CN110474013A - 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法 - Google Patents

制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110474013A
CN110474013A CN201910684584.1A CN201910684584A CN110474013A CN 110474013 A CN110474013 A CN 110474013A CN 201910684584 A CN201910684584 A CN 201910684584A CN 110474013 A CN110474013 A CN 110474013A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
battery
sealant
tab
encapsulating structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910684584.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110474013B (zh
Inventor
张五堂
江德顺
钟开富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Lanjun New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Yechen Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Yechen Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Yechen Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201910684584.1A priority Critical patent/CN110474013B/zh
Publication of CN110474013A publication Critical patent/CN110474013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110474013B publication Critical patent/CN110474013B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本申请提供的制备电池极耳封装结构的方法，将密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述密封层具有相远离的第一表面和第二表面；将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上，得电池极耳封装结构；所述不锈钢片材层具有相远离的内表面和外表面，所述外表面用于设置电池包装壳；本申请的方法工艺简单，获得的电池极耳封装结构具有极耳‑密封层‑不锈钢片的三明治结构，为进一步的电池制备，提供了高可靠性的封装基础；而基于上述方法获得电池极耳封装结构制备获得的锂电池，通过采用不锈钢材料，既兼顾软包结构工艺设计简单、质轻的优点，又兼顾铝封装长期可靠度的优点，实现性能可靠，价格低廉。

Description

制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法
技术领域
本申请涉及电池封装技术领域，具体涉及一种制备电池极耳封装结构的方法和一种制备锂电池的方法。
背景技术
随着技术的快速发展，社会出行车辆逐渐实现了电动化(去汽油化)，未来能源清洁化是汽车工业的必然趋势。
为了促进电动化的发展，中国通过补贴及双积分政策鼓励电动车(EV)发展，而挪威、英国、日本、美国等纷纷亮出电动化时间表。
其中，电动车销量非线性增长，2017年全球电动车销售突破百万台，预计2020年开始全面爆发，2025年后电动车销量占比普遍超过25％，EV电池需求将会超过200GWh出货量，市场总量超千亿美金。
作为动力电池核心动力部件，锂离子电芯是电动汽车市场化的关键一环。目前市场主流电芯包装技术都是采用软包和铝壳做为封装材料。软包电芯具有结构和封装工艺简单、重量能量密度占优以及成本低廉等优点，但软包的封装长期可靠性不足，有长期使用时的漏液风险，对于电动汽车长期可靠性使用带来风险；相比而言，铝壳封装的长期使用可靠性较高，但其结构和工艺复杂，重量能量密度较低，成本较高。
不难看出，现有技术的电池封装技术优缺点并存，已经不能满足技术发展的需求，难以跟上发展趋势。
针对现有技术的多方面不足，本申请的发明人经过深入研究，提出一种新的制备电池极耳封装结构的方法和制备锂电池的方法。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种制备电池极耳封装结构的方法和一种制备锂电池的方法，通过上述方法制备得到的电池极耳封装结构和锂电池，能够有效地解决现有技术中的电池封装所存在的诸多问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种制备电池极耳封装结构的方法，包括以下步骤：
S11、将密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述密封层具有相远离的第一表面和第二表面；
S12、将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上，得电池极耳封装结构；所述不锈钢片材层具有相远离的内表面和外表面，所述外表面用于设置电池包装壳。
其中，所述密封层为陶瓷材料层或工程塑料层。
进一步的，当所述密封层为陶瓷材料层时，所述步骤S11中，采用真空扩散焊接或者真空钎焊的方式将所述密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述步骤S12中，采用真空扩散焊接或者真空钎焊的方式将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上；
更进一步的，所述陶瓷材料层的材料为氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氧氮化硅铝、陶瓷基复合材料或者任意两种或以上的组合；所述工程塑料层的材料为聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚酰亚胺PI、液晶聚合物LCP、聚苯醚PPO、聚酯PET塑料、聚四氟乙烯PTFE或者任意两种或以上的混合。
进一步的，所述工程塑料层采用玻璃纤维或碳纤维增强工艺制成。
更进一步的，所述不锈钢片材层呈圆环形设置、且其外表面弯折处呈弧形平滑过渡衔接。
进一步的，所述极耳呈条柱状、正多面体状，所述不锈钢片材层、密封层均与所述极耳的几何中位线位置或邻近区域相对，且所述密封层的第二表面存在边缘区域外露于所述不锈钢片材层覆盖的范围之外，以通过所述边缘区域对所述不锈钢片材层的实现反压包覆。
进一步的，所述密封层的厚度在5-100微米之间，优选5-20微米之间；所述极耳为铜极耳或铝极耳或镍极耳；所述不锈钢片材层的厚度在5-100微米之间。
为解决上述技术问题，本申请还提供一种制备锂电池的方法，包括以下步骤：
S21、将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯；
S22、采用焊接方式将电池极耳封装结构中的极耳的一端与裸电芯的极耳焊接在一起，然后用超薄不锈钢外包装壳包裹并焊接，以将裸电芯和电池极耳封装结构封于超薄不锈钢外包装壳内，通过焊接时留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔将电解液注入，经化成步骤，得化成后的锂电池，然后将留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔通过焊接的方式密封，得锂电池；所述电池极耳封装结构采用所述权利要求1-7中任一项的方法制备获得。
其中，步骤S21具体为：
将正极极片、隔离膜、负极极片按照Z字型叠片的方式或单片隔离膜与正负极极片交替叠片方式层叠起来，形成层叠物，然后用隔离膜将层叠物包裹并用胶纸粘贴固定得到裸电芯；或
采用卷绕的方式将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯。
其中，在所述步骤S22之前，采用多次冲压拉伸的方式将不锈钢板制成含预设规格和尺寸的冲坑的超薄不锈钢外包装壳，所述冲坑为双坑或单坑结构，所述超薄不锈钢外包装壳中用于容纳电芯引线的部位具有台阶结构。
通过本申请的制备电池极耳封装的方法获得的电池极耳，呈极耳-密封层-不锈钢片的三明治结构，为进一步的电池制备，提供了高可靠性的封装基础；而本申请的制备锂电池的方法，基于本申请的制备电池极耳封装的方法获得的电池极耳进行锂电池的制备，工艺简单，且获得的锂电池通过采用不锈钢材料，实现了高可靠性封装，能够很好的长期耐受电池的电解液/电解质腐蚀，并提供足够的粘结强度，还可以耐受电芯气体压强的增加而不会发生漏液，本申请既兼顾软包结构工艺设计简单、质轻的优点，又兼顾铝封装长期可靠度的优点，实现性能可靠，价格低廉，为用户带来最高的性价比。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本申请一实施例的方法制备获得的电池极耳封装结构的立体结构示意图。
图2为本申请一实施例的方法制备获得的电池电芯封装结构的剖面结构示意图。
图3为本申请另一实施例的方法制备获得的电池电芯封装结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对本申请详细说明如下。
通过具体实施方式的说明,当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及效果得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本申请加以限制。
在本申请的一制备电池极耳封装结构的方法实施例中，包括以下步骤：
S11、将密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述密封层具有相远离的第一表面和第二表面；
S12、将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上，得电池极耳封装结构；所述不锈钢片材层具有相远离的内表面和外表面，所述外表面用于设置电池包装壳。
图1为本实施例的方法获得的电池极耳封装结构的剖面结构示意图。
如图1所示，本实施例所得电池极耳封装结构包括依序设置的极耳11、密封层12和不锈钢片材层13。
具体的，所述极耳11可以采用镍材料或铝材料或铜材料制得，即所述极耳11可以为铜极耳或铝极耳或镍极耳。
其中，本实施例中，所述密封层12，其形成有相远离的第一表面和第二表面120，所述第一表面环绕所述极耳11的外轮廓紧密设置。
值得一提的是，所述第一表面和第二表面120的表面可以先进行适当的加工处理，以形成磨砂或者光滑的表面，具体可根据需要，以及极耳11和不锈钢片材层13的材料而设置。
需要指出的是，本实施例中的所述不锈钢片材层13，其形成有相远离的内表面和外表面130，通过本发明的制备方法，所述内表面环绕地形成于所述密封层12的所述第二表面120上、且所述外表面130用于设置电池包装壳，以从内到外形成依序为所述极耳11、所述密封层12和所述不锈钢片材层13的电池极耳11封装结构，即极耳-密封层-不锈钢片的三明治结构，为进一步的电池制备，提供了高可靠性的封装基础。
在本实施例中，所述密封层12可为陶瓷材料层，所述陶瓷材料层与所述极耳11之间采用真空扩散焊接或者真空钎焊的方式实现紧密连接，所述不锈钢片材层13采用真空扩散焊接或者真空钎焊方式焊接于所述陶瓷材料层的第二表面120上。
进一步而言，所述陶瓷材料层的材料为氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮化硅(Si3N4)、氧氮化硅铝(Si6-xAlxOxN8-x)、陶瓷基复合材料或者任意两种或以上的组合。
举例而言，所述陶瓷材料层可以在极耳11的两侧各焊接一层，所述陶瓷材料层的厚度可以为5-100微米之间，优选为5-20微米之间。
其中，所述不锈钢片材层13的厚度在5-100微米之间，优选20-50微米之间。
不难理解的是，所述陶瓷材料层具备耐高温、高强度、耐腐蚀性和抗氧化性能优异、电阻率高以及绝缘性能好等优点，采用所述陶瓷材料层分别与极耳11及不锈钢片材层13复合而成，极耳11在与电池外壳及其电芯组装过程中只需要采用激光焊接即可保证极耳11位置具备非常良好的密封效果和机械强度，并且在电池长期使用过程中不会出现壳体密封失效、电解液、漏液等问题。
如图1所示，本实施中，所述不锈钢片材层13可呈圆环形设置、且其外表面130弯折处呈弧形平滑过渡衔接。通过这种方式，可以避免外表面130的凸角或凸块所带来的对密封效果的影响。
需要指出的是，所述圆环形，可以是圆或者椭圆的方式，其根据极耳11的外轮廓对应设置。
举例而言，如图1所示，所述极耳11呈条柱状、正多面体状，且所述不锈钢片材层13与所述极耳11的几何中位线位置或邻近区域相对。
比如，所述极耳11可以为圆柱型、或者正六面体、十二面体状，在此不作限定。而所述的几何中位线位置或邻近区域，指的是如图1所示的中部位置，最终形成腰带状包覆封装。
值得一提的是，本实施例中，所述不锈钢片材层13、密封层12均与所述极耳11的几何中位线位置或邻近区域相对，且所述密封层12的第二表面120存在边缘区域外露于所述不锈钢片材层13覆盖的范围之外，以通过所述边缘区域对所述不锈钢片材层13的实现反压包覆。
本申请方法制备获得的电池极耳封装结构，有效地解决了现有软包和铝壳包装技术的缺点，通过采用不锈钢材料，实现了可靠性封装，能够很好的长期耐受电池的电解液/电解质腐蚀，并提供足够的粘结强度，还可以耐受电芯气体压强的增加而不会发生漏液，通过这种方式，本申请既兼顾软包结构工艺设计简单、质轻的优点，又兼顾铝封装长期可靠度的优点，实现性能可靠，价格低廉，为用户带来最高的性价比。
在本申请另一实施例中制备获得的电池极耳封装结构的包括依序设置的极耳、密封层和不锈钢片材层。
在本实施例中，所述极耳可以采用镍或铝材料制得。
在本实施例中，所述密封层，其形成有相远离的第一表面和第二表面，所述第一表面环绕所述极耳的外轮廓紧密设置。
值得一提的是，所述第一表面和第二表面的表面可以进行适当的加工处理，以形成磨砂或者光滑的表面，具体可根据需要，以及极耳和不锈钢片材层的材料而设置。
所述不锈钢片材层形成有相远离的内表面和外表面，所述内表面环绕地形成于所述密封层的所述第二表面上、且所述外表面用于设置电池包装壳，以从内到外形成依序为所述极耳、所述密封层和所述不锈钢片材层的电池极耳封装结构，即极耳-密封层-不锈钢片的三明治结构，为进一步的电池制备，提供了高可靠性的封装基础。
与前面实施例不同的是，本实施例中，所述密封层为工程塑料层，所述工程塑料层与所述极耳之间采用注塑工艺或者热复合工艺实现紧密连接，所述工程塑料层与所述不锈钢片材层之间采用注塑工艺或者热复合工艺实现连接。
进一步而言，本实施例中所述工程塑料层的材料为聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚酰亚胺PI、液晶聚合物LCP、聚苯醚PPO、聚酯PET塑料、聚四氟乙烯PTFE或者任意两种或以上的混合。
此外，本实施例中所述工程塑料层采用玻璃纤维或碳纤维增强工艺制成。
值得说明的是，本实施例中的工程塑料层的厚度可以为5-100微米之间，优选为5-20微米。
不难理解的是，本实施例中的所述工程塑料具备优异的稳定性、良好的耐热和耐化学性以及高强度等特点，而且具有介电常数低、绝缘性能良好、阻燃等优点，而且可以在较高的温度下耐受锂离子电池的电解液，采用这些工程塑料作为锂离子电池外包装的绝缘及密封材料相比传统的热复合CPP材料而言，在密封性能、长期可靠性、机械强度各方面均具有明显的优势。
需要说明的是，本实施例所述不锈钢片材层呈圆环形设置、且其外表面弯折处呈弧形平滑过渡衔接。通过这种方式，可以避免外表面的凸角或凸块所带来的对密封效果的影响。
需要指出的是，所述圆环形，可以是圆或者椭圆的方式，其根据极耳的外轮廓对应设置。
值得一提的是，本实施例中，所述极耳呈条柱状、正多面体状，且所述不锈钢片材层形成于所述极耳的几何中位线位置或邻近区域。
比如，所述极耳可以为圆柱型、或者正六面体、十二面体状，在此不作限定。而所述的几何中位线位置或邻近区域，指的是例如图1所示的中部位置，最终形成腰带状包覆封装。
需要补充说明的是，本实施例中，所述不锈钢片材层、密封层均与所述极耳的几何中位线位置或邻近区域相对，且所述密封层的第二表面存在边缘区域外露于所述不锈钢片材层覆盖的范围之外，以通过所述边缘区域对所述不锈钢片材层的实现反压包覆。
本申请还提供一种制备锂电池的方法，包括以下步骤：
S21、将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯；
S22、采用焊接方式将电池极耳封装结构中的极耳的一端与裸电芯的极耳焊接在一起，然后用超薄不锈钢外包装壳包裹并焊接，以将裸电芯和电池极耳封装结构封于超薄不锈钢外包装壳(即电池包装壳)内，通过焊接时留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔将电解液注入，经化成步骤，得化成后的锂电池，然后将留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔通过焊接的方式密封，得锂电池；所述电池极耳封装结构采用上述任一种制备电池极耳封装结构的方法制备获得。
本实施例的方法工艺简单，且获得的锂电池通过采用不锈钢材料，实现了高可靠性封装，能够很好的长期耐受电池的电解液/电解质腐蚀，并提供足够的粘结强度，还可以耐受电芯气体压强的增加而不会发生漏液，所得的锂电池既顾软包结构工艺设计简单、质轻的优点，又兼顾铝封装长期可靠度的优点，实现性能可靠，价格低廉，为用户带来最高的性价比。
需要说明的是，在本申请中，对步骤S21中将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯的方法无特殊限制，现有技术中的各种方法均适用。所述超薄不锈钢外包装壳的厚度可在0.01mm至0.2毫米之间，优选在0.05mm至0.15mm之间。
在本申请的一个具体实施例中，所述步骤S21具体为：将正极极片、隔离膜、负极极片按照Z字型叠片的方式层叠起来，形成层叠物，然后用隔离膜将层叠物包裹并用胶纸粘贴固定得到裸电芯。
在本申请的另一个具体实施例中，所述步骤S21具体为：将单片隔离膜与正负极极片交替叠片方式层叠起来，形成层叠物，然后用隔离膜将层叠物包裹并用胶纸粘贴固定得到裸电芯。
在本申请的另一个具体实施例中，所述步骤S21具体为：采用卷绕的方式将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯。
其中，所述电芯15与所述极耳11之间可以采用超声波焊接。
其中，所述正极极片可以采用下述方式制得：将正极活性物质材料NMC811、导电剂炭黑SP TIMCAL、粘结剂PVDF Arkema按照质量比96:2:2进行混合，加入容积NMP，用搅拌机搅拌成均匀稳定的正极浆料；将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，烘干后经过辊压、分切、膜切得到正极极片。
其中，所述负极极片可以采用下述方式制得：将负极活性物质材料石墨、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR按照质量比96.5:0.5:1.5:1.5混合后，加入溶剂去离子水，在搅拌机中搅拌至均匀稳定的负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，烘干后经过辊压、分切、膜切得到负极极片。
需要说明的是，上述的质量比均可以根据实际情况和需求，进行适当的增减调整，比如各自的质量分数调整0.1-0.5左右的范围。
其中，所述隔离膜可按照预设的尺寸将聚乙烯多孔膜分割成相应的规格而得。
所述电解液可以采用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)并按照体积比1:1:1进行混合得到有机溶剂，接着将充分干燥的六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于混合后的有机溶剂中配制而成，其配制浓度可以为1mol/L(摩尔/升)。
本实施方式所述超薄不锈钢外包装壳(电池包装壳)14可以采用下述方式制得：将一定厚度(例如0.1mm左右)的不锈钢板采用多次冲压拉伸的方式形成预设规格和尺寸的冲坑，所述冲坑可为双坑结构或单坑结构，优选双坑结构，并且在气袋位置同时预冲两个小的气袋坑，另外在电芯15引线的部位也预冲台阶便于后续极耳11的焊接。
需要说明的是，上述实施方式的超薄不锈钢外包装壳的气袋可用注液排气孔替代，优选的，所述注液排气孔设置在超薄不锈钢外包装壳的侧面。
其中，当采用上述的电池包装壳14时，所述步骤S22具体为：
采用超声波焊接的方式将电池极耳封装结构中的极耳的一端与制备好的裸电芯的极耳焊接在一起，然后置于所述超薄不锈钢外包装壳的预设规格和尺寸的冲坑中，进行对叠包裹并夹持住，然后通过激光焊接的方式进行焊接，以将裸电芯和电池极耳封装结构封于超薄不锈钢外包装壳内，焊接时在气袋靠近裸电芯的边缘留一小口，用于电解液注入和化成步骤后排气之用；所述电解液优选在干燥房中进行真空注液，然后经高温静置(优选45℃12小时)后将气袋的外侧边缘用激光焊接完全密封焊接；之后在热压化成夹具上进行热压化成(化成温度优选为80℃)，压力900Kgf；化成完成后对预留的小口进行激光点封，将化成气体完全阻隔在气袋中，之后采用冷热压夹具对电池进行整形，并对气袋侧边进行精封；最后，用切刀将气袋切除，得到经过化成后的电池，即锂电池。
需要说明的是，如图2所示，在对电芯15进行封装时，可以采用如下方式：采用氧化铝压制成型制得所述陶瓷材料层，将两块氧化铝的陶瓷材料层夹住镍/铝制得的极耳11，极耳11两头延伸出来，接着采用真空扩散焊接的方式将两片陶瓷材料层和极耳11焊接在一起，最后采用真空钎焊的方法在陶瓷材料层的外表面焊接得到所述不锈钢片材层13；其中，本实施方式可以采用超声波焊接方式将极耳11的一端与电芯15的正极极片、负极极片焊接在一起，然后装入超薄金属外包装的所述电池包装壳14内部后，采用激光焊接的方式完成包括极耳侧边的电池电芯15整体密封焊接。
或者，如图3所示，在对电芯15进行封装时，可以采用如下方式：正极的极耳11采用铝带、PEEK塑料以及不锈钢带等进行整体注塑成型制成，同理负极的极耳11采用镍带、PEEK塑料以及不锈钢带并按照相同的方法注塑成型制成；同样，采用超声波焊接方式将预制的极耳11的一端与电芯15的正极极片、负极极片焊接在一起，装入超薄金属外包装的所述电池包装壳14内部后，采用激光焊接的方式完成包括极耳11侧边的电池电芯15整体密封焊接。
综上实施方式所述，本申请不仅可以采用强度更高更耐高温的工程塑料，而且极耳结构和封装工艺与现有软包装电池的封装工艺不同，相对于传统的铝塑复合膜的封装只是采用热压复合，本申请的封装结构可以将激光焊接和热复合结合起来，焊接强度更高，可靠性更好。本申请将极耳、结构陶瓷材料层或者工程塑料层、不锈钢片材层带采用焊接或者热压复合的方式加工成类似三明治的多层结构，所述电池包装壳14在顶侧封的时候可直接采用激光焊接工艺一次性完成，通过所述电池包装壳14对不锈钢片材层的直接焊接，封装效率高，强度高，可靠性高。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11、将密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述密封层具有相远离的第一表面和第二表面；
S12、将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上，得电池极耳封装结构；所述不锈钢片材层具有相远离的内表面和外表面，所述外表面用于设置电池包装壳。
2.根据权利要求1所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述密封层为陶瓷材料层或工程塑料层；
当所述密封层为陶瓷材料层时，所述步骤S11中，采用真空扩散焊接或者真空钎焊的方式将所述密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述步骤S12中，采用真空扩散焊接或者真空钎焊的方式将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上；
当所述密封层为工程塑料层时，所述步骤S11中，采用注塑工艺或者热复合工艺将所述密封层的第一表面紧密的环绕设置于极耳的外轮廓上；所述步骤S12中，采用注塑工艺或者热复合工艺将不锈钢片材层的内表面紧密的环绕设置于所述密封层的第二表面上。
3.根据权利要求2所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述陶瓷材料层的材料为氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氧氮化硅铝、陶瓷基复合材料或者任意两种或以上的组合；所述工程塑料层的材料为聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK、聚酰亚胺PI、液晶聚合物LCP、聚苯醚PPO、聚酯PET塑料、聚四氟乙烯PTFE或者任意两种或以上的混合。
4.根据权利要求3所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述工程塑料层采用玻璃纤维或碳纤维增强工艺制成。
5.根据权利要求1所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述不锈钢片材层呈圆环形设置、且其外表面弯折处呈弧形平滑过渡衔接。
6.根据权利要求1所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述极耳呈条柱状、正多面体状，所述不锈钢片材层、密封层均与所述极耳的几何中位线位置或邻近区域相对，且所述密封层的第二表面存在边缘区域外露于所述不锈钢片材层覆盖的范围之外，以通过所述边缘区域对所述不锈钢片材层的实现反压包覆。
7.根据权利要求1所述的制备电池极耳封装结构的方法，其特征在于，所述密封层的厚度在5-100微米之间，优选5-20微米之间；所述极耳为铜极耳或铝极耳或镍极耳；所述不锈钢片材层的厚度在5-100微米之间。
8.一种制备锂电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S21、将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯；
S22、采用焊接方式将电池极耳封装结构中的极耳的一端与裸电芯的极耳焊接在一起，然后用超薄不锈钢外包装壳包裹并焊接，以将裸电芯和电池极耳封装结构封于超薄不锈钢外包装壳内，通过焊接时留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔将电解液注入，经化成步骤，得化成后的锂电池，然后将留的小口或超薄不锈钢外包装壳上预留的注液排气孔通过焊接的方式密封，得锂电池；所述电池极耳封装结构采用所述权利要求1-7中任一项的方法制备获得。
9.根据权利要求8所述的制备锂电池的方法，其特征在于，所述步骤S21具体为：
将正极极片、隔离膜、负极极片按照Z字型叠片的方式或单片隔离膜与正负极极片交替叠片方式层叠起来，形成层叠物，然后用隔离膜将层叠物包裹并用胶纸粘贴固定得到裸电芯；或
采用卷绕的方式将正极极片、隔离膜、负极极片制备成裸电芯。
10.根据权利要求8所述的制备锂电池的方法，其特征在于，在所述步骤S22之前，采用多次冲压拉伸的方式将不锈钢板制成含预设规格和尺寸的冲坑的超薄不锈钢外包装壳，所述冲坑为双坑或单坑结构，所述超薄不锈钢外包装壳中用于容纳电芯引线的部位具有台阶结构。
CN201910684584.1A 2019-07-26 2019-07-26 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法 Active CN110474013B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910684584.1A CN110474013B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910684584.1A CN110474013B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110474013A true CN110474013A (zh) 2019-11-19
CN110474013B CN110474013B (zh) 2024-03-19

Family

ID=68508315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910684584.1A Active CN110474013B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110474013B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113471639A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 东莞新能德科技有限公司 电芯及具有该电芯的电池
CN115642285A (zh) * 2022-10-10 2023-01-24 江苏正力新能电池技术有限公司 一种软包电池及软包电池的成型方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080508A (en) * 1998-03-06 2000-06-27 Electrofuel Inc. Packaging assembly for a lithium battery
JP2005216659A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Toppan Printing Co Ltd リチウム２次電池
CN102082244A (zh) * 2009-11-28 2011-06-01 上海比亚迪有限公司 电池盖板组件、其制备方法及单体电池和电池组
CN206480713U (zh) * 2017-01-22 2017-09-08 宁德新能源科技有限公司 一种二次电池及加热装置
CN206639875U (zh) * 2016-11-07 2017-11-14 珠海格力电器股份有限公司 一种软包电池
CN109449322A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 河南鼎能电子科技有限公司 一种具有超薄金属外壳的新型锂电池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080508A (en) * 1998-03-06 2000-06-27 Electrofuel Inc. Packaging assembly for a lithium battery
JP2005216659A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Toppan Printing Co Ltd リチウム２次電池
CN102082244A (zh) * 2009-11-28 2011-06-01 上海比亚迪有限公司 电池盖板组件、其制备方法及单体电池和电池组
CN206639875U (zh) * 2016-11-07 2017-11-14 珠海格力电器股份有限公司 一种软包电池
CN206480713U (zh) * 2017-01-22 2017-09-08 宁德新能源科技有限公司 一种二次电池及加热装置
CN109449322A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 河南鼎能电子科技有限公司 一种具有超薄金属外壳的新型锂电池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113471639A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 东莞新能德科技有限公司 电芯及具有该电芯的电池
CN113471639B (zh) * 2020-03-30 2024-03-19 东莞新能德科技有限公司 电芯及具有该电芯的电池
CN115642285A (zh) * 2022-10-10 2023-01-24 江苏正力新能电池技术有限公司 一种软包电池及软包电池的成型方法
CN115642285B (zh) * 2022-10-10 2024-01-26 江苏正力新能电池技术有限公司 一种软包电池及软包电池的成型方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110474013B (zh) 2024-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5382130B2 (ja) 固体電解質電池の製造方法
JP5970379B2 (ja) 軽量なバイポーラ式密閉形鉛蓄電池およびその方法
US20120244423A1 (en) Laminate case secondary battery
CN209389153U (zh) 一种卷绕结构的锂离子电池
CN101401250B (zh) 一种软包装大容量锂离子电池及其制作方法
CN104377361B (zh) 一种薄膜电池及其制备方法
CN107910461A (zh) 一种二次电池、封装结构及其封装方法
CN206639875U (zh) 一种软包电池
CN108336286A (zh) 一种大软包锂离子电池及其制备方法
CN110474013A (zh) 制备电池极耳封装结构的方法以及制备锂电池的方法
JP2002015773A (ja) 電池およびその製造方法
US20220263206A1 (en) Secondary battery
CN102447133B (zh) 一种车用锂离子动力电池
CN211530058U (zh) 电池极耳封装结构、电池电芯封装结构及采用其的锂电池
JPH10289698A (ja) 薄型密閉電池
CN204991877U (zh) 一种多极耳锂离子动力电池
CN110931885A (zh) 薄型锂离子电池的电芯制备方法及应用其的电芯和电池
JP3869668B2 (ja) 電気化学デバイスおよびその製造方法
JP4066763B2 (ja) バイポーラー電池とその製造方法並びに車両
CN110379991A (zh) 电池极耳封装结构、电池电芯封装结构及采用其的锂电池
CN105514480B (zh) 圆柱形锂离子电池及负极端的封装方法
CN107591555B (zh) 二次电池
CN212303775U (zh) 软包锂电池及锂电池模组
WO2019008545A1 (ja) 電極体のサブユニット、電極ユニット、積層電極体及び蓄電素子
CN210576287U (zh) 一种双对极耳的叠片锂电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201015

Address after: Room 202, building 1, 9855 Puwei Road, Fengxian District, Shanghai 201400

Applicant after: Shanghai Lanjun New Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 523000 room 515, unit 2, No. 291, Dongbao Road, Dongcheng Street, Dongguan City, Guangdong Province

Applicant before: Guangdong yechen Intelligent Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant