一种锂离子动力电池组及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电动汽车动力电池领域，具体地，设及一种裡离子动力电池组及其制 造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，新能源汽车产业正处在新兴产业的节点上，谁能在运一轮产业变革中抢占 制高点，获取主导地位，谁就会成为新世界经济的领航者。其中，电动汽车正在逐步取代传 统的燃油汽车，而裡离子动力电池作为电动汽车最核屯、的零部件，关系到电动汽车产业发 展的进程。目前电动汽车的发展还存在着续航里程短、成本高、电池使用寿命不长等诸多问 题。其中电动汽车续航里程短由多种原因造成，如车体没有做轻量化设计、车身太重、负荷 太大导致耗电量大影响续航里程，电池和电机匹配不合理，效率较低影响到续航里程。但 是，电池的能量密度是其中一个最为关键的因素。为此业界都在探索新的电池材料、电池生 产方法、电池组合方法来提高裡离子动力电池的能量密度。影响到裡离子动力电池能量密 度的材料有正极活性物质和负极活性物质。裡离子动力电池的正极活性物质已经由能量密 度较低的儘酸裡、憐酸铁裡材料，向能量密度较高的=元材料、两元材料过渡。如美国的特 斯拉公司所用儀钻侣酸裡的能量密度接近憐酸铁裡的2倍。负极活性物质从能量密度较 低的硬碳发展到石墨，又从石墨正在向碳娃合金、裡合金、石墨締等能量密度更高的材料过 渡。但是，能量密度高的材料安全性也会受到影响。而且活性物质材料仅仅体现出单体电 池的能量密度，在电动汽车上真正影响到续航里程的却是成组W后电池组的能量密度，在 电化学系统的设计上，由于圆柱体的电化学能量密度较高，一般采用圆柱体的电化学系统。 裡离子动力电池组由于组装方法的不同其能量密度也不相同，续航里程也有所差别。如特 斯拉公司版)呢LS电动汽车所用单体电池的能量密度达到220怖AgW上，组合动力电池组 的能量密度只有144Wh/kg左右。电池组的能量密度的效率只有65% (144/220 = 65% )。
[0003] 为了提高电池组的能量密度，众多研究机构都在寻求相应的电池组的制造方法。 专利申请号为201210166775. 7的发明专利申请公开的方法致力于减少电池单体之间的连 接件，该申请公开了一种裡电池盖帽、电忍、裡电池及电忍组装方法，包括盖板和至少一个 电极引出单元，所述盖板具有上表面和下表面，所述电极引出单元包括一一对应的第一配 合孔、绝缘密封体及馴钉，所述第一配合孔上下贯穿所述上表面和下表面，所述绝缘密封体 具有上下贯穿的第一通孔，所述第一配合孔套住所述绝缘密封体，所述第一通孔套住所述 馴钉，所述馴钉、绝缘密封体及盖板馴固一体，所述绝缘密封体将所述盖板和馴钉绝缘隔 开，且所述馴钉具有用于供电极直接穿过的上下贯穿的第二通孔，电极可W-体直接从极 片连接到保护线路板，没有中间零件。但是，该方法对于普通圆柱体的裡离子动力电池而 言，电池组的能量密度提高有限。
[0004] 因此，研发一种能够显著提高裡离子动力电池组的能量密度和能量效率的裡离子 动力电池组的制造方法，具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术中单体裡离子动力电池的能量密度较高而组 合为裡离子动力电池组应用在电动汽车上裡离子动力电池组能量密度较低、电动汽车续航 里程较短的缺陷，提供一种裡离子动力电池组及其制造方法。本发明的裡离子动力电池组， 具有明显较高的能量密度和能量效率，应用该裡离子动力电池组的电动汽车具有明显较长 的续航里程。本发明的裡离子动力电池组的制造方法，能够显著提高裡离子动力电池组的 能量密度，能量效率高，并能够显著延长电动汽车的续航里程。
[0006] 本发明的发明人在研究中意外发现，将形状为圆柱体的单体裡离子动力电池进行 组合时使得任意S个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等，由此得到的电池组内任 意=个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等的裡离子动力电池组，具有明显较高的 能量密度和能量效率，应用该裡离子动力电池组的电动汽车具有明显较长的续航里程。
[0007] 因此，为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种裡离子动力电池组，所述 裡离子动力电池组内各单体电池的形状均为圆柱体，各单体电池之间通过金属导体连接， 且任意=个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等。
[0008] 第二方面，本发明提供了一种裡离子动力电池组的制造方法，所述方法包括：通过 焊接的方式用金属导体将单体裡离子动力电池进行组合，并使得任意=个相邻的单体电池 的底面圆屯、之间的距离相等，其中，所述单体裡离子动力电池的形状均为圆柱体。
[0009] 第=方面，本发明提供了上述方法得到的裡离子动力电池组。
[0010] 本发明的裡离子动力电池组，具有明显较高的能量密度和能量效率，应用该裡离 子动力电池组的电动汽车具有明显较长的续航里程。本发明的裡离子动力电池组的制造方 法，能够显著提高裡离子动力电池组的能量效率（能量效率高达90. 9% )，并能够显著延长 电动汽车的续航里程。
[0011] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的一种优选实施方式中的裡离子动力电池组的组合方式示意图。
【具体实施方式】
[0013] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0014] 第一方面，本发明提供了一种裡离子动力电池组，所述裡离子动力电池组内各单 体电池的形状均为圆柱体，各单体电池之间通过金属导体连接，且任意=个相邻的单体电 池的底面圆屯、之间的距离相等。
[0015] 本领域技术人员应该理解的是，本发明中的裡离子动力电池组是指由单体裡离子 电池通过金属导体如导电连接片连接在一起构成的不同电压和容量的裡离子动力电池组。
[0016] 本发明的裡离子动力电池组中，对于连接的方式没有特别的限定，可W视具体需 要而定，例如，连接的方式可W为串联连接或者并联连接或者串并联连接。
[0017]本发明的裡离子动力电池组中，为了进一步提高裡离子动力电池组的能量密度和 能量效率，优选情况下，单体电池的能量密度高于130Wh/kg，进一步优选为135-325Wh/kg， 循环寿命大于500次，进一步优选为600-5000次。
[0018] 本发明的裡离子动力电池组中，本发明的发明人进一步发现，选择符合条件"任意 两个单体电池之间的容量差为lO-lOOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为I-IOmQ"的单体裡 离子动力电池进行组合，能够进一步提高组合得到的裡离子动力电池组的能量密度和能量 效率，因此，为了进一步提高裡离子动力电池组的能量密度和能量效率，优选情况下，任意 两个单体电池之间的容量差为lO-lOOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为I-IOmQ。
[0019] 第二方面，本发明提供了一种裡离子动力电池组的制造方法，该方法包括：通过焊 接的方式用金属导体将单体裡离子动力电池进行组合，并使得任意=个相邻的单体电池的 底面圆屯、之间的距离相等，其中，所述单体裡离子动力电池的形状均为圆柱体。
[0020] 本发明方法中，对于将单体裡离子动力电池进行组合的实施方式没有特别的限 定，只要能够使得任意=个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等即可。优选情况下， 组合的实施方式包括：将单体裡离子动力电池进行排列固定，使得任意=个相邻的单体裡 离子动力电池的底面圆屯、之间的距离相等，在固定好的单体裡离子动力电池上设置金属导 体，并用激光或电阻焊接的方式进行焊接，然后将焊接好的电池装入电池壳内。
[0021] 本发明方法中，在对单体裡离子动力电池进行组合时，对组合成的电池组中单体 电池的数量、排列时的行数和列数没有特别的限定，可W根据实际需求进行调整。
[0022] 本发明方法中，在对单体裡离子动力电池进行组合时，对于焊接的方式没有特别 的限定，可W根据实际