新型评测用方形铝塑膜锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开了新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，内部是一个圆柱型卷芯，卷芯向两侧分别伸出正极耳和负极耳，外部是一个铝塑膜折叠热封形成的方形铝塑复合膜袋子，并形成了一个气室，气室内装着电解液。本实用新型专利技术的优点在于，此结构电池适应各种材料评测，以及评估不同工艺下的压实密度、注液量，可以观察气体产生，测试过程中如发生气胀，仍然可以评测材料性能，电流密度分布均匀，测试数据可靠性高，电池的一致性好，同时可以方便的抽取产生的气体进行分析，可以把材料的优点、缺点客观地反映出来。

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，属于化学储能技术的材料评测技术的创新。
技术介绍
锂离子电池自20世纪90年代问世以来，一直在迅猛发展。新型锂离子电池电极材料的创新，推动锂离子电池性能不断提高。而材料开发过程中对于材料功能特性的评测是一个重要的环节。然而，评测一种新材料的功能是否满足实际应用要求是一件耗时、耗力工作。通常，评测电极材料功能特性的方法是把电极材料做成实际电池，再测试电池的性能来反应材料的特性。而这种方法上存在诸多的问题。现有的锂离子电池几种结构形式，包括圆柱型钢壳电池、圆柱型铝壳电池、方形钢壳（或铝壳、塑壳）电池、聚合物方形电池、圆柱型铝塑膜电池，这些结构的电池都不适合作为材料的评测。如果做成圆柱型钢壳电池或圆柱型铝壳电池，一是需要精确计算卷芯的装配比，否则可能做不出电池或者电池的性能不稳定。而被测材料因处于研发阶段往往存在某些不确定性，导致精确计算卷芯的装配比几乎不可能，故而需要多次试验摸索，直至找到一个合适的装配比才能比较有效的评测材料功能特性；二是需要投入的设备较多，投资较大；要求对大型设备操作经验丰富，对于专门从事材料研发的人员不易较快掌握；三是如果材料测试中释放较多气体会使电池盖上安全阀打开而终止后续测试。如果做成方形钢壳（或铝壳、塑壳）电池，则存在装配比不容易控制、装配压力不易控制，数据的一致性差的问题，遇到材料测试中释放较多气体会使电池鼓胀，无法继续后续测试。如果做成聚合物方形电池，虽然解决了装配比问题，但是遇到材料测试中释放较多气体会使电池鼓胀，严重的电解液泄露，也无法继续后续测试。如果使用圆柱铝塑膜电池结构，如专利200510126420.5圆柱铝塑复合膜软包装锂离子蓄电池、专利200520136509.5圆柱铝塑复合膜软包装锂离子蓄电池和专利200920026097.8一种圆柱形铝塑复合膜软包装锂离子蓄电池所公开的圆柱型铝塑膜电池，可以比较好的解决装配比和电极材料释放气体的问题，但是对于电解液的调节和电池释放气体的收集就不能方便的实现，因此不能很好满足材料功能评测的要求。本技术公开新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，其既能避免已有电池在评测材料功能特性方面的缺点，又可以投资少，满足评测材料的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，制作的电池内部是一个圆芯，外部是一个方形铝塑膜袋子，且保留气室，这种结构设计避免了上述的一系列问题，具有测试数据可靠性高、一致性好、投入设备成本低的特点。本技术是通过以下技术方案加以实现的，一种新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，其特征是：评测用方形—圆芯铝塑膜锂离子电池内部是一个圆柱型卷芯2，卷芯2向两侧分别伸出正极耳3和负极耳4，外部是一个铝塑膜折叠热封形成的方形铝塑复合膜袋子1，并形成了一个气室5（见附图1）。所述的圆柱型卷芯是把正极片/隔膜/负极/隔膜层叠，然后卷绕成为一个圆柱型正极耳、负极耳分别伸向两侧，极耳上的热熔胶层与铝塑膜复合膜袋子热熔在一起，所述的铝塑膜复合膜内装载电解液。本技术的优点在于，此结构电池适应各种材料评测，以及评估不同工艺下的压实密度、注液量，可以观察气体产生，测试过程中如发生气胀，仍然可以评测材料性能，电流密度分布均匀，测试数据可靠性高，电池的一致性好，同时可以方便的抽取产生的气体进行分析，可以把材料的优点、缺点客观地反映出来。这种结构设计避免了现有电池的结构在评测电极材料时装配比、装配压力不易控制、材料产气引起电池鼓胀及泄露无法继续测试等缺陷，适应评测各种材料在不同工艺下的性能而且具有投入设备成本低的特点。附图说明图1是方形铝塑膜锂离子电池的结构示意图1铝塑复合膜袋子2圆柱卷芯3正极耳4负极耳5气室具体实施方式实施例1正极片制作：将LiFePO4、KS、SP、PVDF按90：2：2：6的比例制成固含量50%的浆料，在涂布机上涂成面密度300g/m2的极片，经110℃鼓风烘干15小时后，取出裁成50×700mm的极片，在对辊机上对辊成压实密度2.20g/m3的极片，在极片的一端超声焊上铝极耳。负极片制作：将FSN、SP、CMC、SBR按95：1：2：2的比例制成固含量40%的浆料，在涂布机上涂成面密度150g/m2的极片，经110℃鼓风烘干15小时后，取出裁成57×800mm的极片，在对辊机上对辊成压实密度1.60g/m3的极片，在极片的一端点焊上镍极耳。按从下到上依次放好PE隔膜（25μm厚、60mm宽）、负极片、隔膜、正极片，用Φ4mm卷针卷绕成卷芯，然后用聚酰亚胺膜胶带缠绕2周固定，裁好电池级铝塑复合膜10×20cm，将铝塑膜沿长度方向对折成10×10cm后展开，然后将卷芯放在折痕处，再对折包住卷芯，使卷芯两端面与铝塑复合膜边缘距离为2cm，然后用热合机把铝塑复合膜二个垂直于卷芯轴心的侧边封住，封边宽度为1cm，确保和极耳良好热合，把平行于卷芯轴心的铝塑复合膜一边留出1cm不热封作为加入电解液预留口，其余封住，封边宽度为1cm；。然后再鼓风80℃烘24小时，降温到室温，移入相对湿度≤2%的环境中，通过注液口注入1mol/LLiPF6在EC：DMC：EMC质量比为3：1：1电解液15ml浸没卷芯、封口，得到一个10×10cm方形-圆芯铝塑膜电池。对此电池进行0.1C充电、放电，检测材料在全电池体系下充电放电效率。实施例2正极片的制作方法同实施例1，压实密度为2.10g/m3，极片尺寸50×500mm。负极片的制作方法同实施例1，极片尺寸57×550mm。卷绕同实施例1，将电池级铝塑复合膜裁成10×16cm尺寸，按照实施例1中同样方法封装、烘干，再移入相对湿度≤2%的环境中，通过注液口注入1mol/LLiBOB在EC：DMC：EMC：PC质量比为3：1：1：1电解液10ml浸没卷芯、封口，得到一个10×8cm方形-圆芯铝塑膜电池。实施例3正极片的制作方法同实施例1，压实密度为2.40g/m3，极片尺寸50×500mm。负极片的制作方法同实施例1，极片尺寸57×550mm。按从下到上依次放好隔膜、负极片、25μm的PP、PE复合隔膜、正极片，用Φ4mm卷针卷绕成卷芯，然后用胶带缠绕固定，裁好11×22cm的铝塑复合膜，封装和干燥同实施例1，再移入相对湿度≤2%的环境中，通过注液口注入1mol/LLiBF4在AN：DEC：EMC：GBL质量比为5：1：1：1电解液10ml浸没卷芯、封口，得到一个11×本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，其特征是：锂离子电池内部是一个圆柱型卷芯，卷芯向两侧分别伸出正极耳和负极耳，外部是一个铝塑膜折叠热封形成的方形铝塑复合膜袋子。

【技术特征摘要】
1.一种新型评测用方形铝塑膜锂离子电池，其特征是：锂离子电池内部是一个圆柱型
卷芯，卷芯向两侧分别伸出正极耳和负极耳，外部是一个铝塑膜折叠热封形成的方形铝塑
复合膜袋子。
2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝德利，叶丽光，
申请(专利权)人：天津赫维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12