一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，该生产工艺通过步骤A‑H，将基体金属材料进行光亮轧制和无光轧制，并进行电化学抛光和钝化，对其进行清洗和烘干，再将轧成带状的金属导体切成段状，对其进行超声波清洗并烘干，并用去离子水对其进行处理并烘干，最后将条状的高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上。该工艺生产的锂离子电池极耳因金属导体表面粗糙度增加，提高了金属导体与高分子绝缘膜之间的有效接触面积，故能有效地提高附着力，使两者粘合更稳固，从而改善电芯的密封性能，并且提高金属导体的焊接性能，同时，降低了金属导体的表面活性，增强了其抗电解液侵蚀能力，从而进一步改善电芯的密封性能，防止锂离子电池漏液。

【技术实现步骤摘要】
一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺
本专利技术涉及一种锂离子电池极耳的生产工艺，尤其涉及一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺。
技术介绍
锂系电池可分为锂电池和锂离子电池，其中，锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作；在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。现今，手机和笔记本电脑等电器元件使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。随着锂离子电池在电动车上的大量使用，因为电动车续航方面的要求，所以，现今对于电池的单位含电量(能量密度)要求也越来越高，同时，电池的安全性也要求更高了。在锂离子电池的电芯生产过程中，正极集电体，负极集电体，正、负极集电体隔膜，正极极耳，负极极耳连接成一个整体，然后用铝塑膜包装袋密封包装，极耳一端在铝塑膜包装袋内与正负极集电体联结，一端在铝塑膜包装袋外与外接端联结，极耳的高分子绝缘胶与铝塑膜包装袋熔接形成一个完整的铝塑膜包装袋密封体，最后再向铝塑膜包装袋内加注电解液，从而完成锂离子电池电芯的制作。而如果锂离子电池密封不良就可能会出现电解液泄漏，从而导致电芯失效，也就是电池报废。在完整的铝塑膜包装袋密封体中，其它部位都是由同一种非金属材料熔接而成的，熔接效果如同一个整体，只有极耳是金属与非金属的粘接，粘接效果远不及同种材料，因此，极耳部位的密封性最弱，而该密封粘接界面一旦失效，则会导致锂离子电池漏液从而整个锂离子电池的失效，甚至会发生着火等相关的安全事故，危害使用者的安全。普通极耳按材质可分为铝极耳、镀镍铜极耳、镍极耳等，其结构为：包括段状的金属导体和条状的高分子绝缘膜，其中，高分子绝缘膜为固态带状材料，其在热压的条件下与金属导体粘结，实现热封。因此针对上述的问题，需要结合极耳这个薄弱点加以改进，以提升锂离子电池使用的安全性。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，该工艺生产的锂离子电池极耳因金属导体表面粗糙度增加，提高了金属导体与高分子绝缘膜之间的有效接触面积，故能有效地提高附着力，使两者粘合更稳固，从而改善电芯的密封性能，并且提高金属导体的焊接性能，同时，降低了金属导体的表面活性，增强了其抗电解液侵蚀能力，从而进一步改善电芯的密封性能，防止锂离子电池漏液。(2)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，具体步骤为：A.将基体金属材料通过轧制机进行光亮轧制成型，得到光亮的带状金属导体；B.对光亮的带状金属导体进行无光轧制定型，得到无光的带状金属导体，使其表面粗糙度达到30-40μm；C.再对无光的带状金属导体进行电化学抛光，使其表面粗糙度达到15-20μm，并对其进行清洗和烘干；D.对无光的带状金属导体进行钝化(其中，如果该金属导体材质为铝，就可以直接进行钝化处理；如果该金属导体材质为铜，则需要先进行镀镍处理，再进行清洗并烘干，后进行钝化处理)，再对其进行清洗和烘干；E.按需要的长度，将带状的金属导体切成段状；F.对段状的金属导体进行超声波清洗，超声波清洗的溶剂为酒精，其后再进行烘干，烘干温度为80-90℃，烘干时间为2.5h；G.用去离子水对段状的金属导体进行表面处理，连续处理3次，每次75s其后再进行烘干，烘干温度为100-110℃，烘干时间为3h；H.用双面胶将条状的高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上，并进行热压，热压温度为210-220℃，热压时间为60-90s，热压压强为38-42MPa，后冷却至常温即可。优选地，在步骤B和C中，对光亮的带状金属导体进行无光轧制定型，得到无光的带状金属导体，使其表面粗糙度达到35μm；再对无光的带状金属导体进行电化学抛光，使其表面粗糙度达到17μm，并对其进行清洗和烘干。优选地，在步骤F和G中，对段状的金属导体进行超声波清洗，超声波清洗的溶剂为酒精，其后再进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间为2.5h；用去离子水对段状的金属导体进行表面处理，连续处理3次，每次75s其后，再进行烘干，烘干温度为105℃，烘干时间为3h。优选地，在步骤H中，用双面胶将条状的高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上，并进行热压，热压温度为214℃，热压时间为70s，热压压强为40MPa，后冷却至常温即可。(3)有益效果本专利技术与现有技术相比，首先，该生产工艺中先对金属导体表面进行光亮轧制和无光轧制将其定型，并使其表面粗糙度先达到一定值，再进行电化学抛光使其表面粗糙度达到15-20μm，而现有情况下，金属导体的表面粗糙度为小于或等于5μm，由此通过金属导体表面的粗糙度变化，在增加有效接触面积上提高了自身金属导体与高分子绝缘膜的附着力，使两者粘合更稳固，改善了电芯的密封性能，另外，结合特异性的热压条件，从而将金属导体与高分子绝缘膜进行紧密的贴合，从而防止了锂离子电池的漏液，同时，通过上述金属导体表面的粗糙度变化，还能提升金属导体的焊接性能，使其更易于进行焊接处理，保证焊接的稳定性，从而提高锂离子电池的质量和安全性。其次，该生产工艺中先对金属导体进行超声波清洗，并使用酒精为超声波清洗的溶剂，再用去离子水对金属导体进行表面处理，从而对极耳完成了彻底的清理，并结合两次处理后分别进行的不同温度和时间的烘干，由此通过这些特异性表面处理的结合，从而降低了金属导体的表面活性，增强了其抗电解液侵蚀能力，从而进一步改善电芯的密封性能，防止锂离子电池漏液。再次，高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上后使用极为合理的温度、时间和压强进行压合，从而将高分子绝缘膜牢固地贴合在段状的金属导体上，该热压的条件可以极大地增强贴合效果而又不破坏本身的结构。最后，通过合理的步骤安排，调整加工顺序，同时结合各步骤最适宜的参数选择，如各步骤中的加热温度和保持时间，都是通过大量的实验和尝试才得出的最优加工步骤和参数，具有极高的实用性。总体而言，该工艺生产的锂离子电池极耳因金属导体表面粗糙度增加，提高了金属导体与高分子绝缘膜之间的有效接触面积，故能有效地提高附着力，使两者粘合更稳固，从而改善电芯的密封性能，并且提高金属导体的焊接性能，同时，降低了金属导体的表面活性，增强了其抗电解液侵蚀能力，从而进一步改善电芯的密封性能，防止锂离子电池漏液。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本专利技术，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，具体步骤为：A.将基体金属材料通过对辊轧制机进行光亮轧制成型，得到光亮的带状金属导体；B.对轧制机的轧辊进行喷砂处理，并将光亮的带状金属导体通过该轧辊的轧制机进行无光轧制定型，得到无光的带状金属导体，使其表面粗糙度达到30μm；C.再对无光的带状金属导体进行电化学抛光，使其表面粗糙度达到15μm，并对其进行清洗和烘干；D.对无光的带状金属导体进行钝化(其中，如果该金属导体材质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，其特征在于，具体步骤为：A.将基体金属材料通过轧制机进行光亮轧制成型，得到光亮的带状金属导体；B.对光亮的带状金属导体进行无光轧制定型，得到无光的带状金属导体，使其表面粗糙度达到30‑40μm；C.再对无光的带状金属导体进行电化学抛光，使其表面粗糙度达到15‑20μm，并对其进行清洗和烘干；D.对无光的带状金属导体进行钝化，再对其进行清洗和烘干；E.按需要的长度，将带状的金属导体切成段状；F.对段状的金属导体进行超声波清洗，超声波清洗的溶剂为酒精，其后再进行烘干，烘干温度为80‑90℃，烘干时间为2.5h；G.用去离子水对段状的金属导体进行表面处理，连续处理3次，每次75s其后再进行烘干，烘干温度为100‑110℃，烘干时间为3h；H.用双面胶将条状的高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上，并进行热压，热压温度为210‑220℃，热压时间为60‑90s，热压压强为38‑42MPa，后冷却至常温即可。

【技术特征摘要】
1.一种高密封防漏液的锂离子电池极耳的生产工艺，其特征在于，具体步骤为：A.将基体金属材料通过轧制机进行光亮轧制成型，得到光亮的带状金属导体；B.对光亮的带状金属导体进行无光轧制定型，得到无光的带状金属导体，使其表面粗糙度达到30-40μm；C.再对无光的带状金属导体进行电化学抛光，使其表面粗糙度达到15-20μm，并对其进行清洗和烘干；D.对无光的带状金属导体进行钝化，再对其进行清洗和烘干；E.按需要的长度，将带状的金属导体切成段状；F.对段状的金属导体进行超声波清洗，超声波清洗的溶剂为酒精，其后再进行烘干，烘干温度为80-90℃，烘干时间为2.5h；G.用去离子水对段状的金属导体进行表面处理，连续处理3次，每次75s其后再进行烘干，烘干温度为100-110℃，烘干时间为3h；H.用双面胶将条状的高分子绝缘膜贴于段状的金属导体上，并进行热压，热压温度为210-220℃，热压时间为60-90...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国梁，李宇明，胡昌军，周燕飞，南春雷，
申请(专利权)人：赣州市中金高能电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36