[实用新型]一种具有超薄金属外壳的新型锂电池

说明书

本实用新型提供一种具有超薄金属外壳的新型锂电池，包括超薄金属外壳和位于超薄金属外壳内部的裸电芯，裸电芯包括正极极片、负极极片、隔离膜、正极极耳、负极极耳、电解液，所述正极极耳、负极极耳与超薄金属外壳之间设有热塑性聚合物密封层，超薄金属外壳包括超薄金属板层，所述超薄金属板层的表面涂布有高导热绝缘涂层。采用此超薄金属外壳制作出的动力电池具备能量密度高、散热效果好、安全性较高、高封装强度和高耐电解液耐腐蚀性、长期可靠性好以及成本更低等优点。

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种具有超薄金属外壳的新型锂电池。

背景技术

近年来，随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越收到人们的关注。而锂离子动力电池作为电动车的重要组成部分，其安全性能、能量密度及循环寿命等性能将直接影响着电动车的推广使用，因而引起了广泛的关注。

目前，市面上的锂离子动力电池主要有三种形式的外壳结构，圆柱型钢壳、方形铝壳或钢壳、铝塑复合膜软包装。圆柱型钢壳动力电池常用的型号为18650，这种型号的电池外壳为标准尺寸，易于大规模量产，从而降低制造单个电池的制造成本，但是由于18650电池单个容量小，一台电动车需要大量的单个电池进行串并组合，从而大大加大了后续电池模组的组装及电源管理系统(BMS)的复杂程度和成本；方形铝壳或钢壳动力电池是目前比较普遍采用的一种外壳结构，由于方形铝壳或钢壳动力电池一般单个电芯容量比较大，加上金属外壳的传热导热性能相对较好，故后续电池模组以及BMS的组装制作难度和成本相比圆柱型钢壳动力电池要低，目前国内大多动力电池厂采用此型结构，但是方形铝壳或钢壳的外壳厚度难以做薄，低于0.6mm厚度的铝壳由于在使用过程中会出现各种问题难以解决而无法使用，故壳体占用较大的体积空间，单体电芯的能量密度同比较低，导致整个电池包的能力密度提升受限；铝塑复合膜软包装电池，顾名思义是采用铝塑复合膜作为电芯外壳材料的动力电池，其最大的特点是由于其外壳材料很薄(0.1mm甚至薄至0.06mm)且单体电芯的体积可以做得很大，单体电芯的能量密度最高，同时由于铝塑复合膜软包装在电芯过充或者内部短路等其他安全异常情况内部产气时只会出现外壳轻微鼓胀，在大量产气时也只会冲破边缘热复合封装口进行排气减压，一般不会出现爆炸的情况，是三种外壳结构中安全性相对最高的一种。但是，铝塑复合膜材料本身的加工制造技术门槛较高，长期被日本昭和电工和DNP两家公司占据大部分市场，成本也高居不下，另外铝塑复合膜由于其结构的内外层均为聚合物，其传热导热效果较差，因此在软包装电池的模组结构中一般都需要增加导热板或者冷却板，从而占用大量空间降低了模组成组效率，所以虽然软包装动力电池的单电池能量密度最高，但是成组后的电池包的整体能力密度并没有什么优势。因此，现有的三种外壳结构各有优缺点、各有取舍。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有超薄金属外壳的新型锂电池，采用此超薄金属外壳制作出的动力电池具备能量密度高、散热效果好、安全性较高、高封装强度和高耐电解液耐腐蚀性、长期可靠性好以及成本更低等优点。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有超薄金属外壳的新型锂电池，包括超薄金属外壳和位于超薄金属外壳内部的裸电芯，所述裸电芯包括正极极片、负极极片、隔离膜、正极极耳、负极极耳、电解液，所述正极极耳、负极极耳与超薄金属外壳之间设有热塑性聚合物密封层；所述超薄金属外壳包括超薄金属板层，所述超薄金属板层的表面涂布有高导热绝缘涂层。

进一步地，所述热塑性聚合物密封层包括正极极耳热融密封层和负极极耳热融密封层，正极极耳热融密封层包括正极极耳与热塑性聚合物的粘结层、热塑性聚合物与超薄金属外壳的粘结层、正极极耳与超薄金属外壳的热熔融合层；负极极耳热融密封层包括负极极耳与热塑性聚合物的粘结层、热塑性聚合物与超薄金属外壳的粘结层、负极极耳与超薄金属外壳的热熔融合层。