CN216648407U

CN216648407U - 锂聚合物电池

Info

Publication number: CN216648407U
Application number: CN202123234724.7U
Authority: CN
Inventors: 余海导; 王守军; 余育强; 刘新华
Original assignee: Meizhou Liangneng New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Meizhou Liangneng New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2031-12-20

Abstract

本申请提供一种锂聚合物电池。上述的锂聚合物电池包括一体化电芯、铝塑套及增强涂层；一体化电芯包括卷芯、负极耳及正极耳，卷芯包括正极片、负极片及隔膜，正极片、隔膜和负极片顺序成叠并卷绕成形，正极耳焊接于正极片上，负极耳焊接于负极片上，隔膜包括隔膜本体、第一固化胶层及第二固化胶层，第一固化胶层分别与隔膜本体的其中一面及正极片粘结，第二固化胶层分别与隔膜本体的另一面及负极片粘结，使隔膜本体在与正负极片贴合的同时，还能通过第一固化胶层及第二固化胶层对隔膜起到保护作用；一体化电芯包覆于铝塑套内，并且正极耳及负极耳均部分裸露于铝塑套外；增强涂层涂覆于铝塑套的内壁，能够防止锂聚合物电池发生内腐蚀。

Description

锂聚合物电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂聚合物电池。

背景技术

锂聚合物电池以固体聚合物电解质来代替液体电解质，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质，锂聚合物电池具有良好的塑形灵活性、体积利用率高等特点，因而锂聚合物电池的销量一直上升，锂聚合物电池的生产压力也一直在增加，尤其是对锂聚合物电池的输送生产应用等情况要求的条件更高。

但是，现有的锂聚合物电池在装配或使用过程中极耳容易发生位移，从而破坏卷芯在铝塑套内的稳定性，使锂聚合物电池出现漏液、鼓胀或内腐蚀的问题。而且卷芯中隔膜的硬度小，容易被极耳刺破，聚合物锂电池的隔膜一旦刺破将会导致电池内的电解液漏出，从而影响锂聚合物电池的安全性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够提高稳定性和安全性的锂聚合物电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂聚合物电池，包括：

一体化电芯，所述一体化电芯包括卷芯、负极耳及正极耳，所述卷芯包括正极片、负极片及隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片顺序成叠并卷绕成形，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上，所述隔膜包括隔膜本体、第一固化胶层及第二固化胶层，所述第一固化胶层分别与所述隔膜本体的其中一面及所述正极片粘结，所述第二固化胶层分别与所述隔膜本体的另一面及所述负极片粘结；

铝塑套，所述一体化电芯包覆于所述铝塑套内，并且所述正极耳及所述负极耳均部分裸露于所述铝塑套外；

增强涂层，所述增强涂层涂覆于所述铝塑套的内壁。

在其中一个实施例中，所述第一固化胶层开设有多个第一蜂窝状孔结构。

在其中一个实施例中，所述第二固化胶层开设有多个第二蜂窝状孔结构。

在其中一个实施例中，所述锂聚合物电池还包括热熔胶层，所述热熔胶层包覆于所述一体化电芯的表面。

在其中一个实施例中，所述极耳包括极耳本体和极耳胶，所述极耳胶包覆在所述极耳本体的表面，且所述极耳胶用于与所述铝塑套粘接。

在其中一个实施例中，所述极耳胶包括绝缘部和粘接部，所述绝缘部与所述粘接部连接，所述粘接部用于与所述铝塑套粘接，所述绝缘部裸露于所述铝塑套的外面，且所述粘接部的厚度大于所述绝缘部的厚度。

在其中一个实施例中，所述锂聚合物电池还包括辅助增强涂覆层，所述辅助增强涂覆层粘附于所述粘接部的表面。

在其中一个实施例中，所述第一固化胶层的厚度和所述第二固化胶层的厚度相同。

在其中一个实施例中，所述增强涂层的厚度为1μm～3μm。

在其中一个实施例中，所述第一固化胶层的厚度和所述第二固化胶层的厚度均为1μm～3μm。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的锂聚合物电池电池，由于隔膜包括隔膜本体、第一固化胶层及第二固化胶层，第一固化胶层分别与隔膜本体的其中一面及正极片粘结，第二固化胶层分别与隔膜本体的另一面及负极片粘结，使隔膜本体在与正负极片贴合的同时，还能通过第一固化胶层及第二固化胶层对隔膜起到保护作用，从而防止极耳对隔膜造成刺伤，避免出现漏液的问题；又由于正极片、隔膜和负极片顺序成叠并卷绕成形，正极耳焊接于正极片上，负极耳焊接于负极片上，使得第一固化胶层及第二固化胶层随着正负极片卷绕成形，从而能够对整个一体化电芯起到保护作用及防腐蚀效果，进而提高锂聚合物电池的稳定性和安全性。

2、本实用新型的锂聚合物电池，由于一体化电芯包覆于铝塑套内，并且正极耳及负极耳均部分裸露于铝塑套外，铝塑套的内壁涂覆有增强涂层，使铝塑套能够与一体化电芯相互配合增效，增强涂层能够提高铝塑套与一体式电芯之间的粘接性，从而避免电芯在铝塑套内发生位移或鼓胀问题，提高电芯在铝塑套内的稳定性，进而提高锂聚合物电池的性能。进一步地，在封装冲压过程中，增强涂层能够对铝塑膜起到缓冲作用以及补偿作用，从而提高铝塑套的密封性和柔韧性，能够有效防止锂聚合物电池出现漏液的问题。此外，增强涂层涂覆于铝塑套的内壁，能够对铝塑套起到保护作用，有效隔绝铝塑套与负电极形成电子通路，或铝塑膜的铝层和电解液形成离子通路，如此，能够有效地阻断锂聚合物电池发生内腐蚀的两个必要条件，从而防止锂聚合物电池发生内腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一实施例中锂聚合物电池的结构示意图；

图2为图1所示锂聚合物电池的局部剖视图；

图3为图1所示锂聚合物电池的局部放大示意图；

图4为图2所示锂聚合物电池的局部剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供一种锂聚合物电池。上述锂聚合物电池包括一体化电芯、铝塑套及增强涂层；所述一体化电芯包括卷芯、负极耳及正极耳，所述卷芯包括正极片、负极片及隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片顺序成叠并卷绕成形，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上，所述隔膜包括隔膜本体、第一固化胶层及第二固化胶层，所述第一固化胶层分别与所述隔膜本体的其中一面及所述正极片粘结，所述第二固化胶层分别与所述隔膜本体的另一面及所述负极片粘结；所述一体化电芯包覆于所述铝塑套内，并且所述正极耳及所述负极耳均部分裸露于所述铝塑套外；所述增强涂层涂覆于所述铝塑套的内壁。

如图1及图2所示，一实施例的锂聚合物电池10包括一体化电芯100、铝塑套200及增强涂层300；一体化电芯100包括卷芯110及极耳120、极耳120包括负极耳1220及负极耳1240，卷芯110包括正极片111、负极片113及隔膜115，正极片111、隔膜115和负极片113顺序成叠并卷绕成形，负极耳1240焊接于正极片111上，负极耳1220焊接于负极片113上，隔膜115包括隔膜本体1151、第一固化胶层1153及第二固化胶层1155，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结；一体化电芯100包覆于铝塑套200内，并且负极耳1240及负极耳1220均部分裸露于铝塑套200外；增强涂层300涂覆于铝塑套200的内壁。

上述的锂聚合物电池10中，由于隔膜115包括隔膜本体1151、第一固化胶层1153及第二固化胶层1155，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结，使隔膜本体1151在与正负极片113贴合的同时，还能通过第一固化胶层1153及第二固化胶层1155对隔膜115起到保护作用，从而防止极耳120对隔膜115造成刺伤，避免出现漏液的问题；又由于正极片111、隔膜115和负极片113顺序成叠并卷绕成形，负极耳1240焊接于正极片111上，负极耳1220焊接于负极片113上，使得第一固化胶层1153及第二固化胶层1155随着正负极片113卷绕成形，从而能够对整个一体化电芯100起到保护作用及防腐蚀效果，进而提高锂聚合物电池10的稳定性和安全性。由于一体化电芯100包覆于铝塑套200内，并且负极耳1240及负极耳1220均部分裸露于铝塑套200外，铝塑套200的内壁涂覆有增强涂层300，使铝塑套200能够与一体化电芯100相互配合增效，增强涂层300能够提高铝塑套200与一体式电芯之间的粘接性，从而避免电芯在铝塑套200内发生位移或鼓胀问题，提高电芯在铝塑套200内的稳定性，进而提高锂聚合物电池10的性能。进一步地，在封装冲压过程中，增强涂层300能够对铝塑膜起到缓冲作用以及补偿作用，从而提高铝塑套200的密封性和柔韧性，能够有效防止锂聚合物电池10出现漏液的问题。此外，增强涂层300涂覆于铝塑套200的内壁，能够对铝塑套200起到保护作用，有效隔绝铝塑套200与负电极形成电子通路，或铝塑膜的铝层和电解液形成离子通路，如此，能够有效地阻断锂聚合物电池10发生内腐蚀的两个必要条件，从而防止锂聚合物电池10发生内腐蚀。

如图2所示，在其中一个实施例中，第一固化胶层1153开设有多个第一蜂窝状孔结构1154。可以理解的是，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，若第一固化胶层1153的渗透性较差，则容易使得电解液较难通过第一固化胶层1153到达隔膜本体1151，即锂聚合物电池10正极上生成的锂离子较难经过电解液运动至负极，从而降低锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率。为了提高第一固化胶层1153的渗透性，提高锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率，在本实施例中，第一固化胶层1153开设有多个第一蜂窝状孔结构1154，使电解液能够通过第一固化胶层1153中的孔结构达到隔膜本体1151，从而提高第一固化胶层1153的渗透性，进而提高锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率；进一步地，第一蜂窝状孔结构1154能够进一步提高电解液渗透的均匀性，从而提高锂离子在隔膜115中锂离子传递的均匀性，进而提高锂聚合物电池10的性能稳定性。

如图2所示，在其中一个实施例中，第二固化胶层1155开设有多个第一蜂窝状孔结构1156。可以理解的是，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结，若第二固化胶层1155的渗透性较差，则容易使得电解液较难通过隔膜本体1151到达第二固化胶层1155，即锂聚合物电池10正极上生成的锂离子较难经过电解液运动至负极，从而降低锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率。为了提高第二固化胶层1155的渗透性，提高锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率，在本实施例中，第二固化胶层1155开设有多个第一蜂窝状孔结构1156，使电解液能够通过第二固化胶层1155中的孔结构达到隔膜本体1151，从而提高第二固化胶层1155的渗透性，进而提高锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率；进一步地，第一蜂窝状孔结构1156能够进一步提高电解液渗透的均匀性，从而提高锂离子在隔膜115中锂离子传递的均匀性，进而提高锂聚合物电池10的性能稳定性。

如图2所示，在其中一个实施例中，锂聚合物电池10还包括热熔胶层400，热熔胶层400包覆于一体化电芯100的表面，使一体式电芯的表面形成一层保护胶层，在热压封装过程中，保护胶层能够起到较好的缓冲作用，从而保证一体式电芯的稳定性。进一步地，保护胶层对一体式电芯也能起到锁住电解液的效果，保持电解液与一体式电芯各部位的充分接触，从而提高锂聚合物电池10的电学性能。此外，在锂聚合物电池10电池的高温化成过程中，铝塑套200内壁以及一体式电芯表面的热熔胶层400发生熔化，并对锂聚合物电池10内部起到补偿及修复作用，从而有效地提高锂聚合物电池10的一致性。

如图3所示，在其中一个实施例中，极耳120包括极耳本体121和极耳胶123，极耳胶123包覆在极耳本体121的表面，且极耳胶123用于与铝塑套200粘接。在本实施例中，极耳胶123能够在锂聚合物电池10封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路，并且极耳胶123在封装时能够通过加热与铝塑膜热熔密封粘合在一起，从而能够有效地防止漏液。

进一步地，如图3所示，极耳胶123包括绝缘部1231和粘接部1233，绝缘部1231与粘接部1233连接，粘接部1233用于与铝塑套200粘接，绝缘部1231裸露于铝塑套200的外面，且粘接部1233的厚度大于绝缘部1231的厚度。可以理解的是，极耳120是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，而包覆在极耳120的表面，且极耳胶123用于与铝塑套200粘接。一方面极耳胶123能够在锂聚合物电池10封装时防止金属带与铝塑膜之间发生短路；另一方面极耳胶123在封装时能够通过加热与铝塑膜热熔密封粘合在一起，从而能够有效地防止漏液。但是，极耳胶123与铝塑套200的粘接处在热压封装时，容易出现褶皱或平整性较差的问题。为了提高极耳胶123与铝塑套200粘接处的平整性，在本实施例中，极耳胶123包括绝缘部1231和粘接部1233，绝缘部1231与粘接部1233连接，粘接部1233用于与铝塑套200粘接，在锂聚合物电池10进行封装时，通过热压能够熔化粘接部1233的极耳胶123，有效地提高极耳胶123与铝塑套200粘接处的密封性，从而有效地防止锂聚合物电池10漏液。进一步地，绝缘部1231裸露于铝塑套200的外面，能够对铝塑套200外的正负极片113起到较好的绝缘效果，且粘接部1233的厚度大于绝缘部1231的厚度，使粘接部1233的极耳胶123能够对铝塑套200与极耳120的封装处起到较好的补偿作用，使热压后的极耳胶123在保证密封性和绝缘性的同时，还具有较好的一致性，同时提高极耳胶123与铝塑套200粘接处的平整性。

更进一步地，如图4所示，为了进一步提高极耳120与铝塑套200封装处的密封性，在其中一个实施例中，锂聚合物电池10还包括辅助增强涂覆层500，辅助增强涂覆层500粘附于粘接部1233的表面，辅助增强涂覆层500的粘性大于极耳胶123的粘性，一方面通过辅助增强涂覆层500能够增强极耳胶123与铝塑套200内壁之间粘接强度，即提高锂聚合物电池10的封装密封性；另一方面辅助增强涂覆层500能够对极耳胶123的粘接部1233起到保护作用，保证极耳胶123粘接部1233的完整性和绝缘性。

为了提高锂聚合物电池10的结构一致性，在其中一个实施例中，第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度相同。可以理解的是，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结，且第一固化胶层1153及第二固化胶层1155随着隔膜本体1151一起卷绕形成一体化电芯100。若第一固化胶层1153的厚度与第二固化胶层1155的厚度不一致，则容易使一体化电芯100内部的结构对称性较差，从而影响锂聚合物电池10的结构一致性。而在本实施例中，第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度相同，能够有效地提高隔膜本体1151两侧的对称性，使卷绕形成的一体化电芯100具有较好的结构对称性，从而提高锂聚合物电池10的结构一致性。

在其中一个实施例中，增强涂层300的厚度为1μm～3μm。可以理解的是，若增强涂层300的厚度过小，则无法对铝塑套200起到较好的缓冲作用及补偿作用，而且防内腐蚀的效果也较差；若增强涂层300的厚度过大，则容易加重锂聚合物电池10的重量，影响锂聚合物电池10的使用便携性，而且增强涂层300的厚度过大，也容易浪费铝塑套200内的空间，破坏锂聚合物电池10的一致性。为了保证锂聚合物电池10的轻巧性，同时提高锂聚合物电池10的一致性，在本实施例中，增强涂层300的厚度为1μm～3μm，使增强涂层300能够完全覆盖铝塑套200的内壁，在热压封装过程中，能够对铝塑套200起到较好的缓冲作用及补偿作用，且增强涂层300的厚度适宜，能够保证锂聚合物电池10的轻巧性，同时提高锂聚合物电池10的一致性。

在其中一个实施例中，第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度均为1μm～3μm。可以理解的是，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结，且第一固化胶层1153及第二固化胶层1155随着隔膜本体1151一起卷绕形成一体化电芯100。若第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度过小，则无法对隔膜115主体起到较好的保护作用，且防腐蚀效果较差；若第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度过大，则容易增加一体化电芯100的笨重性，而且不利于电解液在隔膜115中的流通，即不利于锂离子的传递，影响锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率。为了提高一体化电芯100的结构一致性，保证锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率，在本实施例中，第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155的厚度均为1μm～3μm，使第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155能够完全包覆隔膜115主体，对隔膜115主体起到较好的保护作用，且防腐蚀效果较好。此外，1μm～3μm的第一固化胶层1153的厚度和第二固化胶层1155能够有效提高一体化电芯100的结构一致性，保证锂聚合物电池10的电学性能和充放电效率。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的锂聚合物电池10电池，由于隔膜115包括隔膜本体1151、第一固化胶层1153及第二固化胶层1155，第一固化胶层1153分别与隔膜本体1151的其中一面及正极片111粘结，第二固化胶层1155分别与隔膜本体1151的另一面及负极片113粘结，使隔膜本体1151在与正负极片113贴合的同时，还能通过第一固化胶层1153及第二固化胶层1155对隔膜115起到保护作用，从而防止极耳120对隔膜115造成刺伤，避免出现漏液的问题；又由于正极片111、隔膜115和负极片113顺序成叠并卷绕成形，负极耳1240焊接于正极片111上，负极耳1220焊接于负极片113上，使得第一固化胶层1153及第二固化胶层1155随着正负极片113卷绕成形，从而能够对整个一体化电芯100起到保护作用及防腐蚀效果，进而提高锂聚合物电池10的稳定性和安全性。

2、本实用新型的锂聚合物电池10，由于一体化电芯100包覆于铝塑套200内，并且负极耳1240及负极耳1220均部分裸露于铝塑套200外，铝塑套200的内壁涂覆有增强涂层300，使铝塑套200能够与一体化电芯100相互配合增效，增强涂层300能够提高铝塑套200与一体式电芯之间的粘接性，从而避免电芯在铝塑套200内发生位移或鼓胀问题，提高电芯在铝塑套200内的稳定性，进而提高锂聚合物电池10的性能。进一步地，在封装冲压过程中，增强涂层300能够对铝塑膜起到缓冲作用以及补偿作用，从而提高铝塑套200的密封性和柔韧性，能够有效防止锂聚合物电池10出现漏液的问题。此外，增强涂层300涂覆于铝塑套200的内壁，能够对铝塑套200起到保护作用，有效隔绝铝塑套200与负电极形成电子通路，或铝塑膜的铝层和电解液形成离子通路，如此，能够有效地阻断锂聚合物电池10发生内腐蚀的两个必要条件，从而防止锂聚合物电池10发生内腐蚀。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种锂聚合物电池，其特征在于，包括：

增强涂层，所述增强涂层涂覆于所述铝塑套的内壁。

2.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述第一固化胶层开设有多个第一蜂窝状孔结构。

3.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述第二固化胶层开设有多个第二蜂窝状孔结构。

4.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，还包括热熔胶层，所述热熔胶层包覆于所述一体化电芯的表面。

5.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述极耳包括极耳本体和极耳胶，所述极耳胶包覆在所述极耳本体的表面，且所述极耳胶用于与所述铝塑套粘接。

6.根据权利要求5所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述极耳胶包括绝缘部和粘接部，所述绝缘部与所述粘接部连接，所述粘接部用于与所述铝塑套粘接，所述绝缘部裸露于所述铝塑套的外面，且所述粘接部的厚度大于所述绝缘部的厚度。

7.根据权利要求6所述的锂聚合物电池，其特征在于，还包括辅助增强涂覆层，所述辅助增强涂覆层粘附于所述粘接部的表面。

8.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述第一固化胶层的厚度和所述第二固化胶层的厚度相同。

9.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述增强涂层的厚度为1μm～3μm。

10.根据权利要求1所述的锂聚合物电池，其特征在于，所述第一固化胶层的厚度和所述第二固化胶层的厚度均为1μm～3μm。