[發明專利]一種抑制軟包電池鋁塑膜腐蝕的鋰離子電池及其生產工藝

在審

• 申請號: 202010128791.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111162307A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 柯克;李洪濤;蘇鋒;王迪
• 申請（專利權）人: 浙江克能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/26;H01M10/058
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

本發明揭示了一種抑制軟包電池鋁塑膜腐蝕的鋰離子電池，鋰離子電池的鋁塑膜包括最內層的內保護層、中間的鋁層和最外層外保護層，所述鋁塑膜邊緣設有一圈密封區，所述鋰離子電池的正極耳和負極耳固定在密封區內，所述正極耳與鋁塑膜之間設有正極封印區，所述負極耳與鋁塑膜之間設有負極封印區，所述正極耳與鋁塑膜之間部分區域相互接觸。本發明公開的軟包鋰離子電池具有高的耐腐蝕可靠性，可以極大的降低電池模組、系統在使用過程中的鋁塑膜腐蝕漏液故障，進而降低電池退貨率。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，尤其涉及一種抑制軟包電池鋁塑膜腐蝕的鋰離子電池及其生產工藝。

背景技術

鋰離子電池由于其具有成本低廉、能量密度高、循環壽命長等優點而成為近年來的研究熱點。其在數碼、儲能、通信、電動車等領域得到了廣泛的應用。

目前鋰離子動力電池按照外形規格及外殼材料可以分為軟包電池、圓柱形電池、方形金屬殼電池。其中圓柱形電池在頂蓋處設置了壓力翻轉結構，電池內部發生熱失控時能夠及時切斷正負極連接。方形金屬殼電池一般體積較大，適用于大容量的電池，多數應用在電動汽車、儲能等領域。為了控制其安全性及實現結構的可靠性，方形金屬殼電池的蓋板結構一般較復雜，因而成本較高。而軟包鋰離子電池，其外殼材料使用易成型加工的多層鋁塑膜復合膜(鋁塑膜)，其具有比能量高、成本低廉、型號兼容性強等優勢，因而近年來在電動汽車領域，軟包鋰離子電池的市場份額逐年增加。

鋁塑膜的結構一般包括最內層的PP層，其作用為隔絕電解液，密封粘接。中間為鋁層，其主要作用為防止外部空氣及水分進入電芯內部。最外層為尼龍或尼龍同PET的復合層，其主要作用為保護鋁層，防止鋁層的腐蝕及外部機械損傷。電池制作過程中，鋁塑膜首先被沖壓成凹形，之后進行頂部和單側部熱封，電池注液后進行另一側熱封，該側預留有氣體緩沖氣囊。在電池完成化成等工序后，將電池內部的氣體和多余電解液抽出，之后進行氣囊切除和二次封裝。而然，在二封過程中，由于內部存在電解液，其在高溫下發生氣化，導致二封時鋁塑膜內部PP出現氣泡、裂紋等問題，最終導致鋁塑膜中間的鋁層直接同內部電解液接觸。當電芯內部負極的微粉或毛刺等同鋁塑膜鋁層微接觸，或頂封時負極耳同鋁塑膜存在微接觸時，鋁塑膜的鋁層就會同電池內部的鋰離子形成鋁鋰合金，進而導致鋁塑膜發生腐蝕漏液。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種具有高耐腐蝕性、高可靠性的軟包鋰電池，以及相應的生產工藝。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種抑制軟包電池鋁塑膜腐蝕的鋰離子電池，鋰離子電池的鋁塑膜包括最內層的內保護層、中間的鋁層和最外層外保護層，所述鋁塑膜邊緣設有一圈密封區，所述鋰離子電池的正極耳和負極耳固定在密封區內，所述正極耳與鋁塑膜之間設有正極封印區，所述負極耳與鋁塑膜之間設有負極封印區，所述正極耳與鋁塑膜之間部分區域相互接觸。

所述正極耳與鋁塑膜之間相互接觸的區域占正極耳正極封印區面積的5％～60％，所述正極耳與鋁塑膜之間相互接觸的區域電阻為0～1MΩ。

所述正極封印區靠近鋁塑膜的外側邊設有正極過封區，所述正極過封區為正極耳與鋁塑膜之間相互接觸的區域。

所述鋰電池為卷繞式軟包電池，所述鋰電池內部設有卷芯，所述卷芯的最外層為正極或隔膜。

所述鋰電池為疊片式軟包電池，所述鋰電池內部設有疊芯，所述疊芯的最外層為正極或隔膜。

所述疊芯為Z字型疊片結構，所述疊芯最外層為隔膜，所述隔膜卷繞疊芯0.5～2周，所述疊芯的負極片未被隔膜包覆側位于鋁塑膜封預封區、二封正式封印區的異側。

一種生產所述鋰離子電池的生產工藝，包括以下步驟：

1)將鋁塑膜的邊緣熱封，構成電池區域和氣體緩沖氣囊，并在氣體緩沖氣囊旁預留出注液口；

2)向鋁塑膜電池區域內注液，并完成電池制備工序；