一种软包装锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种电池软包装锂离子电池，其包括：裸电芯、绝缘包装膜和安全保险结构。裸电芯包含正极极耳、负极极耳和电芯主体，正极极耳和负极极耳为铝箔、铜箔冲切成型，该极耳与外界铝极耳、镍极耳（铜镀镍）焊接成型构成极耳引出边；绝缘包装膜包括一次绝缘包装膜和二次绝缘包装膜两部分，在一次绝缘包装膜与二次绝缘包装膜之间有被分开的铜导电箔材，铜导电箔材分别与电池极耳引出边相连构成安全保险结构。结构。结构。

【技术实现步骤摘要】
一种软包装锂离子电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池领域，更具体的说，本专利技术设计一种具有良好安全性能的软包锂离子电池。

技术介绍

[0002]近年来，软包装锂离子电池已应用广泛于智能手机、笔记本电脑和电动汽车中。随着低碳经济的兴起，软包装锂离子电池获得了很好的发展空间。但是，随着科技的发展和生活水平的提高，消费类电池及动力用电池对软包装锂离子电池的安全性能的要求也越来越高。
[0003]软包装锂离子电池通常包括正极极耳、负极极耳的电芯主体和包裹电芯主体的铝塑膜。
[0004]但是，现有软包装锂离子电池至少存在如下缺陷：首先，锂离子电池的包装膜强度较低，电芯在发生过充、针刺、过热时，软包装电池容易胀气变形，导致电芯内部的正负极极片错误、隔膜褶皱，严重时导致电芯短路，从而引发大幅度的局部产热导致剧烈胀气、冒烟、保证等安全问题。为了增加软包装锂离子电池的安全性能，目前业界普遍通过软包装锂离子铝塑膜改为钢塑膜、外设金属外壳或塑料外壳等；但是增加外壳对能量密度的牺牲较大，对安全的改善不显著。
[0005]其次，软包装锂离子电池的裸电芯到外包装之间没有短路保护机制，一旦软包装电芯因为各种使用不当导致电池外短路，电芯内部会发生胀气、起火等风险；业界强制测试通常通过电芯胀气后的极化大来解决该问题，但是该方案可靠性较低，在实际使用过程电芯均被固定使用，不能有效改善安全问题。
[0006]鉴于以上问题，确有必要提供一种具有良好安全性能的软包装锂离子电池。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于：提供一种具有良好安全性能的软包装锂离子电池。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种电池软包装锂离子电池，其包括：裸电芯、绝缘包装膜和安全保险结构。裸电芯包含正极极耳、负极极耳和电芯主体，正极极耳和负极极耳为铝箔、铜箔冲切成型，该极耳与外界铝极耳、镍极耳（铜镀镍）焊接成型构成极耳引出边；绝缘包装膜包括一次绝缘包装膜和二次绝缘包装膜两部分，在一次绝缘包装膜与二次绝缘包装膜之间有被分开的铜导电箔材，铜导电箔材分别与电池极耳引出边相连构成安全保险结构。
[0008]优选的，所述安全保险结构需在正极极耳侧。
[0009]优选的，所述正极极耳和负极极耳的规格尺寸根据电芯的过电流设计设定。
[0010]优选的，所述二次绝缘包装膜可以为铝塑膜、PP膜、PP
‑
石墨烯复合膜或PE
‑
石墨烯复合膜的一种或几种。
[0011]优选的，所述二次绝缘包装膜可以有效加强软包电池的结构强度及电芯外表面热传导性能。
[0012]相对于现有技术，本专利技术软包装锂离子电池具有以下有益技术效果：1）电芯在发生过充、内外部短路等失控时，保险结构部分发生熔断，杜绝电芯持续充电，保证安全；2）电芯发生形变（胀气）时，电芯外侧的延长导电箔材会发生外部短路，导致正极保险措施发生熔断，杜绝电芯过渡发生热失控，保证安全；3）电芯发生针刺时，电芯优先发生外部短路，降低电芯由于针刺带来的内部短路风险，保证安全。
附图说明
[0013]图1为本专利技术软包装锂离子电池结构示意图。
[0014]图2为本专利技术软包装锂离子电池极耳处安全保险结构的示意图。
[0015]图3为本专利技术软包装锂离子电池保险结构发挥作用示意图。
[0016]图中：1
‑
裸电芯；2
‑
一次绝缘包装膜；3
‑
保险；11
‑
正极极耳；12
‑
负极极耳；13
‑
电芯主体； 31
‑
二次绝缘包装膜；32
‑
Cu导电箔材；4
‑
短路行为。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术软包装锂离子电池及其有益技术效果进行详细说明，但实施方式不限。
[0018]实施例1
[0019]如图1所示，一种电池软包装锂离子电池，其由裸电芯1、绝缘包装膜及安全保险结构3构成。裸电芯1包含正极极耳11、负极极耳12、电芯电芯主体13，电芯主体正负极极耳为铝箔、铜箔冲切成型，该极耳与外界铝极耳、镍极耳（铜镀镍）焊接成型构成极耳引出边；如图2所示，绝缘包装膜包括一次绝缘包装膜2和二次绝缘包装膜31两部分，在一次绝缘包装膜2与二次绝缘包装膜31之间有被分开的铜导电箔材32，的铜导电箔材32与构成极耳引出边相连。如图3所示，在电池发生热失控时（过充电、针刺、短路等），电池将会产气变形，当形变达到一定程度触发锂离子电池外部短路行为4，当外部短路电流达到一定程度，如图1中正极极耳侧保险结构3将会熔断，避免进一步热失控，可以起到显著的安全改善效果。
[0020]测试部分：对上述锂离子电池按照GB
‑
T31485
‑
2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及实验方法进行过充测试、针刺、短路测试，每组重复测试5个电池。
[0021]过充测试：恒流充电至充电至终止电压的1.5倍或充电时间达1h。随着过充测试进行，锂离子电池逐渐产气，电芯逐渐发生变形，电芯外侧的延长导电箔材会发生外部短路，导致正极保险措施发生熔断，杜绝电芯过度发生热失控，保证安全。
[0022]短路测试：对采用本专利技术软包装锂离子电池进行短路测试，将正负极经外部短路，外部线路电阻小于5mΩ。而当发生外部短路时，极耳保险会迅速熔断，从而使短路变为断路，确保锂离子电池安全。
[0023]针刺测试：对采用本专利技术软包装锂离子电池进行针刺测试，φ5mm钢针以25mm/s速度从垂直锂离子电池极板方向贯穿，钢针停留在锂离子电池中。在钢针穿透锂离子电池时，电芯优先发生外部短路，降低电芯由于针刺带来的内部短路风险，保证安全。
[0024]对比例1
[0025]常规三元锂离子软包装电池，进行上述过充、短路、穿刺测试，采用相同GB
‑
T31485
‑
2015的测试。
[0026]实施例1、对比例1安全测试结果如表1所示
[0027][0028]由以上结果可得，在本专利技术软包锂离子电池中，当电池面临热失控时（过充电、外部短路、针刺等），保险部分发生熔断，起到显著的安全改善效果。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包装锂离子电池，其特征在于，包括：裸电芯（1）、绝缘包装膜和安全保险结构（3），所述裸电芯（1）包含正极极耳（11）、负极极耳（12）和电芯主体（13），所述正极极耳（11）和负极极耳（12）为铝箔或铜箔冲切成型，并与外界铝极耳或镍极耳焊接成型构成极耳引出边，所述绝缘包装膜包括一次绝缘包装膜（2）和二次绝缘包装膜（31）两部分，在一次绝缘包装膜（2）与二次绝缘包装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫涛，曾辉，周小平，
申请(专利权)人：浙江伏打科技有限公司，
类型：新型
国别省市：