[发明专利]锂离子软包装电芯的包装铝层腐蚀控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种腐蚀控制方法，尤其是一种软包装电芯的包装铝层腐蚀控制方法。

背景技术

锂离子软包装电芯包括以下部分：正极、负极、包装材料、电解液、隔膜。正极：铝箔上涂正极活性材料；负极：铜箔上涂负极活性材料；包装材料。腐蚀是锂离子软包装电芯最严重的坏品之一，主要表现在包装铝层被腐蚀破烂，腐蚀处变黑，电芯胀气，无法使用。引起锂离子软包装电芯腐蚀必须具备两个短路的通道：一为离子短路通道，即包装铝箔铝层与负极发生离子短路；二为电子短路通道，即包装铝箔铝层与负极发生电子短路。这样包装铝箔的铝层就与负极形成一个短路回路，而负极处于低电势的部分，铝箔在低电势的情况下将与Li发生反应形成LiAl合金，一旦与铝接触会通过电导率较高的电解液将导致铝层不断被消耗产生腐蚀。

目前采取各种各样的方式进行改善，如封装未封区的控制等，但始终得不到有效的控制，如果能够采用一种方式杜绝腐蚀的发生，将给电芯安全性能带来极大的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效防止包装铝层发生腐蚀的锂离子软包装电芯包装铝层腐蚀控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

所述软包装电芯包括正极、负极、包装材料、电解液以及隔膜，其改进在于：将软包装电芯正极极耳与包装铝层进行短接。

优选地，所述软包装电芯正极极耳与包装铝层之间用导电胶进行短接。

优选地，所述正极极耳与包装材料封装时使金属带与包装铝层短接。

优选地，所述负极与包装铝层用绝缘材料隔离。

由于腐蚀是通过缓慢的化学反应才能体现出来，电芯成型后一般在第6周到第12周出现腐蚀；而本发明锂离子软包装电芯包装铝层腐蚀控制方法在电芯成型前就阻断了腐蚀发生的可能性，使腐蚀在内部得到有效的控制，极大的提升了电芯的安全性能。

附图说明

图1为本发明第一实施例的包装材料剖面结构示意图；

图2为本发明第一实施例的短接处剖面结构示意图。

本发明目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本发明的实施例中的软包装电芯包括正极、负极、包装材料、电解液以及隔膜，将软包装电芯正极极耳与包装铝层进行短接.通过正极极耳与包装铝层进行的短接可使在电芯成型前就阻断了腐蚀发生的可能性，使腐蚀在内部得到有效的控制，极大的提升了电芯的安全性能.

短接正极与包装铝层有许多的方法。如图1和图2所示，本发明的第一实施例采用外接电路，本实施例的包装材料从外到内依次包括尼龙层1、铝层2及pp层3，Nylon(尼龙)层1可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力；Al(铝)层2可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤。PP(聚丙烯)层3不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护、绝缘；电解液：为正负极离子提供导电通道；隔膜：隔离正负极，离子可自由通过形成通道。使用导电胶4将正极极耳5与包装铝层2导通，顶侧封封装完毕后在正极极耳5处加导电胶4使金属带与包装铝层2短接，加胶后用万用表二极管档测量极耳5与包装铝层2之间的短接状况，若负极6与包装铝层2短接则该电芯报废处理，若正极5与包装铝层2短接则正常往后工序流转，若正极5与包装铝层3未短接则重新加导电胶4至短接后往后工序流转，如此即可避免腐蚀问题的发生。

本实施例的第二实施例采用短路方式，即正极极耳与包装材料封装时使金属带与包装铝层短接：如电芯设计时使正极极耳胶无外露，正极封装宽度扩大至3mm，封装时使正极极耳金属带与包装铝层短接，封装完毕后用万用表二极管档测量极耳与包装铝层之间的短接状况，若负极与包装铝层短接则该电芯报废处理，其他均可正常往后工序流转，如此短接方式亦可避免腐蚀问题的发生。

上述实施例中，因正极与包装铝层短接，如果电芯在转移或操作过程中出现负极极耳与包装铝层短接的情况，将间接的使正负极之间出现短路，所以同时需采取绝缘材料隔离负极与包装铝层(如贴绝缘胶纸负极与包装铝层的接触)避免短路。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。