[發(fā)明專利]二次電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911045114.7
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110911724A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張茜;李傲生;張冬;龔雪磊;馬云翔;陳瑤;吳江峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海德朗能動(dòng)力電池有限公司;寧波奉化德朗能動(dòng)力電池有限公司;德朗能（張家港）動(dòng)力電池有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/04
• 分類號(hào): H01M10/04;H01M10/0587;H01M2/20
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 朱九皋

本發(fā)明公開(kāi)了一種二次電池，以金屬外殼作為負(fù)極引出端，所述電池卷芯通過(guò)正極片、負(fù)極片以及設(shè)置于正極片及負(fù)極片之間的隔膜卷繞形成，所述電池卷芯最外層為負(fù)極片，所述負(fù)極片通過(guò)導(dǎo)電膠帶與所述金屬外殼導(dǎo)通，所述導(dǎo)電膠帶構(gòu)成卷繞的終止膠帶。進(jìn)一步的，本發(fā)明還公開(kāi)了二次電池制備方法。本發(fā)明采用負(fù)極集流體外包，減少隔膜用量，有利于裝配入殼或增加活性物質(zhì)占比，采用金屬材質(zhì)的導(dǎo)電膠帶，保證負(fù)極集流體與金屬殼內(nèi)壁有效接觸，降低電芯交流內(nèi)阻的基礎(chǔ)上提高交流內(nèi)阻分布的一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二次電池及其制備方法。

背景技術(shù)

二次電池又被成為蓄電池，是指在電池放電后可以通過(guò)充電的方式使活性物質(zhì)激活而重復(fù)使用的電池。鋰離子電池、氫鎳電池、鎘鎳電池等都屬于二次電池的范疇，二次電池不僅可以節(jié)約資源，還可循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境友好，被廣泛的應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，比如交通工具、電動(dòng)工具、數(shù)碼產(chǎn)品及儲(chǔ)能等，在我們的生活中成為重要的、不可或缺的一部分。

卷繞式的二次電池是指正極片、負(fù)極片與隔膜經(jīng)卷繞方式形成電芯，因?yàn)榫砝@的組裝方式具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。通過(guò)卷繞組裝成的電池由于其正極片與負(fù)極片長(zhǎng)度方向尺寸較大，導(dǎo)致電池內(nèi)阻偏高，無(wú)法滿足動(dòng)力型電池低內(nèi)阻的需求。為了降低電芯內(nèi)阻，松下將電芯的負(fù)極片進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，將原傳統(tǒng)負(fù)極內(nèi)極耳位于極片卷繞末端，最外層以隔膜外包并用聚對(duì)苯二甲酸類塑料膠帶(簡(jiǎn)稱PET膠帶)固定的方式，改善為負(fù)極內(nèi)極耳位于極片的卷繞初始端，最外層以負(fù)極極片的集流體外包并用PET膠帶固定的方式。這種設(shè)計(jì)巧妙的利用了負(fù)極集流體與金屬鋼殼接觸形成電子通路，相當(dāng)于負(fù)極極片雙內(nèi)極耳的效果，有效降低了電池的內(nèi)阻。

但是松下這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求裸電芯外層集流體必須與金屬鋼殼內(nèi)壁緊密接觸方可保證電子通路，即對(duì)裸電芯外徑尺寸一致性要求高，但是實(shí)際批量生產(chǎn)過(guò)程中裸電芯的外徑尺寸呈現(xiàn)正態(tài)分布，較小的裸電芯外徑尺寸會(huì)造成負(fù)極集流體與金屬外殼內(nèi)壁接觸不良，電子導(dǎo)通差；較大的裸電芯外徑會(huì)造成裸電芯無(wú)法插入到金屬殼體中，影響生產(chǎn)良率。不同的裸電芯外徑與金屬殼體的接觸強(qiáng)度不同，導(dǎo)致電芯的內(nèi)阻呈現(xiàn)較寬的正態(tài)分布，一致性差，不利于動(dòng)力電池組裝過(guò)程中內(nèi)阻的挑選。而且終止膠帶采用PET材質(zhì)，為絕緣體，對(duì)電子導(dǎo)通起副作用。如何簡(jiǎn)單有效地降低內(nèi)阻值并具有較好的內(nèi)阻一致性，是本專利解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，既降低電芯交流內(nèi)阻又提高交流內(nèi)阻分布的一致性，采取在負(fù)極集流體外包的方式下，終止膠帶采用導(dǎo)電膠帶。具體技術(shù)方案如下，公開(kāi)了：

一種二次電池，以金屬外殼作為負(fù)極引出端，所述電池卷芯通過(guò)正極片、負(fù)極片以及設(shè)置于正極片及負(fù)極片之間的隔膜卷繞形成，所述電池卷芯最外層為負(fù)極片集流體，所述負(fù)極片通過(guò)集流體、導(dǎo)電膠帶與所述金屬外殼導(dǎo)通。

作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電膠帶構(gòu)成卷繞的終止膠帶。

作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電膠帶的基層為銅箔或鋁箔或鎳箔；所述導(dǎo)電膠帶膠上層含有碳黑、碳納米管、石墨烯。

作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電膠帶作為終止膠帶固定在卷芯的卷繞末端。

作為優(yōu)選方案，所述負(fù)極內(nèi)極耳位于負(fù)極片的卷繞始端，以銅箔為基層的導(dǎo)電膠帶作為終止膠帶固定卷芯的卷繞末端。

作為優(yōu)選方案，所述電池卷芯通過(guò)正極片、負(fù)極片以及設(shè)置于正極片及負(fù)極片之間的隔膜卷繞形成，其中：

正極片，包括重量份數(shù)為：92％的含鎳鈷錳酸鋰的組合物、5％的聚偏氟乙烯、3％的導(dǎo)電碳黑構(gòu)成的活性涂層漿料，溶劑為NMP；

負(fù)極片，包括重量比例為：95％的石墨、2％的羧甲基纖維素、3％的丁苯橡膠構(gòu)成的活性涂層漿料，溶劑為去離子水。