CN109285987A - 一种软包装锂离子电池极耳及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包装锂离子电池极耳及其制作方法，包括导电体和绝缘层，两绝缘层的中间设有导电体；所述导电体为铝带、铜带或镀镍铜带中的一种，导电体呈长方体状，导电体的宽度为D，D≥100mm，导电体宽度方向的边沿均设有倒角；导电体两端倒斜角目的是降低断面的台阶落差，这样导电体280毫米宽度的两端与PP胶热复合时确保PP与端面熔合的更好，确保了电池的密封性能；导电体表面钝化处理后，能确保PP胶与导电体熔合后的结合力更大，耐HF酸电解液腐蚀比一般的小极耳相比，可提高2～3倍；本发明很好的解决了大容量电池的极耳腐蚀所导致的鼓气漏液等密封性问题，和无法批量化生产的问题。
Description
技术领域
本发明涉及软包装锂离子电池技术领域，具体为一种软包装锂离子电池极耳及其制作方法。
背景技术
软包装锂离子电池由正负极材料、正负极集流体、正负极极耳、电解液、隔膜、铝塑包装膜组成。其中极耳是电池进行充放电时将正负极电流引出来的金属导体，需要与外接电路连接。现有的3C类产品软包装锂离子电池，所用的极耳导电体宽度一般都在1.5～10毫米宽度，包括现在应用在新能源汽车的动力软包装锂离子电池，其所用的极耳导电体宽度一般都在20～80毫米，其目前极耳制作技术相对成熟，因为导电体宽度在1.5～80毫米的极耳制作时，导电体在受热状态温度相对均匀，改性的PP材料容易热熔到导电体上时，熔合的结合力好并且不容易产生气泡褶皱等不良。应用在单体100AH～1000AH大容量的软包装锂离子电池上的宽度在100毫米以上的导电体的极耳，如果采用上述宽度小的极耳制作方法，存在熔合不均匀结合力差、产生气泡褶皱等不良现象，无法批量化生产的问题；一旦极耳的导电体和改性PP材料熔合的结合力差甚至产生气泡褶皱等不良缺陷，就影响了软包装锂离子电池的封口密封性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软包装锂离子电池极耳及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术在生产宽度100毫米以上的导电体的极耳，存在熔合不均匀结合力差、产生气泡褶皱等不良现象，无法批量化生产的问题问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种软包装锂离子电池极耳，包括导电体和绝缘层，两绝缘层的中间设有导电体；所述导电体为铝带、铜带或镀镍铜带中的一种，导电体呈长方体状，导电体的宽度为D，D≥100mm，导电体宽度方向的边沿均设有倒角。
进一步的，所述导电体的宽度为280mm。
进一步的，所述绝缘层为PP胶层。
进一步的，所述倒角为倒斜角。
一种软包装锂离子电池极耳的制作方法，包括如下步骤：
S1、导电体备料；选取厚度为0.2mm～0.5mm，宽度为280mm的铝带、铜带或镀镍铜带中的一种；将选取的导电体卷料放入裁切机内，裁切所需的长度；裁切后的导电体卷料沿着宽度方向的边沿均进行15°～60°倒角处理；用压平机对倒角处理后的导电体进行压平处理；
S2、PP胶备料；按照需要的宽度选取PP胶；
S3、PET膜备料；按照工装治具的尺寸，裁切PET膜；裁切后的PET膜进行打孔处理；用于覆盖PP胶区域不打孔，其余区域均进行打孔；
S4、对S1选取的材料进行表面钝化过程：
a) 除油:用氢氧化钠按照质量配比10%～20%配制水溶液，在40℃～60℃条件下清洗1～5分钟，去除表面油污和氧化物；
b) 润洗：除油后的导电体，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗2～3遍；
c) 钝化：将润洗后的导电体放入高猛酸钾10～30g/L、磷酸二氢氨20～50 g/L、氟化氢氨10～30 g/L的水溶液中，溶液温度60℃～80℃处理1～3分钟后取出，用自来水冲洗干净；
d) 再次润洗：将钝化后的导电体用去离子水冲洗2～3遍；
e) 二次钝化：将导电体放入氟化物1.5～3 g/L、三氧化铬5～10 g/L、重铬酸盐5～10g/L的水溶液中，溶液温度60℃～80℃处理3～5分钟后取出，用自来水冲洗干净；
f) 三次润洗：将二次钝化后的导电体用去离子水冲洗2～3遍；
g) 烘干：将三次润洗后的导电体放入80℃～120℃的烤箱中烘烤1～2小时后取出，即完成导电体的表面钝化处理；
S5、导电体贴PP胶过程；
a) 将S3制备的PET膜平铺固定在带有尺寸规格的工装治具上；
b) 将S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内；
c) 将S1制备的导电体用双面胶固定在PET膜上，且导电体位于PP胶的上方；
d) 再取S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内，且该PP胶位于c）步骤固定的导电体的上方；
e) 再取S3制备的PET膜覆盖在工装治具上，并用双面胶固定；；
S6、对S5贴好PP胶的导电体进行热压处理：
将大型热复合热平压机的上铜模加热板的温度设为150℃～200℃，下铜模加热板的温度设为150℃～200℃，热压气缸压力设定3 Kgf ～5Kgf,热压时间设定60秒～90秒，将S5贴好PP胶的导电体放入热复合热平压机进行平压热复合；
S7、将S6平压热复合后的导电体取出，用风扇吹风冷却；
S8、冷却后的导电体用裁切机按照规定尺寸裁去边料，至此成品极耳制作完成。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：导电体两端倒斜角目的是降低断面的台阶落差，这样导电体280毫米宽度的两端与PP胶热复合时确保PP与端面熔合的更好，确保了电池的密封性能；导电体表面钝化处理后，能确保PP胶与导电体熔合后的结合力更大，耐HF酸电解液腐蚀比一般的小极耳相比，可提高2～3倍；本发明很好的解决了大容量电池的极耳腐蚀所导致的鼓气漏液等密封性问题，和无法批量化生产的问题。
附图说明
图1为导电体倒角示意图。
图2为PET膜结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1和附图2所示：一种软包装锂离子电池极耳，包括导电体1和绝缘层，两绝缘层的中间设有导电体；所述导电体为铝带、铜带或镀镍铜带中的一种，导电体呈长方体状，导电体的宽度为D，D≥100mm，导电体宽度方向的边沿均设有倒角；所述导电体的宽度为280mm；所述绝缘层为PP胶层；所述倒角为倒斜角11。
实施例一：一种软包装锂离子电池极耳的制作方法，包括如下步骤：
S1、导电体备料；选取厚度为0.3mm，宽度为280mm的铝带、铜带或镀镍铜带中的一种；将选取的导电体卷料放入裁切机内，裁切所需的长度；裁切后的导电体卷料沿着宽度方向的边沿均进行30°倒角处理；用压平机对倒角处理后的导电体进行压平处理；
S2、PP胶备料；按照需要的宽度选取PP胶；
S3、PET膜备料；按照工装治具的尺寸，裁切PET膜2；裁切后的PET膜2进行打孔处理；用于覆盖PP胶区域不打孔，其余区域均进行打孔；
S4、对S1选取的材料进行表面钝化过程：
a) 除油:用氢氧化钠按照质量配比13%配制水溶液，在44℃条件下清洗3分钟，去除表面油污和氧化物；
b) 润洗：除油后的导电体，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗2遍；
c) 钝化：将润洗后的导电体放入高猛酸钾14g/L、磷酸二氢氨26g/L、氟化氢氨17g/L的水溶液中，溶液温度68℃处理1～3分钟后取出，用自来水冲洗干净；
d) 再次润洗：将钝化后的导电体用去离子水冲洗2遍；
e) 二次钝化：将导电体放入氟化物1.8 g/L、三氧化铬5 g/L、重铬酸盐5.9g/L的水溶液中，溶液温度66℃处理3～5分钟后取出，用自来水冲洗干净；
f) 三次润洗：将二次钝化后的导电体用去离子水冲洗2遍；
g) 烘干：将三次润洗后的导电体放入85℃的烤箱中烘烤1小时后取出，即完成导电体的表面钝化处理；
S5、导电体贴PP胶过程：
a) 将S3制备的PET膜平铺固定在带有尺寸规格的工装治具上；
b) 将S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内；
c) 将S1制备的导电体用双面胶固定在PET膜上，且导电体位于PP胶的上方；
d) 再取S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内，且该PP胶位于c）步骤固定的导电体的上方；
e) 再取S3制备的PET膜覆盖在工装治具上，并用双面胶固定；
S6、对S5贴好PP胶的导电体进行热压处理：
将大型热复合热平压机的上铜模加热板的温度设为156℃，下铜模加热板的温度设为156℃，热压气缸压力设定3 .75Kgf,热压时间设定64秒，将S5贴好PP胶的导电体放入热复合热平压机进行平压热复合；
S7、将S6平压热复合后的导电体取出，用风扇吹风冷却；
S8、冷却后的导电体用裁切机按照规定尺寸裁去边料，至此成品极耳制作完成。
实施例二：一种软包装锂离子电池极耳的制作方法，包括如下步骤：
S1、导电体备料；选取厚度为0.4mm，宽度为280mm的铝带、铜带或镀镍铜带中的一种；将选取的导电体卷料放入裁切机内，裁切所需的长度；裁切后的导电体卷料沿着宽度方向的边沿均进行35℃倒角处理；用压平机对倒角处理后的导电体进行压平处理；
S2、PP胶备料；按照需要的宽度选取PP胶；
S3、PET膜备料；按照工装治具的尺寸，裁切PET膜2；裁切后的PET膜2进行打孔处理；用于覆盖PP胶区域不打孔，其余区域均进行打孔；
S4、对S1选取的材料进行表面钝化过程：
a) 除油:用氢氧化钠按照质量配比19%配制水溶液，在56℃条件下清洗4分钟，去除表面油污和氧化物；
b) 润洗：除油后的导电体，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗3遍；
c) 钝化：将润洗后的导电体放入高猛酸钾28g/L、磷酸二氢氨43g/L、氟化氢氨24 g/L的水溶液中，溶液温度72℃处理2分钟后取出，用自来水冲洗干净；
d) 再次润洗：将钝化后的导电体用去离子水冲洗3遍；
e) 二次钝化：将导电体放入氟化物2.4 g/L、三氧化铬8.8g/L、重铬酸盐7 g/L的水溶液中，溶液温度77℃处理5分钟后取出，用自来水冲洗干净；
f) 三次润洗：将二次钝化后的导电体用去离子水冲洗3遍；
g) 烘干：将三次润洗后的导电体放入98℃的烤箱中烘烤2小时后取出，即完成导电体的表面钝化处理；
S5、导电体贴PP胶过程：
a) 将S3制备的PET膜平铺固定在带有尺寸规格的工装治具上；
b) 将S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内；
c) 将S1制备的导电体用双面胶固定在PET膜上，且导电体位于PP胶的上方；
d) 再取S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内，且该PP胶位于c）步骤固定的导电体的上方；
e) 再取S3制备的PET膜覆盖在工装治具上，并用双面胶固定；
S6、对S5贴好PP胶的导电体进行热压处理：
将大型热复合热平压机的上铜模加热板的温度设为190℃，下铜模加热板的温度设为190℃，热压气缸压力设定4.6Kgf,热压时间设定80秒，将S5贴好PP胶的导电体放入热复合热平压机进行平压热复合；
S7、将S6平压热复合后的导电体取出，用风扇吹风冷却；
S8、冷却后的导电体用裁切机按照规定尺寸裁去边料，至此成品极耳制作完成。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种软包装锂离子电池极耳，其特征在于：包括导电体和绝缘层，两绝缘层的中间设有导电体；所述导电体为铝带、铜带或镀镍铜带中的一种，导电体呈长方体状，导电体的宽度为D，D≥100mm，导电体宽度方向的边沿均设有倒角。
2.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池极耳，其特征在于，所述导电体的宽度为280mm。
3.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池极耳，其特征在于，所述绝缘层为PP胶层。
4.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池极耳，其特征在于，所述倒角为倒斜角。
5.一种软包装锂离子电池极耳的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、导电体备料；选取厚度为0.2mm～0.5mm，宽度为280mm的铝带、铜带或镀镍铜带中的一种；将选取的导电体卷料放入裁切机内，裁切所需的长度；裁切后的导电体卷料沿着宽度方向的边沿均进行15°～60°倒角处理；用压平机对倒角处理后的导电体进行压平处理；
S2、PP胶备料；按照需要的宽度选取PP胶；
S3、PET膜备料；按照工装治具的尺寸，裁切PET膜；裁切后的PET膜进行打孔处理；用于覆盖PP胶区域不打孔，其余区域均进行打孔；
S4、对S1选取的材料进行表面钝化过程：
a)除油:用氢氧化钠按照质量配比10%～20%配制水溶液，在40℃～60℃条件下清洗1～5分钟，去除表面油污和氧化物；
b)润洗：除油后的导电体，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗2～3遍；
c)钝化：将润洗后的导电体放入高猛酸钾10～30g/L、磷酸二氢氨20～50 g/L、氟化氢氨10～30 g/L的水溶液中，溶液温度60℃～80℃处理1～3分钟后取出，用自来水冲洗干净；
d)再次润洗：将钝化后的导电体用去离子水冲洗2～3遍；
e)二次钝化：将导电体放入氟化物1.5～3 g/L、三氧化铬5～10 g/L、重铬酸盐5～10g/L的水溶液中，溶液温度60℃～80℃处理3～5分钟后取出，用自来水冲洗干净；
f)三次润洗：将二次钝化后的导电体用去离子水冲洗2～3遍；
g)烘干：将三次润洗后的导电体放入80℃～120℃的烤箱中烘烤1～2小时后取出，即完成导电体的表面钝化处理；
S5、导电体贴PP胶过程：
a)将S3制备的PET膜平铺固定在带有尺寸规格的工装治具上；
b)将S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内；
c)将S1制备的导电体用双面胶固定在PET膜上，且导电体位于PP胶的上方；
d)再取S2制备的PP胶用双面胶固定在PET膜未打孔的区域内，且该PP胶位于c）步骤固定的导电体的上方；
e)再取S3制备的PET膜覆盖在工装治具上，并用双面胶固定；
S6、对S5贴好PP胶的导电体进行热压处理：
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