[实用新型]基于叠片式的锂离子电池结构及电动汽车

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种基于叠片式的锂离子电池结构及电动汽车。

背景技术

锂离子电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂离子(Li+)电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来实现充放电工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。而且，锂离子电池按内部结构区分，有卷绕和叠片两种结构。前者将长条状的正、负极片和隔膜通过卷绕方式固定；后者是将片状的正、负极片和隔膜依次堆叠形成。

在传统技术中，叠片结构的锂离子电池主要包括正极、负极和隔膜，是一种隔膜覆盖负极、负极覆盖正极的片层结构。其中，正极和负极可以设置在同侧，也可设置在异侧。这种叠片结构的锂离子电池没有结构上的保护措施，只能依靠正负极材料、隔膜材料的自身产品特性保障安全，在电池安全性方面贡献颇浅。但是，这种叠片结构的锂离子电池经常会应用于电动汽车上。而GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法中罗列了10项安全考察项目，其中的针刺试验要求非常严苛。在针刺试验过程中，正、负极片直接短路从而产生大量热量、冒烟甚至起火燃烧。如果电池材料的安全性方面较差(如侧重能量型)，往往会出现针刺不合格的问题，实际应用中也存在一定风险。

实用新型内容

基于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种基于叠片式的锂离子电池结构及电动汽车，可降低电池针刺过程的温升和起火爆炸可能性，提高电池安全性。

其技术方案如下：

一种基于叠片式的锂离子电池结构，包括电池芯体，分别叠设于所述电池芯体两侧的至少一层电池泄能层，以及包裹于所述电池泄能层和所述电池芯体外的电池外壳；

所述电池芯体包括叠设的多块正极片、负极片，且每块所述负极片均叠设于相邻的两块所述正极片之间，相邻的所述正极片和负极片之间叠设有隔膜；所有的所述正极片相互连接，所有的所述负极片相互连接；

所述电池泄能层包括相互叠设的一块正极泄能片和一块负极泄能片，以及设置于所述正极泄能片和负极泄能片之间的所述隔膜；每块所述正极泄能片与所有的所述正极片相互连接，每块所述负极泄能片与所有的所述负极片相互连接。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述正极泄能片设置为铝箔片，所述负极泄能片设置为铜箔片。

进一步地，当所述电池芯体的最外层设置为正极片时，所述电池泄能层的负极泄能片与最外层的所述正极片相邻；

当所述电池芯体的最外层设置为负极片时，所述电池泄能层的正极泄能片与最外层的所述负极片相邻。

进一步地，所述正极泄能片的形状与所述正极片的形状对应，且所述正极泄能片的面积等于或大于所述正极片的面积，所述正极泄能片的厚度等于或大于所述正极片的厚度。

进一步地，所述负极泄能片的形状与所述负极片的形状对应，且所述负极泄能片的面积等于或大于所述负极片的面积，所述负极泄能片的厚度等于或大于所述负极片的厚度。

进一步地，所述正极泄能片的边缘与所述负极泄能片的边缘相互错置。

进一步地，所述电池芯体两侧分别设置有一层或两层所述电池泄能层。

进一步地，所述正极片和正极泄能片的端部均突出设置有正极集流体，且所有的所述正极集流体焊接连接；

所述负极片和负极泄能片的端部均突出设置有负极集流体，且所有的所述负极集流体焊接连接。

进一步地，还包括与所述正极集流体连接的正极极耳，以及与所述负极集流体连接的负极极耳，所述正极集流体、正极极耳与所述负极集流体、负极极耳设置于所述电池芯体的同侧或异侧。

此外，本实用新型还提出一种电动汽车，包括如上所述的基于叠片式的锂离子电池结构。

本实用新型具有如下突出的优点：在常规的叠片结构基础上，设计包裹的叠片泄能层，增加针对针刺项目的安全防护措施；通过叠片泄能层的包裹设计，在不引进新材料和增加过多成本的基础上，降低电池针刺过程的温升和起火爆炸可能性、提高电池安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述基于叠片式的锂离子电池结构的结构示意简图；

图2是本实用新型实施例所述基于叠片式的锂离子电池结构的电池芯体的结构示意简图；

图3是本实用新型实施例所述基于叠片式的锂离子电池结构的电池泄能层的结构示意简图。