一种有孔电极结构软包锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种有孔电极结构软包锂离子电池，该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有若干的孔结构。所述的孔结构均匀的分布于所述的极片的中间位置。所述的孔结构的形状为圆形。本发明专利技术所述的有孔电极结构软包锂离子电池对改善浸润效果，提高电池的各项性能效果明显，极片打孔后对电池的倍率性能、容量等基本无影响，方法简单，容易实现，有利于大规模应用，作为一种新型锂离子电池，相比传统锂离子动力电池，具有较高的实用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种有孔电极结构软包锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池和电化学领域，尤其是涉及一种有孔电极结构软包锂离子电池。
技术介绍
随着社会的发展，能源、环境问题越来越成为影响人类生存和发展的重大问题。为了应对这一问题，新能源行业迅速崛起。近年来，在市场需求和政府引导作用下电动汽车行业有了迅猛的发展，锂离子电池作为电动汽车的主要储能器件受到了广泛关注。随着行业发展，市场对动力电池的要求不断提高，更高能量密度、更高功率密度、更安全的动力电池成了整个新能源汽车行业的追求，原有的技术路线很难满足行业发展的要求。因此，为了满足市场需求，开发一款高能量密度且性能优越的锂离子动力电池成了当前的迫切任务。为了应对市场挑战，锂离子电池逐渐向高镍正极、硅负极、高电压、高压实、厚电极等高能量密度方向发展。锂离子电池的浸润问题是一个影响电池性能的重要问题，直接影响到电池的倍率、存储、循环等各项性能的优劣，而电池的比容量越高，电极压实密度越高，电极厚度越大，电池越难浸润。如果不能解决锂离子电池的浸润问题，锂离子动力电池的发展将受到严重阻碍。传统浸润方法(无孔极片，平式、竖式)电解液首先从极片四边开始润湿，极片中间最后润湿，首先润湿的极片边缘形成液封，造成极片中间位置微孔中的气体无法完全排出，最终导致极片中间位置浸润效果较差。现有技术均无法很好地解决此问题，因此，如何改善锂离子电池的浸润问题成为一项重要且迫切的工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种有孔电极结构软包锂离子电池，通过改变锂离子电池的电极结构，改变传统浸润方法中电解液从极片四边向中心润湿并形成液封的过程，使电解液从极片四边和中心同时开始浸润，提高浸润效果；同时在电池中心形成气体通道，有利极片微孔中的气体排出(可通过擀压工序辅助排气)，提高浸润效果。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种有孔电极结构软包锂离子电池，该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有若干的孔结构。进一步，所述的孔结构均匀的分布于所述的极片的中间位置。进一步，所述的孔结构的形状为圆形。进一步，所述的孔结构的数量为1-3个；所述的孔结构的内径为1-5mm。进一步，所述的正极片的主材由镍钴锰酸锂、磷酸亚铁锂或钛酸锂中的一种或几种的组成。进一步，所述的负极片的主材由人造石墨、天然石墨或硅中的一种或几种的组合成。进一步，所述的正极片的粘结剂为丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)或羧甲基纤维素锂(CMC-Li)中的一种或几种的组合；所述的负极片的粘结剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠或羧甲基纤维素锂中的一种或几种的组合；所述的正极片的溶剂为氮甲基吡咯烷酮(NMP)、去离子水、甲基乙基酮或异丙醇中的一种或几种的组合；所述的负极片的溶剂为氮甲基吡咯烷酮、去离子水、甲基乙基酮或异丙醇中的一种或几种的组合；所述的正极片的导电剂为乙炔黑、导电碳黑(SUPERPLi)或碳纳米管中的一种或几种的组合；所述的负极片的导电剂为乙炔黑、导电碳黑或碳纳米管中的一种或几种的组合。所述的有孔电极结构软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：将正极与负极主材分别匀浆后，再将正极与负极的浆料分别涂覆在铝箔和铜箔上，干燥后的正极片与负极片均经过碾压、模切、打孔、叠片、封装、注液、高温预化成、高温陈化、常温老化、分容工序，最后制成成品电芯。进一步，所述的打孔步骤采用激光打孔或模具打孔。进一步，所述的叠片步骤需将正极片与负极片上的孔结构对齐，然后进行叠片。相对于现有技术，本专利技术所述的有孔电极结构软包锂离子电池具有以下优势：本专利技术所述的有孔电极结构软包锂离子电池对改善浸润效果，提高电池的各项性能效果明显，极片打孔后对对电池的倍率性能、容量等基本无影响，方法简单，容易实现，有利于大规模应用，作为一种新型锂离子电池，相比传统锂离子动力电池，具有较高的实用价值和应用前景。附图说明图1为无孔极片浸润过程拆解图；图2为无孔极片浸润过程荧光图；图3为无孔极片结构倍率测试负极界面情况图；图4为单孔极片结构浸润过程图；图5为单孔极片结构倍率测试负极界面情况图图6为两侧出极耳单孔正极片结构示意图；图7为两侧出极耳单孔负极片结构示意图；图8为两侧出极耳三孔负正片结构示意图；图9为两侧出极耳三孔负极片结构示意图；图10为同侧出极耳单孔正极片结构示意图；图11为同侧出极耳单孔负极片结构示意图；图12为同侧出极耳三孔正极片结构示意图；图13为同侧出极耳三孔负极片结构示意图。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术。实施例1一种有孔电极结构软包锂离子电池，该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有1个孔结构。所述的孔结构均匀的分布于所述的极片的中间位置。所述的孔结构的形状为圆形。所述的孔结构的内径为4mm。所述的正极片的主材为NCM100份，粘结剂为PVDF1份，粘结剂为SUPERPLi6份，溶剂为NMP25份。所述的负极片的主材为人造石墨100份，粘结剂为SBR2份、CMC1.5份，粘结剂为乙炔黑8份，溶剂为去离子水30份。所述的有孔电极结构软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：将正极与负极主材分别匀浆后，再将正极与负极的浆料分别涂覆在铝箔和铜箔上，干燥后的正极片与负极片均经过碾压、模切、打孔、叠片、封装、注液、高温预化成、高温陈化、常温老化、分容工序，最后制成成品电芯。所述的打孔步骤采用激光打孔或模具打孔。所述的叠片步骤需将正极片与负极片上的孔结构对齐，然后进行叠片。实施例2一种有孔电极结构软包锂离子电池，该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有3个孔结构。所述的孔结构均匀的分布于所述的极片的中间位置。所述的孔结构的形状为圆形。所述的孔结构的内径为2mm。所述的正极片的主材为NCM100份，粘结剂为PVDF2份，粘结剂为碳纳米管5份，溶剂为NMP15份。所述的负极片的主材为人造石墨100份，粘结剂为SBR4份、CMC1.7份，粘结剂为SUPERPLi6份，溶剂为去离子水20份，抗氧剂10760.05份。所述的有孔电极结构软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：将正极与负极主材分别匀浆后，再将正极与负极的浆料分别涂覆在铝箔和铜箔上，干燥后的正极片与负极片均经过碾压、模切、打孔、叠片、封装、注液、高温预化成、高温陈化、常温老化、分容工序，最后制成成品电芯。所述的打孔步骤采用激光打孔或模具打孔。所述的叠片步骤需将正极片与负极片上的孔结构对齐，然后进行叠片。对比例1一种软包锂离子电池，该锂离子电池的正极片与负极片上均无孔结构。所述的锂离子电池的正极片的主材为NCM100份，粘结剂为SBR2份、CMC1.8份，粘结剂为乙炔黑8份，溶剂为NMP30份。所述的负极片的主材为人造石墨100份，粘结剂为SBR4份、CMC1.7份，粘结剂为SUPERPLi6份，溶剂为去离子水20份。所述的有孔电极结构软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：将正极与负极主材分别匀浆后，再将正极与负极的浆料分别涂覆在铝箔和铜箔上，干燥后的正极片与负极片均经过碾压、模切、打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有若干的孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：该锂离子电池的正极片与负极片上均设置有若干的孔结构。2.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的孔结构均匀的分布于所述的极片的中间位置。3.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的孔结构的形状为圆形。4.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的孔结构的数量为1-3个；所述的孔结构的内径为1-5mm。5.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的正极片的主材由镍钴锰酸锂、磷酸亚铁锂或钛酸锂中的一种或几种的组成。6.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的负极片的主材由人造石墨、天然石墨或硅中的一种或几种的组成。7.根据权利要求1所述的有孔电极结构软包锂离子电池，其特征在于：所述的正极片的粘结剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠或羧甲基纤维素锂中的一种或几种的组合；所述的负极片的粘结剂为丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、羧甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冀鹏，冯树南，从长杰，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12