一种二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种二次电池。所述二次电池包括电芯、电解液、除酸基体和封装壳体，所述电芯、除酸基体和电解液设于封装壳体内；所述电芯包括正极极片、隔膜和负极极片；所述除酸基体至少部分浸没于电解液中；所述封装壳体包括盖板和外壳；所述除酸基体包括多孔保护套以及位于所述多孔保护套内的除酸试剂。本发明专利技术在二次电池中加入除酸基体，其在电池使用过程中，可持续有效地去除包括正负极、隔膜及电解液在内整个二次电池内部的酸，同时不影响电池性能的发挥，避免了电解液中锂盐的分解，提升了电池的长循环寿命，尤其是高温长循环寿命。尤其是高温长循环寿命。尤其是高温长循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，涉及一种二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池行业发展迅速，各应用领域对锂离子电池的电化学性能包括及安全性提出了更高的要求。
[0003]锂离子电池当中难以避免存在微量的酸。这些酸一部分可能来自于工艺过程中引入的溶剂，导致电解液锂盐的分解，产生酸，另一部分可能是电池循环或存储过程中，电解液中锂盐的分解，产生酸和水，水分在电池中能与锂盐反应，发生水解后又生成酸，形成恶性循环；而酸在电池长期循环使用过程中容易与氧化物正极材料反应生成水，造成金属离子溶解的同时还会破坏正极材料的结构。这种恶性循环长期发展，最终造成电池的循环寿命减少，长期性能衰退。
[0004]因酸对锂离子电池的电化学性能以及锂离子电池的安全性有很大的负面影响，因此开发一种锂离子电池除酸的方法具有一定的使用价值。现有技术通常控制锂离子电池中的正负极极片、隔膜、电解液的水分和游离酸碱含量，在注液前对其进行干燥处理，从而可以抑制电解液锂盐的分解，避免产生酸。但是通常会出现水分干燥不彻底的情况，且后续生产环境中的水分也会引入锂离子电池中，从而导致电解液锂盐的分解产生酸；已有技术对于锂离子电池中酸的去除可选择具有除酸功能的电解液添加剂，也可以在隔离膜或者极片中添加除酸试剂。但是这些做法都有可能使除酸试剂与电池极片直接接触。在电池充放电过程中，极片表面的电位会发生显著变化，除酸试剂在此过程中可能与正极或者负极发生氧化还原反应，进而影响电池的性能发挥，此外，将除酸试剂添加在电解液中，虽然可以降低电解液中的游离酸，但是很多除酸试剂在电解液中无法溶解，如果只是简单分散在电解液中，在长期的存储过程中容易产生沉淀，影响电解液的稳定性，而且容易引入杂质离子。
[0005]CN110970621A公开了一种锂离子电池。包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质和正极添加剂，所述正极添加剂选自磷酸锂盐类化合物，所述电解液包括电解质和溶剂，所述电解液还包括除酸剂和成膜添加剂，所述除酸剂选自环状酸酐类化合物，所述成膜添加剂选自环硼氧烷类化合物。
[0006]CN106848405A公开了一种含除酸剂的锂电池用电解液及锰酸锂/钛酸锂电池。锂电池用电解液的组分为1～1.5mol/L的电解质锂盐，质量百分含量为0.1～10％的除酸剂，质量百分含量为1～3％的成膜添加剂，质量百分含量为1～5％的阻燃剂，余量为溶剂。
[0007]上述专利文献中直接在电解液中加入了除酸试剂，且仅仅是简单分散在电解液中，在长期的存储过程中容易产生沉淀，影响电解液的稳定性，而且容易引入杂质离子。
[0008]因此，如何能够有效抑制电解液中锂盐的分解，避免酸的产生，从而提升电池的高温长循环寿命，是急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种二次电池。本专利技术在二次电池中加入除酸基体，其在电池使用过程中，可持续有效地去除包括正负极、隔膜及电解液在内整个二次电池内部的酸，同时不影响电池性能的发挥，避免了电解液中锂盐的分解，提升了电池的长循环寿命，尤其是高温长循环寿命。
[0010]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种二次电池，所述二次电池包括电芯、电解液、除酸基体和封装壳体，所述电芯、除酸基体和电解液设于封装壳体内；所述电芯包括正极极片、隔膜和负极极片；所述除酸基体至少部分浸没于电解液中；所述封装壳体包括盖板和外壳；
[0012]所述除酸基体包括多孔保护套以及位于所述多孔保护套内的除酸试剂。
[0013]本专利技术中，不对除酸基体的形状进行限定，即能将除酸试剂包裹得到除酸基体的形状，本专利技术均适用，如方形、球形，圆柱形，水滴形等。
[0014]本专利技术提供的二次电池，可以有效地持续去除包括正负极、隔膜及电解液在内整个二次电池内部的酸，且不会破坏二次电池的稳定性，除酸基体的加入还可以有效改善二次电池的电化学性能，二次电池的长期循环寿命尤其是高温长循环寿命会有大幅提升。
[0015]本专利技术提供的二次电池，在使用时活性物质的体积会随带电量的变化发生变化。伴随着这一过程，电解液会被从极片孔道中挤出并再度浸润。被挤出的电解液在极片以外进入多孔保护套中，与除酸试剂反应并除酸，除酸后的电解液随后可以重新浸润极片并作为锂离子的迁移介质，保证了电解液的正常使用。
[0016]本专利技术中，除酸基体至少部分浸没于电解液中，如果除酸基体不与电解液接触，则电解液中的酸完全无法被除酸试剂吸收，进而无法实现除酸效果。
[0017]本专利技术中，采用除酸基体的形式在二次电池中进行除酸，除酸基体中的多孔保护套有效地将除酸试剂与正负极片之间接触，如果不设置多孔保护套，则固体除酸试剂可能随电池在使用过程中的震动而发生位移。当固体颗粒移动至电芯附近时，存在损伤隔离膜造成热失控的风险。同时如果保护套不是多孔结构，则游离电解液无法与除酸试剂发生作用，进而无法实现除酸效果。
[0018]本专利技术中，多孔保护套的孔径小于除酸试剂的颗粒大小。
[0019]优选地，所述除酸基体完全浸没于电解液中。
[0020]本专利技术中，除酸基体完全浸没于电解液中，可保证除酸试剂与电解液的充分接触，从而更好地实现除酸效果，如果除酸基体仅部分与电解液接触，则电解液在除酸基体中的传质只能通过颗粒间以及颗粒与保护套之间空隙的毛细作用完成，进而显著影响了除酸基体的除酸效果。
[0021]优选地，所述除酸基体固定设置于封装壳体内。
[0022]本专利技术中，除酸基体固定放置，即除酸基体不会游离在电池中。如果不固定放置，则除酸基体可能随电池使用过程中的震动而发生位置甚至是形状上的变化。考虑到电池中电芯在充放电过程中体积会发生膨胀以及收缩，除酸基体位置或形状上的变化可能对电芯在该过程中的受力造成影响，进而导致电芯中不同部位的劣化速度不均，电池整体性能的衰减加速，故优选将除酸基体固定放置。
[0023]且本专利技术中，除酸基体的固定方式不固定，可实现固定的，且不影响电池正常性能
的方式，本申请均适用，如在保护套中加入粘结剂，直接贴合于电池的外壳内部或者电芯的外表面上。
[0024]优选地，所述二次电池包括至少两个电芯时，所述除酸基体位于电芯与电芯之间和/或位于所述电芯与外壳之间。
[0025]优选地，所述除酸基体位于所述外壳的底部。
[0026]本专利技术中的所指出的外壳底部即为封装壳体中与盖板相对的表面。
[0027]本专利技术中，除酸基体位于外壳底部时，不仅实现了除酸基体完全浸没于电解液中，同时，除酸基体在底部产生作用，能够避开电池中电芯在充放电过程中膨胀收缩的方向，避免因为自身存在对电芯的受力造成的影响，从而提升了电池的安全性能。
[0028]优选地，所述除酸试剂的质量为所述二次电池的质量的0.001～1％，例如0.001％、0.005％、0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括电芯、电解液、除酸基体和封装壳体，所述电芯、除酸基体和电解液设于封装壳体内；所述电芯包括正极极片、隔膜和负极极片；所述除酸基体至少部分浸没于电解液中；所述封装壳体包括盖板和外壳；所述除酸基体包括多孔保护套以及位于所述多孔保护套内的除酸试剂。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述除酸基体完全浸没于电解液中。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述除酸基体固定设置于封装壳体内。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括至少两个电芯时，所述除酸基体位于电芯与电芯之间和/或位于所述电芯与外壳之间。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的二次电池，其特征在于，所述除酸基体位于所述外壳的底部。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的二次电池，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雅晴，王曈，陈丹丹，姚毅，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：瑞浦兰钧能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：