一种软包锂离子电池及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种软包锂离子电池，包括外壳和设于外壳内的裸电芯，所述外壳的顶封边或侧封边或底封边处设有至少一个通孔，所述通孔设在外壳的端部，所述通孔嵌设有注液管。本发明专利技术通过在外壳的顶封边或侧封边或底封边设置的通孔，并在通孔处嵌入注液管，在电池循环至一定次数后，可以用激光或切刀将注液管切开并进行二次注液，最后用密封胶将注液管密封，可有效延长电池的使用寿命，提高资源的利用率，还可以大大缓解电池行业的回收压力。本发明专利技术的制备方法简单，且能产生很大的经济效益，有利于推广应用。本发明专利技术应用于电池技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种软包锂离子电池及其制备方法、应用
本专利技术属于电池
，尤其涉及一种软包锂离子电池及其制备方法、应用。
技术介绍
近年来，在环境问题日益严峻、能源多样化战略渐成发展共识的背景下，新能源汽车行业发展迅速。动力电池作为电动汽车的心脏，是新能源汽车产业发展的关键。与钢壳、铝壳锂离子电池相比，软包锂离子电池因其重量轻、安全性能好、形状不受限、保护设计简单等优点快速增长。随着锂离子电池的广泛应用，消费者对锂离子电池的续航能力提出了越来越高的要求。而续航能力的提高，除了从材料体系方面进行改善外，提高电池的保液量也是非常重要的手段之一。但在实际生产中，因极片的孔隙率及包装袋内部空间有限，再加上电池硬度方面的考量，电池的保液量是有限的。电池循环至一定次数后，电解液会消耗至一定的低值，此时因缺少电解液，电池的循环性能会发生恶化甚至终止寿命。目前，在电池回收机制不健全的情况下，锂离子电池在容量衰减至一定条件后，一般都被进行破坏性处理并回收正极材料。这种做法，不仅降低了资源的利用率，而且回收过程会污染环境，不利于环保；特别是对于成本较高的软包动力锂离子电池而言，无疑在降低资源利用率的同时，还大大增加了行业的回收压力。如果在电池性能恶化前对电池进行再次注液，不仅可以对电池加以利用，提高资源的利用率，还可以大大缓解电池行业的回收压力。此外，在锂电行业，对锂离子电池进行二次注液是电池失效分析的一种常用手段。但由于缺乏行之有效的方法，实际分析过程中一般采用注液针将软包锂离子电池的某个角落刺穿并进行二次注液，最后用锡箔纸或密封胶封闭注液口。此种做法成功率很低，一方面，电池内部空间有限，操作不当，注液针会接触或刺穿极片引起短路，尤其是在电压较高的状态下，此种操作存在较大的安全隐患；另外一方面，注液针刺破电池一面的铝塑膜后，有可能进一步将电池另外一面的铝塑膜刺伤或刺破，前者会导致电池内部发生腐蚀，后者会导致注液失败或产生过多的刺破口影响电芯品质。此外，采用锡箔纸并不能将注液口进行有效封闭，采用密封胶密封可以改善密封效果，但是对密封速度及环境有比较苛刻的要求，否则二次注液后外界空气和水分易侵入电池内部，从而加速电池性能的恶化。专利号为CN201810305883.5的公开文件公开了铝壳锂离子电池二次注液的方法，其主要涉及对于二次注液时的方法的改进，具体涉及对于二次注液的配方的改进，其仍然存在上述的缺陷。鉴于此，有必要提供一种一种软包锂离子电池及其制备方法，提高软包锂离子电池的使用寿命和资源的利用率、减轻行业的回收压力，同时也为电池的失效分析提供一种有效的分析手段。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种软包锂离子电池及其制备方法、应用，能够提高软包锂离子电池的使用寿命和资源的利用率、减轻行业的回收压力，同时也为电池的失效分析提供一种有效的分析手段。为实现上述目的，本专利技术提出了一种软包锂离子电池，包括外壳和设于外壳内的裸电芯，所述外壳的顶封边或侧封边或底封边处设有至少一个通孔，所述通孔设在外壳的端部，所述通孔嵌设有注液管。进一步改进的，所述注液管包括至少两块密封胶带、导管和套设在导管上的金属套，所述导管的一端为开口端，所述开口端延伸至电池内部，所述导管的另一端为封闭端，所述封闭端延伸至电池的外部，所述金属套包设有密封胶带，所述密封胶带相互贴合并将金属套包覆于其中，所述密封胶带嵌设在通孔内。进一步改进的，所述导管和金属套之间为过盈配合。进一步改进的，所述导管中部设有单向阀。进一步改进的，所述封闭端的外露高度至少为5mm，所述导管由高分子材料制成。进一步改进的，所述开口端的管径大于封闭端的管径。进一步改进的，所述顶封边包括从外壳端部至外壳内部依次设置的顶封外未封区、顶封封印区、顶封内未封区；所述侧封边包括从外壳端部至外壳内部依次设置的侧封外未封区、侧封封印区、侧封内未封区；所述底封边包括从外壳端部至外壳内部依次设置的底封外未封区、底封封印区、底封内未封区；所述金属套的一端延伸至顶封外未封区或侧封外未封区或底封外未封区，所述金属套的另一端穿过顶封封印区或侧封封印区或底封封印区并延伸至顶封内未封区或侧封内未封区或底封内未封区。进一步改进的，所述密封胶带包含在顶封边或侧封边或底封边之内。本专利技术还公开了软包锂离子电池的制备方法，其采用的技术方案如下：一种上述的软包锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：S1：外壳的制作，将裁切好的铝塑膜的中部冲压出至少一个内坑和至少一个小坑，各内坑位于铝塑膜的同一侧，各小坑位于铝塑膜的另一侧，在与内坑相对应的铝塑膜的边缘冲压出至少一个凹槽，将铝塑膜对折后，所述凹槽能够形成通孔；S2：裸电芯的封装，将裸电芯放入步骤S1冲压出的内坑中，将注液管卡装在凹槽处，将铝塑膜对折后，所述凹槽形成通孔并将注液管包裹住，密封胶带嵌在通孔处，所述小坑一侧的铝塑膜对折后形成气袋；S3：将步骤S2封装后的裸电芯通过后续工序加工至成品电池。本专利技术还公开了软包锂离子电池的应用，其采用的技术方案如下：一种上述的软包锂离子电池的应用，包括以下步骤：A1：取上述软包锂离子电池，其循环至容量保持率的衰减呈现明显加速后，在干燥房中采用激光或切刀将封闭端切开；A2：用注液针吸取一定量的电解液，从封闭端插入并穿过单向阀，所述注液针的长度大于或等于单向阀至封闭端的长度且小于或等于导管的长度；A3：通过步骤A2注液完成后，采用密封胶将封闭端密封；A4：将A3步骤处理过的电池继续进行使用或循环测试。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果：1.本专利技术通过在外壳的顶封边或侧封边或底封边设置的通孔，并在通孔处嵌入注液管，在电池循环至一定次数后，可以用激光或切刀将注液管切开并进行二次注液，最后用密封胶将注液管密封，可有效延长电池的使用寿命，提高资源的利用率，还可以大大缓解电池行业的回收压力。2.本专利技术的注液管包括导管和金属套，导管的一端为封闭端，二次注液时，将封闭端切开后可以注液；导管的中部设有单向阀，外部空气和水分不能经过单向阀侵入电池内部；当电池内部压力过大时，单向阀可朝封闭端打开释放压力。当顶开单向阀的注液针移除后，单向阀可快速闭合，从而能阻止外部空气和水分在注液口侵入电池内部，有效保证电池品质。3.本专利技术的金属套可保护导管在封装时不受压变形甚至破裂；金属套通过密封胶带嵌入在通孔内，导管和金属套之间采用过盈配合，保证了电池的密封性，防止外部空气或水分入侵影响电池品质。4.本专利技术采用注液针插入封闭端进行二次注液，注液针的长度大于或等于单向阀至封闭端的长度且小于或等于导管的长度，可保证在可进行二次注液的前提下，防止在进行二次注液时，注液针太长，超出导管的部分与极片接触或刺破极片引起短路，从而能提供一种安全有效的二次注液的方法，同时为锂离子电池失效分析提供安全有效的分析手段。5.本专利技术开口端的管径大于封闭端的管径，可有效避免了电池内部反应产生的副产物将导管堵塞，无法进行二次注液的现象。6.本专利技术的制备方法简单，且能产生很大的经济效益，有利于推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包锂离子电池，其特征在于，包括外壳(1)和设于外壳(1)内的裸电芯(2)，所述外壳(1)的顶封边(3)或侧封边(4)或底封边(5)处设有至少一个通孔(6)，所述通孔(6)设在外壳(1)的端部，所述通孔(6)嵌设有注液管(7)。

【技术特征摘要】
1.一种软包锂离子电池，其特征在于，包括外壳(1)和设于外壳(1)内的裸电芯(2)，所述外壳(1)的顶封边(3)或侧封边(4)或底封边(5)处设有至少一个通孔(6)，所述通孔(6)设在外壳(1)的端部，所述通孔(6)嵌设有注液管(7)。2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述注液管(7)包括至少两块密封胶带(73)、导管(71)和套设在导管(71)上的金属套(72)，所述导管(71)的一端为开口端(711)，所述开口端(711)延伸至电池内部，所述导管(71)的另一端为封闭端(712)，所述封闭端(712)延伸至电池的外部，所述金属套(72)包设有密封胶带(73)，所述密封胶带(73)相互贴合并将金属套(72)包覆于其中，所述密封胶带(73)嵌设在通孔(6)内。3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述导管(71)和金属套(72)之间为过盈配合。4.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述导管(71)中部设有单向阀(74)。5.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述封闭端(712)的外露高度至少为5mm，所述导管(71)由高分子材料制成。6.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述开口端(711)的管径大于封闭端(712)的管径。7.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述顶封边(3)包括从外壳(1)端部至外壳(1)内部依次设置的顶封外未封区(31)、顶封封印区(32)、顶封内未封区(33)；所述侧封边(4)包括从外壳(1)端部至外壳(1)内部依次设置的侧封外未封区(41)、侧封封印区(42)、侧封内未封区(43)；所述底封边(5)包括从外壳(1)端部至外壳(1)内部依次设置的底封外未封区(51)、底封封印区(52)、底封内未封区(53)；所述金属套(72)的一端延伸至顶封外未封区(...

【专利技术属性】
技术研发人员：林珍艳，易四勇，李景夫，林洋，任超，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43