[發明專利]電芯制造方法及鋰離子電池

有效

• 申請號: 202010010912.2
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN112234259B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王守兵;劉道淦;蘇樹發;劉德昌;梁明崗;王勝會
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0583
• 分類號: H01M10/0583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明提供一種電芯制造方法及鋰離子電池，屬于電池技術領域。所述方法包括：采用疊片方式制作電芯極組；在所述電芯極組的外表面包覆絕緣層；在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞耐高溫層；將卷繞有耐高溫層的電芯極組進行絕緣處理。本發明采用疊片方式制作電芯極組，在疊片電芯極組外周卷繞耐高溫層，使得疊片電芯在失效時從一維方向熱擴散蔓延，減少電芯失效時對電池殼體的熱沖擊，通過耐高溫層的保護降低熱擴散速率及失效時的破環性，從而提高電芯安全性。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體地涉及一種電芯制造方法以及一種鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、自放電小、循環性能好、使用壽命長、無記憶效應以及安全無污染等優點，目前廣泛應用于混合動力汽車、純電動汽車領域。隨著市場的不斷發展以及消費者需求的不斷提高，對鋰離子電池的安全性能以及熱管理等方面提出了更高的要求。鋰離子電池安全性包括：電芯系統安全性、電芯模組安全性以及單體電芯安全性。關于單體電芯安全性提高，可通過改善電芯原材料、電芯結構等多方面來實現。原材料安全性提高包括正負極材料熱穩定性、阻燃添加劑電解液、改善隔膜熱收縮。電芯結構改善包括結構器件改善以及電芯極組的結構改善。

目前，電芯極組結構包括卷繞、疊片兩種結構方式。卷繞式電芯的熱量是一維方向擴散蔓延，對殼體沖擊范圍相對較小，安全性較高，結構穩定性好，但卷繞式電芯空間利用率不高。疊片式電芯在內阻、能量密度、厚度控制、循環性能等方面更有優勢，但是在電芯發生熱失效時，疊片式電芯的熱量是二維方向熱擴散蔓延，對殼體沖擊較大，整體結構穩定性及熱阻隔方面不如卷繞式電芯，不利于安全性改善。

發明內容

本發明實施方式的目的是提供一種電芯制造方法，以改善電芯結構，提高電芯安全性。

為了實現上述目的，本發明提供一種電芯制造方法，所述方法包括：

采用疊片方式制作電芯極組；

在所述電芯極組的外表面包覆絕緣層；

在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞耐高溫層；

將卷繞有耐高溫層的電芯極組進行絕緣處理。

進一步地，所述采用疊片方式制作電芯極組，包括：

制作正極片以及負極片；

將所述正極片、所述負極片以及隔離膜制成疊片單元，將多個所述疊片單元折疊并制成所述電芯極組。

進一步地，所述在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞耐高溫層，包括：

采用設定的收卷張力在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞耐高溫層，卷繞有所述耐高溫層的所述電芯極組僅露出電芯極耳。

進一步地，所述耐高溫層的材料由銅、氧化鋁、云母、氧化鎂中任意一種組成。

進一步地，所述耐高溫層為銅箔。

進一步地，所述在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞耐高溫層，還包括：在包覆有絕緣層的電芯極組外表面卷繞銅箔，將所述銅箔的尾部和邊緣與所述電芯極組進行固定，使所述銅箔與所述電芯極組貼合嚴密。

進一步地，所述制作正極片以及負極片，包括：

對正極材料和負極材料進行勻漿處理；

對勻漿處理后的正極材料和負極材料進行涂覆并輥壓，制成極卷；

將所述極卷分切為規定尺寸的正極片及負極片。

進一步地，所述將所述正極片、所述負極片以及隔離膜制成疊片單元，包括：相對設置兩張所述隔離膜，將所述正極片逐個插入兩張所述隔離膜之間，在兩張所述隔離膜相背離的側面布置所述負極片，將所述正極片、所述負極片以及兩張所述隔離膜同時進行疊片，制成所述疊片單元。