[發(fā)明專利]一種電池的封裝結(jié)構(gòu)及包含其的軟包鋰離子電池和制備方法

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• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112635876A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱建峰;張馨月;郭飛鵠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)景動(dòng)力技術(shù)（江蘇）有限公司;遠(yuǎn)景睿泰動(dòng)力技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/129
• 分類號(hào): H01M50/129;H01M10/0525;H01M10/058
• 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(fā)明提供一種電池的封裝結(jié)構(gòu)及包含其的軟包鋰離子電池和制備方法，所述封裝結(jié)構(gòu)包括依次包裹在電芯外側(cè)的第一聚合物層和金屬層，以及可選地包裹于所述金屬層外側(cè)的第二聚合物層；所述第二聚合物層的厚度≤15μm，能夠顯著提高電池的能量密度，且包含該結(jié)構(gòu)的軟包鋰離子電池制備工藝簡(jiǎn)單，使用范圍廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池的封裝結(jié)構(gòu)及包含其的軟包鋰離子電池和制備方法。

背景技術(shù)

軟包鋰離子電池以其比能量高、安全性好、設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域以及電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。軟包鋰離子電池一般是由正負(fù)極片和隔膜組裝而成的電芯、從極片端引出的正負(fù)極耳和包覆在電芯外面的鋁塑膜組成。由于軟包鋰離子電池獨(dú)特的構(gòu)造，其具有安全性能高、重量低、能量密度高等優(yōu)異的特點(diǎn)。

鋁塑膜一般由外部的尼龍層和PET層，中間的鋁層和內(nèi)部的PP層組成，具有極高的阻隔性、好的沖壓成形性、耐穿刺性、耐電解液穩(wěn)定性和優(yōu)異的電絕緣性。

目前，雖然軟包鋰離子電池相比于硬殼鋰離子電池，在能量密度上，具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高能量密度的鋰離子電池的需求越來越大，開發(fā)具有更高的能量密度的鋰離子電池勢(shì)在必行。

CN204118197U公開了一種軟包鋰離子電池模塊，所述軟包鋰離子電池層單元包括軟包鋰離子電池、框架、散熱板，所述框架為矩形結(jié)構(gòu)，由至少一個(gè)矩形腔體構(gòu)成，所述散熱板設(shè)有形狀及數(shù)量與所述框架的矩形腔體數(shù)量相同的凹坑，所述散熱板卡裝在所述框架中，散熱板上的凹坑陷入框架的矩形腔體中；所述軟包鋰離子電池設(shè)置在所述散熱板的凹坑中，整體構(gòu)成軟包鋰離子電池層單元；至少兩個(gè)軟包鋰離子電池層單元沿厚度方向疊置通過緊固螺栓固定安裝在底板與上蓋之間，構(gòu)成軟包鋰離子電池模塊，提高了散熱和能量密度。

CN109037813A公開了一種高能量密度軟包鋰離子電池化成工藝，包括以下步驟：(1)給電芯進(jìn)行首次加壓加熱；(2)給步驟(1)中的電芯進(jìn)行預(yù)充電至一定的SOC；(3)對(duì)步驟(2)中的電芯剪氣囊；(4)對(duì)步驟(3)中的電芯抽真空，進(jìn)行預(yù)二封；(5)對(duì)步驟(4)中處理過的電芯進(jìn)行二次加壓加熱；(6)將步驟(5)中的電芯預(yù)充至滿電即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可有效在負(fù)極表面生成均勻、致密、穩(wěn)定的SEI膜，同時(shí)增加電芯存液量、降低電芯厚度，但該制備方法對(duì)原有軟包鋰離子電池的工藝改進(jìn)較多。

CN210092147U公開了一種軟包鋰離子電池封邊結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)可容極耳通過的頂封邊和兩個(gè)側(cè)封邊，所述兩個(gè)側(cè)封邊左右對(duì)稱設(shè)置，所述頂封邊垂直于兩個(gè)側(cè)封邊，所述兩個(gè)所述側(cè)封邊均折彎并通過涂膠層粘貼在軟包鋰離子電池本體上，所述涂膠層覆蓋兩個(gè)所述側(cè)封邊的邊緣。

綜上所述，對(duì)高能量密度的鋰離子電池的需求越來越大，有必要開發(fā)一種能量密度更高的鋰離子電池。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種電池的封裝結(jié)構(gòu)，可以有效提高電池的能量密度，電池的能量密度提升2％以上，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作可行。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種電池的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括依次包裹在電芯外側(cè)的第一聚合物層和金屬層，以及可選地包裹于所述金屬層外側(cè)的第二聚合物層；所述第二聚合物層的厚度≤15μm，例如可以是0μm、2μm、4μm、5μm、7μm、9μm、10μm、12μm、14μm或15μm等，但不限于所列舉的數(shù)值，該范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

本發(fā)明提供的電池的封裝結(jié)構(gòu)通過將第二聚合物層的厚度限定至≤15μm，不僅提高了電池的能量密度，而且對(duì)制備工藝改動(dòng)較少，應(yīng)用方便。

優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)包括依次包裹在電芯外側(cè)的第一聚合物層和金屬層，以及可選地包裹于所述金屬層外側(cè)的第二聚合物層；所述第二聚合物層的厚度≤15μm。

優(yōu)選地，所述第一聚合物層為聚丙烯層。