[实用新型]可反复充放电的锂离子动力电池

权利要求书

1.一种可反复充放电的锂离子动力电池，每个单体电池由盖板(1)、负极极柱(2)、安全阀(3)、正极极柱(4)、电解液(8)、外壳(9)组成，正极极柱(4)与正极(13)相连接，负极极柱(2)则与负极(12)相连接；正极(13)选用一定厚度的铝箔，两面均匀涂布正极活性物质，负极(12)选用一定厚度的铜箔，两面均匀涂布负极活性物质；其特征在于：内本体(7)是由一对或多对正负极片组即正极片(13)、负极片(12)与隔膜(19)共同构成具有盘状结构的电极集合体；正极或负极的极片形式均为带有大叶单极耳或大叶多极耳的矩形片，并通过集电夹板(6)导出电流至极柱；正极有一个或若干个极柱，负极有一个或若干个极柱，正负极柱的数量可以相等也可以不等、极柱的直径可以相等也可以不等；极柱的形状除可以为圆柱形外，亦可采用片状，安装于外壳(9)的同一或不同的任何表面上；正负极片的形状除矩形外，也可制成其他形状；正极片(13)与负极片(12)须间隔层叠置放；内本体(7)最外层两侧既可以为负极片，也可以是正极片；内本体(7)须以隔膜紧密包裹或以聚乙烯、聚丙烯框夹紧；正极极耳(11)整齐排列并联于内本体(7)的一端，负极极耳(10)整齐排列并联于内本体的另一端；正极(13)或负极(12)可另行选用网状金属箔；正极(13)的活性物质既可以是钴酸锂，也可以是锰酸锂、镍酸锂或镍钴酸锂；负极(12)的活性物质既可以是天然石墨，也可以是鳞片石墨、人造石墨或石油焦炭；外壳(9)既可以是方形的也可以是圆柱形的；外壳(9)内通常只装入一个内本体(7)，也可以将若干个内本体并联装入外壳内，组成较大容量的动力电池。

2.根据权利要求1所述的可反复充放电的锂离子动力电池，其特征在于：正极(13)活性物质的密度每平方厘米为0.02g～0.06g，最好为0.032g～0.042g；负极(12)活性物质的密度每平方厘米约为0.01g～0.03g，最好为0.014g～0.021g。

3.根据权利要求1所述的可反复充放电的锂离子动力电池，其特征在于：大叶极耳的最大宽度须小于极耳所在或所构成的那一圈的周长的一半；采用圆柱形外壳，内本体(7)内圈的大叶极耳的宽度应渐次小于外圈极耳的宽度或等宽；采用方形外壳，内本体内圈的大叶极耳的宽度既可以渐次小于外圈极耳的宽度，也可以等宽；无论采用圆柱形外壳或方形外壳，大叶多极耳的间距不等；大叶单极耳可以从极片的中间引出，也可以从接近极片两端的位置引出；大叶极耳除可以直接裁切外，大叶极耳可以另行制作并于极片滚压后焊接在极片，最好采用焊接大叶极耳；大叶极耳的形状可以为方形、长方形、半圆形、梯形或其他有利于导流、散热的形状，最佳形状为带有R角的梯形；极耳根部与极片的连接处既可以为清角连接也可以为光滑圆弧连接；正极(13)、负极(12)的大叶极耳位置须错开卷绕，正极极耳(11)整齐排列并联于内本体(7)的一侧，负极极耳(10)整齐排列并联于内本体的另一侧；内本体(7)最外层既可以为负极片，也可以是正极片。

4.根据权利要求1所述的可反复充放电的锂离子动力电池，其特征在于：通常情况下，大叶极耳的最大高度不大于其自身宽度，最好小于其宽度。

5.根据权利要求1所述的可反复充放电的锂离子动力电池，其特征在于：整体式集电夹板上有若干可以被压缩而又能弹开的线槽；分体式集电夹板系以若干相互独立的金属片通过串联杆(20)串联；无论整体式集电夹板抑或分体式集电夹板，集电夹板应覆盖极耳，其与极耳接触的表面上加工有凸起的棘刺。

6.根据权利要求1所述的可反复充放电的锂离子动力电池，其特征在于：隔膜(19)采用具有微孔结构且电流切断温度低的15μm～80μm厚度的聚乙烯或聚丙烯材料制成长条状(19)；隔膜(19)的面积无论长或宽均大于正负极片，除极耳外，隔膜(19)必须将正极片(13)或负极片(12)四周完全遮蔽住，不可露出边缘，以防短路；当充放电要求1C～2C时，隔膜(19)的最佳厚度为20μm～40μm；充放电要求3C或更大时，隔膜的最佳厚度为40μm或以上。

7.一种用于可反复充放电的锂离子动力电池的安全阀，其特征在于：压簧(25)装于调节螺栓(23)的内孔中，调节螺栓的内孔用于保持压簧、密封钢球(22)的稳定，压簧(25)可在调节螺栓的内孔中纵向上下滑移，密封钢球(22)可在调节螺栓的内孔中纵向上下滑移，调节螺栓的外径上加工有与安全阀本体(21)相配的螺纹；调节螺栓加工有若干竖向的排气槽(24)，在排气槽的下部则开有排气孔(28)；压簧(25)压在钢球的上部，密封钢球(22)的下部孔则陷压在盖板注液口上的氟橡胶圈(26)上；安全阀底部的卸压孔与盖板(1)上的注液孔相通；压簧(25)也可以反弓弹片(30)代替，反弓弹片(30)装于调节螺栓(23)的下部，调节螺栓加工有与安全阀本体(21)相配的螺纹，通过拧动钥匙孔(27)调整反弓弹片的张力；安全阀本体内加工有一长方形的排气槽(31)，反弓弹片(30)可以在排气槽内上下弹动而不可水平转动；密封钢球(22)在安全阀本体的保持架内可以纵向上下滑移，反弓弹片(30)上加工有工艺装配孔(33)，扣压在钢球的上部，密封钢球(22)的下部孔则陷压在盖板注液口上的氟橡胶圈(26)上；安全阀底部的卸压孔与盖板(1)上的注液孔相通；安全阀本体(21)上可以另行加工有排气小孔(35)；密封钢球则可以加工为带有水平横槽的球体(22-1)，氟橡胶圈(26-1)箍紧在密封钢球(22-1)上的水平横槽中；密封钢球(22)可加工为密封锥台(22-2)；密封锥台(22-3)可以加工一水平横槽，氟橡胶圈(26-2)则箍紧在密封锥台(22-3)上的水平横槽中；安全阀可安装于外壳(9)的任何表面上；较大容量的锂离子动力电池，可以在同一个侧表面或不同的侧表面安装若干个安全阀；通常情况下，安全阀(3)与极柱既可以安装在外壳(9)的同一个表面上，也可以安装在不同的表面上。