[发明专利]一种交错极耳结构锂电池

说明书

本发明公开了一种交错极耳结构锂电池技术方案，主要由，电芯、前置外壳、后置外壳、分切开槽导电正极、分切开槽导电负极，邻边正极极片耳、邻中正极极片耳，邻边负极极片耳，邻中负极极片耳，泄压阀组成；通过改进极片极耳，以交错极耳结构，与现有电芯极片极片耳相比，相同的层数极片的电芯，仅需焊接1/2的极片极耳层数，改进矩形刚性壳结构，以后壳框沿平边相向前壳框沿平边，通过EVA胶衬粘接组成密封结构，密封结构的抗剥离强度大大超过现有铝塑复合膜粘接强度，与现有的矩形刚性壳电池相比，改善了顶角焊缝结构易泄漏问题，泄压阀利用了注液孔安装，精简了结构，利用了注液孔内翻边结构与泄压阀的径向凹槽相切胀紧密封，密封可靠。泄压阀的预制通槽隙，在电池内压增高时，预制通槽隙受到气压压强作用，泄压阀的弹性被压缩自动泄漏。

技术领域

本发明涉及锂电池，特别是一种交错极耳结构锂电池。

背景技术

锂电池外形结构主要有圆柱、矩形刚性外壳、矩形软包系列，单体电池能量密度比较，圆柱＞矩形软包＞矩形刚性外壳；但是，单体电池集成电池系统之后，圆柱、矩形软包类型电池能量密度的优势并不显著，三种类型各自优缺点都很突出；

圆柱电池的优点是设备和工艺较为成熟、生产效率高、成本低、一致性较好；由于圆柱电池采用电池极片螺旋卷绕，径向层层围绕包裹，径向导热性能差，仅有圆柱电池的端头；电池正极片、负极片的两条边对外导热。为了克服电池内部的温度分布不均匀，需要合理的布置电池正极片、负极片极耳位置、极耳个数，通过极耳和电池正极片、负极片的端边，对圆柱电池的端头导热，电池的卷绕层数也不能太多，层数越多，圆柱电池的圆心温度越高，因而，单体圆柱电池容量较小，在电动汽车上应用时，需要数千上万个单体圆柱电池集成，大量单体圆柱电池串联、并联集成的连接接点电阻损耗，庞杂的热管理、能量均衡管理系统，管理系统自身能耗大大增加。不但导致系统成本高，还会大幅度降低系统的可靠性。

矩形软包电池以铝塑复合膜为外壳，常为矩形叠片、或椭圆卷绕。

椭圆卷绕；由单片正极片、负极片叠层卷绕，再通过矩形模具定型。

叠片式；是由多层矩形正极极片、隔膜、矩形负极极片，叠层而成。

矩形软包电池的优点有以下几个方面：

(1)电池的矩形正、负极极片之间平面，相向紧贴受力较为均匀，使得电池的极片上的电流密度分布较为均匀，内阻较小，可以降低电池内阻的自耗电；

(2)与圆柱电池不同，矩形软包电池各层电池的矩形正、负极极片四条边，以及矩形电芯的两个平面对外导热，且散热面积大，因此散热性能具有优势；

(3)矩形软包电池在温升引起产气，导致内压增高，增高至铝塑复合膜封装结构耐压临界时，能胀裂矩形软包的封装粘接结构而泄压，起到安全保护作用；

但是这一特点也是矩形软包电池缺陷，电池内压力增大时，铝塑复合膜的热熔粘接结构总是处于抗撕裂应力状态，这对于电池有效使用寿命带来负面影响。

矩形软包电池缺点：

(1)由于矩形软包包壳非刚性结构，在制造工艺过程机械定位性差，生产效率较低；

(2)由于矩形软包包壳非刚性结构，包壳结构强度较差，定位与测量误差大，机械加工尺寸公差难于保证一致性；

(3)由于制造环境的四季、昼夜温差，铝塑复合膜热熔温度因四季、昼夜温差有所不同，封口工艺难控制，容易发生漏液；

(4)矩形软包电池使用场所温度较高时，高温耐受性差，机械强度低；