[發明專利]一種有孔電極結構軟包鋰離子電池

在審

• 申請號: 201810239976.2
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108493395A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 劉冀鵬;馮樹南;從長杰
• 申請（專利權）人: 天津市捷威動力工業有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 王雨杰

本發明提供了一種有孔電極結構軟包鋰離子電池，該鋰離子電池的正極片與負極片上均設置有若干的孔結構。所述的孔結構均勻的分布于所述的極片的中間位置。所述的孔結構的形狀為圓形。本發明所述的有孔電極結構軟包鋰離子電池對改善浸潤效果，提高電池的各項性能效果明顯，極片打孔后對電池的倍率性能、容量等基本無影響，方法簡單，容易實現，有利于大規模應用，作為一種新型鋰離子電池，相比傳統鋰離子動力電池，具有較高的實用價值和應用前景。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池和電化學領域，尤其是涉及一種有孔電極結構軟包鋰離子電池。

背景技術

隨著社會的發展，能源、環境問題越來越成為影響人類生存和發展的重大問題。為了應對這一問題，新能源行業迅速崛起。近年來，在市場需求和政府引導作用下電動汽車行業有了迅猛的發展，鋰離子電池作為電動汽車的主要儲能器件受到了廣泛關注。隨著行業發展，市場對動力電池的要求不斷提高，更高能量密度、更高功率密度、更安全的動力電池成了整個新能源汽車行業的追求，原有的技術路線很難滿足行業發展的要求。因此，為了滿足市場需求，開發一款高能量密度且性能優越的鋰離子動力電池成了當前的迫切任務。

為了應對市場挑戰，鋰離子電池逐漸向高鎳正極、硅負極、高電壓、高壓實、厚電極等高能量密度方向發展。鋰離子電池的浸潤問題是一個影響電池性能的重要問題，直接影響到電池的倍率、存儲、循環等各項性能的優劣，而電池的比容量越高，電極壓實密度越高，電極厚度越大，電池越難浸潤。如果不能解決鋰離子電池的浸潤問題，鋰離子動力電池的發展將受到嚴重阻礙。傳統浸潤方法(無孔極片，平式、豎式)電解液首先從極片四邊開始潤濕，極片中間最后潤濕，首先潤濕的極片邊緣形成液封，造成極片中間位置微孔中的氣體無法完全排出，最終導致極片中間位置浸潤效果較差。現有技術均無法很好地解決此問題，因此，如何改善鋰離子電池的浸潤問題成為一項重要且迫切的工作。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種有孔電極結構軟包鋰離子電池，通過改變鋰離子電池的電極結構，改變傳統浸潤方法中電解液從極片四邊向中心潤濕并形成液封的過程，使電解液從極片四邊和中心同時開始浸潤，提高浸潤效果；同時在電池中心形成氣體通道，有利極片微孔中的氣體排出(可通過搟壓工序輔助排氣)，提高浸潤效果。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種有孔電極結構軟包鋰離子電池，該鋰離子電池的正極片與負極片上均設置有若干的孔結構。

進一步，所述的孔結構均勻的分布于所述的極片的中間位置。

進一步，所述的孔結構的形狀為圓形。

進一步，所述的孔結構的數量為1-3個；所述的孔結構的內徑為1-5mm。

進一步，所述的正極片的主材由鎳鈷錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰或鈦酸鋰中的一種或幾種的組成。

進一步，所述的負極片的主材由人造石墨、天然石墨或硅中的一種或幾種的組合成。

進一步，所述的正極片的粘結劑為丁苯橡膠(SBR)、聚丙烯酸酯、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)或羧甲基纖維素鋰(CMC-Li)中的一種或幾種的組合；所述的負極片的粘結劑為丁苯橡膠、聚丙烯酸酯、羧甲基纖維素鈉或羧甲基纖維素鋰中的一種或幾種的組合；所述的正極片的溶劑為氮甲基吡咯烷酮(NMP)、去離子水、甲基乙基酮或異丙醇中的一種或幾種的組合；所述的負極片的溶劑為氮甲基吡咯烷酮、去離子水、甲基乙基酮或異丙醇中的一種或幾種的組合；所述的正極片的導電劑為乙炔黑、導電碳黑(SUPER P Li)或碳納米管中的一種或幾種的組合；所述的負極片的導電劑為乙炔黑、導電碳黑或碳納米管中的一種或幾種的組合。

所述的有孔電極結構軟包鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟：將正極與負極主材分別勻漿后，再將正極與負極的漿料分別涂覆在鋁箔和銅箔上，干燥后的正極片與負極片均經過碾壓、模切、打孔、疊片、封裝、注液、高溫預化成、高溫陳化、常溫老化、分容工序，最后制成成品電芯。