種集成式車用鋰離子動力電池及其制作方法

文檔序號:7104880閱讀:144來源:國知局
專利名稱:一種集成式車用鋰離子動力電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及車用鋰離子電池領(lǐng)域,具體涉及ー種集成式車用鋰離子動力電池及其制作方法。
背景技術(shù)
隨著國家對新能源汽車的投入,新能源汽車的發(fā)展突飛猛進,鋰離子動カ電池由于其自身優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于電動車領(lǐng)域。但在鋰離子動力電池包的使用中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有大容量方形電池,由于制作中涂布不均、碾壓波動等引起容量、內(nèi)阻大小不一,導(dǎo)致單體電池或模組間差異大,給電池管理系統(tǒng)帶來監(jiān)控難度,同時降低電池包的使用壽命,從而增加新能源汽車的成本,減少使用壽命,嚴重影響EV\HEV等新能源車的推廣。同時由于軟包電池面積大,抗鼓脹能力弱,往往因變形而導(dǎo)致整包受損,不能滿足使用要求,給電池包的設(shè)計和 投入使用帶來壓力。由于鋰離子電池電解質(zhì)為有機電解液,電解液的閃點和沸點都很低,在較低溫度下就易分解;電池生產(chǎn)過程中注入電解液后,電池內(nèi)部多余的空間很小,特別是現(xiàn)在軟包電池的制作,電池內(nèi)沒有多余空間;電池在使用時充放電會發(fā)熱,熱量會使電解液分解產(chǎn)生氣體;另外過充過放以及注液后電解液會和正負極物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),會產(chǎn)生大量的氣體造成電池內(nèi)部壓強明顯改變,造成鼓脹等嚴重變形的現(xiàn)象;嚴重時會發(fā)生短路起火,増加了裝車后的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種加工エ藝簡單、生產(chǎn)效率高,且能提高電池一致性和安全性能的鋰離子動カ電池殼體及動カ電池,通過已分容軟包電池容量、內(nèi)阻等二次確認,按一定方案組配成集成式電芯,外加金屬或硬質(zhì)殼體,在一定外壓カ焊接成型,再用匯流片連接極耳,緊固到導(dǎo)流極柱即可。具體技術(shù)方案如下ー種集成式車用鋰離子動力電池,包括殼體,導(dǎo)熱箔,電芯,匯流極柱,其中,所述殼體包括金屬或硬質(zhì)殼體,該金屬或硬質(zhì)殼體圍成用于安裝電池芯體的殼體;所述電芯為多組集成式電芯,每組包括了多個軟包單體電芯;所述每組集成式電芯的1/3和2/3處設(shè)置所述導(dǎo)熱箔;所述軟包單體電芯在殼體內(nèi)全部并聯(lián),并通過匯流極柱引出。進ー步地,還包括極耳和匯流片,集成式電芯通過匯流片連接極耳,并連接匯流極柱。進ー步地,所述殼體為兩個U型金屬或硬質(zhì)材質(zhì)組成,通過加壓后焊接為一體,厚度為 O. 2_lmm。進ー步地,所述導(dǎo)熱箔為導(dǎo)熱銅箔或鋁箔,厚度為O. 10-0. 20mm。進ー步地,所述軟包單體電芯組裝時荷電量為70-90%,單體最佳容量為l-10Ah。進ー步地,所述動カ電池容量為3_60Ah。進ー步地,所述動カ電池整個電池厚度控制在15-60_。
進ー步地,所述金屬箔為L型,底邊置于殼體底部。上述集成式車用鋰離子動力電池的制作方法,進ー步地,包括如下步驟(I)通過已分容軟包電池容量、內(nèi)阻等二次確認,按一定方案組配成集成式電芯;(2)外加金屬或硬質(zhì)殼體,并在一定外壓カ焊接成型;(3)用匯流片連接極耳,緊固到導(dǎo)流極柱。進ー步地,步驟(I)中進ー步包括制作好軟包電芯單體,單體電芯經(jīng)過一定溫度和濕度要求下進行容量和內(nèi)阻、放電平臺時間檢測,作為組配依據(jù),對符合要求的電芯按一定數(shù)量分組,每組即可構(gòu)成后端所需電芯;步驟(2)中進ー步包括在組配好的電芯的1/3和2/3處加放導(dǎo)熱金屬箔;殼體焊接時加上強制外力,使殼體內(nèi)間距比軟包電芯組的總厚度小O. 5-lmm,使內(nèi)部電芯之間不留有間隙,保證熱量經(jīng)過傳導(dǎo)形式排出;步驟(3)中進ー 步包括將電芯的正負極與匯流極柱連接,與殼體連接,從而完成集成式車用動力電池的制作。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明軟包電池,硬殼集成,對電池容量、內(nèi)阻等二次確認,有利于集成電池高的一致性和安全性,延長使用壽命。鋰離子動カ電池及動カ電池殼體,首先是制作好軟包電池単體,單體電池經(jīng)過一定溫度和濕度要求下進行容量和內(nèi)阻、放電平臺時間檢測,作為組配依據(jù),對符合要求的電池按一定數(shù)量分組,每組即可構(gòu)成后端所需電芯;再在組配好的電池的1/3和2/3處加放導(dǎo)熱金屬箔,金屬箔為“L”,“L”邊置于殼體底部,利于與極柱端對應(yīng)的導(dǎo)熱,形成均勻的熱循環(huán)場。


下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明圖I為本發(fā)明鋰離子動カ電池結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明鋰離子動カ電池中導(dǎo)熱金屬箔形狀的示意圖;圖3為圖I鋰離子動カ電池殼體的俯視圖;圖4為圖I鋰離子動カ電池所用軟包電池;圖5為本發(fā)明鋰離子動カ電池外觀示意圖;上述圖中的標記均為I、殼體,2、導(dǎo)熱箔,3、電芯,4、匯流極柱,5匯流片。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述,其為本發(fā)明多種實施方式中的ー種優(yōu)選實施例。鋰離子動カ電池殼體,包括金屬或硬質(zhì)殼體和導(dǎo)熱銅箔或鋁箔,該金屬或硬質(zhì)殼體圍成用于安裝電池芯體的殼體;所述殼體為兩個U型金屬或硬質(zhì)材質(zhì)組成,通過加壓后焊接成一體;在所述每組電芯的1/3和2/3處加放導(dǎo)熱銅箔或鋁箔,所述軟包電池在殼體內(nèi)全部并聯(lián),再通過匯流極柱引出。金屬或硬質(zhì)殼體厚度為O. 2-1_。軟包電芯在組裝時最佳荷電量為70-90%,且按一定制度處理進行篩選。軟包電池單體最佳容量為l-10Ah。導(dǎo)熱銅箔或鋁箔厚度為O. 10-0. 20mm。動カ電池容量為3_60Ah,具體還可根據(jù)實際需要增減。動力電池整個電池厚度控制在15-60_。鋰離子動カ電池,由電池殼體及設(shè)于該電池殼體內(nèi)部的軟包電池芯及導(dǎo)熱金屬箔構(gòu)成;電池殼體為的鋰離子動力電池殼體。另外,殼體焊接時加上強制外力,使殼體內(nèi)間距比軟包電池組的總厚度小
O.5-lmm,使內(nèi)部電芯之間不留有間隙,保證熱量經(jīng)過傳導(dǎo)形式排出;提高了軟包電池抵抗變形的能力,減小電池大電流使用時的極化,能夠有效減小電池鼓脹的機率。再將電池的正負極與匯流極柱連接,與殼體連接,從而完成集成式車用動力電池的制作。參照附圖,按照A車型電池能量需要,電池容量為45AH,共需165只;根據(jù)本專利方案,則每只集成電池選取容量為5Ah的軟包小單體電芯,小單體電芯荷電量為75%時厚度為2. 65mm,所需9個單體電芯;A車總共需要165*9=1485只單體小電芯,將ー定比例5Ah電芯上機分容,按平臺放電時間誤差為IOOmS選取電芯,再按內(nèi)阻誤差O. Olm Ω,容量誤差10. 56mA組配每個集成電池所需的9只小單體電池。再在組配好的電池的1/3和2/3處加放導(dǎo)熱金屬箔,金屬箔為“じ’,“ L”邊置于殼體底部,金屬箔選用O. Imm厚鋁箔。所需“U型”殼體內(nèi)腔寬度為9*2. 65-1+0. 1*2=23. 05mm,則單個“U型”殼體內(nèi)腔寬度為11. 53mm ;再將·電池的正負極與匯流極柱連接,與殼體連接,從而完成集成式車用動力電池的制作。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進,或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,包括殼體,導(dǎo)熱箔,電芯,匯流極柱,其中, 所述殼體包括金屬或硬質(zhì)殼體,該金屬或硬質(zhì)殼體圍成用于安裝電池芯體的殼體; 所述電芯為多組集成式電芯,每組包括了多個軟包單體電芯; 所述每組集成式電芯的1/3和2/3處設(shè)置所述導(dǎo)熱箔; 所述軟包單體電芯在殼體內(nèi)全部并聯(lián),并通過匯流極柱引出。
2.如權(quán)利要求I所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,還包括極耳和匯流片,集成式電芯通過匯流片連接極耳,并連接匯流極柱。
3.如權(quán)利要求I或2所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述殼體為兩個U型金屬或硬質(zhì)材質(zhì)組成,通過加壓后焊接為一體,厚度為0. 2-lmm。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述導(dǎo)熱箔為導(dǎo)熱銅箔或鋁箔,厚度為0. 10-0. 20mm。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述軟包單體電芯組裝時荷電量為70-90%,單體最佳容量為l-10Ah。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述動力電池容量為3-60Ah。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述動力電池整個電池厚度控制在15-60_。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的集成式車用鋰離子動力電池,其特征在于,所述金屬箔為L型,底邊置于殼體底部。
9.如權(quán)利要求1-8所述集成式車用鋰離子動力電池的制作方法,其特征在于,包括如下步驟 (1)通過已分容軟包電池容量、內(nèi)阻等二次確認,按一定方案組配成集成式電芯; (2)外加金屬或硬質(zhì)殼體,并在一定外壓力焊接成型; (3)用匯流片連接極耳,緊固到導(dǎo)流極柱。
10.如權(quán)利要求9所述集成式車用鋰離子動力電池的制作方法,其特征在于,步驟(I)中進一步包括制作好軟包電芯單體,單體電芯經(jīng)過一定溫度和濕度要求下進行容量和內(nèi)阻、放電平臺時間檢測,作為組配依據(jù),對符合要求的電芯按一定數(shù)量分組,每組即可構(gòu)成后端所需電芯;步驟(2)中進一步包括在組配好的電芯的1/3和2/3處加放導(dǎo)熱金屬箔;殼體焊接時加上強制外力,使殼體內(nèi)間距比軟包電芯組的總厚度小0. 5-lmm,使內(nèi)部電芯之間不留有間隙,保證熱量經(jīng)過傳導(dǎo)形式排出;步驟(3)中進一步包括將電芯的正負極與匯流極柱連接,與殼體連接,從而完成集成式車用動力電池的制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成式車用鋰離子動力電池及其制作方法,包括殼體,導(dǎo)熱箔,電芯,匯流極柱,其中,所述殼體包括金屬或硬質(zhì)殼體,該金屬或硬質(zhì)殼體圍成用于安裝電池芯體的殼體;所述電芯為多組集成式電芯,每組包括了多個軟包單體電芯;所述每組集成式電芯的1/3和2/3處設(shè)置所述導(dǎo)熱箔;所述軟包單體電芯在殼體內(nèi)全部并聯(lián),并通過匯流極柱引出。
文檔編號H01M10/50GK102810699SQ20121026547
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月28日
發(fā)明者高鋒柱 申請人:奇瑞汽車股份有限公司
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