CN110504492B - 一种防止跌落失效的锂电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止跌落失效的锂电池及其制备方法，属于锂离子电池工艺技术领域，具体方案如下：一种防止跌落失效的锂电池，包括电池膜壳和置于电池膜壳内的电芯，所述电芯包括电芯本体和隔膜叠片，所述隔膜叠片与电芯本体一体连接并位于电芯本体的尾部，所述隔膜叠片为由若干层在电芯本体的长度方向上延伸出的隔膜融合在一起形成的片状结构，所述隔膜叠片紧贴电芯本体并沿电芯本体的厚度方向折叠。本发明有效改善电芯跌落隔膜翻折，正极片和负极片接触短路失效问题。由于电芯整个极片被隔膜包覆，极片边缘掉落的粉尘同样也会被包裹在袋内，从而改善电芯压降不良的问题。

Description

一种防止跌落失效的锂电池及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池工艺技术领域，具体涉及一种防止跌落失效的锂电池及其制备方法。
背景技术
随着市场的发展，便携式电子产品对锂电池的安全性能要求越来越高。尤其是对跌落安全性能要求。
目前，锂电池行业改善跌落失效方法主要是通过在电芯头尾部隔膜包胶制袋对电芯进行束缚，以防止跌落过程中隔膜翻折，正负极极片窜动接触造成短路失效问题，该制袋方式主要应用于叠片型电池，对卷绕式电池不适用，对卷绕式电池头尾部隔膜束缚面积有限，仍无法完全避免跌落过程中电芯隔膜翻折，极片窜动接触造成跌落失效风险。且电芯头尾部包胶制袋工序时间长，生产效率低。
发明内容
本发明的第一个目的是为了解决锂电池跌落失效的问题，本发明提供了一种防止跌落失效的锂电池。
本发明的第二个目的是提供一种防止跌落失效的锂电池的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种防止跌落失效的锂电池，包括电池膜壳和置于电池膜壳内的电芯，所述电芯包括电芯本体和隔膜叠片，所述隔膜叠片与电芯本体一体连接并位于电芯本体的尾部，所述隔膜叠片为由若干层在电芯本体的长度方向上延伸出的隔膜融合在一起形成的片状结构，所述隔膜叠片紧贴电芯本体并沿电芯本体的厚度方向折叠。
进一步的，所述隔膜叠片与电芯本体的下表面一体连接并向上折叠。
进一步的，所述隔膜叠片的宽度等于电芯本体的厚度。
进一步的，所述电芯本体为卷绕式电芯或叠片式电芯。
一种所述锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将正极片、隔膜和负极片卷绕或叠片制作电芯本体，所述隔膜的宽度大于正极片的宽度和负极片的宽度，所述隔膜在宽度上大于正极片和负极片的部分在电芯本体的尾部延伸出来形成隔膜融合区；
步骤二：将隔膜融合区的隔膜沿电芯本体的厚度方向压实并融合在一起形成隔膜叠片；
步骤三：隔膜叠片紧贴电芯本体并沿电芯本体的厚度方向折叠，然后装入电池膜壳形成锂电池。
进一步的，步骤二中将隔膜融合区的隔膜向下压实，然后将压实在一起的隔膜融合形成隔膜叠片。
进一步的，步骤二中融合的方式为加热加压融合或加热超声焊接融合或胶水粘接融合以使隔膜融合在一起。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
本发明所记载的锂电池通过将位于正极片与负极片之间的若干层隔膜在电芯本体的端部融合将各极片分开并包裹在一起，有效改善电芯跌落隔膜翻折，正极片和负极片接触短路失效问题。由于电芯整个极片被隔膜包覆，极片边缘掉落的粉尘同样也会被包裹在袋内，从而改善电芯压降不良的问题。
本发明所记载的锂电池的制备方法，在电芯本体叠片或卷绕完成后，将电芯本体尾部加长的隔膜进行一次热压，然后裁剪折叠，在保证锂电池具有防止跌落失效的结构的前提下，提升了生产效率。
附图说明
图1：隔膜折叠前的电芯；
图2：隔膜折叠后的电芯；
图3：隔膜折叠前的电芯局部剖面图；
图4：将若干层隔膜压缩在一起的结构示意图；
图5：隔膜融合区结构示意图；
图6：隔膜融合区折叠后的结构示意图；
图中：1、电芯本体，2、隔膜叠片，3、隔膜融合区，4、极耳，11、正极片、12、隔膜，13、负极片。
具体实施方式
下面结合附图1-6对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
以下具体实施方式中，电芯本体1焊接极耳4的一端定义为头部，远离极耳4的一端定义为尾部。
具体实施方式一
一种防止跌落失效的锂电池，包括电池膜壳和置于电池膜壳内的电芯，所述电芯包括电芯本体1和隔膜叠片2，所述隔膜叠片2与电芯本体1一体连接并位于电芯本体1的尾部，所述隔膜叠片2为由若干层在电芯本体的1长度方向上延伸出的隔膜12融合在一起形成的片状结构，所述隔膜叠片2紧贴电芯本体1并沿电芯本体1的厚度方向折叠。
进一步的，所述隔膜叠片2与电芯本体1的下表面一体连接并向上折叠。
进一步的，所述隔膜叠片2的宽度等于电芯本体1的厚度。
进一步的，所述电芯本体1为卷绕式电芯。
具体实施方式二
具体实施方式一所述的防止跌落失效的锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将正极片11、隔膜12和负极片13对齐卷绕形成卷绕式电芯本体1，所述隔膜12的宽度大于正极片11的宽度和负极片13的宽度，所述隔膜12在宽度上大于正极片11和负极片13的部分在电芯本体1的尾部延伸出来形成隔膜融合区3；
步骤二：将隔膜融合区3的隔膜沿电芯本体1的厚度方向压实并融合在一起形成隔膜叠片2；
步骤三：将隔膜叠片2紧贴电芯本体1并沿电芯本体1的厚度方向折叠，然后装入电池膜壳形成锂电池。
进一步的，步骤二中将隔膜融合区3的最上层的隔膜12下压至最下层的隔膜12，然后将压实在一起的隔膜12融合形成隔膜叠片2。
进一步的，步骤二中融合的方式为加热加压融合，其中加热的温度为60-120℃，加压的压力＞0.3MPa，时间＞1s。
具体实施方式三
一种防止跌落失效的锂电池，包括电池膜壳和置于电池膜壳内的电芯，所述电芯包括电芯本体1和隔膜叠片2，所述隔膜叠片2与电芯本体1一体连接并位于电芯本体1的尾部，所述隔膜叠片2为由若干层在电芯本体的1长度方向上延伸出的隔膜12融合在一起形成的片状结构，所述隔膜叠片2紧贴电芯本体1并沿电芯本体1的厚度方向折叠。
进一步的，所述隔膜叠片2与电芯本体1的下表面一体连接并向上折叠。
进一步的，所述隔膜叠片2的宽度等于电芯本体1的厚度。
进一步的，所述电芯本体1为叠片式电芯。
具体实施方式四
一种具体实施方式一所述的锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将正极片11、隔膜12和负极片13对齐Z字型叠片形成叠片式电芯本体1，所述隔膜12的宽度大于正极片11的宽度和负极片13的宽度，所述隔膜12在宽度上大于正极片11和负极片13的部分在电芯本体1的尾部延伸出来形成隔膜融合区3；
步骤二：将隔膜融合区3的隔膜沿电芯本体1的厚度方向压实并融合在一起形成隔膜叠片2；
步骤三：将隔膜叠片2紧贴电芯本体1并沿电芯本体1的厚度方向折叠，然后装入电池膜壳形成锂电池。
进一步的，步骤二中将隔膜融合区3的最上层的隔膜12下压至最下层的隔膜12，然后将压实在一起的隔膜12融合形成隔膜叠片2。
进一步的，步骤二中融合的方式为胶水粘结融合或加热超声焊接融合。
本发明中锂电池主要组成部分为正极片11、负极片13、隔膜12以及极耳4，电芯内部正极片11、负极片13由隔膜12隔开，防止电池在充放电过程中短路。正极片11、负极片13和隔膜12分别在电芯本体1长度方向处于平行状态。为改善锂电池跌落安全性能，在锂电池电芯卷绕或叠片时，使隔膜12在电芯本体1端部方向上加长，增大对极片的覆盖长度。
在锂电池电芯卷绕或叠片完成后，将电芯本体1端部加长的隔膜12，从第一层到最后一层全部压实在平行于电芯本体长度方向的平面上，然后将压在一起的多层隔膜12融合在一起形成隔膜叠片2，隔膜叠片2将正极片11、负极片13全部包裹在隔膜12内部，防止极片窜动，以及电池在跌落过程中发生隔膜12翻折，正极片11和负极片13接触短路的现象；
在电芯本体1端部隔膜融合后，如图2所示，将隔膜叠片2向平行于电芯本体1厚度的方向，向上折叠起来，不仅能够使电芯本体1顺利入壳，还提升了电芯利用空间。

Claims (4)

1.一种防止跌落失效的锂电池，包括电池膜壳和置于电池膜壳内的电芯，其特征在于：所述电芯包括电芯本体(1)和隔膜叠片(2)，所述隔膜叠片(2)与电芯本体(1)一体连接并位于电芯本体(1)的尾部，所述隔膜叠片(2)为由若干层在电芯本体的(1)长度方向上延伸出的隔膜(12)融合在一起形成的片状结构，所述隔膜叠片(2)紧贴电芯本体(1)并沿电芯本体(1)的厚度方向折叠；电芯本体（1）焊接极耳（4）的一端为头部，远离极耳（4）的一端为尾部；所述隔膜叠片(2)与电芯本体(1)的下表面一体连接并向上折叠；所述隔膜叠片(2)的宽度等于电芯本体(1)的厚度；融合的方式为加热超声焊接融合或胶水粘接融合；所述电芯本体(1)为卷绕式电芯或叠片式电芯。
2.一种权利要求1所述的锂电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将正极片(11)、隔膜(12)和负极片(13)制作电芯本体(1)，所述隔膜(12)的宽度大于正极片(11)的宽度和负极片(13)的宽度，所述隔膜(12)在宽度上大于正极片(11)和负极片(13)的部分在电芯本体(1)的尾部延伸出来形成隔膜融合区(3)；
步骤二：将隔膜融合区(3)的隔膜沿电芯本体(1)的厚度方向压实并融合在一起形成隔膜叠片(2)；
步骤三：隔膜叠片(2)紧贴电芯本体(1)并沿电芯本体(1)的厚度方向折叠，然后装入电池膜壳形成锂电池。
3.根据权利要求2所述的锂电池的制作方法，其特征在于：步骤二中将隔膜融合区(3)的隔膜(12)向下压实，然后将压实在一起的隔膜(12)融合形成隔膜叠片(2)。
4.根据权利要求2所述的锂电池的制作方法，其特征在于：步骤二中融合的方式为加热加压融合或加热超声焊接融合或胶水粘接融合。
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