一种软包锂电池及其形成方法技术

本申请提供一种软包锂电池及其形成方法，所述软包锂电池包括：铝塑膜，用于包裹电芯；电芯，被所述铝塑膜包裹，所述电芯包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的隔膜；有机胶，包覆所述铝塑膜设置极耳的一边以及与采用高温封装的所有铝塑膜侧边。本申请提供一种软包锂电池及其形成方法，通过耐高温有机胶对电池铝塑膜边进行额外封闭，使软包锂电池可以在高温下稳定工作，不开胶、不变形，电解液不泄露。液不泄露。液不泄露。

【技术实现步骤摘要】
一种软包锂电池及其形成方法


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种软包锂电池及其形成方法。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池在航空航天领域、储能领域、汽车领域以及电子领域都有广泛的应用。随着应用范围不断扩大以及场景的深入，人们对锂离子电池的需求也正朝着高容量、快充放、长续航和宽温域等方向发展。
[0003]然而高强度连续工作可能使电池长期处于较高的温度状态，或者在一些特殊场景下，需要锂离子电池在高温工况下工作，因此对锂离子电池耐高温性能提出了更高的要求，有必要提供能够在高温下稳定工作的锂离子电池。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种软包锂电池及其形成方法，可以在高温下稳定工作，不开胶、不变形，电解液不泄露。
[0005]本申请的一个方面提供一种软包锂电池，包括：铝塑膜，用于包裹电芯；电芯，被所述铝塑膜包裹，所述电芯包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的隔膜；耐高温有机胶，包覆所述铝塑膜设置极耳的一边以及使用高温封装的所有铝塑膜侧边。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶的耐温条件为
‑
60℃至300℃。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂和聚氨酯中的一种或几种。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶固化后的硬度为40至65HD。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述软包锂电池还包括：电解液，设置于所述铝塑膜中，浸润所述电芯，所述电解液包括锂盐、溶剂和添加剂，所述锂盐的浓度为3摩尔/升至7摩尔/升，所述锂盐、溶剂、添加剂的质量比为(3.5
‑
7)：(3
‑
6)：(0.1
‑
0.5)。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶固化后在高于150℃的温度下耐所述电解液腐蚀500小时以上。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶延伸出所述铝塑膜的边1毫米至5毫米。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述隔膜包括聚酰亚胺隔膜、玻璃纤维隔膜或基于氟化物改性的聚烯烃隔膜。
[0013]本申请的另一个方面还提供一种如上述所述的软包锂电池的形成方法，包括：将正极片、负极片以及隔膜制作成电芯；使用铝塑膜包裹所述电芯；使用耐高温有机胶包覆所述铝塑膜设置极耳的一边以及使用高温封装的所有铝塑膜侧边。
[0014]在本申请的一些实施例中，使用有机胶包覆所述铝塑膜设置极耳的一边以及与采用高温封装的所有铝塑膜侧边方法包括：将有机胶涂敷在所述铝塑膜设置极耳的一边以及使用高温封装的所有铝塑膜侧边并使用PTEF模具固定；将所述软包锂电池进行高温固化。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶的固化温度为40
‑
80℃。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述耐高温有机胶的固化时间为1
‑
3小时。
[0017]本申请提供一种软包锂电池及其形成方法，对电解液的组分进行优化，提供了更耐高温的电解液，还提供了更耐高温的隔膜，并且额外使用与电解液适配的耐高温有机胶对铝塑膜开口进行封闭，使软包锂电池可以在高温下稳定工作，不开胶、不变形，电解液不泄露。
附图说明
[0018]以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的专利技术意图。应当理解，附图未按比例绘制。
[0019]其中：
[0020]图1至图6为本申请一些实施例所述的软包锂电池的结构示意图；
[0021]图7为本申请一些实施例所述的软包锂电池的形成方法的流程图；
[0022]图8为根据一些实施例得到的锂一次软包电池放电的工作曲线；
[0023]图9为根据一些实施例得到的锂二次电池的工作曲线。
具体实施方式
[0024]以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
[0025]下面结合实施例和附图对本专利技术技术方案进行详细说明。
[0026]目前制约开发高温电池主要因素是：
①
锂电池在高温下(≥55℃)电极材料表面膜失效、电极与电解液界面副反应加速，同时电解液快速分解等，引发电池容量快速衰减，因此高温下锂电池稳定性和可靠性较差，甚至引起电池热失控的安全问题。
②
目前，工业应用的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃类。由于耐热性一般，聚烯烃微孔隔膜在100℃附近会产生收缩，降低电池性能；当升温至130～150℃时，达到聚烯烃材料的软化点，使得聚烯烃膜闭孔，阻断了锂离子的传输路径，从而导致充放电反应停止，电池失效。
③
由于目前软包锂电池所使用极耳胶熔点普遍在130
‑
140℃之间，当电池在超过140℃工况下工作时，软包电池极耳部分会因高温而出现开胶现象，加速电解液的挥发，导致电池失效。
[0027]因此，针对以上问题，本申请提出了一种可在高温(＞140℃)下正常工作的软包锂电池及其制备方法。通过使用耐高温电解液。通过将隔膜材料与无机固态电解质(氧化铝、氟化物、无机陶瓷、芳纶)复合，获得高温稳定的隔膜材料。最后通过软包电池制作工艺优化，使电池在高温下不开胶，不变形，电解液不泄露。由此制作的高温一次软包锂电池可在高温150℃下以0.2C放电连续工作4
‑
6h，并具有大倍率脉冲放电能力。在高温二次电池方面，可使其工作温度提高至80
‑
100℃，1C循环60次，容量保持率可达92％。采用此高温电解
液及高温软包电池制作方法的电池不变形，不开胶，不失效，无电解液泄露风险，可满足高温及高功率放电工况需求。
[0028]图1和图6为本申请一些实施例所述的软包锂电池的结构示意图。
[0029]下面结合实施例以及附图对本申请所述的软包锂电池及其形成方法进行详细说明。
[0030]本申请提供一种软包锂电池，参考图1和图6所示，包括：铝塑膜1，用于包裹电芯2；电芯2，被所述铝塑膜1包裹，所述电芯2包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的隔膜；有机胶3，包覆所述铝塑膜1设置极耳4的一边以及使用高温封装的所有铝塑膜1侧边。其中，电芯2表面被铝塑膜1包裹。电芯2的一端包括极耳4。使用铝塑膜包裹电芯的方法一般是使用一张铝塑膜对折裹住电芯，对折后的铝塑膜的三个开口通过高温热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包锂电池，其特征在于，包括：铝塑膜，用于包裹电芯；电芯，被所述铝塑膜包裹，所述电芯包括正极片、负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的隔膜；耐高温有机胶，包覆所述铝塑膜设置极耳的一边以及使用高温封装的所有铝塑膜侧边。2.如权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于，所述耐高温有机胶的耐温条件为
‑
60℃至300℃。3.如权利要求2所述的软包锂电池，其特征在于，所述耐高温有机胶的材料包括环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂和聚氨酯中的一种或几种。4.如权利要求3所述的软包锂电池，其特征在于，所述耐高温有机胶固化后的硬度为40至65HD。5.如权利要求1所示的软包锂电池，其特征在于，还包括：电解液，设置于所述铝塑膜中，浸润所述电芯，所述电解液包括锂盐、溶剂和添加剂，所述锂盐的浓度为3摩尔/升至7摩尔/升，所述锂盐、溶剂、添加剂的质量比为(3.5
‑
7)：(3
‑
6)：(0.1
‑
0.5)。6.如权利要求5所述的软包锂电池，其特征在于，所述耐高温有机胶固化后在高于150℃的温度下耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁飞，王新改，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：