一种新型高自放电率聚合物锂电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其是一种新型高自放电率聚合物锂电池。
【背景技术】
[0002]早期，一些大型的牵引车或高尔夫球车电池大多采用铅酸电池作为主要电池给设备供电。由于铅酸不环保，能量密度低，体积大，寿命短，而且重量比较重等缺点，现在客户端新开发的产品或改造升级的产品都基本都采用了锂电池作为设备主要供电系统。现有的锂离子电池不能提供足够的驱动力以及超长的运行时间。
【实用新型内容】
[0003]针对现有的锂离子电池不能提供足够的驱动力以及超长的运行时间的缺陷，提供一种新型高自放电率聚合物锂电池。
[0004]本实用新型通过下述方案实现:
[0005]一种新型高自放电率聚合物锂电池，包括电芯主体和用于包裹电芯主体的包装层，在所述电芯主体的四周设有保护壳，在所述保护壳与包装层之间填充有缓冲保护层，所述电芯主体包括相对设置的正极层和负极层，在所述正极层与负极层之间设有绝缘层，在所述正极层和负极层的表面分别设有聚合物膜；
[0006]所述正极层包括正极基底层，所述正极基底层的一面与绝缘层的其中一面对应接触，所述正极基底层的另一面与正极材料层对应接触，在所述正极基底层上设有若干正极微孔，在所述正极微孔内填充有正极材料，所述正极微孔内填充的正极材料与正极材料层对应电连接；所述电芯主体至少为两个，电芯主体的正极材料层都通过铜板相互电连接，铜板与保护壳对应固定连接；
[0007]所述负极层包括负极基底层，所述负极基底层的一面与绝缘层的其中一面对应接触，所述负极基底层的另一面与负极材料层对应接触，在所述负极基底层上设有若干负极微孔，在所述负极微孔内填充有负极材料，所述负极微孔内填充的负极材料与负极材料层对应电连接，所述各个电芯主体的负极材料层均与导线电连接，在所述导线还串接有电池保护电路、可恢复过流保护片和二次保护电路。
[0008]所述聚合物膜为PVDF膜、PAAS膜、PMMA膜、PVP膜、PVDF-HFP膜中的一种，所述聚合物膜的厚度为1-3微米。
[0009]本实用新型的有益效果为:
[0010]1.本实用新型一种新型高自放电率聚合物锂电池的电芯主体至少为两个，电芯主体的正极材料层都通过铜板相互电连接，铜板与保护壳对应固定连接，电芯主体直接由模具冲压成的铜板连接，采用激光焊机将铜板与电芯负极直接溶焊在一起，焊接面积达95%以上，接触内阻基本可以忽略不计，使得本实用新型的一种新型高自放电率聚合物锂电池可以提供足够的驱动力以及超长的运行时间；
[0011]2.本实用新型一种聚合物超薄锂离子电池在正极基底层上设有若干正极微孔，在正极微孔内填充有正极材料，在负极基底层上设有若干负极微孔，在负极微孔内填充有负极材料，在电池厚度一定的条件下，由于正极微孔和负极微孔的利用，使得电池的容量达到最大值，这样既可以提高电池的续航力也能减小电池的厚度，满足了本实用新型在平板早脑等类似产品上的应用；
[0012]3.本实用新型一种聚合物超薄锂离子电池的正极材料层与负极材料层均与导线电连接，在导线还串接有电池保护电路、可恢复过流保护片和二次保护电路，电池保护电路采用国际高精度工业级进口保护芯片，确保电池在过充、过放、短路、过流等各种恶劣环境下能长期无故障工作，可恢复过流保护片具备温度和过流及保护功能，当电流达到6A或温度达到80摄氏度时，可恢复过流保护片起作用，当温度下降时，过流保护片恢复正常工作，通过二次保护电路检测电芯主体的电压，当电池组某一电芯主体电压高于二次保护电路设定电压时，通过二次保护电路控制温度保护器件动作进行切断电流回路，确保电池组不被充电过压而引起的爆炸或其它安全事故。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种新型高自放电率聚合物锂电池的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型电芯主体的结构详图。
[0015]图中:1为缓冲保护层，2为电芯主体，21为正极层，211为正极基底层，212为正极材料层，213正极微孔，22为负极层，221为负极基底层，222为负极材料层，223负极微孔，23为绝缘层，24为聚合物膜，3为包装层，4为保护壳，5为导线，6为电池保护电路，7为可恢复过流保护片，8为二次保护电路，9为铜板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合图1对本实用新型优选的实施例进一步说明:
[0017]一种新型高自放电率聚合物锂电池，包括电芯主体2和用于包裹电芯主体的包装层3，在所述电芯主体2的四周设有保护壳4，在所述保护壳4与包装层3之间填充有缓冲保护层1，所述电芯主体2包括相对设置的正极层21和负极层22，在所述正极层21与负极层22之间设有绝缘层23，在所述正极层21和负极层22的表面分别设有聚合物膜24 ;保护壳4由IMM厚镀锌铁板采用专用模具冲压而成，此保护壳4不仅对电池组内部进行有效的外来冲击损坏保护，而且能把电池组在充电或放电时所产生的热量通过夹在电池芯中间的防护外壳将热量散发到外面，起到了一物多功能用途的作用，从而减少了电池的重量也能减小电池的体积。
[0018]所述正极层21包括正极基底层211，所述正极基底层211的一面与绝缘层23的其中一面对应接触，所述正极基底层211的另一面与正极材料层212对应接触，在所述正极基底层211上设有若干正极微孔213，在所述正极微孔213内填充有正极材料，所述正极微孔213内填充的正极材料与正极材料层212对应电连接；所述电芯主体2至少为两个，电芯主体2的正极材料层212都通过铜板9相互电连接，铜板9与保护壳4对应固定连接。经工程人员研宄，当电源系统装配到终端设备使用时瞬间启动电流可达300A以上，由于考虑到日常普通电池所采用的点焊机及镍带在点焊过程中所产生的焊点非常小，接触内阻大，在大电流通过时会有较大的压降产生，可能会导致保护电路误保护。加之此类动力系统在应用过程中经常处于振动架上，焊点小焊接面积小非常容易产生焊点接触不良或焊点脱落，造成直接造成电池系统故障率高，寿命短。电芯主体2直接由模具冲压成宽43丽*1丽厚的铜板连接，采用激光焊机将铜板与电芯主体2直接溶焊在一起，焊接面积达95 %以上，接触内阻基本可以忽略不计，经测试能持续通过300A以上电流不发热，此举证明了产品的设计方案非常成功，通过多个相互并联的电芯主体，提高了电池的自放电率，通过铜板9的设置，提高了电池的运行稳定性和运行效率。
[0019]所述负极层22包括负极基底层221，所述负极基底层221的一面与绝缘层23的其中一面对应接触，所述负极基底层221的另一面与负极材料层222对应接触，在所述负极基底层221上设有若干负极微孔223，在所述负极微孔223内填充有负极材料，所述负极微孔223内填充的负极材料与负极材料层222对应电连接，所述各个电芯主体2的负极材料层222均与导线5电连接，在所述导线还串接有电池保护电路6、可恢复过流保护片7和二次保护电路8。在电池厚度一定的条件下，由于正极微孔213和负极微孔223的利用，使得电池的容量达到最大值，这样既可以提高电池的续航力也能减小电池的厚度。电池保护电路6采用国际高精度工业级进口保护芯片，确保电池在过充、过放、短路、过流等各种恶劣环境下能长期无故障工作，可恢复过流保护片7具备温度和过流及保护功能，当电流达到6A或温度达到80°度时，可恢复过流保护片7起作用，当温度下降时，过流保护片7恢复正常工作；通过二次保护电路8检测电芯主体2的电压，当电池组某一电芯主体2电压高于二次保护电路8设定电压时，通过二次保护电路8控制温度保护器件动作进行切断电流回路，确保电池组不被充电过压而引起的爆炸或其它安全事故。电池保护电路6、可恢复过流保护片7和二次保护电路8的工作方式和运行过程为现有公知技术，在此不再赘述。
[0020]所述聚合物膜24为PVDF膜、PAAS膜、PMMA膜、PVP膜、PVDF-HFP膜中的一种，所述聚合物膜24的厚度为1-3微米。
[0021]尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种新型高自放电率聚合物锂电池，包括电芯主体⑵和用于包裹电芯主体的包装层(3)，其特征在于: 在所述电芯主体(2)的四周设有保护壳(4)，在所述保护壳(4)与包装层(3)之间填充有缓冲保护层(I)，所述电芯主体(2)包括相对设置的正极层(21)和负极层(22)，在所述正极层(21)与负极层(22)之间设有绝缘层(23)，在所述正极层(21)和负极层(22)的表面分别设有聚合物膜(24); 所述正极层(21)包括正极基底层(211)，所述正极基底层(211)的一面与绝缘层(23)的其中一面对应接触，所述正极基底层(211)的另一面与正极材料层(212)对应接触，在所述正极基底层(211)上设有若干正极微孔(213)，在所述正极微孔(213)内填充有正极材料，所述正极微孔(213)内填充的正极材料与正极材料层(212)对应电连接； 所述电芯主体(2)至少为两个，电芯主体(2)的正极材料层(212)都通过铜板(9)相互电连接，铜板(9)与保护壳(4)对应固定连接； 所述负极层(22)包括负极基底层(221)，所述负极基底层(221)的一面与绝缘层(23)的其中一面对应接触，所述负极基底层(221)的另一面与负极材料层(222)对应接触，在所述负极基底层(221)上设有若干负极微孔(223)，在所述负极微孔(223)内填充有负极材料，所述负极微孔(223)内填充的负极材料与负极材料层(222)对应电连接，所述各个电芯主体(2)的负极材料层(222)均与导线(5)电连接，在所述导线还串接有电池保护电路(6)、可恢复过流保护片(7)和二次保护电路(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新型高自放电率聚合物锂电池，其特征在于:所述聚合物膜(24)为PVDF膜、PAAS膜、PMMA膜、PVP膜、PVDF-HFP膜中的一种，所述聚合物膜(24)的厚度为1-3微米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型高自放电率聚合物锂电池，包括电芯主体和用于包裹电芯主体的包装层，在所述电芯主体的四周设有保护壳，在所述保护壳与包装层之间填充有缓冲保护层，所述电芯主体包括相对设置的正极层和负极层，在所述正极层与负极层之间设有绝缘层，在所述正极层和负极层的表面分别设有聚合物膜。本实用新型的一种新型高自放电率聚合物锂电池可以提供足够的驱动力以及超长的运行时间。
【IPC分类】H01M10-058, H01M2-14
【公开号】CN204464352
【申请号】CN201520135916
【发明人】李飞
【申请人】李飞
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月10日