[發明專利]一種防止極耳倒插降低電芯失效的方法

在審

• 申請號: 202010115201.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111293315A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 樊松;郭玉國
• 申請（專利權）人: 東莞塔菲爾新能源科技有限公司;江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司;深圳塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/26;H01M10/0587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種防止極耳倒插降低電芯失效的方法，所述方法包括以下步驟：(1)在集流體上部分設置活性物質層，未設置活性物質層的部分為空箔，所述空箔上設置極耳，所述空箔雙面設置粘結層，干燥，得到極片；(2)將極片、隔離膜和對電極卷繞成裸電芯；(3)將步驟(2)得到的裸電芯進行熱壓塑形，所述粘結層與隔離膜粘結，得到電芯。本發明提供的方法，通過在空箔雙面設置粘結層，在熱壓塑形過程中與隔離膜粘結，隔離膜將極片包裹起來，防止極耳倒插接觸到正極和/或負極，起到保護作用，即使使用加長的極耳，也可有效防止極耳倒插，降低電芯失效的風險，解決極耳倒插帶來的電芯安全問題。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種防止極耳倒插降低電芯失效的方法。

背景技術

電池行業蓬勃發展，追求高能量密度是一個重要的方向。為了滿足電池使用時的電流輸出，會選擇多極耳工藝。而極耳，是軟包鋰離子電池的一種組件。電池包括正極和負極，極耳就是從電芯中將正極和負極引出來的金屬導電體，簡單地說，極耳是電池正極和負兩極的耳朵，在進行充放電時的接觸點。電池的正極使用鋁(Al)材料，負極使用鎳(Ni)材料，負極也有銅鍍鎳(Ni—Cu)材料，它們都是由膠片和金屬帶兩部分復合而成。膠片作為極耳上絕緣的部分，其作用是電池封裝是防止極耳與鋁塑膜之間發生短路，并在封裝時通過加熱與鋁塑膜密封粘合在一起，防止漏液。

目前，在電芯的設計中要求：負極膜包正極膜，隔離膜要把正極膜和負極膜隔離開。大電池即方形電芯在設計時由于電芯容量高，能量大，為了降低電芯失效風險，一方面，會在正極極耳端的膜區邊緣部分涂覆絕緣材料；另一方面，為了保證正常焊接，會加長極耳長度。但是隨著極耳長度的增加，又會帶來一些負面的影響，比如極耳越長，在封裝過程中，極耳折疊的可能性就越大，極耳倒插的風險越大。

因此，極耳的設計受到了廣泛的研究。CN108281609A公開了一種帶極耳的正極極片、其制備方法及包含該正極極片的鋰離子電池。所述正極極片包括集流體、帶有孔位的應力緩沖導電層、極耳以及膠帶，所述集流體的表面設有正極漿料層以及留白區域；所述留白區域內由下到上依次設有所述應力緩沖導電層、極耳以及膠帶，所述極耳完全覆蓋所述孔位，而且，除孔位處之外，極耳邊緣和留白區域不直接接觸；所述集流體的不含極耳一側表面也貼有膠帶。一方面，該發明的正極極片結構能夠釋放正極極耳對正極集流體鋁箔的剪切應力，避免在循環充放電過程中，因應力集中而導致的鋁箔開裂問題，提高鋰離子電池的循環性能和倍率性能；另一方面，這種極片結構可以增強極耳與集流體鋁箔的導電性和極耳焊接強度。

CN203733873U公開了一種多極耳電池卷芯，其中，包括疊放卷繞的正極片、隔膜和負極片，正極片的中間位置設有正極耳，負極片的兩端設有負極耳。正極片的兩端還設有正極耳，正極耳為鋁帶，負極耳為銅帶。一種多極耳多卷芯鋰離子電池，包括外殼、電解液和安裝在外殼內的卷芯組，其中，卷芯組包括至少兩個上述的多極耳電池卷芯，至少兩個多極耳電池卷芯并聯連接，至少兩個多極耳電池卷芯的正極耳連接成正極耳組，至少兩個多極耳電池卷芯的負極耳連接成負極耳組。本實用新型增加極耳的數量和對極耳的尺寸及焊接進行優化，減少電芯的內阻，提高電池的性能。

CN102104133A鋰電池的極耳、具有該極耳的負極結構和鋰電池。該鋰電池為使用鋰或鋰合金作為負極片的電池。其中，所述極耳的一個表面具有用于壓接于負極片的壓接區域，壓接區域具有壓接部，壓接部包括至少一個壓接孔，壓接孔的一部分與極耳相連接，且另一部分與極耳相分離。本發明的極耳具有壓接部，因此其與負極片相接觸的時候可以壓入負極片，從而增強兩者之間接觸的可靠性。該極耳可以通過機械沖壓方法獲得，因此制作方法簡單，成本低廉。包含此極耳的負極結構可以有效地降低外界振動帶來的影響，保證負極結構中的負極片與極耳之間具有可靠的連接。

上述文獻雖然都對極耳的結構進行了優化，但是工藝復雜，未能解決極耳折疊時發生倒插，導致電芯失效的問題。

基于現有技術的研究，如何有效防止極耳倒插，降低電芯失效的方法，成為目前亟待解決的技術問題。

發明內容