[发明专利]一种高电压动力电池

权利要求书

1.一种高电压动力电池，外形呈圆饼形状，电池直径与电池高度比大于1，包括：电芯、弹性垫片、电池凹座、电池盖、绝缘壳和柔性集流线，其中，电池凹座与电池盖配套组成电池壳，电芯的上下表面分别粘接有弹性垫片，绝缘壳将整个电池壳外部密封，正、负极柔性集流线分别固定连接在电池壳的上下表面并穿过绝缘壳引出便于与外部连接； 

其特征在于： 

所述电芯由两个或两个以上的电池单元叠加组成，优选叠加数量为8～160个；每个电池单元由两个圆形双极性电极片上下叠加组成，且在相邻的两个双极性电极片之间设有至少一层的电子不导电的圆形隔离层，所述电池单元内充满含锂离子的液体或胶体或聚合物的电解质，所述双极性电极片侧边周围包裹有环形密封圈； 

所述电芯和弹性垫片整体密封于所述电池壳内部； 

所述电池凹座与电池盖相互配合形成的折边区域产生轴向挤压应力，持续作用于所述弹性垫片和所述电芯的环形密封圈，压应力大小为0.5～10MPa。 

2.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述高电压动力电池直径与电池高度比优选为5～20，且电池直径8～150cm，优选为10～50cm，电池高度0.5～16cm，优选为1～8cm。 

3.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述双极性电极片包括圆形的双极性集流体、包裹在双极性集流体边缘的环形密封圈、以及分别粘接在双极性集流体上下表面的负极涂层和正极涂层；所述正极涂层为正极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物以及其它可脱嵌锂化合物中的一种或多种；所述负极涂层为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的混合物，负极活性材料为能够可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、锂硅氧化物、金属锂和石墨中的一种或多种。 

4.如权利要求1和权利要求3所述的高电压动力电池，其特征在于：所述双极性电极片中环形密封圈的厚度高于或等于电极涂层与双极性集流体的叠加厚度，厚度差优选为0～300μm。 

5.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述隔离层材料为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它电子不导电的多孔聚合物材料，或者，所述隔离层材料为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料，或者所述隔离层材料为含可部分除去的少孔或无孔聚合物隔离层。 

6.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述弹性垫片是一种具备压缩回弹性的导电金属复合体，包括圆形垫片和弹性体，圆形垫片表面为平面，与电芯的表面电极通过导电粘接剂粘接固定在一起；所述弹性体置于圆形垫片的表面，依靠弹性力与电池壳的内表面紧密接触；所述弹性体为泡沫镍、泡沫铝等弹性多孔金属，或者，所述弹性体为凹凸形、波浪形等具有压缩回弹性的金属片。 

7.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述电池壳包括电池凹座和电池盖，其中，电池盖是边缘包裹有塑料环的圆形镀镍钢片，电池盖与弹性垫片靠弹性力紧密接触；电池凹座为桶状金属壳，金属壳底部与弹性垫片依靠弹性力紧密接触；所述电池凹座的折边区域挤压在电池盖边缘的塑料环上。 

8.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述柔性集流线为网状或者螺旋状的金属片或金属丝，其材料为银、铜、铝或镀有银的金属材料中的一种或几种。 

9.如权利要求1所述的高电压动力电池，其特征在于：所述绝缘壳的材料优选为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯中的一种或几种，厚度优选为1～4mm。 

10.如权利要求1、3、6、7、8所述的高电压动力电池，其特征在于：所述电池凹座内径>电池盖直径≥弹性垫片直径≥环形密封圈外径≥圆形镀镍钢片直径>环形密封圈内径。