CN111876082A - 一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶及抗跌落锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶，包括离型膜层和耐电解液胶膜层，所述耐电解液胶膜层在温度大于80℃时具备粘性，所述耐电解液胶膜层形成有空隙，所述空隙的宽度为0.01～5mm。另外，本发明还涉及一种抗跌落锂离子电池。相比于现有技术，本发明降低了保护胶其材料结构厚度，提升了其粘接性能，使其用于裸电芯和铝塑膜粘接时能受力均匀，不仅提高了锂离子电池的抗跌落性能以及铝塑膜其铝箔的抗撕裂性能，而且还提高了电池的能量密度。

Description

一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶及抗跌落锂离子电池

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶及抗跌落锂离子电池。

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上贴两道热熔双面胶以固定裸电芯与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。

现有的热熔胶大多由依次连接的第一保护层、基材层、胶层、第二保护层和离型膜层组成。然而，随着对电池各方面性能的要求越来越严格，热熔双面胶也暴露出越来越多的短板问题，如厚度过厚、不适应新型电解液且不兼容各型号电解液导致粘性退化、贴胶面积限制、加工易产生气泡、打皱、成品电池产生气泡等，这一系列问题会影响电池的安全性能以及企业产能。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶，降低材料结构厚度，提升粘接性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶，包括离型膜层和耐电解液胶膜层，所述耐电解液胶膜层在温度大于80℃时具备粘性，所述耐电解液胶膜层形成有空隙，所述空隙的宽度为0.01～5mm。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，所述耐电解液胶膜层包括若干等距均匀分布的胶粘体。均匀分布能使得胶粘效果更好，受力均匀，能起到更好的抗跌落作用。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，所述胶粘体为点状或线状。需要说明的是，在热压化成后，胶粘体由原来的点状变成饼状或由原来的线状变为条状，而且点状相邻点相切或线状相邻线接壤，增大了铝塑膜和裸电芯的粘接面积。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，当所述胶粘体为线状时，若干所述胶粘体呈横向分布，或者若干所述胶粘体呈竖向分布，或者若干所述胶粘体呈倾斜分布，或者若干所述胶粘体交错分布形成网格状。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，所述耐电解液胶膜层为连续的胶粘条，所述胶粘条呈围绕式分布。该结构的耐电解液胶膜层可以连续涂胶的方式进行制备，能够避免涂胶时因设备不停地停顿导致寿命降低，同时也能提高涂胶效率，更重要的是阻碍电解液对内部粘性粘接界面的破坏，从而提高跌落的安全性能。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，所述耐电解液胶膜层热压前厚度为8～35um，所述耐电解液胶膜层热压后厚度为5～30um。热压使得耐电解液胶膜层受到挤压和熔融作用，有原来的点状变为饼状，或由原来的线状变为条状，相当于摊开了，即横截面积变大了，在体积不变的情况下，厚度自然也就变小了。

作为本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的一种改进，所述离型膜层的边缘超出所述耐电解液胶膜层的边缘。方便撕下离型膜层，而且对耐电解液胶膜层也起到一定的保护作用。

本发明的目的之二在于：提供一种抗跌落锂离子电池，包括裸电芯以及用于封装所述裸电芯的铝塑膜，所述裸电芯的一宽面贴设有说明书前文任一段所述的保护胶，所述耐电解液胶膜层的左右边缘分别距离所述裸电芯左右边缘4～8mm，所述耐电解液胶膜层的上下边缘分别距离所述裸电芯上下边缘8～12mm。

本发明的目的之三在于：提供一种所述的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，冷压、分条形成阴极极片，在所述空箔区贴设所述保护胶并轻按压；

将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，使得所述保护胶位于所述裸电芯的最外圈，且位于所述裸电芯其宽面朝外的一侧，撕下所述离型膜层；

利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层与铝塑膜粘接在一起。

本发明的目的之四在于：提供另外一种所述的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，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，在所述裸电芯的一宽面贴设保护胶，轻按压后撕下所述离型膜层；

利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层与铝塑膜粘接在一起。

相比于现有技术，本发明的有益效果包括但不限于：

1)在本发明中，用于锂离子电池抗跌落的保护胶仅有两层结构组成，降低了材料厚度，而且可以减少对原材料的使用，降低材料成本。

2)在本发明中，用于锂离子电池抗跌落的保护胶设置有耐电解液胶膜层，其能适用于新型电解液且兼容各型号电解液，可避免粘性退化。

3)在本发明中，用于锂离子电池抗跌落的保护胶其耐电解液胶膜层设置有空隙，贴胶时能够快速排气，避免因产生气泡而导致漏贴部分耐电解液胶膜层，增加生产效率。

4)在本发明中，抗跌落锂离子电池使用了本发明的保护胶，厚度薄而且实现了大面积粘接，使铝塑膜与裸电芯之间受力均匀，提高了锂离子电池的能量密度、锂离子电池的抗跌落安全性能以及铝塑膜的抗铝箔撕裂的能力，减少人工成本，增加效率。

附图说明

图1是本发明中实施方式一的保护胶的结构示意图之一。

图2是本发明中实施方式一的保护胶的结构示意图之二。

图3是本发明中实施方式一的保护胶的结构示意图之三。

图4是本发明中实施方式一的保护胶的结构示意图之四。

图5是本发明中实施方式一的保护胶的结构示意图之五。

图6是本发明中实施方式二的保护胶的结构示意图。

图7是本发明中实施方式一的抗跌落锂离子电池的结构示意图。

图8是本发明中实施方式一的抗跌落锂离子电池的结构示意图。

其中：1-离型膜层，2-耐电解液胶膜层，21-胶粘体，22-胶粘条，100-裸电芯，200-铝塑膜。

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，在本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的实施方式一中，其包括离型膜层1和耐电解液胶膜层2，耐电解液胶膜层2在温度大于80℃时具备粘性，耐电解液胶膜层2形成有空隙，空隙的宽度为0.01～5mm。其中，耐电解液胶膜层2的材质包括但不限于橡胶体系、聚氨酯体系和硅胶体系。

在本实施方式中，耐电解液胶膜层2包括若干等距均匀分布的胶粘体21。

在本实施方式中，胶粘体21为点状或线状。在热压化成后，胶粘体21由原来的点状变成饼状或由原来的线状变为条状，而且点状相邻点相切或线状相邻线接壤，增大了铝塑膜200和裸电芯100的粘接面积。

在本实施方式中，当胶粘体21为线状时，若干胶粘体21呈横向分布，或者若干胶粘体21呈竖向分布，或者若干胶粘体21呈倾斜分布，或者若干胶粘体21交错分布形成网格状。

在本实施方式中，耐电解液胶膜层2热压前厚度为8～35um，耐电解液胶膜层2热压后厚度为5～30um。

在本实施方式中，离型膜层1的边缘超出耐电解液胶膜层2的边缘。

参考图6，在本发明所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶的实施方式二中，其包括离型膜层1和耐电解液胶膜层2，耐电解液胶膜层2在温度大于80℃时具备粘性，耐电解液胶膜层2形成有空隙，空隙的宽度为0.01～5mm。其中，耐电解液胶膜层2的材质包括但不限于橡胶体系、聚氨酯体系和硅胶体系。

在本实施方式中，耐电解液胶膜层2为连续的胶粘条22，胶粘条22呈围绕式分布。

在本实施方式中，耐电解液胶膜层2热压前厚度为8～35um，耐电解液胶膜层2热压后厚度为5～30um。

在本实施方式中，离型膜层1的边缘超出耐电解液胶膜层2的边缘。

参考图7，在本发明所述的抗跌落锂离子电池的实施方式一中，其包括裸电芯100以及用于封装裸电芯100的铝塑膜200，裸电芯100的一宽面贴设有实施方式一所述的保护胶，耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离裸电芯100上下边缘8～12mm。

在本实施方式中，抗跌落锂离子电池的制备方法有至少以下两种：

方法一，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上，并在阴极集流体其卷绕方向上的尾部预留空箔区，冷压、分条形成阴极极片，在空箔区贴设实施方式一所述的保护胶并轻按压，使得耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离阴极极片的上下边缘8～12mm；

3)将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯100，使得保护胶位于裸电芯100的最外圈，且位于裸电芯100其宽面朝外的一侧，耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，撕下离型膜层1；

4)利用铝塑膜200对裸电芯100进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层2与铝塑膜200粘接在一起。

方法二，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上，冷压、分条形成阴极极片；

3)将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯100，在裸电芯100的一宽面贴设实施方式一所述的保护胶，使得耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离裸电芯100上下边缘8～12mm，轻按压后撕下离型膜层1；

4)利用铝塑膜200对裸电芯100进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层2与铝塑膜200粘接在一起。

参考图8，在本发明所述的抗跌落锂离子电池的实施方式二中，其包括裸电芯100以及用于封装裸电芯100的铝塑膜200，裸电芯100的一宽面贴设有实施方式二所述的保护胶，耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离裸电芯100上下边缘8～12mm。

在本实施方式中，抗跌落锂离子电池的制备方法有至少以下两种：

方法一，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上，并在阴极集流体其卷绕方向上的尾部预留空箔区，冷压、分条形成阴极极片，在空箔区贴设实施方式二所述的保护胶并轻按压，使得耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离阴极极片的上下边缘8～12mm；

3)将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯100，使得保护胶位于裸电芯100的最外圈，且位于裸电芯100其宽面朝外的一侧，耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，撕下离型膜层1；

4)利用铝塑膜200对裸电芯100进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层2与铝塑膜200粘接在一起。

方法二，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上，冷压、分条形成阴极极片；

3)将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯100，在裸电芯100的一宽面贴设实施方式二所述的保护胶，使得耐电解液胶膜层2的左右边缘分别距离裸电芯100左右边缘4～8mm，耐电解液胶膜层2的上下边缘分别距离裸电芯100上下边缘8～12mm，轻按压后撕下离型膜层1；

4)利用铝塑膜200对裸电芯100进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层2与铝塑膜200粘接在一起。

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)

1.一种用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：包括离型膜层和耐电解液胶膜层，所述耐电解液胶膜层在温度大于80℃时具备粘性，所述耐电解液胶膜层形成有空隙，所述空隙的宽度为0.01～5mm。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：所述耐电解液胶膜层包括若干等距均匀分布的胶粘体。

3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：所述胶粘体为点状或线状。

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：当所述胶粘体为线状时，若干所述胶粘体呈横向分布，或者若干所述胶粘体呈竖向分布，或者若干所述胶粘体呈倾斜分布，或者若干所述胶粘体交错分布形成网格状。

5.根据权利要求1所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：所述耐电解液胶膜层为连续的胶粘条，所述胶粘条呈围绕式分布。

6.根据权利要求1所述的用于锂离子电池抗跌落的保护胶，其特征在于：所述耐电解液胶膜层热压前厚度为8～35um，所述耐电解液胶膜层热压后厚度为5～30um。

7.根据权利要求1所述的用于锂离子电池抗跌落的保护较，其特征在于：所述离型膜层的边缘超出所述耐电解液胶膜层的边缘。

8.一种抗跌落锂离子电池，其特征在于：包括裸电芯以及用于封装所述裸电芯的铝塑膜，所述裸电芯的一宽面贴设有权利要求1～7任一项所述的保护胶，所述耐电解液胶膜层的左右边缘分别距离所述裸电芯左右边缘4～8mm，所述耐电解液胶膜层的上下边缘分别距离所述裸电芯上下边缘8～12mm。

9.一种权利要求8所述的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，冷压、分条形成阴极极片，在所述空箔区贴设所述保护胶并轻按压；

将阳极极片、隔膜和阴极极片依次叠置并卷绕成裸电芯，使得所述保护胶位于所述裸电芯的最外圈，且位于所述裸电芯其宽面朝外的一侧，撕下所述离型膜层；

利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层与铝塑膜粘接在一起。

10.一种权利要求8所述的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，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，在所述裸电芯的一宽面贴设保护胶，轻按压后撕下所述离型膜层；

利用铝塑膜对所述裸电芯进行封装，热压化成，使得耐电解液胶膜层与铝塑膜粘接在一起。

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