[發(fā)明專利]一種硅膠墊及其在鋰離子電池制備中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811435887.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109560327B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林珍艷;易四勇;李景夫;舒民;林洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桑頓新能源科技（長(zhǎng)沙）有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/44;H01M10/0525
• 代理公司: 長(zhǎng)沙楚為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發(fā)明公開(kāi)了一種硅膠墊,所述硅膠墊為L(zhǎng)形板面結(jié)構(gòu)，所述硅膠墊的兩板面的面之間形成夾角，所述硅膠墊內(nèi)設(shè)有密閉空心室。在制備鋰離子電池的化成工藝中，采用本發(fā)明的硅膠墊扣設(shè)在電芯的深坑面上，使硅膠墊的長(zhǎng)邊板面中的空心室覆蓋住電芯的主體部分，使硅膠墊的短邊板面扣在電芯的頭部，短邊板面的底端抵住頂封邊。電芯隔膜采用涂膠隔膜，結(jié)合高溫夾具化成，能對(duì)電芯頭部與電芯主體進(jìn)行無(wú)壓差的化成，化成后電芯頭部的隔膜能與極片進(jìn)行緊密的粘結(jié)。以此減小充放電過(guò)程中鋰離子的傳輸路徑，確保多次充放電后不會(huì)產(chǎn)生析鋰。本發(fā)明的硅膠墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方法簡(jiǎn)便可行，便于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。本發(fā)明應(yīng)用于電池技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅膠墊及其在鋰離子電池制備中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著當(dāng)今科技的迅猛發(fā)展，電子信息產(chǎn)品在人們的日常生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的位置。鋰離子電池因其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作電壓高等成為不可或缺的化學(xué)電源。與鋼殼、鋁殼鋰離子電池相比，軟包鋰離子電池因其重量輕、安全性能好、形狀不受限、保護(hù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)快速增長(zhǎng)。

為了降低電池的內(nèi)阻和DCR，多極耳卷繞和疊片工藝成為軟包鋰離子電池裸電芯制造的首選工藝。然而在實(shí)際涂布生產(chǎn)過(guò)程中，為了防止極片厚邊的現(xiàn)象，涂布邊緣均需要削薄，削薄區(qū)域一般為邊緣5～10mm，且削薄區(qū)的厚度一般為非削薄區(qū)的60％～80％。對(duì)于單極耳工藝設(shè)計(jì)，可以通過(guò)切除極片邊緣來(lái)消除削薄對(duì)電芯平整度的不利影響。而對(duì)于多極耳卷繞工藝和疊片工藝的電池，往往需要保留涂層邊緣，因此，削薄引起的電池平整度差的問(wèn)題格外突出。電芯卷繞或疊片的層數(shù)越多，削薄帶來(lái)的電芯頭部與電芯主體的厚度差就越明顯。在夾具化成時(shí)，電芯頭部削薄區(qū)沒(méi)法承受壓力或承受的壓力較小，導(dǎo)致頭部隔膜與極片的粘結(jié)性差、間隙大，并且頭部陽(yáng)極表面形成的SEI膜不夠致密和穩(wěn)定。在后續(xù)的充放電過(guò)程中，頭部容易發(fā)生析鋰鼓包，導(dǎo)致電池功能失效。

為了解決上述問(wèn)題，目前主流做法是在夾具化成時(shí)，在電池頭部墊一片耐高溫聚酯薄膜，補(bǔ)償頭部削薄引起的厚度差。但是此種做法會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題，在電芯主體與耐高溫聚酯薄膜的交界處，因存在厚度差，會(huì)引起此處受壓不均，在電芯表面產(chǎn)生壓痕，同時(shí)在循環(huán)多次后，此處存在析鋰、產(chǎn)生黑斑的風(fēng)險(xiǎn)。

申請(qǐng)?zhí)柼?hào)為201710935670.6的公開(kāi)文件公開(kāi)了一種鋰離子電池的化成方法及鋰離子電池，其對(duì)化成工藝的改進(jìn)并沒(méi)有解決上述問(wèn)題。

鑒于此，有必要針對(duì)削薄引起的電池頭部析鋰問(wèn)題提供一種簡(jiǎn)單可行的解決方案。本發(fā)明的解決方案是提供一種硅膠墊，并將其應(yīng)用在鋰離子電池的生產(chǎn)過(guò)程中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種硅膠墊，并將其應(yīng)用在鋰離子電池的生產(chǎn)過(guò)程中，可有效解決涂布削薄引起的電池頭部析鋰的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種硅膠墊，所述硅膠墊為L(zhǎng)形板面結(jié)構(gòu)，所述硅膠墊的兩板面的面之間形成夾角，所述硅膠墊內(nèi)設(shè)有密閉空心室。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述空心室能夠?qū)㈦娦靖采w。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述硅膠墊的邊角處倒有圓角，所述硅膠墊的厚度＞5mm。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述空心室內(nèi)填充有流體介質(zhì)，所述流體介質(zhì)的體積占空心室體積的80％～90％。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述空心室為與硅膠墊相對(duì)應(yīng)的L形板面結(jié)構(gòu)，所述空心室的L形板面的短邊板面的端部為弧形凸條。

進(jìn)一步改進(jìn)的，所述流體介質(zhì)不與硅膠墊發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所述硅膠墊為軟硅膠材質(zhì)制成。

一種上述的硅膠墊制備鋰離子電池的方法，包括以下步驟：

S1：將硅膠墊安裝在夾具的夾板上，且L形短邊板面需安裝在放置極耳所在的一端；如果電芯為單內(nèi)坑，則硅膠墊只需要安裝在電芯深坑面對(duì)著的一塊夾板上，如果電芯為雙內(nèi)坑，則硅膠墊需要安裝在電芯兩個(gè)深坑面對(duì)著的兩塊夾板上。