一种电化学电池及其制备方法转让专利

申请号 : CN201510676990.5

文献号 : CN105261727B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨玉洁

申请人 : 广东烛光新能源科技有限公司

摘要 :

本发明属于电化学电池领域,特别涉及一种电化学电池:包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液,所述电极片包括涂敷层和集流体,所述涂敷层附着于所述集流体上,所述涂敷层的单面厚度为h,所述极耳的厚度为H;所述极耳左右两侧均设置有涂敷层,并且10μm≤2h‑H;所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层,所述增厚层的厚度为h1,且‑60μm≤(2h‑H‑h1)≤40μm。当2h‑H‑h1满足本发明要求时,即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时,经过整形后的电池,极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住,通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起,从而起到固定裸电芯与外封装的作用,改善电池的跌落性能。

权利要求 :

1.一种电化学电池,包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液,所述电极极片包括极耳、集流体与涂敷层,所述极耳与所述集流体电子导通,所述涂敷层附着于所述集流体上,所述涂敷层的单面厚度为h,所述极耳的厚度为H;其特征在于:所述极耳的左右两侧均设置有所述涂敷层,并且10μm≤(2h-H);

在厚度方向上,所述极耳与所述集流体的重叠区域还设置有增厚层,所述增厚层的厚度为h1,且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。

2.一种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,所述极耳与所述集流体电子导通的方式为所述极耳与所述集流体直接焊接或在所述极耳与所述集流体之间设置导电粘接层进行粘接。

3.一种权利要求2所述的电化学电池,其特征在于,在所述极耳与所述集流体的电子导通位置,所述集流体靠近所述极耳的一侧无涂敷层,所述集流体背离所述极耳的一侧有涂敷层或无涂敷层;所述极耳与所述集流体之间设置的导电粘接层为所述增厚层的至少一部分。

4.一种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,20μm≤(2h-H);-10μm≤(2h-H-h1)≤30μm。

5.一种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,所述增厚层位于所述极耳的外侧表面、所述极耳与所述集流体之间、所述集流体的背离所述极耳的一侧中的至少一个位置。

6.一种权利要求5所述的电化学电池,其特征在于,位于所述极耳与所述集流体之间的增厚层为导电粘接层;位于所述极耳的外侧表面或所述集流体的背离所述极耳的一侧的增厚层为胶带。

7.一种权利要求6所述的电化学电池,其特征在于,所述导电粘接层为导电胶或/和金属粘接剂;所述胶带包括基体或/和粘胶层;所述基体选自热熔胶、聚丙烯、改性聚丙烯、布基、牛皮纸、美纹纸、纤维、PVC、PE泡棉和聚酰亚胺中的至少一种;所述粘胶层选自丙烯酸酯胶、复合型结构胶、热固性高分子胶、热熔胶、压敏胶、无机胶粘剂、橡胶粘合剂和天然胶粘剂中至少一种。

8.一种权利要求1所述电化学电池的制备方法,其特征在于,主要包括如下步骤:

步骤1,电极极片的制备:制备得到电极极片,并在涂膜区去除部分涂敷层,之后设置电极极耳,得到电极极片待用;

步骤2,电芯组装:将电极极片与隔离膜组装得到裸电芯,并在设置极耳的位置设置增厚层,之后将裸电芯入壳/入袋,封装、注液、静置;

步骤3,成品电池的制备:将步骤2制得的电芯进行化成、整形得到成品电池。

9.一种权利要求8所述电化学电池的制备方法,其特征在于,步骤1所述涂膜区去除部分涂敷层的去除方法包括溶剂清洗、激光清洗、涂敷前在集流体上预设结构后将局部涂敷层去掉中的至少一种。

10.一种权利要求8所述电化学电池的制备方法,其特征在于,步骤1所述涂膜区去除部分涂敷层的膜片为正极膜片或/和负极膜片。

说明书 :

一种电化学电池及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于电化学电池领域,特别涉及一种电化学电池及其制备方法。

背景技术

[0002] 进入21世纪以后,各种电子器件产品如手机、笔记本、可穿戴设备等层出不穷,极大的丰富了广大用户的生活;同时,电动汽车及各类储能电站也如雨后春笋般迅速萌芽、发展、壮大。以上高科技产品,具有一个共同特征:需要高性能电池充当储能部件。
[0003] 现有的电池主要有一次电池和二次电池两大类;所谓一次电池,即无法反复充电的电池,主要包括碳锌电池、碱性电池、糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式电池(扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池)、锌空气电池、一次锂锰电池等、水银电池;所谓二次电池,即可充电电池,主要包括二次碱性锌锰电池、镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。而从外包装角度分析,现有电池主要分为软包装电池及硬壳包装电池,由于软包装电池包装膜本身厚度小,可塑性大,被广泛的运用于各类高档一次电池和二次电池中。
[0004] 然而,随着各类用电设备的不断升级,其对电池的性能提出了更多要求,如电池更高能量密度、更快充放电速度、更长循环寿命、更好安全性能等;而这其中,能量密度直接关系到产品的用户体验效果,电芯安全性能与用电产品的安全使用及用户的生命财产及人生安全密切相关,因此,能量密度及安全性能备受电池生产商、用户的关注。如何提高电池能量密度的同时,又能改善电池的安全性能成为了电池领域广大研究者的重点研究方向。为了提高电池能量密度,专利申请号为201420283159.4的实用新型专利发明了一种有效极片清洗装置:包括用于传输极片的传输系统和激光系统,激光系统包括至少一个用于发射激光束并投射到极片上的激光发射头,激光系统至少还包括用于匀化激光发射头发射的激光束的能量的光束整形机构,激光发射头和光束整形机构电连接。相对于现有技术,该实用新型通过设置光束整形机构,能够将激光光束的能量均匀化,既不会伤害极片中的箔材,从而提高极耳的焊接质量;又不会造成涂层的残留,从而提高清洗的质量,而且光束中的高能量和低能量能够被有效的利用,从而实现激光能量的最大化利用,进而提高能量的利用率、清洗效率和清洗质量。但是,经过该方法制备出来的电芯,由于极耳厚度往往小于清洗掉的电极涂敷层的厚度,将会导致电芯压实后,极耳无法被位于其上下层电极隔离膜固定,因此极耳处于松动状态,做成成品电池后,无法起到固定裸电芯与外包装的作用,因此电芯的安全性能,特别是跌落、辊筒等性能明显降低。
[0005] 有鉴于此,确有必要开发一种新的电池,其既能解提高电池能量密度,又具有高的安全性能。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于:针对现有技术的不足,而提供的一种电化学电池,包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液,所述电极片包括极耳、集流体与涂敷层,所述极耳与所述集流体电子导通,所述涂敷层附着于所述集流体上,所述涂敷层的单面厚度为h,所述极耳的厚度为H;所述极耳左右两侧均设置有涂敷层,并且10μm≤2h-H;所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层,所述增厚层的厚度为h1,且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。当2h-H-h1满足本发明要求时,即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时,经过整形后的电池,极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住,通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起,从而起到固定裸电芯与外封装的作用,改善电池的跌落性能。
[0007] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0008] 一种电化学电池,包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液,所述电极片包括极耳、集流体与涂敷层,所述极耳与所述集流体电子导通,所述涂敷层附着于所述集流体上,所述涂敷层的单面厚度为h,所述极耳的厚度为H;所述极耳左右两侧均设置有涂敷层,并且10μm≤2h-H;所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层,所述增厚层的厚度为h1,且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。
[0009] 作为本发明电化学电池的一种改进,所述极耳与所述集流体电子导通的方式为所述极耳与所述集流体之间直接焊接或所述极耳与所述集流体之间设置导电粘接层进行粘接。
[0010] 作为本发明电化学电池的一种改进,在所述极耳与所述集流体的电子导通位置,所述集流体靠近所述极耳的一侧无涂层,所述集流体背离所述极耳的一侧有涂层或无涂层;所述极耳与所述集流体之间设置的导电粘接层为所述增厚层的至少一部分。
[0011] 作为本发明电化学电池的一种改进,20μm≤(2h-H);-10μm≤(2h–H-h1)≤30μm。
[0012] 作为本发明电化学电池的一种改进,所述增厚层位于所述极耳的表面、所述极耳与所述集流体之间、所述集流体的背离所述极耳的一侧中的至少一个位置。
[0013] 作为本发明电化学电池的一种改进,位于所述极耳与所述集流体之间的增厚层为导电粘接层;位于所述极耳的表面或所述集流体的背离所述极耳的一侧的增厚层为胶带。
[0014] 所述导电粘接层为导电胶或/和金属粘接剂;所述胶带包括基体或/粘接层;所述基材选自热熔胶、聚丙烯、改性聚丙烯、布基、牛皮纸、美纹纸、纤维、PVC、PE泡棉和聚酰亚胺中的至少一种;所述粘胶层选自丙烯酸酯胶、复合型结构胶、热固性高分子胶、热熔胶、压敏胶、无机胶粘剂、橡胶粘合剂、天然胶粘剂、胶粘剂中至少一种。具体如有机硅压敏胶粘剂、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚氨酯、导电胶和聚丙烯酸酯等。
[0015] 本发明还包括一种电化学电池的制备方法,主要包括如下步骤:
[0016] 步骤1,电极极片的制备:制备得到电极极片,并在涂膜区去除部分涂层,之后设置电极极耳;得到电极极片待用;
[0017] 步骤2,电芯组装:将电极极片与隔离膜组装得到裸电芯,并在设置极耳的位置设置增厚层,之后将裸电芯入壳/入袋,封装、注液、静止;
[0018] 步骤3,成品电池制备:将步骤2制得的电芯进行化成、整形得到成品电池。
[0019] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进,步骤1所述涂膜区去除部分涂层的去除方法包括溶剂清洗、激光清洗、涂敷前在集流体上预设结构后将局部涂层去掉中的至少一种。
[0020] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进,步骤1所述涂膜区去除部分涂层的膜片为正极膜片或/和负极膜片;所述涂膜区去除部分涂层位置为全部去除涂层或部分去除涂层。
[0021] 与现有技术相比,本发明的优点在于:当2h-H-h1满足本发明要求时,即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时,经过整形后的电池,极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住,通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起,从而起到固定裸电芯与外封装的作用,改善电池的跌落性能。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施方式对本发明及其有益效果进行详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0023] 比较例1,
[0024] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片头部空箔材区焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳得到正极片待用;
[0025] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片头部空箔材区焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳得到负极片待用;
[0026] 裸电芯制备:选择厚度为12μm的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,从而得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度,因此将得到能量密度更大的电池;
[0027] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电解液充分浸润后于75℃、0.6MPa下进行夹具化成,之后整形、除气、封口得到成品电芯。
[0028] 比较例2,
[0029] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳得到正极片待用;
[0030] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳得到负极片待用;
[0031] 裸电芯制备:选择厚度为12μm的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,从而得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度,因此将得到能量密度更大的电池;
[0032] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电解液充分浸润后于75℃、0.6MPa下进行夹具化成,之后整形、除气、封口得到成品电芯。
[0033] 实施例1,与比较例2不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0034] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为20μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0035] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为20μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0036] 其余与比较例2相同,这里不再赘述。
[0037] 实施例2,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0038] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为40μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0039] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为40μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0040] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0041] 实施例3,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0042] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为50μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0043] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为50μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0044] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0045] 实施例4,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0046] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为60μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0047] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为60μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0048] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0049] 实施例5,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0050] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为80μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0051] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为80μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0052] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0053] 实施例6,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0054] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为90μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0055] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为90μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0056] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0057] 实施例7,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0058] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为100μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0059] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳再在镍极耳表面粘贴一层厚度为100μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0060] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0061] 实施例8,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0062] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区,之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳,再在铝极耳表面粘贴一层厚度为120μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到正极片待用;
[0063] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳,再在镍极耳表面粘贴一层厚度为120μm的胶纸(基材为聚丙烯,粘胶层为有机硅压敏胶粘剂)作为增厚层,得到负极片待用;
[0064] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0065] 实施例9,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0066] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面固定区域设置一层长4cm、宽1.5cm的发泡胶(发泡胶设置位置位于成品电池极片中间区域),之后涂敷正极浆料,烘干过程中,发泡胶脱落,使得涂敷于其表面的涂层脱落,得到空箔材区(长4cm、宽1.5cm),之后冷压后得到单面涂敷厚度为60μm的正极膜片;并在上述空箔材区焊接上宽度1cm、厚度
60μm的铝极耳,再在铝极耳对面的空箔材区粘贴一层厚度为60μm的胶纸(基材为布基,粘胶层为硅胶)作为增厚层,得到正极片待用;
[0067] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面固定区域设置一层长4cm、宽1.5cm的发泡胶(发泡胶设置位置位于成品电池极片中间区域),之后在集流体表面涂敷负极浆料,烘干过程中,发泡胶脱落,使得涂敷于其表面的涂层脱落,得到空箔材区(长
4cm、宽1.5cm),之后冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用溶剂清洗出一条长4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),并在上述空箔材区焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳,再在镍极耳对面的空箔材区粘贴一层厚度为60μm的胶纸(基材为牛皮纸,粘胶层为丁苯橡胶)作为增厚层,得到负极片待用;
[0068] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0069] 实施例10,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0070] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箔为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用溶剂清洗出一条长4cm、宽1.5cm的单面空箔材区,之后在上述单面空箔材区使用导电胶粘接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳得到正极片待用,粘接层厚度为10μm;
[0071] 负极片制备:选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片;之后在膜片中间区域,用溶剂清洗出一条长4cm、宽1.5cm的单面空箔材区(与正极极耳位置错开),之后用导电胶粘接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳得到负极片待用,粘接层厚度为10μm;
[0072] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0073] 测试过程:
[0074] 容量测试:在35℃环境中按如下流程对各实施例和比较例的电芯进行容量测试:静置3min;0.5C恒流充电至4.2V,恒压充电至0.05C;静置3min;0.5C恒流放电至3.0V得到首次放电容量D0;静置3min之后完成容量测试,所得结果见表1。
[0075] 厚度测试:采用千分尺测试电池厚度(电芯正面与背面间厚度),所得结果见表1。
[0076] 体积能量密度:由测试的电池容量、电压、长宽后等,计算得到。
[0077] 安全测试(跌落测试):从比较例1、实施例1-10中各取出10只电池进行跌落测试:将电池用双面胶固定在跌落测试夹具中,测试其初始电压V0,在室温25℃环境中,将夹具置于1.5m高的测试台上、电芯头部朝下做自由落体运动,循环10次,完成跌落测试。静置1H后测试电芯最终电压V1,并计算电压降为ΔV,当ΔV>2mV时认为跌落测试失效,并统计失效个数;同时观察外观是否破损。
[0078] 表1各比较例、实施例测试结果汇总表
[0079]
[0080] 由表1可得,采用本发明时,不仅能够提高电池的体积能量密度,而且制备的电芯还具有较高的安全性能(跌落性能)。
[0081] 由实施例1~实施例8可得,当增厚层厚度较小(小于50μm)时,其无法填充清洗掉的电极涂层厚度,极耳无法被其上下的电极、隔离膜完全固定,因此极耳将裸电芯与外包装之间连接得不够牢固,因此虽然可以改善电芯的跌落性能,但无法完全解决。而当增厚层厚度较大(大于90μm)时,极耳厚度与增厚层厚度之后已经超出被清洗掉的双面涂层厚度,电芯的最后区域仍在极耳位置,因此将增加电池整体厚度,降低电池能量密度。
[0082] 由实施例1~实施例10可得,本发明可以有效提高电池能量密度、解决电池的安全性能(跌落性能),说明本发明具有普适性。
[0083] 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。