CN111403818A - 隔膜收尾方法及电池电芯 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种隔膜收尾方法及电池电芯。所述隔膜收尾方法包括：提供叠片完成的电池电芯，所述电池电芯包括电芯本体和从所述电芯本体上延伸出的隔膜收尾端；采用胶粘剂将所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合。本申请通过采用胶粘剂直接将隔膜收尾端与电芯本体的侧面相贴合，可以避免胶带固定引起的平压受力不均、平压效果差、压伤极片等问题，还可以防止电芯在充放电过程中，因膨胀而导致的外圈隔膜受力拉扯引起隔膜表面起皱，使得软包电池表面形成凸痕的现象，同时还能够提高电池的安全性。

Description

隔膜收尾方法及电池电芯

技术领域

本申请涉及锂离子电池制造领域，特别涉及一种隔膜收尾方法及电池电芯。

背景技术

如图1所示，锂电池生产企业在进行电池电芯的隔膜收尾时，通常采用的方式是，先将叠片完成后的电池电芯1旋转一周，以使用于叠片的隔膜2沿着叠片电池电芯1卷绕收尾于电芯的负极端，再在叠片电池电芯1负极端的一侧贴设胶带3(图中灰色阴影部分)，以紧固叠片后的叠片电池电芯。

采用上述的隔膜收尾方式具有如下弊端：(1)胶带凸起，导致平压时，受力不均，受压的效果受影响；(2)胶带凸起，导致平压时，胶带位置受力过大，极易压伤极片；(3)胶带只能粘贴隔膜收尾的一部分(一般不超过一半)，其他部分无法固定，导致隔膜受力不均，易拉皱；若胶带粘贴的长度过长时，胶带易打皱，同时隔膜易翻折，导致电芯厚度异常，方形入壳易挤伤电芯，软包电池外观有凸痕，导致外观不良；(4)设计电池时还需要考虑减去胶带的厚度，极易产生误差。

发明内容

本申请要解决的是现有的隔膜收尾方式会导致平压时受力不均、极易损伤极片、隔膜易翻折导致挤伤电芯及外观不良等技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种隔膜收尾方法，包括：提供叠片完成的电池电芯，所述电池电芯包括电芯本体和从所述电芯本体上延伸出的隔膜收尾端；采用胶粘剂将所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合。

可选的，所述采用胶粘剂将所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合包括：在所述电芯本体的侧面或隔膜收尾端的贴合面涂布胶粘剂；将所述隔膜收尾端的贴合面粘贴至所述电芯本体的侧面。

可选的，隔膜收尾方法还包括：在所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合后，压紧所述隔膜收尾端。

可选的，所述胶粘剂可溶于电解液。

可选的，所述胶粘剂为乙腈和聚氧化乙烯的混合物。

可选的，乙腈和聚氧化乙烯的质量比为(95～89)∶(5～11)，胶粘剂的粘度为70mPa.s～110mPa.s。

可选的，采用喷胶装置涂布所述胶粘剂，所述喷胶装置包括储胶罐和喷胶嘴。

可选的，采用喷胶装置进行点胶涂布，其中，点胶压强为0.4MPa～0.5MPa，点胶时间为0.8s～1.4s。

本申请还公开了一种电池电芯，包括：电芯本体；从所述电芯本体上延伸出的、与所述电芯本体侧面贴合的隔膜收尾端；涂布于所述电芯本体侧面与所述隔膜收尾端之间的胶粘剂。

可选的，所述胶粘剂为乙腈和聚氧化乙烯的混合物。

与现有技术相比，本申请技术方案至少具有如下有益效果：

在进行隔膜收尾时，采用胶粘剂直接将隔膜收尾端与电芯本体的侧面贴合，无须额外采用胶带进行粘贴固定，有效避免了因胶带凸起导致的平压受力不均、平压效果差、压伤极片等问题。

采用侧边喷胶的方式还可以防止电芯在充放电过程中，因膨胀而导致的外圈隔膜受力拉扯引起隔膜表面起皱，使得软包电池表面形成凸痕的现象。

采用易溶于电解液的胶粘剂，可使胶粘剂溶解于电解液中，进一步的杜绝了隔膜表面起皱的现象，例如，可以将凸痕等外观不良电池的比例从1％～2％降低至2.0％以下。

将乙腈和聚氧化乙烯的混合物作为胶粘剂，能够适应高电压，具有较宽的电化学窗口、高的阳极稳定性、低黏度和高沸点等优良特性，且有益于固体电解质界面膜的成膜效果，不会影响电池性能，同时能够提高电池的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中隔膜收尾后的电池电芯的结构示意图；

图2为本申请实施例的电池电芯的结构示意图。

以下对附图作补充说明：

1-电池电芯；2-隔膜；3-胶带；

11-电芯本体；12-隔膜收尾端；11a-侧面。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请提供一种隔膜收尾方法及电池电芯，通过采用胶粘剂直接将隔膜收尾端与电芯本体的侧面相贴合，以完成隔膜收尾操作，可以避免胶带固定引起的平压受力不均、平压效果差、压伤极片等问题，还可以防止电芯在充放电过程中，因膨胀而导致的外圈隔膜受力拉扯引起隔膜表面起皱，使得软包电池表面形成凸痕的现象，同时能够提高电池的安全性。

请参考图2，本申请实施例的电池电芯包括：电芯本体11和隔膜收尾端12，所述隔膜收尾端12从所述电芯本体11上延伸出且与所述电芯本体11的侧面11a相贴合，所述电芯本体11的侧面11a与所述隔膜收尾端12之间涂布有胶粘剂(图中示出的五列记号代表胶粘剂的涂布位置)。胶粘剂将隔膜收尾端12粘接于电芯本体11上，实现了隔膜收尾端12的固定，这种粘接方式形成的表面很平整，不会使电池表面形成凸痕。

需要说明的是，电芯本体11和隔膜收尾端12的贴合方式可以不限于粘接，只要能够将隔膜收尾端12固定于电芯本体11的侧面即可。

胶粘剂的外观要求清澈无杂质，本申请实施例采用的胶粘剂由乙腈和聚氧化乙烯(PEO)组成，基于粘接效果和不影响电芯特性等方面考虑，乙腈和聚氧化乙烯的质量比可以为(95～89)∶(5～11)，胶粘剂的粘度可以为70mPa.s(毫帕.秒)～110mPa.s，因为粘度过低，隔膜粘结效果差，粘度过高，流动性差，喷胶口易形成胶粒。该胶粘剂能够适应高电压，且具有较宽的电化学窗口、高的阳极稳定性、低黏度和高沸点等优良特性，同时有利于固体电解质界面膜(SEI)的成膜，还可以提高电池的安全性。当然也可以采用现有的具有类似特性的胶粘剂，并且不会对电池性能产生不良影响。

制作上述结构的电池电芯时，需要进行隔膜的收尾工作，本申请实施例的隔膜收尾方法包括如下步骤：

首先，提供叠片完成的电池电芯，所述电池电芯包括电芯本体11和从所述电芯本体11上延伸出的隔膜收尾端12。

然后，采用胶粘剂将所述隔膜收尾端12与所述电芯本体11的侧面贴合。

具体地，在所述电芯本体11的侧面涂布胶粘剂，再将所述隔膜收尾端11的贴合面粘贴至所述电芯本体11的侧面，在电芯本体11的侧面涂布胶粘剂时需要在电芯本体11的侧面隔膜收尾端贴合的区域进行涂布。或者，在隔膜收尾端12的贴合面涂布胶粘剂，将贴合面粘贴至所述电芯本体11的侧面。

在涂布胶粘剂时，可以采用喷胶装置替代以往的贴胶机构，所述喷胶装置包括储胶罐和安装于储胶罐上的喷胶嘴，储胶罐用于储存胶粘剂，胶粘剂通过喷胶嘴涂布至粘贴面上。当然也可采用其他涂胶设备，只要能够实现涂布操作即可。胶粘剂应当均匀涂布，实际应用中，在采用喷胶装置进行点胶涂布时，主要通过控制点胶压强在0.4MPa(兆帕)～0.5MPa，点胶时间在0.8s～1.4s，来保证点胶均匀、连续无间断、贴合良好，通常，贴合面外凸尺寸≤1.6mm，隔膜封口宽度最小为4mm，最大不超过电芯厚度。

进一步，为了让隔膜收尾端12与电芯本体11之间贴合的更加牢固，在所述隔膜收尾端12与所述电芯本体11的侧面贴合后，压紧所述隔膜收尾端12，如可以通过辊轮进行压紧操作。

在同等条件下，分别测试并对比采用上述收尾方式制作的电池电芯(简称“胶粘剂组”)与采用如图1所示贴胶带的收尾方式制作的电池电芯(简称“胶带组”)，结果如下：

(1)裸电芯平压测试

胶带组测得的裸芯厚度CPK为0.8，在放大镜下观察，贴胶带处的极片，膜片有压伤。

胶粘剂组测得的裸芯厚度CPK为1.28，在放大镜下观察，极片表面平整，完好。

(2)电池外观

胶带组的电芯在后续充放电过程中会产生膨胀，导致外圈隔膜会受力拉扯，引起隔膜表面起皱，从而使得软包电池表面形成凸痕。另外，鉴于大电池贴胶过长会引起胶带皱，因此贴胶带时只能贴其中一部分(如图1的黑色阴影部分)。但是这样又会导致收尾时隔膜两边易翻折，软包电池表面会形成凸痕，且电池厚度增加，难以进入方形铝壳。

胶粘剂组由于其胶粘剂溶于电解液，因此不存在胶带组的上述问题，可以将凸痕等外观不良电池的比例从1％～2％降低到0.2％以下，大幅度提高了电池的良品率。

通过上述测试结果，可以发现采用本申请的隔膜收尾方法确实可以解决以往的胶带固定方式所带来的种种问题，采用该隔膜收尾方法制作的电池电芯表面平整、良品率高，而且不会改变电池的厚度，在设计电池时也无须考虑胶带的厚度，设计误差也会随之降低。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的±20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。

Claims (10)

1.一种隔膜收尾方法，其特征在于，包括：

提供叠片完成的电池电芯，所述电池电芯包括电芯本体和从所述电芯本体上延伸出的隔膜收尾端；

采用胶粘剂将所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合。

2.根据权利要求1所述的隔膜收尾方法，其特征在于，所述采用胶粘剂将所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合包括：

在所述电芯本体的侧面或隔膜收尾端的贴合面涂布胶粘剂；

将所述隔膜收尾端的贴合面粘贴至所述电芯本体的侧面。

3.根据权利要求1所述的隔膜收尾方法，其特征在于，还包括：在所述隔膜收尾端与所述电芯本体的侧面贴合后，压紧所述隔膜收尾端。

4.根据权利要求1所述的隔膜收尾方法，其特征在于，所述胶粘剂可溶于电解液。

5.根据权利要求4所述的隔膜收尾方法，其特征在于，所述胶粘剂为乙腈和聚氧化乙烯的混合物。

6.根据权利要求5所述的隔膜收尾方法，其特征在于，乙腈和聚氧化乙烯的质量比为(95～89)∶(5～11)，胶粘剂的粘度为70mPa.s～110mPa.s。

7.根据权利要求2所述的隔膜收尾方法，其特征在于，采用喷胶装置涂布所述胶粘剂，所述喷胶装置包括储胶罐和喷胶嘴。

8.根据权利要求7所述的隔膜收尾方法，其特征在于，采用喷胶装置进行点胶涂布，其中，点胶压强为0.4MPa～0.5MPa，点胶时间为0.8s～1.4s。

9.一种电池电芯，其特征在于，包括：

电芯本体；

从所述电芯本体上延伸出的、与所述电芯本体侧面贴合的隔膜收尾端；

涂布于所述电芯本体侧面与所述隔膜收尾端之间的胶粘剂。

10.根据权利要求9所述的电池电芯，其特征在于，所述胶粘剂为乙腈和聚氧化乙烯的混合物。

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