CN109950609B - 用于锂离子软包电芯的储液胶纸、制备方法及电芯 - Google Patents

用于锂离子软包电芯的储液胶纸、制备方法及电芯 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其包括PET胶纸基膜及覆盖于PET胶纸基膜之上的纤维素气凝胶层,PET胶纸基膜的两面分别涂覆有第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,PET胶纸基膜涂覆有第一胶黏剂层的一面用于连接电芯本体,PET胶纸基膜涂覆有第二胶黏剂层的一面连接纤维素气凝胶层。本发明实施例还公开了一种上述用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法;本发明实施例还公开了一种锂离子软包电芯。本发明的储液胶纸将吸液能力极强的纤维素气凝胶层涂覆于PET胶纸基膜上,使得该储液胶纸具有很强的保液作用。

Description

用于锂离子软包电芯的储液胶纸、制备方法及电芯
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域,具体涉及一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸及其制备方法及一种锂离子软包电芯。
背景技术
目前,在现有技术中,多采用在电芯本体顶部和尾部放置储液模块的方法来存储电解液,这种方式存在以下三点问题:第一,其占据了电芯大量的内部空间,使电芯能量密度大幅下降;第二,其吸液模块的材质采用聚乙烯或聚丙烯,吸液能力有限;第三,若要将电芯本体顶部和底部的吸液模块一并封入电芯内部,操作难度极大,目前尚无配套的自动化设备可以实现,只能采用手工操作,人工成本大,难以实现商业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸及其制备方法及一种锂离子软包电芯,解决现有技术中存在的上述问题。
本发明所采用的技术方案是:
用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其包括PET胶纸基膜及覆盖于所述PET胶纸基膜之上的纤维素气凝胶层,所述PET胶纸基膜的两面分别涂覆有第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,所述PET胶纸基膜涂覆有所述第一胶黏剂层的一面用于连接电芯本体,所述PET胶纸基膜涂覆有所述第二胶黏剂层的一面连接所述纤维素气凝胶层。
本发明的特点还在于:
所述PET胶纸基膜的厚度为15~25um;所述纤维素气凝胶层的厚度为5~15um。
所述第一胶黏剂层为天然橡胶;所述第二胶黏剂层为环氧树脂或聚乙烯醇。
与现有技术相比,本发明实施例提供一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸,该储液胶纸将吸液能力极强的纤维素气凝胶层涂覆于PET胶纸基膜上,使得该储液胶纸具有很强的保液作用;将该储液胶纸粘贴在电芯本体内层时,可为循环提供充足的电解液,从而起到提高电池寿命的作用;将该储液胶纸粘贴在电芯本体尾部时,可吸收电芯表面的浮液,使该锂离子软包电芯的外观平整、美观。
本发明所采用的第二个技术方案为:
一种上述用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法,其包括以下步骤:
步骤1、取PET胶纸基膜,在所述PET胶纸基膜的两面分别涂覆第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,获得涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜;
步骤2、在所述步骤1获得的涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜中涂覆第二胶黏剂层的一面粘贴一层纤维素气凝胶层,即制得所述用于锂离子软包电芯的储液胶纸。
与现有技术相比,本发明实施例提供的用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法,其步骤简单、操作方便,易于实现产业化。
本发明所采用的第三个技术方案为:
一种锂离子软包电芯,其包括电芯本体,所述电芯本体上设置有上述的用于锂离子软包电芯的储液胶纸、正极耳以及负极耳,所述储液胶纸在所述电芯本体上共设置有三片,其中两片所述储液胶纸重叠设置在所述正极耳与负极耳之间;另外一片所述储液胶纸设置在所述电芯本体的尾部。
与现有技术相比,本发明实施例提供的锂离子软包电芯,由于其采用了上述储液胶纸,因此该锂离子软包电芯具有循环所需的充足的电解液,使用寿命得以提高;并且由于储液胶纸能够吸收该锂离子软包电芯表面的浮液,使该锂离子软包电芯的外观平整、美观。
附图说明
图1为本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸的结构示意图;
图2为本发明实施例一种锂离子软包电芯的结构示意图;
图3为本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸在负极极片上粘贴的位置俯视图;
图4为本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸在正极极片上粘贴的位置俯视图;
图5为本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸在电芯本体尾部粘贴的位置俯视图。
图中,1.储液胶纸,11.PET胶纸基膜,12.纤维素气凝胶层,2.正极耳,3.负极耳。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明实施例提供一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其包括PET(中文名称:聚对苯二甲酸乙二醇酯)胶纸基膜11及覆盖于PET胶纸基膜11之上的纤维素气凝胶层12,其中,PET胶纸基膜起载体作用;PET胶纸基膜11的两面分别涂覆有第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,PET胶纸基膜11涂覆有第一胶黏剂层的一面用于连接电芯本体,PET胶纸基膜11涂覆有第二胶黏剂层的一面连接纤维素气凝胶层12。
PET胶纸基膜11的厚度为15~25um;纤维素气凝胶层12的厚度为5~15um。第一胶黏剂层为天然橡胶;第二胶黏剂层为环氧树脂或聚乙烯醇。
本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其中,纤维素气凝胶层12的分子链上有大量的羟基以及纳米孔结构的毛细管,使纤维素气凝胶层12对电解液有极强的亲和性,能够快速吸收大量有机电解液,吸液率可达300%,远高于聚乙烯、聚丙烯隔膜;并且,纤维素气凝胶具有较强的耐化学腐蚀性,能够在电解液中长期保持性能稳定;其高吸液率和耐化学腐蚀性,使储液胶纸1能稳定、有效地在锂离子电池中使用。
本发明实施例还提供一种上述用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法,其包括以下步骤:
步骤1、取PET胶纸基膜11,在PET胶纸基膜11的两面分别涂覆第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,获得涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜;
步骤2、在步骤1获得的涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜中涂覆第二胶黏剂层的一面粘贴一层纤维素气凝胶层12,即制得用于锂离子软包电芯的储液胶纸。
本发明实施例一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法,其步骤简单、操作方便,易于实现产业化。
本发明实施例还提供一种锂离子软包电芯,如图2所示,其包括电芯本体,电芯本体上设置有上述的用于锂离子软包电芯的储液胶纸1、正极耳2以及负极耳3,储液胶纸1在电芯本体上共设置有三片,其中两片储液胶纸1重叠设置在正极耳2与负极耳3之间;另外一片储液胶纸1设置在电芯本体的尾部。
本发明实施例一种锂离子软包电芯,其在两处粘贴有上述储液胶纸1,其中一处为两片储液胶纸1重叠设置在正极耳2与负极耳3之间,称为内层储液胶纸,如图2中A处;另外一处为一片储液胶纸1设置在电芯本体的电芯本体尾部,称为外层储液胶纸,如图2中B处。
其中,PET胶纸基膜11的厚度在15~25um之间;纤维素气凝胶层12的厚度在5~15um之间,从而保证单层储液胶纸1的整体厚度不超过40um,A处为两片储液胶纸1重叠设置,其胶纸总厚度小于等于80um,不超过极耳厚度(极耳的厚度≥80um,极耳位为电芯主体最厚的位置),所以电芯本体最厚的位置依然是极耳所处的位置,因此粘贴在电芯本体内层的储液胶纸1并不占用电芯本体厚度方向上的空间,从而保证电芯本体的整体能量密度不受损失。
内层储液胶纸分别粘贴在正、负极片的头部;其中,如图3所示,负极片上的储液胶纸1位于极耳内侧位置处;如图4所示,正极片上的储液胶纸1位于极耳外侧位置处,这样可以保证电芯本体在完成卷绕后储液胶纸1位于正、负两极耳之间。
进一步地,内层储液胶纸可以充分吸收电解液;电芯本体在工作过程中,随着循环次数的增多,内部的电解液会被不断消耗,内层储液胶纸中存储的电解液可供循环消耗,延长了电芯本体的循环性能。
另外,如图2、图5所示的在电芯本体尾部B处粘贴的储液胶纸,可以在电芯本体进行抽真空第二次封装后,吸收电芯本体表面浮动的电解液,从而保证该锂离子软包电芯的外观平整、美观。
与现有的储液技术相比,本发明的优点在于:
1)储液胶纸1的厚度薄,占用电芯本体的空间小,可有效保证电芯本体的能量密度;
2)胶纸外层的纤维素气凝胶层12的吸液率可达300%,远高于传统的聚乙烯、聚丙烯,因此可储存更多的电解液;
3)贴胶方式简单,易于实现产业化。
综上,由于将吸液能力极强的纤维素气凝胶层12涂覆于PET胶纸基膜11上,使得该储液胶纸1具有很强的保液作用。将该储液胶纸1粘贴在电芯本体内层时,可为循环提供充足的电解液,从而起到提高电池寿命的作用;将该储液胶纸粘贴在电芯本体尾部时,可吸收电芯表面的浮液,使该锂离子软包电芯的外观平整、美观。

Claims (4)

1.一种用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其特征在于,其包括PET胶纸基膜及覆盖于所述PET胶纸基膜之上的纤维素气凝胶层,所述PET胶纸基膜的厚度为15~25um,所述PET胶纸基膜的两面分别涂覆有第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,所述第一胶黏剂层为天然橡胶,所述第二胶黏剂层为环氧树脂或聚乙烯醇,所述PET胶纸基膜涂覆有所述第一胶黏剂层的一面用于连接电芯本体,所述PET胶纸基膜涂覆有所述第二胶黏剂层的一面连接所述纤维素气凝胶层。
2.根据权利要求1所述的用于锂离子软包电芯的储液胶纸,其特征在于,所述纤维素气凝胶层的厚度为5~15um。
3.一种如权利要求1或2所述用于锂离子软包电芯的储液胶纸的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤1、取PET胶纸基膜,在所述PET胶纸基膜的两面分别涂覆第一胶黏剂层及第二胶黏剂层,获得涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜;
步骤2、在所述步骤1获得的涂覆胶黏剂层的PET胶纸基膜中涂覆第二胶黏剂层的一面粘贴一层纤维素气凝胶层,即制得所述用于锂离子软包电芯的储液胶纸。
4.一种锂离子软包电芯,其特征在于,其包括电芯本体,所述电芯本体上设置有如权利要求1或2所述的用于锂离子软包电芯的储液胶纸、正极耳以及负极耳,所述储液胶纸在所述电芯本体上共设置有三片,其中两片所述储液胶纸重叠设置在所述正极耳与负极耳之间;
另外一片所述储液胶纸设置在所述电芯本体的尾部。
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