CN204407401U - 一种软包锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
一种软包锂离子电池，提供一种工艺简单、有效合理的软包锂离子电池结构设计方案，克服上述技术缺陷，本实用新型采用如下技术方案。包括电芯和焊接在电芯顶端折弯后的极耳，在电芯顶端，极耳折弯与隔膜之间以及两个极耳之间装有多孔结构的填充层，填充层内部空隙为相通的孔洞结构，填充层为“T”型条状结构，“T”型条较窄一端向下插入极耳折弯与隔膜之间以及两个极耳之间的空隙。填充层具有多孔结构。填充层具有吸收电解液的作用，在电池制作初期可以吸收较多的电解液储存在电池的填充层内，后期随着电解液的消耗而缓慢释放出来，改善因为电解液消耗致使电解液不足而造成的电池循环衰减，提高电池循环性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种极耳极耳折弯区带有填充层的软包锂离子电池。
背景技术
与其他电池相比，锂离子电池具有电压高、比能量高、自放电低等优点因而被广泛应用，但随之而来的是广泛的应用要求锂离子电池具有高安全性和高循环性能。
软包锂离子电池为了提高体积比能量将常采用的极耳折弯焊接，即对极耳弯折后焊接，或者平焊后折弯，使焊点紧贴隔膜造成封装后因为内部气压为负值，低于外部环境气压大气压，大气压对其施加压力造成极耳间铝塑膜塌陷致使电池外观不平整。
软包锂离子电池焊接方式一般为超声波焊接，电池极耳焊接处会有焊渣存留。而生产中的除焊渣方式为电芯焊接后进行吹气或吸气，此方法并不能将焊渣金属颗粒完全清除。极耳焊加工工艺为折弯焊接、折弯包覆焊、平焊后，折弯的软包电池在生产使用中会存在电池金属极耳与隔膜摩擦刺破隔膜，造成极耳短路的风险。
软包锂离子电池的生产中并不能完全避免水分进入造成极片吸水，而且成品电池也无法做到电池内部完全无水分。水分会在电池的使用中致使电池SEI膜重组、分解电解液进而消耗电解液，造成电解液不足影响电池循环性能。
发明内容
为克服以上现有技术的不足，本实用新型提供一种工艺简单、有效合理的软包锂离子电池结构设计方案，克服上述技术缺陷，本实用新型采用如下技术方案。
一种软包锂离子电池，包括电芯和焊接在电芯顶端折弯后的极耳，在电芯顶端，极耳折弯与隔膜之间以及两个极耳之间装有多孔结构的填充层，填充层内部空隙为相通的孔洞结构，填充层为“T”型条状结构，“T”型条较窄一端向下插入极耳折弯与隔膜之间以及两个极耳之间的空隙。
根据所述的软包锂离子电池，所述的填充层材质为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一种。
根据所述的软包锂离子电池，所述的填充层孔隙率为40%-80%。
本实用新型的有益效果为：
1、在电芯顶端，极耳与隔膜之间及极耳之间设置有填充层，且填充层具有多孔结构。填充层具有吸收电解液的作用，在电池制作初期可以吸收较多的电解液储存在电池的填充层内，提高电池的保液量并在电池循环后期随着电解液的消耗而缓慢释放出来，改善因为电解液消耗致使电解液不足而造成的电池循环衰减，提高电池循环性能；
2、在电芯顶端，极耳与隔膜之间及极耳之间设置有填充层，且填充层的最高厚度为电池极耳折弯处距电池主体隔膜的距离。在电池真空封装之后，电池的顶部有填充物的支撑，大大改善封装后因为内部无支撑物且气压为负值，低于外部环境气压大气压，大气压对其施加压力造成极耳间铝塑膜塌陷致使电池外观不平整得现象；
3、在电芯顶端，极耳与隔膜之间及极耳之间设置有填充层，且填充层为柔软性，绝缘性，隔绝了金属极耳与电芯主体的接触，避免金属焊渣颗粒物进入电芯主体，同时也保证金属极耳不会因为摩擦刺破隔膜进而接触极片造成短路。
附图说明
图1为本实用新型的电芯结构示意图。
图2为填充层的结构示意图。
图3为填充层插接方向的示意图。
图4为加装有填充层的电芯结构示意图。
附图中：1、电芯； 2、隔膜； 3、极耳折弯； 4、极耳； 5、填充层。
具体实施方式
本实用新型提供以下电芯结构设计方案。
电芯1的顶端，极耳4与隔膜2之间及极耳4之间设置有填充层5，且填充层5具有多孔结构。电芯1顶端，极耳4与隔膜2之间及极耳4之间设置有填充层5，以改变电池的保液量、提高循环性能和安全性。填充层5的厚度不超过电池极耳焊点位置到隔膜2之间距离，保证电池的体积比能量不会改变。
所述的软包电池的极耳焊加工工艺为折弯焊接、折弯包覆焊、平焊后折弯。
所述的软包电池的厚度大于3mm，在厚度大于3mm的软包锂离子电池中，电池的外观，保液量及循环性能得到明显的提高。
所述软包电池的填充层5具有绝缘性、耐高温性、化学稳定性，并且具有高孔隙率。
所述软包电池的填充层5具内部孔隙为相通的孔洞结构。所述软包电池填充层5紧密填充在极耳4与隔膜2之间及极耳4之间，填充后的填充层5表面与电芯1的上表面和下表面平齐。如图3所示为填充层5插接方向的示意图,“T”型条较窄一端朝向电芯1上表面，向下插入极耳折弯3与隔膜2之间以及两个极耳4之间的空隙。
所述软包电池其填充物可以为丁苯橡胶等。所述软包电池其填充物孔隙率为40%-80%。
实施例
下面结合附图和案例对本实用新型作进一步的详细说明，但具体实施方法并不限于本案例。
案例1
一种软三元包锂离子电池，包括在电芯1顶端，极耳4与隔膜2之间及极耳4之间设置有填充层5，且填充层5具有多孔结构,隔膜2采用三菱无纺布隔膜。填充层5材料为丁苯橡胶，孔隙率为40%进行封装，高温烘烤、注液100g、化成分容等工序制作软包锂离子电池120只。
案例2
实施方法同案例1，但填充物孔隙率为50%。
案例3
实施方法同案例1，但填充物孔隙率为60%。
案例4
实施方法同案例1，但填充物孔隙率为70%。
案例5
实施方法同案例1，但填充物孔隙率为80%。
案例6
实施方法同案例1，但在电芯1顶端，极耳4与隔膜2之间及极耳4之间不设置有填充层5。
统计案例1至案例6各取20只电池，在电池顶侧封装之后，弯折电池极耳部分，使电池极耳与电芯隔膜摩擦100次后，拆开电池统计隔膜破损量见表1。
统计案例1至案例6剩余600只电池顶端外观，极耳间铝塑膜塌陷致使电池外观不平整比例见表1。
统计案例1至案例6剩余600只电池平均吸液量对比见表1。
统计案例1至案例6各取10只电池循环1000周后平均容量衰减率见下表。
从表1可以看出在电池真空封装之后，电池的顶部有填充物的支撑后，较好的解决了封装后因为内部无支撑物且气压为负值，低于外部环境气压大气压，造成的极耳间铝塑膜塌陷致使电池外观不平整问题，
填充层5为柔软，具有绝缘性，隔绝了金属极耳与电芯主体的接触，保证金属极耳不会因为摩擦刺破隔膜。在电芯1顶端，极耳4与隔膜2之间及极耳4之间设置有填充层5，且填充层5多孔结构具有吸收电解液的作用。在电池制作初期，可以吸收较多的电解液，储存在电池的填充层5内提高电池的保液量。在电池循环后期，随着电解液的消耗而缓慢被释放出来，改善因为电解液消耗致使电解液不足而造成的电池循环衰减的问题，提高电池循环性能。
Claims (3)
1.一种软包锂离子电池，包括电芯（1）和焊接在电芯（1）顶端折弯后的极耳（4），其特征在于：在电芯（1）顶端，极耳折弯（3）与隔膜（2）之间以及两个极耳（4）之间装有多孔结构的填充层（5），填充层（5）内部空隙为相通的孔洞结构，填充层（5）为“T”型条状结构，“T”型条较窄一端向下插入极耳折弯（3）与隔膜（2）之间以及两个极耳（4）之间的空隙。
2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于：所述的填充层（5）材质为丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的软包锂离子电池，其特征在于：所述的填充层（5）孔隙率为40%-80%。
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| CN106876780A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-20 | 深圳瑞隆新能源科技有限公司 | 一种储液式软包装锂离子电芯以及具有该电芯的电池 |
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| CN112186269A (zh) * | 2019-07-02 | 2021-01-05 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种锂浆料电池的电芯 |
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