[发明专利]一种锂离子动力电池及制造该电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池，特别是涉及一种提高锂离子动力电池安全性和寿命的锂离子电池，以及该种锂离子电池的制造方法。 

背景技术

目前，随着锂离子电池在电动汽车和电网储能领域中的应用日趋广泛，锂离子电池的安全事故报道也日益增多：如公交车电池着火事故、电动邮政车着火事故、电动出租车自然事故和电动出租车碰撞起火事故。因此，近年来，锂离子电池的安全性能也越来越受到重视。 

通常，锂离子电池安全问题的起因是热失控，随着温度的不断攀升，电池内部发生各种反应，例如：SEI分解，阳极与电解液发生还原反应，阴极与电解液发生氧化反应，电解液自身受热蒸发、分解。各种反应导致电池温度持续上升的同时伴有大量气体生产，导致电池内压急剧升高。 

传统锂离子电池的安全设计，不外乎限流、断电以及释气等三种方式，其中，限流（Resistivity的简称）来阻止高电流的流动，是属于非破坏性的安全设计；而断电方式是电池内压增大时，能使电池内部电路的可导电易碎物品破裂，达到断流的作用；释气方式则是当电池内压增大时，以避免电池爆炸。但是，以上主要针对电池内压不正常升高时，所采用的安全保护手段，此类型专利见诸台湾地区公告第377045号、第364666号，以及美国专利第4238，812号及4255，688号等专利案中，但对于电池受到外部压力而变形时的安全保护，则没有提及；由于电池壳体外部受到撞击压力后会变形，如此一来，易发生局部过热，在极卷内部短路产生火花、烧焦、喷烟等情形，而有安全的问题。 

锂离子电池内部短路或在内外部短路时能够迅速将热量均匀分散，是解决锂离子电池安全性的根本问题。 

现有解决锂离子动力电池安全问题如陶瓷隔膜，中国专利CN100580990C（一种提高锂离子二次电池安全性的方法及锂离子二次电池），该方案涉及到在正极或负极表面涂敷一层氧化铝薄膜，解决电池在针刺等极端恶劣的内部短路的情况下，电池不易着火、爆炸。中国专利CN1252843C,方形电池的安全保护结构，该方案采用了在电池电极端子上连接一个金属制导电片，正常使用时，可避免电池无变形情况下短路的可能性；而在电池受到外力如挤压时，导电片与电池外壳侧边形成短路，从而使短路电流平均分布于全极片商，降低局部高热的可能性，以达到增进安全的功效。方案一受限于目前的涂层涂敷技术和涂层的厚度，会大大降低影响电池的能量密度和功率密度；而方案二只能在一定程度上解决电变形后的安全问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种提高锂离子电池二次电池安全性的方法，旨在解决非正常使用锂离子二次电池时如针刺、挤压，易引起电池内部短路而引起爆炸起火的问题。本发明同时由于热分布较为均匀，避免引起局部极化过大，衰减不一致，从而有效提高电池寿命。 

为此，本发明提供了一种锂离子动力电池，所述锂离子动力电池包括电池壳体、收容于电池壳体内部的卷芯、灌注于电池壳体中的电解液、位于卷芯外表面且与极耳焊接在一起的金属导电片、以及装设于电池壳体上的电池顶盖，所述电池壳体或电池顶盖上设有泄压阀。 

优选的，所述负极金属导电片为金属铜片，所述正极金属导电片为金属铝片。 

优选的，所述金属导电片是单个平面金属导电片、U型金属导电片中的任意一种 ，或者是其他类似改进形状的金属导电片。 

优选的，所述金属导电片与卷芯极耳焊接在一起，焊接方式采用挤压连接、夹持连接、粘接、超声焊接、激光焊接中的任意一种。 

优选的，所述金属导电片采用负极金属导电片单独使用，只有负极金属导电片与极耳焊接在一起，没有正极金属导电片。 

优选的，所述金属导电片采用正极金属导电片、负极金属导电片组合使用，正极金属导电片与极耳焊接在一起，负极金属导电片与极耳焊接在一起。 

优选的，所述金属导电片的厚度为8μm～500μm。 

一种制造上述任意一种锂离子动力电池的方法，其特征在于：包括以下步骤： 

（1）将正极片、隔离膜、负极片和隔离膜，叠放一起，卷绕成卷芯，将多层正极集流体、负极集流体分别焊接成一体；

（2）通过焊接技术将金属导电片焊接在金属集流体上，金属导电片之间、最里层和最外层金属片均用隔离膜覆盖，将金属集流体、金属导电片与电芯极耳 焊接；

（3）将焊接后的卷芯装入电池壳体，用激光焊接方式将电池壳体与上盖

板焊接；向电芯中注入电解液，静置，待电解液充分浸润后，预充电对电极材料活化，除气，继续充放电活化，进化老化，形成电芯。