本發(fā)明是有關(guān)一種鋰電池，尤指一種在高、低溫環(huán)境下能作業(yè)穩(wěn)定，且能適合高倍率大電流的充、放電使用，以確保使用安全者。

背景技術(shù)：

一般鋰電池內(nèi)的電極片的制程大致分為堆疊及卷繞兩種方式，二者方式皆是在正極片及負(fù)極片之間夾置隔膜紙之后，再重復(fù)堆疊或卷繞而成，而在放進(jìn)殼體之后，注入電解液，最后打鋼珠封口則可成型一鋰電池。然而，當(dāng)電池芯處于充、放電狀態(tài)、短路或高溫環(huán)境下而使得電池液的溫度升高到達(dá)大約75～80℃以上的高溫時，由于隔膜紙與電解液均不耐高、低溫，因此，不但容易形成氣脹及漏液的現(xiàn)象，造成電池芯的性能下降，甚至于會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，而有安全上的疑慮。

再者，目前所使用的鋰電池，主要是在殼體內(nèi)置放電解質(zhì)溶液及鋰電池卷芯，鋰電池卷芯是由正極片、隔離膜及負(fù)極片連續(xù)卷繞而成。其中，正極片焊接正極極耳，正極極耳再焊接在殼體內(nèi)壁上，讓殼體與正極接線柱呈電連接。而負(fù)極片焊接負(fù)極極耳，負(fù)極極耳則向上焊接在殼體的負(fù)極接線柱的底部。如此一來，即可通過正極接線柱及負(fù)極接線柱頂部的外螺紋分別螺合一螺母后，分別固定不同的接線端子，以分別輸出正、負(fù)電。

然而，上述負(fù)極極耳是由負(fù)極片另外引出，再焊接在負(fù)極接線柱的底部，其加工程序繁雜；而正極極耳焊接在殼體內(nèi)壁及負(fù)極極耳焊接在負(fù)極接線柱，其焊接點(diǎn)的品質(zhì)不易控制，且常為點(diǎn)狀的接觸，因此，容易造成導(dǎo)電及散熱不良的問題，只適合小電流的儲能用電，而不適合高倍率大電流的充、放電使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了提供一種有別于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，并改善上述的缺點(diǎn)， 發(fā)明人積多年的經(jīng)驗(yàn)及不斷的研發(fā)改進(jìn)，遂有本發(fā)明的產(chǎn)生。

本發(fā)明的一目的在提供一種鋰電池，通過一種使復(fù)數(shù)個正極電極片及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片交叉堆疊，并在相鄰的正極電極片的正極涂層及負(fù)極電極片的負(fù)極涂層之間夾置一個片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)，俾能解決現(xiàn)有鋰電池的隔膜紙與電解液不耐高、低溫，容易產(chǎn)生氣脹、漏液的問題，而能讓性能穩(wěn)定，并確保使用安全。

本發(fā)明的一目的在提供一種鋰電池，通過在交叉堆疊的復(fù)數(shù)個正、負(fù)極電極片的二側(cè)形成負(fù)極極耳組及正極極耳組，并使負(fù)極導(dǎo)電片及正極導(dǎo)電片分別以大面積方式與負(fù)極極耳組及正極極耳組形成電性連接的結(jié)構(gòu)，俾能解決現(xiàn)有鋰電池的焊接點(diǎn)為點(diǎn)狀接觸，其品質(zhì)不易控制、導(dǎo)電及散熱不良，且僅適合小電流儲能用電的問題，而能有效導(dǎo)電及散熱，并滿足高倍率大電流的充、放電使用需求。

為達(dá)上述的目的，本發(fā)明所設(shè)的鋰電池是包括一外殼，外殼上設(shè)有第一接線組件及第二接線組件，外殼內(nèi)容置復(fù)數(shù)個正極電極片及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片，正極電極片的正反兩面的大部份區(qū)域分別結(jié)合一正極涂層，并形成一正極極耳，負(fù)極電極片的正反兩面的大部份區(qū)域分別結(jié)合一負(fù)極涂層，并形成一負(fù)極極耳，復(fù)數(shù)個正極極耳與第一接線組件呈電性連接，復(fù)數(shù)個負(fù)極極耳與第二接線組件呈電性連接，其主要的技術(shù)特點(diǎn)在于：復(fù)數(shù)個正極電極片及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片交叉堆疊，任一個正極電極片與相鄰的一個負(fù)極電極片之間夾置一呈片狀之固態(tài)分子聚電解質(zhì)，且片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)的正反兩面分別貼合相鄰的正極電極片的正極涂層及負(fù)極電極片的負(fù)極涂層。

實(shí)施時，本發(fā)明還包括一正極導(dǎo)電片及一負(fù)極導(dǎo)電片，該外殼包括一下殼體及蓋合在下殼體頂端的一蓋板，第一接線組件及第二接線組件連結(jié)于蓋板上；正極導(dǎo)電片結(jié)合在第一接線組件的底部，并以遠(yuǎn)離蓋板的方向向下延伸，負(fù)極導(dǎo)電片結(jié)合在第二接線組件的底部，并以遠(yuǎn)離蓋板的方向向下延伸；而復(fù)數(shù)個正極電極片的復(fù)數(shù)個正極極耳組成一正極極耳組，復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片的復(fù)數(shù)個負(fù)極極耳組成一負(fù)極極耳組，正極極耳組及負(fù)極極耳組分別呈直立狀排列，且正極極耳組及負(fù)極極耳組反向設(shè)置在組合后的復(fù)數(shù)個正極電極片及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片的兩側(cè)；正極極耳組與正極導(dǎo)電片呈電性連接，負(fù)極極耳組與負(fù)極導(dǎo)電片呈電性連接。

實(shí)施時，上述正極導(dǎo)電片包括一第一定位部及一第一延伸部，第一定位部結(jié)合于第一接線組件的底部使呈電性連接，第一延伸部由第一定位部的一側(cè)以概略垂直于第一定位部的方向向下延伸；而負(fù)極導(dǎo)電片包括一第二定位部及一第二延伸部，第二定位部結(jié)合于第二接線組件的底部使呈電性連接，第二延伸部由第二定位部的一側(cè)以概略垂直于第二定位部的方向向下延伸。

實(shí)施時，第一定位部及第一延伸部是呈倒l字形，第二定位部及第二延伸部是呈倒l字形。

為進(jìn)一步了解本發(fā)明，以下舉較佳的實(shí)施例，配合附圖、圖號，將本發(fā)明的具體構(gòu)成內(nèi)容及其所達(dá)成的功效詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的正、負(fù)極電極片及片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)交叉堆疊時的元件分解圖；

圖2是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的正、負(fù)極電極片及片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)交叉堆疊時的立體外觀圖；

圖3是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的部份元件分解圖；

圖4是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的元件分解圖。

附圖標(biāo)記說明：

鋰電池1；外殼2；

下殼體21；蓋板22；

頂板221；絕緣片222；

第一接線組件3；膠套31、41；

第二接線組件4；正極導(dǎo)電片5；

第一定位部51；第一延伸部52；

負(fù)極導(dǎo)電片6；第二定位部61；

第二延伸部62；正極電極片7；

正極涂層71；正極極耳72；

正極極耳組73；負(fù)極電極片8；

負(fù)極涂層81；負(fù)極極耳82；

負(fù)極極耳組83；固態(tài)分子聚電解質(zhì)9；

絕緣膠套91。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明鋰電池是在一外殼上設(shè)有二個接線組件，在外殼內(nèi)部容置復(fù)數(shù)個交叉堆疊的正、負(fù)極電極片，且任一個正極電極片與相鄰的一個負(fù)極電極片之間夾置一個呈片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)，片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)的正反兩面分別貼合相鄰的正極電極片的正極涂層及負(fù)極電極片的負(fù)極涂層。而復(fù)數(shù)個正極電極片的復(fù)數(shù)個正極極耳與一接線組件呈電性連接，復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片的復(fù)數(shù)個負(fù)極極耳與另一接線組件呈電性連接。

請參閱圖1-4所示，其為本發(fā)明鋰電池1的較佳實(shí)施例，是包括一外殼2、一第一接線組件3、一第二接線組件4、一正極導(dǎo)電片5、一負(fù)極導(dǎo)電片6、復(fù)數(shù)個正極電極片7、復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8以及復(fù)數(shù)個片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9。

外殼2包括一下殼體21及一蓋板22，下殼體21是為頂端具有開口的中空長方形體，蓋板22蓋合在下殼體21的頂端以封閉該開口。蓋板22包括一頂板221及一絕緣片222，頂板221及絕緣片222上、下重疊。第一接線組件3及第二接線組件4分別穿過二個膠套(31、41)，以連結(jié)在蓋板22上。

正極導(dǎo)電片5是為一平板彎折而成，包括一第一定位部51及一第一延伸部52，第一延伸部52由第一定位部51的一側(cè)以概略垂直于第一定位部51的方向向下延伸，以使第一定位部51及第一延伸部52概略呈倒l字形。第一定位部51位于蓋板22的下方，并以鉚接方式向上連結(jié)固定第一接線組件3，使第一定位部51及第一接線組件3呈電性連接。

負(fù)極導(dǎo)電片6是為一平板彎折而成，包括一第二定位部61及一第二延伸部62，第二延伸部62由第二定位部61的一側(cè)以概略垂直于第二定位部61的方向向下延伸，以使第二定位部61及第二延伸部62概略呈倒l字形。第二定位部61位于蓋板22的下方，并以鉚接方式向上連結(jié)固定第二接線組件4，使第二定位部61及第二接線組件4呈電性連接。

復(fù)數(shù)個正極電極片7、復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8及復(fù)數(shù)個片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9是容置于外殼2的下殼體21內(nèi)。其中，復(fù)數(shù)個正極電極片7及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8交叉堆疊，任一正極電極片7的正反兩面的大部份區(qū)域分別 結(jié)合一正極涂層71，并形成一正極極耳72，復(fù)數(shù)個正極極耳72層疊并加壓呈一正極極耳組73；任一負(fù)極電極片8的正反兩面的大部份區(qū)域分別結(jié)合一負(fù)極涂層81，并形成一負(fù)極極耳82，復(fù)數(shù)個負(fù)極極耳82層疊并加壓呈一負(fù)極極耳組83。而任一個呈片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9是夾置于任一個正極電極片7與相鄰的一個負(fù)極電極片8之間，且固態(tài)分子聚電解質(zhì)9的正反兩面分別貼合相鄰的正極電極片7的正極涂層71及負(fù)極電極片8的負(fù)極涂層81。實(shí)施時，該片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9是為耐高、低溫的高分子聚合物，例如：具有由以下通式i表示的重復(fù)單元e1：

其中該重復(fù)單元e1具有兩個與該重復(fù)單元e1的四個n原子中的兩個鍵結(jié)的側(cè)基，l1及l(fā)2；

l1及l(fā)2獨(dú)立地表示基團(tuán)r1－so3m，

r1表示烴；

m表示選自由li+、na+、h+及k+組成的群的陽離子；

r3表示基團(tuán)h或so3m；

且x表示大于10的整數(shù)。

當(dāng)復(fù)數(shù)個正極電極片7、復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8及復(fù)數(shù)個片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9交叉堆疊之后，正極極耳組73及負(fù)極極耳組83分別呈直立狀排列，且正極極耳組73及負(fù)極極耳組83反向設(shè)置在組合后的復(fù)數(shù)個正極電極片7及復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8的兩側(cè)。

實(shí)施時，正極導(dǎo)電片5的第一延伸部52是以遠(yuǎn)離蓋板22的方向向下延伸，第一延伸部52的垂直長度較佳是為正極極耳組73的垂直高度的1/3以上；負(fù)極導(dǎo)電片6的第二延伸部62是以遠(yuǎn)離蓋板22的方向向下延伸，第二延伸部62的垂直長度較佳是為負(fù)極極耳組83的垂直高度的1/3以上。當(dāng)?shù)谝谎由觳?2以焊接方式連結(jié)正極極耳組73時，正極極耳組73與第一接線組件3呈電性連接，而第二延伸部62以焊接方式連結(jié)負(fù)極極耳組83時，負(fù)極極耳組83與第二接線組件4呈電性連接。

另，正極導(dǎo)電片5、負(fù)極導(dǎo)電片6、復(fù)數(shù)個正極電極片7、復(fù)數(shù)個負(fù)極電極片8及復(fù)數(shù)個片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)9的外周圍是以一絕緣膠套91套 合，以防止短路。而當(dāng)上述各元件容納在金屬材料的下殼體21的內(nèi)部，并將下殼體21及蓋板22之間的縫隙接合之后，在外殼2的外周緣增加包覆一絕緣膜，即可組成一電池1。

因此，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明是以片狀的固態(tài)分子聚電解質(zhì)夾置在正、負(fù)極電極片之間，以同時取代隔膜紙與電解液，因此，不但可以在高溫時防止產(chǎn)生氣脹、漏液的問題，以確保使用安全，且可以在低溫環(huán)境中仍能正常運(yùn)作，以有效提高作業(yè)效率，降低制造及組裝成本。

2、本發(fā)明的正、負(fù)極導(dǎo)電片分別以大面積方式與正極極耳組及負(fù)極極耳組形成電性連接，因此，不但可讓導(dǎo)電的電壓及電流穩(wěn)定，滿足高倍率大電流的充、放電使用需求，且可有效散熱，以增加產(chǎn)品使用壽命，并確保使用安全。

綜上所述，依上文所揭示的內(nèi)容，本發(fā)明確可達(dá)到預(yù)期的目的，提供一種不但能讓電池的性能穩(wěn)定、能滿足高倍率大電流的充、放電使用需求，以提升導(dǎo)電及散熱效果，且可確保使用安全的鋰電池，極具產(chǎn)業(yè)上利用的價值，爰依法提出發(fā)明專利申請。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。