CN111786032A - 一种抗跌落锂离子电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种抗跌落锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：制备阳极浆料，将其涂覆于阳极集流体上，冷压、分条形成阳极极片；制备阴极浆料，将其涂覆于阴极集流体上，并在所述阴极集流体其卷绕方向上的尾部预留空箔区，在所述空箔区设置胶粘层，冷压、分条形成阴极极片；将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，所述阴极集流体其设置胶粘层区域位于所述裸电芯的最外圈，且所述胶粘层位于朝外的一面；利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得铝塑膜与胶粘层粘接在一起。相比于现有技术，本发明效率高，减少材料的浪费，降低成本。

Description

一种抗跌落锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种抗跌落锂离子电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度高、循环使用寿命长、无记忆性、污染小等优点而被广泛应用于手机、笔记本电脑、充电宝等设备中。锂离子电池在使用过程中有出现不慎跌落而导致起火、爆炸的问题，故锂离子电池抗跌落性能是评价锂离子电池安全性能非常核心的指标。
锂离子电池的抗跌落性能主要是由裸电芯与铝塑膜的贴合性决定的，若裸电芯与铝塑膜的贴合性不好，当电池受到水平或者垂直作用力时，裸电芯与铝塑膜很可能会发生相对的位移，从而引发各种安全问题。目前，改善锂离子电池的抗跌落性能主要是在裸电芯涂上胶水或胶膜以固定裸电芯与Pocket间的位置，防止裸电芯在跌落测试过程中在Pocket中窜动，避免了隔膜翻折和铝箔撕裂的风险。其中，胶水或胶膜的形成一般是在裸电芯进行顶侧封之前进行的，而且涂覆时只能一个一个裸电芯涂覆，涂覆效率低，即使增加多工位也难以达到要求。另外，当涂覆不良时，隔膜、极片等材料也将一同报废，增加了报废成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种抗跌落锂离子电池的制备方法，效率高，减少材料的浪费，降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗跌落锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
制备阳极浆料，将其涂覆于阳极集流体上，冷压、分条形成阳极极片；
制备阴极浆料，将其涂覆于阴极集流体上，并在所述阴极集流体其卷绕方向上的尾部预留空箔区，在所述空箔区设置胶粘层，冷压、分条形成阴极极片；
将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，所述阴极集流体其设置胶粘层区域位于所述裸电芯的最外圈，且所述胶粘层位于朝外的一面；
利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得铝塑膜与胶粘层粘接在一起。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述阴极集流体的一面设置为长膜片区，所述阴极集流体的另一面设置为短膜片区，所述胶粘层与所述短膜片区位于同一面。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述胶粘层在温度大于80℃时具备粘性，且所述胶粘层耐电解液。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述胶粘层的边界与所述阴极集流体边缘之间的距离为2～5mm。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述胶粘层的厚度为10～15um。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述胶粘层为胶膜或胶水。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，所述胶粘层包括若干个等距均匀分布的胶粘体，所述胶粘体的直径为0.5～2mm，相邻两个所述胶粘体之间的间距为0.1～2mm。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，以80～85℃的温度以及1MPa的压力对所述电芯进行热压化成。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，在所述裸电芯封装后、热压化成前，对所述裸电芯进行真空烘烤、注液、静置。
作为本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一种改进，在所述裸电芯完成热压化成后，对所述裸电芯进行二封、折边、分容和检测。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1)本发明将胶粘层设置在阴极片其卷绕方向上的尾部区域，并且卷绕后胶粘层位于最外圈且朝外设置，其粘接效果与在裸电芯的宽面设置胶粘层的效果一致，同样能防止裸电芯在pocket内发生窜动，具有抗跌落的性能。
2)本发明将胶粘层设置在阴极片上，可实现阴极浆料和胶粘层浆料同时涂布，不需要增加工序，而且可实现大面积涂覆，提高了涂覆效率。
3)本发明将胶粘层设置在阴极片上，当涂覆不良时，只需要挑出涂覆不良的阴极片即可，无需浪费隔膜和阳极片等其它材料，减少报废成本。
附图说明
图1是本发明中阴极片的结构示意图。
图2是本发明中胶粘层的结构示意图之一。
图3是本发明中胶粘层的结构示意图之二。
图4是本发明中裸电芯的结构示意图之一。
图5是本发明中裸电芯的结构示意图之二。
其中：1-阴极集流体，2-长膜片区，3-短膜片区，4-胶粘层，41-胶粘体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
参考图1～5，在本发明所述的抗跌落锂离子电池的制备方法的一实施方式中，其包括以下步骤：
1)制备阳极浆料，将其涂覆于阳极集流体上，冷压、分条形成阳极极片；
2)制备阴极浆料，将其涂覆于阴极集流体1上，并在阴极集流体1其卷绕方向上的尾部预留空箔区，在空箔区设置胶粘层4，冷压、分条形成阴极极片；其中，胶粘层4的设置和冷压这两个步骤顺序可以调换；
3)将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，阴极集流体1其设置胶粘层4区域位于裸电芯的最外圈，且胶粘层4位于朝外的一面；
4)利用铝塑膜对裸电芯进行封装，再进行真空烘烤、注液、静置、热压化成，使得铝塑膜与胶粘层4粘接在一起，最后进行二封、折边、分容和检测，完成锂离子电池的制备。
在本实施方式中，阴极集流体1的一面设置为长膜片区2，阴极集流体1的另一面设置为短膜片区3，胶粘层4与短膜片区3位于同一面。
在本实施方式中，胶粘层4在温度大于80℃时具备粘性，且胶粘层4耐电解液。胶粘层4在常温常压下不具备粘性，确保了阴极片收卷时胶粘层4不与活性物质粘接、冷压时胶粘层4不与冷压设备粘接、做成裸电芯时胶粘层4在最外面不与吸塑盒、设备等粘接。另外，胶粘层4能够有较强的耐电解液性能，不会因电解液的羧酸酯成分发生溶胀反应导致失粘，在长期常温、高温下电解液浸泡仍保持较强的粘性。
在本实施方式中，胶粘层4的边界与阴极集流体边缘1之间的距离为2～5mm。
在本实施方式中，胶粘层4的厚度为10～15um。
在本实施方式中，胶粘层4为胶膜或胶水。
在本实施方式中，胶粘层4包括若干个等距均匀分布的胶粘体1，胶粘体41的直径为0.5～2mm，相邻两个胶粘体41之间的间距为0.1～2mm。
在本实施方式中，以80～85℃的温度以及1MPa的压力对电芯进行热压化成。对电芯施以高温高压的作用，使得胶粘层4具有粘性，能与铝塑膜实现粘接。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备阳极浆料，将其涂覆于阳极集流体上，冷压、分条形成阳极极片；
制备阴极浆料，将其涂覆于阴极集流体上，并在所述阴极集流体其卷绕方向上的尾部预留空箔区，在所述空箔区设置胶粘层，冷压、分条形成阴极极片；
将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，所述阴极集流体其设置胶粘层区域位于所述裸电芯的最外圈，且所述胶粘层位于朝外的一面；
利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得铝塑膜与胶粘层粘接在一起。
2.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述阴极集流体的一面设置为长膜片区，所述阴极集流体的另一面设置为短膜片区，所述胶粘层与所述短膜片区位于同一面。
3.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述胶粘层在温度大于80℃时具备粘性，且所述胶粘层耐电解液。
4.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述胶粘层的边界与所述阴极集流体边缘之间的距离为2～5mm。
5.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述胶粘层的厚度为10～15um。
6.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述胶粘层为胶膜或胶水。
7.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述胶粘层包括若干个等距均匀分布的胶粘体，所述胶粘体的直径为0.5～2mm，相邻两个所述胶粘体之间的间距为0.1～2mm。
8.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：以80～85℃的温度以及1MPa的压力对所述电芯进行热压化成。
9.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：在所述裸电芯封装后、热压化成前，对所述裸电芯进行真空烘烤、注液、静置。
10.根据权利要求1所述的抗跌落锂离子电池的制备方法，其特征在于：在所述裸电芯完成热压化成后，还对所述裸电芯进行二封、折边、分容和检测。
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