一种锂离子动力电池组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电动汽车动力电池领域，公开了一种锂离子动力电池组，该锂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，且任意三个相邻的单体电池的底面圆心之间的距离相等。本实用新型的锂离子动力电池组，具有明显较高的能量密度和能量效率，应用该锂离子动力电池组的电动汽车具有明显较长的续航里程。
【专利说明】
-种裡离子动力电池组
技术领域
[0001] 本实用新型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。
【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Ξ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MODEL S电动汽车所用单体电池的能量密度达到220Wh/kgW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，研发一种能量密度和能量效率显著提高的裡离子动力电池组，具有重要的 现实意义。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型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。本实用新型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。
[0006] 本实用新型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Ξ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Ξ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，本实用新型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 Ξ个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等。
[0008] 优选地，所述连接的方式为串联连接。
[0009] 优选地，所述连接的方式为并联连接。
[0010] 优选地，所述连接的方式为串并联连接。
[0011] 本实用新型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(能量效 率高达90.9%)，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。
[0012] 本实用新型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】
[0013] 图1是本实用新型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】
[0014] W下对本实用新型的【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实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0015] 本实用新型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Ξ个相邻的单体电池的底 面圆屯、之间的距离相等。
[0016] 本领域技术人员应该理解的是，本实用新型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。
[0017] 本实用新型的裡离子动力电池组中，优选情况下，所述连接的方式为串联连接。
[0018] 本实用新型的裡离子动力电池组中，优选情况下，所述连接的方式为并联连接。
[0019] 本实用新型的裡离子动力电池组中，优选情况下，所述连接的方式为串并联连接。
[0020] 本实用新型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。
[0021] 本实用新型的裡离子动力电池组中，本实用新型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1-lOm Ω " 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l-lOmQ。
[0022] 另外，本实用新型公开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Ξ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。
[0023] 本实用新型中，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Ξ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Ξ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。
[0024] 本实用新型中，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。
[0025] 本实用新型中，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根据实际需求进行调整，如可W进行串联焊接或者并联焊接或者串并联焊接， 此为本领域技术人员所公知。
[0026] 本实用新型中，为了提高满足条件"任意两个单体电池之间的容量差为10- 1 OOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为1 -1 Om Ω "的分选得到的单体裡离子动力电池的合格率， 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。
[0027] 本实用新型中，对于单体裡离子动力电池的制备方法没有特别的限定，可W为本 领域常用的各种方法，为了进一步提高满足条件"任意两个单体电池之间的容量差为ιο? ? OOmAh ， 电 压差为3-50mV ， 内 阻差为 1 -1 Om Ω " 的分选得到 的单体裡离子动力电 池的合格率， 优选情况下，所述方法还包括:通过包括W下步骤的方法制备单体裡离子动力电池:将正极 浆料和负极浆料分别进行超声过滤处理，然后利用超声过滤处理得到的物料制备电池。
[0028] 本实用新型中，正极浆料含有正极活性物质、粘合剂和导电剂，对于正极活性物 质、粘合剂和导电剂没有特别的限定，可W分别为本领域常用的各种正极活性物质、粘合剂 和导电剂。优选情况下，正极活性物质至少含有儘和裡两种元素，进一步优选地，正极活性 物质为儀钻儘酸裡、钻酸裡、儀儘酸裡、儀钻酸裡、憐酸铁裡、憐酸铁儘裡、憐酸铁钻裡和憐 酸铁儘钻裡中的一种或多种，更进一步优选地，正极活性物质的D50为1-20微米;粘合剂为 簇甲基纤维素钢(CMC)、聚偏氣乙締(PVDFKT苯橡胶(SBR)和聚丙締中的一种或多种;导电 剂为炭黑、石墨、纳米碳管、石墨締和金属粉末中的一种或多种，对于金属粉末没有特别的 限定，可W为本领域常用的各种金属粉末，此为本领域技术人员所公知，在此不再寶述。
[0029] 本实用新型中，负极浆料含有负极活性物质、粘合剂和导电剂，对于负极活性物 质、粘合剂和导电剂没有特别的限定，可W分别为本领域常用的各种负极活性物质、粘合剂 和导电剂。优选情况下，负极活性物质为裡离子能够嵌入或脱出的层状结构或者尖晶石结 构，进一步优选地，负极活性物质为石墨、铁酸裡、石墨締和可嵌裡合金中的一种或多种;粘 合剂为簇甲基纤维素钢(CMC)、聚偏氣乙締(PVDF)、下苯橡胶（SBR)和聚丙締中的一种或多 种;导电剂为炭黑、石墨、纳米碳管、石墨締和金属粉末中的一种或多种，对于金属粉末没有 特别的限定，可W为本领域常用的各种金属粉末，此为本领域技术人员所公知，在此不再寶 述。
[0030] 本实用新型中，对于正极浆料和负极浆料中使用的溶剂没有特别的限定，可W分 别为本领域常用的各种溶剂，例如，正极浆料中使用的溶剂可W为水、乙醇或N-甲基化咯烧 酬(NMP)，负极浆料中使用的溶剂可W为水、乙醇或N-甲基化咯烧酬(NMP)。
[0031] 本实用新型中，对于正极浆料和负极浆料中的各组分的含量没有特别的限定，可 W分别为本领域常用的各种含量，例如，W正极浆料计，正极活性物质的含量可W为82- 96wt%，粘合剂的含量可W为0.5-10wt%，导电剂的含量可W为0.5-8wt% ; W负极浆料计， 负极活性物质的含量可W为82-96wt%，粘合剂的含量可W为0.5-10wt%，导电剂的含量可 W 为 0.5-8wt%。
[0032] 本实用新型中，本领域技术人员应该理解的是，在对正极浆料和负极浆料分别进 行超声过滤处理之前，可W将正极浆料和负极浆料混合均匀。对于将正极浆料和负极浆料 混合均匀的方式没有特别的限定，只要能够将正极浆料和负极浆料混合均匀即可。为了提 高后续的超声过滤处理的效果，优选情况下，正极浆料和负极浆料的混合时间为0.5-2小 时。
[0033] 本实用新型中，为了进一步提高满足条件"任意两个单体电池之间的容量差为10- 1 OOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为1 -1 Om Ω "的分选得到的单体裡离子动力电池的合格率， 优选情况下，超声过滤处理的实施次数为3-5。进一步优选地，超声过滤处理的实施条件包 括:超声频率为25-50k化;超声时间为3-60min，更进一步优选为15-35min;过滤所用筛网的 网孔为50-500目，更进一步优选为100-230目。本领域技术人员应该理解的是，前述超声时 间为进行一次超声的时间，而且，超声过滤处理优选为先进行超声处理再进行过滤处理，且 在运种情况下，1次超声过滤处理为依次进行的1次超声处理和1次过滤处理，2次超声过滤 处理为依次进行的1次超声处理、1次过滤处理、1次超声处理和1次过滤处理。
[0034] 本实用新型中，为了进一步提高满足条件"任意两个单体电池之间的容量差为ιο? ? OOmAh ， 电 压差为3-50mV ， 内 阻差为 1 -1 Om Ω " 的分选得到 的单体裡离子动力电 池的合格率， 优选情况下，利用超声过滤处理得到的物料制备电池的过程包括:采用所述超声过滤处理 得到的物料制成初始电池，并将所述初始电池依次进行活化处理和化成处理。
[0035] 本实用新型中，对利用经过超声过滤处理的物料制备初始电池的方法没有特别的 限定，可W为本领域常用的利用浆料制备电池的各种方法。例如该方法包括将处理得到的 物料按照涂布、漉压、分切、制片、卷绕、注液、封口的过程制备电池。其中，对于18650型号的 裡离子动力电池，在漉压时，正极极片的厚度可W为0.155-0.165mm，负极极片的厚度可W 为0.140-0.150mm，在分切时，正极极片的宽度可W为56-57mm，负极极片的宽度可W为58- 59mm 〇
[0036] 本实用新型中，对于在制备电池的过程中注液所用电解液没有特别的限定，可W 为本领域常用的各种电解液，例如电解液可W为有机溶剂，包括但不限于碳酸甲乙醋 化MC)、碳酸甲脂(DC)、碳酸乙締醋化C)、碳酸丙締醋(PC)、碳酸二甲醋(DMC)、碳酸乙脂等。
[0037] 本实用新型中，对于制备电池时所用的隔膜厚度没有特别的限定，可W为本领域 常用的厚度，优选情况下，制备电池时所用的隔膜厚度不大于30微米。
[0038] 本实用新型中，对于制备电池时所用的电池壳的材料没有特别的限定，可W为本 领域常用的各种材料，优选情况下，制备电池时所用的电池壳为侣合金材料或者不诱钢材 料。
[0039] 本实用新型中，优选情况下，活化处理的条件包括:活化溫度为25-50°C，活化时间 为20-30小时。
[0040] 本实用新型中，为了进一步提高满足条件"任意两个单体电池之间的容量差为10- 1 OOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为1 -1 Om Ω "的分选得到的单体裡离子动力电池的合格率， 优选情况下，化成处理的方式为恒流化成，且化成的电流大于0.6CsA，进一步优选地，化成 的电流为0.6-15CsA，更进一步优选为0.8-6CsA，化成的截止电压为3.8-4.0V。本领域技术人 员应该理解的是，ICsA中，C5是指化率放电容量的数值，1C5是指1倍率的C5的放电的电流。
[0041] 本实用新型中，本领域技术人员应该理解的是，经过前述特定的制备方法得到的 单体裡离子动力电池，能量密度高于150Wh/kg，电池的循环寿命大于500次，且23°C、lCsA下 第500次循环的容量保持率仍高于85%，而且能够通过针刺实验，安全可靠。
[0042] 本实用新型还提供了上述方法制造得到的裡离子动力电池组。
[0043] 本实用新型的裡离子动力电池组的能量效率高达90.9%，能够显著延长电动汽车 的续航里程。
[0044] 实施例
[0045] W下将通过制备例、对比制备例、实施例和对比例对本实用新型进行详细描述。如 无特别说明，使用的各材料均可市售获得，采用的各种方法均为本领域的常规方法。
[0046] 电池的能量密度指单位重量的能量，其中能量=容量*电压。
[0047] 23°C、lCsA下循环500次后的容量保持率测定实验的方法为:QC/T743-2006。
[004引针刺实验的测定方法为:QC/T743-2006。
[0049] 采用电池电压内阻测试仪进行自放电、电压、内阻等指标的分选，其中，电池电压 内阻测试仪购自深圳市新威尔能源有限公司。
[0050] 采用电池检测系统进行电池容量分选，其中，电池检测系统购自深圳市新威尔能 源有限公司，型号为BTS-5V6A。
[00引]制备例1
[0052]本制备例用于说明单体裡离子动力电池的制造方法。
[0化3] (1)将5000g儀钻儘酸裡、150g炭黑、150g聚偏氣乙締和4000g N-甲基化咯烧酬进 行液相混合，揽拌1小时形成均匀的正极浆料，然后对正极浆料进行4次超声过滤处理，其 中，每次超声过滤处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次超声处理的 超声频率均为40曲Z，超声时间均为30min，过滤时将经过超声处理的正极浆料均过150目的 筛网。
[0054] (2)将3000g石墨、30g导电炭黑、30g簇甲基纤维素钢和120g下苯橡胶、3300g水进 行液相混合，揽拌1小时形成均匀的负极浆料，然后对负极浆料进行4次超声过滤处理，其 中，每次超声过滤处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次超声处理的 超声频率均为40曲Z，超声时间均为30min，过滤时将经过超声处理的负极浆料均过150目的 筛网。
[0055] (3)通过涂布工序将步骤（1)得到的正极浆料和侣锥粘合在一起，将步骤(2)得到 的负极浆料和铜锥粘合在一起，分别制成正极成卷极片和负极成卷极片，然后将正极成卷 极片通过漉压机漉压至0.160mm的厚度，将负极成卷极片通过漉压机漉压至0.145mm的厚 度，再用分切机将正极极片分切至56mm的宽度，将负极极片分切至58mm的宽度，焊接上极 耳，卷绕成圆柱体电池，装进侣合金电池壳内，往装配的电池中注入电解液化C/DMC=1:1 (体积比）），在湿度1%的环境下对电池进行封口，制成18650型号的裡离子动力电池。
[0056] (4)将封好口的电池在35°C下活化25小时，然后进行恒流化成，化成的电流为 ICsA，化成的截止电压为3.9V。
[0化7] 制备例2
[0058]本制备例用于说明单体裡离子动力电池的制造方法。
[0化9] (1)将5000g儀儘酸裡、150g石墨、150g簇甲基纤维素和4000g乙醇进行液相混合， 揽拌1.5小时形成均匀的正极浆料，然后对正极浆料进行3次超声过滤处理，其中，每次超声 过滤处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次超声处理的超声频率均为 50曲Z，超声时间均为15min，过滤时将经过超声处理的正极浆料均过120目的筛网。
[0060] (2)将3000g石墨、30g纳米碳管、150g下苯橡胶和3300g乙醇进行液相混合，揽拌 1.5小时形成均匀的负极浆料，然后对负极浆料进行3次超声过滤处理，其中，每次超声过滤 处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次超声处理的超声频率均为 50曲Z，超声时间均为15min，过滤时将经过超声处理的负极浆料均过120目的筛网。
[0061] (3)通过涂布工序将步骤（1)得到的正极浆料和侣锥粘合在一起，将步骤(2)得到 的负极浆料和铜锥粘合在一起，分别制成正极成卷极片和负极成卷极片，然后将正极成卷 极片通过漉压机漉压至0.160mm的厚度，将负极成卷极片通过漉压机漉压至0.145mm的厚 度，再用分切机将正极极片分切至56mm的宽度，将负极极片分切至58mm的宽度，焊接上极 耳，卷绕成圆柱体电池，装进侣合金电池壳内，往装配的电池中注入电解液化C/DMC/PC = 1: 1:1(体积比）），在湿度1%的环境下对电池进行封口，制成18650型号的裡离子动力电池。
[0062] (4)将封好口的电池在40°C下活化20小时，然后进行恒流化成，化成的电流为 0.8CsA，化成的截止电压为3.8V。
[0063] 制备例3
[0064] 本制备例用于说明单体裡离子动力电池的制造方法。
[00化](1)将2500g儘酸裡、2500g儀钻儘酸裡、150g炭黑、150g聚偏氣乙締和4000g N-甲 基化咯烧酬进行液相混合，揽拌1小时形成均匀的正极浆料，然后对正极浆料进行5次超声 过滤处理，其中，每次超声过滤处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次 超声处理的超声频率均为25kHz，超声时间均为35min，过滤时将经过超声处理的正极浆料 均过150目的筛网。
[0066] (2)将3000g石墨、30g炭黑、150g聚偏氣乙締和3300g N-甲基化咯烧酬进行液相混 合，揽拌1小时形成均匀的负极浆料，然后对负极浆料进行5次超声过滤处理，其中，每次超 声过滤处理时均先进行一次超声处理再进行一次过滤处理，且每次超声处理的超声频率均 为25曲Z，超声时间均为35min，过滤时将经过超声处理的负极浆料均过150目的筛网。
[0067] (3)通过涂布工序将步骤（1)得到的正极浆料和侣锥粘合在一起，将步骤(2)得到 的负极浆料和铜锥粘合在一起，分别制成正极成卷极片和负极成卷极片，然后将正极成卷 极片通过漉压机漉压至0.160mm的厚度，将负极成卷极片通过漉压机漉压至0.145mm的厚 度，再用分切机将正极极片分切至56mm的宽度，将负极极片分切至58mm的宽度，焊接上极 耳，卷绕成圆柱体电池，装进侣合金电池壳内，往装配的电池中注入电解液化C/DMC=1:1 (体积比）），在湿度1%的环境下对电池进行封口，制成18650型号的裡离子动力电池。
[0068] (4)将封好口的电池在30°C下活化30小时，然后进行恒流化成，化成的起始电流为 6CsA，化成的截止电压为4.0 V。
[0069] 制备例4
[0070] 按照制备例1的方法，不同的是，步骤(1)和(2)中均进行2次超声过滤处理，且超声 处理的条件均为:超声频率为20kHZ，超声时间为60min。
[0071] 制备例5
[0072] 按照制备例1的方法，不同的是，步骤(4)中化成处理时进行恒流化成，且化成的电 流为 o.ecsA。
[0073] 制备例6
[0074] 按照制备例1的方法，不同的是，步骤(4)中化成处理时进行恒流化成，且化成的电 流为15CsA。
[00巧]制备例7
[0076] 按照制备例1的方法，不同的是，步骤(4)中化成处理时进行恒流化成，且化成的截 止电压为4.2V。
[0077] 对比制备例1
[0078] 按照制备例1的方法，不同的是，步骤(1)和(2)中分别形成均匀的正极浆料和负极 浆料后均不进行超声过滤处理，而是直接进行步骤(3)。
[00巧]对比制备例2
[0080]按照制备例1的方法，不同的是，步骤(1)和(2)中分别形成均匀的正极浆料和负极 浆料后均不进行超声过滤处理，而是直接进行步骤(3)。且步骤(4)中，化成处理时进行恒流 化成，且化成的起始电流为0.3C5A，化成的截止电压为4.0V。
[00川试验例1
[0082] 分别对制备例1-7和对比制备例1-2得到的电池测定能量密度、进行针刺实验和23 "CaCsA下循环500次后的容量保持率测定实验，结果如表1所示。
[0083] 表 1
[0084]
[0085]
[0086] 由表1中制备例和对比制备例的数据比较可知，制备电池前将正极浆料和负极浆 料分别进行超声过滤处理，在大电流化成状态下，制造得到的裡离子动力电池仍具有明显 较高的能量密度、容量和循环性能，而且，在不影响电池的能量密度、容量和循环性能的情 况下，能够明显降低电池的制造成本。其中，根据制备例的方法制造得到的电池，能量密度 高于150Wh/kg，循环寿命大于500次，且23°C、lCsA下第500次循环的容量保持率仍高于 85%，而且能够通过针刺实验，安全可靠。
[0087] 实施例1-9
[0088] 实施例1-9分别用于说明本实用新型的裡离子动力电池组的制造方法。
[0089] 分别将制备例1-7和对比制备例1-2(制备例1-7和对比制备例1-2分别对应于实施 例1-9)得到的单体裡离子动力电池进行自放电、容量、电压、内阻等指标的分选成组。其中， 选择符合W下条件的单体电池进行组合：成组的任意两个单体电池之间容量差为10- lOOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为Ι-ΙΟι?Ω。将符合前述条件的单体裡离子动力电池视为 分选合格的电池，其中，实施例1-9分选得到的单体裡离子动力电池的合格率分别为90%、 92%'91%'86%'88%'81%'83%'44%和 41 %。
[0090] 如图1所示(单体电池数量为150，电池组为串并联形式10S15Ρ )，对分选成组的电 池进行串并联焊接组合成裡离子动力电池组，使得裡离子动力电池组内任意Ξ个相邻的单 体电池的底面圆屯、之间的距离相等。其中，组合的过程包括:将合格的单体电池按照图1所 示方式进行排列固定，使得任意Ξ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，在固定好的单体电池上设置导电连接片，并用激光焊接的方式进行焊接，然后将焊接好 的电池装入电池壳内。
[00川实施例10
[0092] 按照实施例1的方法，不同的是，选择符合W下条件的单体电池进行组合:成组的 任意两个单体电池之间容量差为110-130mAh，电压差为51-55mV，内阻差为12-15Π 1Ω。将符 合前述条件的单体裡离子动力电池视为分选合格的电池，则实施例10分选得到的单体裡离 子动力电池的合格率为82%。
[0093] 对比例1
[0094] 按照实施例1的方法，不同的是，组合时裡离子动力电池组内任意Ξ个相邻的单体 电池的底面圆屯、之间的距离并不相等。
[00巧]试验例2
[0096] 在实施例1-10和对比例1中，分别测定前述组合成的裡离子动力电池组的能量密 度，结果如表2所示。
[0097] 表 2
[009引
[0100] 将表2中实施例和对比例的结果比较可知，在将单体裡离子动力电池组合为裡离 子动力电池组时，控制电池组内任意Ξ个相邻的单体电池的底面圆屯、之间的距离相等，由 此得到的裡离子动力电池组，具有明显较高的能量密度和能量效率，能够显著延长电动汽 车的续航里程。
[0101] 另外，将实施例1和实施例4的结果比较可知，进行3-5次超声过滤处理，且超声处 理中，当超声频率为25-50k化，超声时间为15-35min时，在不影响组合成的裡离子动力电池 组的能量效率的情况下，能够进一步提高分选得到的裡离子动力电池的合格率任意两 个单体电池之间容量差为lO-lOOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为1-lOm Ω为标准）。
[0102] 将实施例1和实施例5-7的结果比较可知，将封好口的电池进行活化处理和恒流化 成，且化成的电流为0.8-6CsA，化成的截止电压为3.8-4.0V时，在不影响组合成的裡离子动 力电池组的能量效率的情况下，能够进一步提高分选得到的裡离子动力电池的合格率 任意两个单体电池之间容量差为lO-lOOmAh，电压差为3-50mV，内阻差为1-lOm Ω为标准）。
[0103] 将实施例1和实施例8-9的结果比较可知，制备电池前将正极浆料和负极浆料分别 进行超声过滤处理，在大电流下化成状态下，在不影响组合成的裡离子动力电池组的能量 效率的情况下，能够进一步提高分选得到的裡离子动力电池的合格率任意两个单体电 池之间容量差为l〇-l〇〇mAh，电压差为3-50mV，内阻差为1-lOm Ω为柄;准）。
[0104] 将实施例1和实施例10的结果比较可知，组合时，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l-lOmQ时，能够进一步提高组合的裡离子动力电 池组的能量效率和分选得到的裡离子动力电池的合格率。
[0105] W上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可w对本实用新型的技术方案进 行多种简单变型，运些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0106] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各 种可能的组合方式不再另行说明。
[0107] 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违 背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1. 一种锂离子动力电池组，其特征在于，所述锂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，且任意三个相邻的单体电池的底面圆心 之间的距离相等。2. 根据权利要求1所述的锂离子动力电池组，其特征在于，所述连接的方式为串联连 接。3. 根据权利要求1所述的锂离子动力电池组，其特征在于，所述连接的方式为并联连 接。4. 根据权利要求1所述的锂离子动力电池组，其特征在于，所述连接的方式为串并联连 接。
【文档编号】H01M10/058GK205429089SQ201520586688
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年8月6日
【发明人】孙杰
【申请人】孙杰, 蔡政, 姜宁