[发明专利]一种铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池及其串联形成的高压低内阻电池堆和封装方法

权利要求书

1.一种铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池，由双金属双极板、正负极活性材料涂层、硬质通孔泡沫片、浸透电解液的锂电池专用隔膜构成，其特征在于：

所述双金属双极板为通过轧制方式将铜箔铝箔压合，通过退火热扩散形成合金键结合成一体的双金属复合双极板，其厚度为15～40微米；

双极板铜箔面上涂布0.1-0.4 mm的负极活性材料层，双极板铝箔面上涂布0.15-0.45 mm的正极活性材料层；

电气绝缘的硬质通孔泡沫片长边的设有凸台，泡沫片整体经疏油处理，粘附在双极板铝箔面一端，其凸台顶部突出至双极板边缘之外，泡沫片凸台相对的面与正极活性材料层一端相邻；

隔膜四周边界宽度为0.5-1mm区域经热压固化并对固化区域作疏油处理，而后整体浸渍在锂电池电解液中后敷设在正极活性材料层上，硬质通孔泡沫片作为电解液热膨胀缓冲区。

2.按权利要求1所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池，其特征在于：所述双金属双极板中铜箔厚度占双极板总厚度的25-45%。

3.按权利要求1所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池，其特征在于：所述正负活性材料层涂布的面积小于双极板的面积，双极板未涂布活性材料的区域作疏油处理，正负活性材料层的边缘与双极板边缘平行且保持一个间距，其中正极活性材料层边缘距双极板的两个长边和其中的一个短边的距离为0.5-1mm，和另一个短边的距离为10-12mm；负极活性材料层对应正极材料层的位置，且每个边比正极材料宽出0.2-0.3mm。

4.按权利要求1或3所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池，其特征在于：所述长边中心设有一个凸台的硬质通孔泡沫片厚度为0.4- 0.6mm，在泡沫片上与凸台相对的一边设有两级台阶结构，一级台阶的高度为0.15-0.45 mm，宽度为0.5-1mm,泡沫片粘附在正极活性材料层边缘与双极板边缘垂直距离为10-12mm一端，其凸台顶部突出到双极板边缘之外，凸台肩部边缘与双极板边缘相距0.5-1mm，一级台阶的端面抵紧双极板上正极材料层的边缘。

5.按权利要求1所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池，其特征在于：所述隔膜宽度等于双极板的宽度，长度为矩形负极活性材料层长边加1-1.2mm，厚度为0.03-0.06mm，隔膜一边抵紧硬质泡沫的二级台阶，另三边缘与双极板边缘对齐。

6.一种权利要求1所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池串联形成高输出电压低内阻电池堆，该电池堆由正极输出部分、中心部分、负极输出部分组成，其特征在于：

正极输出部分极板为镀铝的矩形铜板，极板宽度与单元电池双极板的宽度相同，其长度比单元电池双极板的长度长出25-45mm，长出部分作为+输出电流引出部分，极板一面涂布正极活性材料层，正极活性材料层与输出电流引出部分之间粘贴硬质通孔泡沫片，同时正极活性材料层上再铺设隔膜；

中心部分是由若干个权利要求1所述的铜铝双金属双极板型过渡性单元锂电池顺向串联堆砌而成；

负极输出部分极板为纯铜板，铜板形状几何参数与正极输出部分极板相同，一面涂布负极活性材料层。

7.按权利要求6所述的双极板型过渡性单元锂电池串联形成高输出电压低内阻电池堆，其特征在于：所述中心部分串联堆砌的多个双极板过渡性单元锂电池，任意相邻的两个过渡性单元锂电池是上一个双极板过渡性单元锂电池的负极材料层面贴紧相邻的下一个双极板过渡性单元锂电池的隔膜面，而隔膜是贴在正极活性材料层上，串联堆砌的多个双极板过渡性单元锂电池带有凸台的侧面为电池堆上端面；

中心部分沿串联方向的两个端面中，带有隔膜的一面为中心部分的正极面，带有负极活性材料层的一面为中心部分的负极面；中心部分的负极与正极输出部分的隔膜紧贴，中心部分的正极面紧贴负极输出部分的负极活性材料面，同时两个输出极板的电流引出部分，与中心部分的凸台端同方向。

8.一种权利要求6所述的双极板型过渡性单元锂电池串联形成高输出电压低内阻电池堆的紧凑封装方法，其特征在于：顺序地进行由夹具夹持电池组极板结构、经真空抽气抽湿、使夹具夹紧排除多余电解液、使用绝缘漆对过渡性单元锂电池进行预密封、预密封后使用热熔接打包带对电池堆多道捆扎、而后拆掉夹具、对电池堆加固预密封、固定电池上盖与底板，再将电池堆整体浸漆干燥形成坚固整体外壳封装，最后装配限压安全阀。