一种软包锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种软包锂离子电池，包括外壳，所述外壳内设有裸电芯和至少一个中空结构的内置管，所述内置管的顶面与外壳内壁相连，所述内置管侧面设有至少一个通孔。本发明专利技术通过在外壳内设置内置管，内置管上设置有通孔，在二次注液时，可以采用注液针刺破外壳和内置管的顶面进入内置管，通过内置管往电池内部注入电解液，再用密封胶将外壳的刺破口密封，安全性高，同时也可保证电池品质，提高电池的使用寿命和资源的利用率、减轻行业的回收压力。相比现有的转接极耳、重新封装二次注液的方法，本发明专利技术二次注液时的操作方法及设备要求简单，便于广泛应用。本发明专利技术应用于电池技术领域。

A soft-packed lithium-ion battery and its preparation method

The invention discloses a soft-packed lithium ion battery, which comprises a shell, in which a bare core and at least one inner tube with a hollow structure are arranged. The top surface of the inner tube is connected with the inner wall of the shell, and at least one through hole is arranged on the side of the inner tube. The invention has a built-in tube in the shell, and a through hole is arranged on the built-in tube. In the second injection, the top surface of the shell and the built-in tube can be punctured by injection needle into the built-in tube, electrolyte is injected into the battery through the built-in tube, and the puncture of the shell can be sealed by sealant. The safety is high, and the battery quality can be guaranteed, and the service life and resources of the battery can be improved. Utilization rate, reduce the pressure of recycling industry. Compared with the existing method of switching the pole ear and re-encapsulating the secondary injection, the operation method and equipment requirements of the second injection of the invention are simple and convenient for wide application. The invention is applied to the technical field of batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种软包锂离子电池及其制备方法
本专利技术属于电池
，尤其涉及一种软包锂离子电池及制备方法。
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。在设计过程中，需要平衡电池的厚度、容量以及重量，尽可能提升重量能量密度。因此，在保证电池性能的前提下，电池极片的压密需尽可能往上限设计，导致极片间孔隙率较小，所能储存电解液的空间也变小。此外，电池外壳与裸电芯间的间隙以及极片与极片间的间隙、隔膜的孔隙都是有限的，再加上保液量过大影响电池外观和硬度，因此，电池的保液量是有限的。电池在循环过程中，电解液会参与SEI膜的修复而发生损耗。特别是在高温条件下，要求达到与常温条件下相同的循环寿命，需要更多的电解液。当电解液不够时，电池的循环寿命会加速衰减甚至终止。对于稳定性不错的材料体系来说，因为缺乏电解液导致寿命终止而报废，不仅会大大降低产品的耐用性，而且也会大大降低资源利用率，特别对现如今回收制度不够完善的动力电池行业来说，会极大的增加行业回收压力。同时回收过程会污染环境，不利于环保。如果能在电池循环寿命加速衰减的初期，对电池进行二次注液，不仅可以延长电池的使用寿命，还可极大的提高资源利用率，减小行业的回收压力，同时也有利于环保事业。此外，二次注液是锂离子电池失效分析常用的手段。现行二次注液的方法通常是将极耳转接焊后，再将铝塑膜剪开，并重新进行注液和封装。由于电池处于带电状态，以上操作存在安全隐患，对操作环境的湿度控制要求很高，且效率低下。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，有必要提供一种可二次注液的软包锂离子电池及制备方法，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，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，本专利技术提出一种软包锂离子电池，包括外壳，所述外壳内设有裸电芯和至少一个中空结构的内置管，所述内置管的顶面与外壳内壁相连，所述内置管侧面设有至少一个通孔。进一步改进的，所述内置管的顶面由塑性材料制成，所述内置管的底面由硬质材料制成。进一步改进的，所述内置管的顶面通过热熔胶与外壳内壁相连，所述内置管的底面通过双面胶与外壳内壁相连。进一步改进的，所述通孔为圆形或三角形或方形。进一步改进的，所述裸电芯的边缘处或/和角部对应设有与内置管相对应的缺口，每根内置管对应一个缺口，各内置管和对应的缺口契合。进一步改进的，所述内置管为三角形或半圆形或扇形的柱状中空结构，所述缺口的形状与内置管的形状相对应。进一步改进的，所述裸电芯采用叠片工艺制成，所述内置管为扇形的柱状中空结构，所述缺口设于裸电芯的角部。进一步改进的，所述裸电芯采用叠片工艺或卷绕工艺制成，所述内置管为半圆形的柱状中空结构，所述缺口设于裸电芯的边缘处。进一步改进的，所述内置管的高度大于等于裸电芯厚度，且小于等于电池满充膨胀后的厚度。本专利技术还提出了一种上述的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：对于采用叠片工艺制成的电池，在正极极片的边缘处和/或角部、负极极片的边缘处和/或角部分别对应冲切出至少一个缺口,且负极极片的缺口小于正极极片的缺口；对于单极耳极片或多极耳极片采用卷绕工艺制成的电池，则需要在正极极片的边缘处、负极极片的边缘处分别冲切出至少一个缺口,且负极极片的缺口小于正极极片的缺口；将缺口倒圆角；S2：按照各负极极片对应的缺口重叠、各正极极片对应的缺口重叠的方式，将步骤S1加工后的正极极片和对应的负极极片组装成裸电芯；S3：将步骤S2加工后的裸电芯焊接转接极耳后放入冲有内坑的外壳中，将底面贴上双面胶层、顶面贴热熔胶后的内置管放入内坑中，使底面与外壳内壁相连；对于单极耳卷绕工艺的电池，应在组装成裸电芯前进行极耳焊接；S4：将步骤S3中的外壳包裹着裸电芯和内置管进行封装，并通过后续的工序加工成成品电池，所述顶面在后续的工序中高温化成时通过热熔胶与外壳内壁相连。本专利技术的二次注液的方法为：用注液针刺破内置管的顶面以及顶面上的外壳，通过内置管将电解液注入到电池中，注液完成后，将注液针抽出，并迅速用密封胶将外壳刺破口用密封胶封住。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内设置内置管，内置管上设置有通孔，在二次注液时，可以采用注液针刺破外壳和内置管的顶面进入内置管，可通过内置管往电池内部注入电解液，再用密封胶将外壳的刺破口密封，安全性高，同时也可保证电池品质，提高电池的使用寿命和资源的利用率、减轻行业的回收压力。2.本专利技术的内置管的顶面为塑性材料制成，底面为硬质材料制成，注液针刺破外壳后从内置管顶面插入后，高硬度的底面可防止注液针刺破底面下的外壳导致二次注液失败，同时在注液针移除后，顶面上的刺破口能在自身弹力作用下快速闭合，防止电池外部的水分和空气在外壳的刺破口密封前侵入电池内部，从而可保证电池的品质，延长软包锂离子电池的使用寿命。3.本专利技术的内置管的底面通过双面胶初步固定在内坑中，高温夹具化成时再通过顶面的热熔胶进一步固定在内坑中，可有效防止二次注液时内置管发生偏移,影响二次注液效果。4.本专利技术的裸电芯上设有缺口，缺口和内置管相互契合，对于内置管具有一定的固定作用。同时，不影响电池整体的形状结构，提高了电池内部空间的利用率，不影响电池的串并联组装，且不会对电池性能产生不利影响。5.本专利技术的电池可进行二次注液，通过往循环容量衰减加速初期的电池中再次注液电解液然后再进行循环测试，如果循环容量衰减趋势没有改善，说明电池的材料体系发生了不可逆转的变化，如果循环寿命得到延长，说明循环容量的衰减只是由于缺乏电解液造成的，由此为电池失效分析提供一种有效的分析手段。6.相比现有的转接极耳、重新封装二次注液的方法，本专利技术二次注液时的操作方法及设备要求简单，便于广泛应用。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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。附图1为实施例1转接极耳后的裸电芯示意图；附图2为实施例1正极极片或负极极片的示意图(正极极片和负极极片的形状一致，仅大小、极耳位置有差别)；附图3为实施例1内置管示意图；附图4为实施例1裸电芯和内置管放入外壳的内坑中的示意图；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(7)，所述外壳(7)内设有裸电芯(5)和至少一个中空结构的内置管(4)，所述内置管(4)的顶面(8)与外壳(7)内壁相连，所述内置管(4)侧面设有至少一个通孔(11)。

【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(7)，所述外壳(7)内设有裸电芯(5)和至少一个中空结构的内置管(4)，所述内置管(4)的顶面(8)与外壳(7)内壁相连，所述内置管(4)侧面设有至少一个通孔(11)。2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述内置管(4)的顶面(8)由塑性材料制成，所述内置管(4)的底面(9)由硬质材料制成。3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述内置管(4)的顶面(8)通过热熔胶与外壳(7)内壁相连，所述内置管(4)的底面(9)通过双面胶与外壳(7)内壁相连。4.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述通孔(11)为圆形或三角形或方形。5.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述裸电芯(5)的边缘处或/和角部对应设有与内置管(4)相对应的缺口(3)，每根内置管(4)对应一个缺口(3)，各内置管(4)和对应的缺口(3)契合。6.根据权利要求5所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述内置管(4)为三角形或半圆形或扇形的柱状中空结构，所述缺口(3)的形状与内置管(4)的形状相对应。7.根据权利要求6所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述裸电芯(5)采用叠片工艺制成，所述内置管(4)为扇形的柱状中空结构，所述缺口(3)设于裸电芯(5)的角部。8.根据权利要求6所述的软包锂离子电池，其特征在于，所述裸电芯(5)采用叠片工艺或卷绕工艺制成，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林珍艳，易四勇，林洋，任超，李景夫，
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