本發(fā)明具體涉及一種應(yīng)用于鋰離子電池導(dǎo)電極耳膠及阻燃導(dǎo)電極耳膠組件。

背景技術(shù)：

軟包鋰離子電池以其比能量高，安全性好，設(shè)計靈活等特點，在消費類電子產(chǎn)品領(lǐng)域以及電動汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。軟包電芯的外包裝是鋁塑膜，雖然使用鋁塑膜可以有效的降低電芯的重量，提高電芯的能量密度，但鋁塑膜也容易腐蝕破損，失去對電芯內(nèi)部的保護作用。

引起電芯腐蝕具備兩個短路通道：一是離子短路通道，鋁塑膜鋁層與陽極發(fā)生離子短路；二是電子短路通道，即鋁塑膜鋁層與陽極發(fā)生電子短路，這樣導(dǎo)致鋁塑膜中的鋁層與陽極形成了一個短路的回路，陽極即為電芯負極，處于低電勢的部分，一旦與鋁接觸會通過電導(dǎo)率較高的電解液引起電化學(xué)反應(yīng)。導(dǎo)致鋁層的不斷被消耗，出現(xiàn)電芯內(nèi)腐蝕現(xiàn)象。而鋁塑膜是由外部的尼龍層、膠水層、鋁層、cpp層或pp層復(fù)合而成。內(nèi)部cpp或pp層在封裝過程中起到粘合和密封作用，但是cpp或pp層在封裝過程中熔融-凝固過程受到熱壓后容易發(fā)生破損，或是產(chǎn)生微觀裂縫，電解液滲入這些裂縫后，將會與鋁塑膜中的鋁層發(fā)生直接接觸。在于電解液發(fā)生直接接觸的情況下，鋁塑膜中的鋁層與負極有電子回路產(chǎn)生時，金屬鋁層發(fā)生插鋰反應(yīng)，形成脆性很高的鋁鋰合金，形成軟包電芯的內(nèi)腐蝕，最終導(dǎo)致鋁層發(fā)生破裂，失去對水分的隔絕作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了解決軟包鋰離子電池中的電芯易受腐蝕，嚴重影響軟包鋰離子電池的使用性能和使用壽命的問題，進而提供一種應(yīng)用于鋰離子電池導(dǎo)電極耳膠及阻燃導(dǎo)電極耳膠組件。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

應(yīng)用于鋰離子電池的導(dǎo)電極耳膠，它包括基體層和至少一個導(dǎo)電膠層，基體層上設(shè)置有至少一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，基體層包括導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層，導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層之間依次水平并列設(shè)置，導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層之間通過至少一個導(dǎo)電膠層相粘接，當(dāng)pp層的層數(shù)和pe層的層數(shù)均為一個時，當(dāng)導(dǎo)電布靠近pp層設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層相粘接；當(dāng)導(dǎo)電布靠近pe層設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層相粘接；當(dāng)pp層的層數(shù)和pe層的層數(shù)均為多層時，導(dǎo)電布與其相鄰的一個pp層或一個pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩層相鄰的pp層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩層相鄰的pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，與一個pe層相鄰的pp層和該pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，基體層還包括至少一個cpp層，當(dāng)cpp層的層數(shù)為一個時，該層cpp層與其相鄰的導(dǎo)電布、pp層或pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩個相鄰的cpp層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，導(dǎo)電膠層包括導(dǎo)電層和粘接層，導(dǎo)電層與粘接層相連接。

作為優(yōu)選，導(dǎo)電膠層上還設(shè)置有導(dǎo)電組件，導(dǎo)電組件為碳化硅組件。

利用具體實施方式五所述的應(yīng)用于鋰離子電池的導(dǎo)電極耳膠組成的阻燃導(dǎo)電極耳膠組件，它包括導(dǎo)電極耳膠和正極耳本體，導(dǎo)電極耳膠包括基體層和至少一個導(dǎo)電膠層，正極耳本體上設(shè)置有基體層，基體層上設(shè)置有至少一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，基體層包括導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層，導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層之間依次水平并列設(shè)置，導(dǎo)電布、至少一個pp層和/或至少一個pe層之間通過至少一個導(dǎo)電膠層相粘接，當(dāng)pp層的層數(shù)和pe層的層數(shù)均為一個時，當(dāng)導(dǎo)電布靠近pp層設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層相粘接；當(dāng)導(dǎo)電布靠近pe層設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層相粘接；當(dāng)pp層的層數(shù)和pe層的層數(shù)均為多層時，導(dǎo)電布與其相鄰的一個pp層或一個pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩層相鄰的pp層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩層相鄰的pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，與一個pe層相鄰的pp層和該pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，基體層還包括至少一個cpp層，當(dāng)cpp層的層數(shù)為一個時，該層cpp層與其相鄰的導(dǎo)電布、pp層或pe層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層，每兩個相鄰的cpp層之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層。

作為優(yōu)選，導(dǎo)電膠層包括導(dǎo)電層和粘接層，導(dǎo)電層與粘接層相連接。

作為優(yōu)選，導(dǎo)電膠層上還設(shè)置有導(dǎo)電組件，導(dǎo)電組件為碳化硅組件。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果：

1、本發(fā)明中的導(dǎo)電極耳膠為一種導(dǎo)電、阻燃、耐腐蝕能力的極耳膠，導(dǎo)電極耳膠應(yīng)用在軟包鋰離子電池的正極耳本體上形成耐腐蝕正極耳，使正極耳本體和鋁塑膜中的鋁層之間有一定的電阻值，但不是完全絕緣。這種狀態(tài)下能夠使鋁塑膜中鋁層保持較高的電位，而鋁層在高電位下處于穩(wěn)定狀態(tài)，還能夠避免鋁層和負極之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，引起軟包電芯內(nèi)腐蝕，有效提高了軟包電池的安全性和使用壽命。

2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單且使用方式多種，能夠靈活選取操作，導(dǎo)電極耳膠不但能夠單獨使用在正極耳本體，還能夠配合普通膠使用在正極耳本體上，還能夠配合有碳化硅組件進行使用。

3、本發(fā)明中的基體層的設(shè)置方式靈活，導(dǎo)電膠層的設(shè)置位置根據(jù)基體層結(jié)構(gòu)不同而不同。

4、本發(fā)明通過樣品的多次試驗可知，本發(fā)明的電阻率小于0.08gω·cm，能夠有效確保鋁塑膜中鋁層保持較高的電位，而鋁層在高電位下處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而最大限度地避免引起軟包電芯內(nèi)腐蝕，有效提高了軟包電池的安全性和使用壽命

5、本發(fā)明制造成本低廉，易于推廣使用。

附圖說明

圖1為導(dǎo)電極耳膠的第一立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中基體層1包括導(dǎo)電布1-1和一個pp層1-2；

圖2為導(dǎo)電極耳膠的第二立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中基體層1包括導(dǎo)電布1-1、一個pp層1-2和一個pe層1-3；

圖3為圖2中a處的放大示意圖；

圖4為導(dǎo)電極耳膠的第三立體結(jié)構(gòu)裝配過程示意圖，圖中基體層1包括導(dǎo)電布1-1、一個cpp層1-4和兩個pp層1-2；

圖5為耐腐蝕正極耳的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為耐腐蝕正極耳與普通極耳膠6之間連接關(guān)系的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為導(dǎo)電組件3、普通極耳膠6和正極耳本體4之間連接關(guān)系的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式包括它包括基體層1和至少一個導(dǎo)電膠層2，基體層1上設(shè)置有至少一個導(dǎo)電膠層2。

本發(fā)明中基體層1與至少一個導(dǎo)電膠層2相復(fù)合設(shè)置。

本發(fā)明用于軟包電池正極耳。本發(fā)明與鋁塑膜鋁層之間的電阻在4～10000ω。

當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于軟包電池中時，負極極耳必須使用絕緣性高的極耳膠，以保證負極與鋁塑膜之間處于絕緣狀態(tài)。

具體實施方式二：結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式中基體層1包括導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3，導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間依次水平并列設(shè)置，導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間通過至少一個導(dǎo)電膠層2相粘接，當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為一個時，當(dāng)導(dǎo)電布1-1靠近pp層1-2設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接；當(dāng)導(dǎo)電布1-1靠近pe層1-3設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接；當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為多層時，導(dǎo)電布1-1與其相鄰的一個pp層1-2或一個pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩層相鄰的pp層1-2之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩層相鄰的pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，與一個pe層1-3相鄰的pp層1-2和該pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

本實施方式中導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間排列順序以及設(shè)置個人根據(jù)不同產(chǎn)品的具體需求進行任意組合。

當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為一個時，基體層1組成順序為以下幾種：一種為導(dǎo)電布1-1、pp層1-2和pe層1-3依次連接；一種為導(dǎo)電布1-1、pe層1-3和pp層1-2依次連接，此外還有一種為pe層1-3和pp層1-2分別設(shè)置在導(dǎo)電布1-1的兩側(cè)，導(dǎo)電布1-1與其相接觸的pp層1-2之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接，導(dǎo)電布1-1與其相接觸的pe層1-3之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接。其他組合方式均可。導(dǎo)電膠層2設(shè)置在基體層1中各個層結(jié)構(gòu)之間形成的多個縫隙中。其他未提及的內(nèi)容與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式為具體實施方式二的進一步限定，基體層1還包括至少一個cpp層1-4，當(dāng)cpp層1-4的層數(shù)為一個時，該層cpp層1-4與其相鄰的導(dǎo)電布1-1、pp層1-2或pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩個相鄰的cpp層1-4之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

本實施方式中當(dāng)cpp層1-4的層數(shù)為一個時，該層cpp層1-4與其相鄰的導(dǎo)電布1-1、pp層1-2或pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2指的是當(dāng)一個cpp層1-4靠近導(dǎo)電布1-1設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，當(dāng)一個cpp層1-4靠近pp層1-2設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，當(dāng)一個cpp層1-4靠近pe層1-3設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

具體實施方式四：本實施方式為具體實施方式一、二或三的進一步限定，導(dǎo)電膠層2包括導(dǎo)電層和粘接層，導(dǎo)電層與粘接層相連接。

本實施方式中的導(dǎo)電膠層2為現(xiàn)有產(chǎn)品，導(dǎo)電膠層2是由導(dǎo)電層和粘接層復(fù)合形成的層體，導(dǎo)電層為電解銀粉、金屬粉末、導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電碳纖維或其他導(dǎo)電材料制成的層體。粘接層為現(xiàn)有普通極耳膠6或其他能夠?qū)崿F(xiàn)粘接的現(xiàn)有產(chǎn)品均可。導(dǎo)電膠層2還能夠設(shè)置為其他結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)電膠層2結(jié)構(gòu)與專利號2016104739295公開的導(dǎo)電膠相同。導(dǎo)電膠層2包括甲基氫聚硅氧烷100份，導(dǎo)電填料80至100份，稀釋劑10-20份，促進劑5至10份，醇類延遲劑1至5份，硅氧烷偶聯(lián)劑1至5份，份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)。其中，促進劑為改性胺類促進劑，為現(xiàn)有產(chǎn)品。

具體實施方式五：本實施方式為具體實施方式四的進一步限定，導(dǎo)電膠層2上還設(shè)置有導(dǎo)電組件3，導(dǎo)電組件3為碳化硅組件。導(dǎo)電組件3的設(shè)置更加有利于減小鋁層和正極之間的電阻值，以達到既不與鋁層完全短路，又保護鋁層的作用。

具體實施方式六：結(jié)合圖1至圖7說明本實施方式，本實施方式包括導(dǎo)電極耳膠和正極耳本體4，導(dǎo)電極耳膠包括基體層1和至少一個導(dǎo)電膠層2，正極耳本體4上設(shè)置有基體層1，基體層1上設(shè)置有至少一個導(dǎo)電膠層2。

本發(fā)明用于軟包電池正極耳。本發(fā)明與鋁塑膜鋁層之間的電阻在4～10000ω。

當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于軟包電池中時，負極極耳必須使用絕緣性高的極耳膠，以保證負極與鋁塑膜之間處于絕緣狀態(tài)。

具體實施方式七：結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式中基體層1包括導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3，導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間依次水平并列設(shè)置，導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間通過至少一個導(dǎo)電膠層2相粘接，當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為一個時，當(dāng)導(dǎo)電布1-1靠近pp層1-2設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接；當(dāng)導(dǎo)電布1-1靠近pe層1-3設(shè)置時，二者之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接；當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為多層時，導(dǎo)電布1-1與其相鄰的一個pp層1-2或一個pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩層相鄰的pp層1-2之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩層相鄰的pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，與一個pe層1-3相鄰的pp層1-2和該pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

本實施方式中導(dǎo)電布1-1、至少一個pp層1-2和/或至少一個pe層1-3之間排列順序以及設(shè)置個人根據(jù)不同產(chǎn)品的具體需求進行任意組合。

當(dāng)pp層1-2的層數(shù)和pe層1-3的層數(shù)均為一個時，基體層1組成順序為以下幾種：一種為導(dǎo)電布1-1、pp層1-2和pe層1-3依次連接；一種為導(dǎo)電布1-1、pe層1-3和pp層1-2依次連接，此外還有一種為pe層1-3和pp層1-2分別設(shè)置在導(dǎo)電布1-1的兩側(cè)，導(dǎo)電布1-1與其相接觸的pp層1-2之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接，導(dǎo)電布1-1與其相接觸的pe層1-3之間通過一個導(dǎo)電膠層2相粘接。其他組合方式均可。其他未提及的內(nèi)容與具體實施方式六相同。

具體實施方式八：本實施方式為具體實施方式七的進一步限定，基體層1還包括至少一個cpp層1-4，當(dāng)cpp層1-4的層數(shù)為一個時，該層cpp層1-4與其相鄰的導(dǎo)電布1-1、pp層1-2或pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，每兩個相鄰的cpp層1-4之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

本實施方式中當(dāng)cpp層1-4的層數(shù)為一個時，該層cpp層1-4與其相鄰的導(dǎo)電布1-1、pp層1-2或pe層1-3之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2指的是當(dāng)一個cpp層1-4靠近導(dǎo)電布1-1設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，當(dāng)一個cpp層1-4靠近pp層1-2設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2，當(dāng)一個cpp層1-4靠近pe層1-3設(shè)置時，二者之間設(shè)置有一個導(dǎo)電膠層2。

具體實施方式九：本實施方式為具體實施方式六、七或八的進一步限定，導(dǎo)電膠層2包括導(dǎo)電層和粘接層，導(dǎo)電層與粘接層相連接。

本實施方式中的導(dǎo)電膠層2為現(xiàn)有產(chǎn)品，導(dǎo)電膠層2是由導(dǎo)電層和粘接層復(fù)合形成的層體，導(dǎo)電層為電解銀粉、金屬粉末、導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電碳纖維或其他導(dǎo)電材料制成的層體。粘接層為現(xiàn)有普通極耳膠6或其他能夠?qū)崿F(xiàn)粘接的現(xiàn)有產(chǎn)品均可。導(dǎo)電膠層2還能夠設(shè)置為其他結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)電膠層2結(jié)構(gòu)與專利號2016104739295公開的導(dǎo)電膠相同。導(dǎo)電膠層2包括甲基氫聚硅氧烷100份，導(dǎo)電填料80至100份，稀釋劑10-20份，促進劑5至10份，醇類延遲劑1至5份，硅氧烷偶聯(lián)劑1至5份，份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)。其中，促進劑為改性胺類促進劑，為現(xiàn)有產(chǎn)品。

本實施方式中的導(dǎo)電膠層2還可直接配合普通極耳膠6，二者均設(shè)置在正極耳本體4上。

具體實施方式十：本實施方式為具體實施方式九的進一步限定，導(dǎo)電膠層2上還設(shè)置有導(dǎo)電組件3，導(dǎo)電組件3為碳化硅組件。

本實施方式中的導(dǎo)電組件3的設(shè)置更加有利于減小鋁層和正極之間的電阻值，以達到既不與鋁層完全短路，又保護鋁層的作用。導(dǎo)電組件3還能夠配合普通極耳膠6進行使用，二者均設(shè)置在正極耳本體4上。

本發(fā)明的工作原理：

由于封裝過程中受到熱壓的鋁塑膜cpp或pp層發(fā)生細微破裂不可避免，而金屬鋁只有在與負極的電位差小于0.2v時才會發(fā)生插鋰反應(yīng)，在高電位下較為穩(wěn)定，所以防止軟包電芯內(nèi)腐蝕最好的方法就是將鋁塑膜的電位與正極拉近，避免鋁層發(fā)生插鋰，從而保護鋁塑膜。

拉近鋁層與正極之間電位最有效的方法是減小鋁層和正極之間的電阻值。本發(fā)明使用具有一定導(dǎo)電性的極耳膠或在頂封時在極耳膠處添加導(dǎo)電組件。封裝完成后，正極耳和鋁塑膜的鋁層之間保持一定的電阻值，以達到既不與鋁層完全短路，又保護鋁層的作用。

結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)點說明一下實施例：

本發(fā)明的樣品進行多次試驗后的結(jié)果如下：

實施例一：導(dǎo)電極耳膠5單獨使用：

結(jié)合圖5說明本實施例，本實施例中正極耳本體4的寬度為45mm，導(dǎo)電極耳膠5的寬度12mm，單面厚度0.1mm，檢測后電阻率達到80000ω·cm。封裝后導(dǎo)電極耳膠5和鋁塑膜內(nèi)層pp融合后，總厚度達到90μm，封裝完成后，檢測正極耳本體4與鋁塑膜鋁層的電阻為200～400ω。

實施例二：導(dǎo)電極耳膠5與普通極耳膠6混和使用：

結(jié)合圖6說明本實施例，正極耳本體4的寬度為45mm，普通極耳膠6的寬度12mm，單面厚度0.08mm，導(dǎo)電極耳膠5覆于普通極耳膠6的正中，寬度8mm，厚度0.1mm，經(jīng)檢測電阻率達到30000ω·cm。封裝后導(dǎo)電極耳膠5與普通極耳膠6混和形成的膠體和鋁塑膜內(nèi)層pp融合后，總厚度約100μm，封裝完成后，檢測正極耳本體4與鋁塑膜鋁層的電阻為200～400ω。

實施例三：導(dǎo)電組件3與普通極耳膠6混和使用：

結(jié)合圖7說明本實施例，正極耳本體4的寬度為45mm，普通極耳膠6的寬度12mm，單面厚度0.08mm，導(dǎo)電組件3為碳化硅組件，碳化硅組件設(shè)置在普通極耳膠6上，長度和寬度均8mm，厚度0.1mm，電阻約2000ω。封裝后帶有碳化硅組件的普通極耳膠6和鋁塑膜內(nèi)層pp融合后，總厚度約100μm，封裝完成后，檢測正極耳本體4與鋁塑膜鋁層的電阻為1000ω。

以上實施例說明本發(fā)明能夠?qū)⒄龢O耳本體4與鋁塑膜鋁層之間的電阻控制在4～10000ω，有效避免鋁層和負極之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，引起軟包電芯內(nèi)腐蝕，有效提高了軟包電池的安全性和使用壽命。