專利名稱：卷繞式軟包裝鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
卷繞式軟包裝鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種外觀平整且具有較長(zhǎng)循環(huán)壽命的卷繞式軟包裝鋰離子電池。
背景技術(shù)：
[0002]鋰離子電池具有能量密度高、平均開(kāi)路電壓高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)便攜式電器、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)中。鋰離子電池根據(jù)其使用的包裝袋類型可分為軟包裝鋰離子電池、鋼殼鋰離子電池和鋁殼鋰離子電池，其中，軟包裝鋰離子電池因其尺寸可靈活設(shè)計(jì)、安全性能好等優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。[0003]軟包裝鋰離子電池根據(jù)其生產(chǎn)工藝的不同，可以分為采用卷繞工藝生產(chǎn)的卷繞式鋰離子電池和采用疊片工藝生產(chǎn)的疊片式鋰離子電池。其中卷繞工藝具有生產(chǎn)效率高、直通率高和制成的電池一致性好的優(yōu)勢(shì)，目前，已成為主流的軟包裝鋰離子電池生產(chǎn)工藝。[0004]卷繞式軟包裝鋰離子電池一般包括卷繞式電芯、用于包裝卷繞式電芯的包裝袋和灌注于包裝袋內(nèi)的電解液。卷繞式電芯是由正極片、負(fù)極片和設(shè)置在正極片和負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成，目前卷繞式鋰離子電池的卷繞式電芯大多以一段未涂覆活性物質(zhì)層的正極集流體(一般為鋁箔)或負(fù)極集流體(一般為銅箔)作為最外圈進(jìn)行纏繞，在纏繞收尾處貼上膠紙固定。這種結(jié)構(gòu)的弊端在于由于集流體多為表面光潔的鋁箔或銅箔，使得電解液極易在其表面形成液滴，團(tuán)聚在一起。當(dāng)電池化成后進(jìn)行真空抽氣并最終封口后，由于大氣壓的作用，使得此聚團(tuán)的電解液在電池表面形成凸起，嚴(yán)重影響了電池外觀，降低了成品優(yōu)率。而為了滿足一定次數(shù)的充放電循環(huán)壽命，電池內(nèi)必須保留有一定量的電解液，保留的電解液又會(huì)在集流體表面團(tuán)聚形成 液滴；而若電池內(nèi)不保留電解液，雖然能夠減少集流體表面形成的液滴，但又不能保證電池的循環(huán)壽命。二者之間的矛盾不可調(diào)和，因此需要改善措施，以同時(shí)滿足電池對(duì)外觀和循環(huán)壽命的要求。[0005]有鑒于此，確有必要提供一種外觀平整且具有較長(zhǎng)循環(huán)壽命的卷繞式軟包裝鋰離子電池。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種外觀平整且具有長(zhǎng)循環(huán)壽命的軟包裝鋰離子電池，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的卷繞式軟包裝鋰離子電池不能同時(shí)獲得平整的外觀和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命的不足。[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0008]一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納所述電芯的包裝袋和灌注于所述包裝袋內(nèi)的電解液，所述電芯由正極片、負(fù)極片和設(shè)置在所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔膜卷繞而成，所述電芯的最外層纏繞有聚合物膜層。其中，所述聚合物膜層為聚丙烯 (PP)膜層、聚乙烯(PE)膜層、無(wú)紡布膜層或聚偏氟乙烯(PVDF)膜層。[0009]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜層的厚度為5μ m 至丨J 50 μ m。[0010]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜層的厚度為 10 μ m 至Ij 30 μ m。[0011]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜層的厚度為 20 μ m0[0012]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜層的層數(shù)為兩層或四層。[0013]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜層的表面涂覆有陶瓷材料層，其中，所述陶瓷材料層為三氧化二鋁層或二氧化硅層。[0014]作為本實(shí)用新型卷繞式軟包裝鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述聚合物膜 層的表面涂覆有高分子材料層，其中，所述高分子材料層為聚偏氟乙烯層或聚甲基丙烯酸甲酯層。[0015]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)在電芯的最外層纏繞隔膜，可以改變電芯的表面光潔度和表面張力特性，從而消除了電解液在電芯表面的聚團(tuán)，減少甚至消除電芯表面液滴的出現(xiàn)，解決了因此而導(dǎo)致的電池外觀起皺、不平整的問(wèn)題，提高成品優(yōu)率。同時(shí)纏繞在電芯最外層的隔膜還可以吸附和“存儲(chǔ)” 一部分電解液，在電芯循環(huán)后期，活性物質(zhì)孔隙中的電解液逐漸消耗完，“存儲(chǔ)”在外層隔膜內(nèi)的電解液又會(huì)被位于電芯內(nèi)部的極片等吸收出來(lái)，繼續(xù)維持循環(huán)，從而延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命。


[0016]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0017]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不限于此。[0018]如圖I所示，一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電芯I、用于容納電芯I的包裝袋 2和灌注于包裝袋2內(nèi)的電解液，電芯I由正極片11、負(fù)極片12和設(shè)置在正極片11和負(fù)極片12之間的隔膜13卷繞而成，電芯I的最外層纏繞有聚合物膜層14。該聚合物膜層14可以是由設(shè)置在正極片11和負(fù)極片12之間的隔膜13延伸出來(lái)纏繞在電芯I的最外層，也可以是在卷繞好的電芯I的集流體的外圍纏繞另外的聚合物材質(zhì)的膜層。聚合物膜層14的孔隙率范圍在15%到60%之間，使其具有較好的吸附電解液的能力。[0019]其中，聚合物膜層14為聚丙烯(PP)膜層、聚乙烯(PE)膜層、無(wú)紡布膜層或聚偏氟乙烯(PVDF)膜層，這些膜層都具有一定的吸附和“存儲(chǔ)”電解液的能力，從而可以提高電池的循環(huán)壽命；而且這些膜層與光潔的集流體不同，電解液較難在這些膜層上團(tuán)聚形成液滴， 從而可以改善電池的外觀平整度。為了保證聚合物膜層14的穩(wěn)定，還可以在聚合物膜層14 的末端貼上固定膠紙，以防止聚合物膜層14的滑動(dòng)。[0020]聚合物膜層14的厚度為5 μ m到50 μ m。聚合物膜層14的厚度太大，會(huì)影響電池的能量密度；聚合物膜層14的厚度太小，則吸附和“存儲(chǔ)”電解液的能力太弱，不利于提高電池的循環(huán)壽命。聚合物膜層14的厚度為5 μ m到50 μ m是一個(gè)合理的厚度。[0021 ] 聚合物膜層14的厚度為10 μ m到30 μ m。[0022]聚合物膜層14的厚度為20 μ m。[0023]聚合物膜層14的層數(shù)為兩層或四層。多層聚合物膜層14可以進(jìn)一步提高電池的循環(huán)壽命，而且由于聚合物膜層14具有一定的柔軟性，可以對(duì)電池起到一定的保護(hù)作用。[0024]聚合物膜層14的表面涂覆有陶瓷材料層，陶瓷材料層可以提高電池的安全性能， 還能在一定程度上提高電池的硬度。[0025]陶瓷材料層為三氧化二鋁層或二氧化硅層，這兩種陶瓷材料價(jià)廉易得，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)影響電池性能，而且當(dāng)電池內(nèi)有HF酸等有害物質(zhì)產(chǎn)生時(shí)，還能起到吸附這些有害物質(zhì)的作用，從而提高電池性能。[0026]聚合物膜層14的表面涂覆有高分 子材料層，高分子材料層具有吸附電解液的作用，從而增加聚合物膜層14吸附電解液的量,延長(zhǎng)電池的使用壽命。[0027]高分子材料層為聚偏氟乙烯層或聚甲基丙烯酸甲酯層。這兩種高分子材料具有較好的吸附電解液的能力。[0028]根據(jù)上述的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本實(shí)用新型說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納所述電芯的包裝袋和灌注于所述包裝袋內(nèi)的電解液，所述電芯包括依次疊置并卷繞的正極片、隔膜和負(fù)極片，其特征在于所述電芯的最外層纏繞有聚合物膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的厚度為5 μ m至Ij 50 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的厚度為 ο μ m到30 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的厚度為20 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的層數(shù)為兩層或四層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的表面涂覆有陶瓷材料層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的卷繞式軟包裝鋰離子電池，其特征在于所述聚合物膜層的表面涂覆有高分子材料層。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種卷繞式軟包裝鋰離子電池，包括電芯、用于容納電芯的包裝袋和灌注于包裝袋內(nèi)的電解液，所述電芯包括依次疊置并卷繞的正極片、隔膜和負(fù)極片，電芯的最外層纏繞有聚合物膜層。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型通過(guò)在電芯的最外層纏繞隔膜，可以改變電芯的表面光潔度和表面張力特性，從而消除了電解液在電芯表面的聚團(tuán)，減少甚至消除電芯表面液滴的出現(xiàn)，解決了因此而導(dǎo)致的電池外觀起皺、不平整的問(wèn)題，提高成品優(yōu)率。同時(shí)纏繞在電芯最外層的隔膜還可以吸附和“存儲(chǔ)”一部分電解液，可以延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命。
文檔編號(hào)H01M10/0587GK202662730SQ20122021930
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者莫明亮 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司