[发明专利]一种方形锂离子动力电池及其制备方法

权利要求书

1.一种方形锂离子动力电池，包括带有正极柱和负极柱的方形外壳以及置于所述方形外壳内层状排列的若干个方形电芯，所述方形电芯由正极板、隔膜和负极板卷绕成方形而成，所述正极板包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料涂层，所述负极板包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料涂层，其特征在于，所述正极集流体从卷绕形成的方形电芯轴向的一端伸出并切割焊接形成正极集流体连接端，所述负极集流体从卷绕形成的方形电芯轴向的另一端伸出并切割焊接形成负极集流体连接端，所述若干个方形电芯上的正极集流体连接端通过正极汇流片与所述正极柱相连，所述若干个方形电芯上的负极集流体连接端通过负极汇流片与所述负极柱相连。

2.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述正极板、隔膜和负极板卷绕的层数至少为两层，所述正极集流体连接端均与所有层正极板相连，所述负极集流体连接端均与所有层负极板相连。

3.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述方形电芯为8~20个。

4.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述方形电芯沿卷绕的轴向的最大长度为112~212mm，所述方形电芯的宽度为40~60mm，所述方形电芯的厚度为8~10mm；

所述正极集流体连接端沿方形电芯卷绕的轴向的长度为8~12mm，所述正极集流体连接端的宽度为8~20mm；

所述负极集流体连接端沿方形电芯卷绕的轴向的长度为8~12mm，所述负极集流体连接端的宽度为8~20mm。

5.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述正极汇流片的宽度12~30mm，厚度0.6~1.2mm；

所述负极汇流片的宽度12~30mm，厚度0.3~0.5mm。

6.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述带有正极柱和负极柱的方形外壳包括方形铝合金壳体以及带有正极柱和负极柱的铝合金端盖，所述方形铝合金壳体的尺寸为（43~63）mm×（98~286）mm×（108~206）mm。

7.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述正极集流体为铝箔，所述负极集流体为铜箔，所述正极汇流片为铝带，所述负极集流体为铜带。

8.根据权利要求1所述的方形锂离子动力电池，其特征在于，所述若干个方形电芯上的正极集流体连接端与所述正极汇流片焊接，所述正极汇流片与所述正极柱焊接或铆接；

所述若干个方形电芯上的负极集流体连接端与所述负极汇流片焊接，所述负极汇流片与所述负极柱焊接或铆接。

9.根据权利要求1~8任一项所述的方形锂离子动力电池的制备方法，包括加工方形电芯以及对该方形电芯封装，其特征在于，所述加工方形电芯的步骤如下：

1）将单边留有未涂覆正极活性材料涂层的正极板、隔膜和单边留有未涂覆负极活性材料涂层的负极板一同卷绕成方形，其中正极板上未涂覆正极活性材料涂层的单边以及负极板上未涂覆负极活性材料涂层的单边分别处在卷绕轴向的两端；

2）将卷绕后的正极板上未涂覆正极活性材料涂层的单边经切割、超声波焊接形成正极集流体连接端；将卷绕后的负极板上未涂覆负极活性材料涂层的单边经切割、储能电阻焊焊接形成负极集流体连接端，得到方形电芯。

10.根据权利要求9所述的方形锂离子动力电池的制备方法，其特征在于，步骤1）中，单边留有未涂覆正极活性材料涂层的正极板的制备包括：

a）正极活性材料的制备：将锂盐、镍盐、锰盐和钴盐溶于乙醇，形成金属盐乙醇溶液，将金属盐乙醇溶液在空气或氧气气氛下400℃~600℃点燃，点燃后反应5min~15min，之后冷却，再在700℃~900℃退火后得到正极活性材料aLi₂MnO₃·(1-a)LiMO₂，其中，0.4≤a≤0.6，M=Mn_xNi_yCo_z，1/3≤x≤0.4，1/3≤y≤0.4，且4x+2y+3z=3；

b）按质量百分比含量称取90%~92%步骤a）中的正极活性材料aLi₂MnO₃·(1-a)LiMO₂、4%~6%导电剂和3%~5%粘结剂，得到混合料，加入1-甲基2-吡咯烷酮溶剂真空搅拌均匀后，连续双面涂布于正极集流体上并在正极集流体同侧正反二面单边留有未涂覆正极活性材料涂层的部分，烘干去除1-甲基2-吡咯烷酮溶剂后连续辊压，分切后制得单边留有未涂覆正极活性材料涂层的正极板。