[发明专利]一种锂离子电池电芯及其制备方法、锂离子电池

说明书

本发明涉及一种锂离子电池电芯及其制备方法、锂离子电池。该锂离子电池电芯的制备方法包括：将正极片、负极片、隔膜组装后，经过至少两次热压制成所述电芯；所述隔膜包括基膜和涂覆于基膜上的聚合物粘结物质。本发明提供的锂离子电池电芯的制备方法，通过多次热压来制备锂离子电池电芯，前次热压起到预压合作用，实现隔膜与极片的初步结合，并使结合界面处的间隙显露，后次热压起到补充作用，可使聚合物粘结物质充分填充预压合产生的间隙，增强结合界面的粘结效果。通过至少两次热压的方法设计，可针对性的提高结合界面处的粘结效果，避免聚合物粘结物质熔融后向隔膜孔隙渗入而堵塞隔膜。

技术领域

本发明属于锂离子电池的制备领域，具体涉及一种锂离子电池电芯及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为一种清洁的新能源，在手机、动力汽车等领域得到了越来越广泛的应用。锂离子电池一般包括包装壳和容纳于包装壳内的电芯，电芯包括正极片、负极片以及间隔于正极片和负极片之间的隔膜。隔膜是一种离子导通、电子绝缘的多孔膜，在正极和负极之间起到隔离的作用。

目前常规锂离子电池采用的隔膜为聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合多孔膜。制作良好的电芯，正极片、负极片应固定在隔膜上，以避免移动、受震等条件下发生错位，导致析锂、短路等质量事故或安全隐患。

为了保证电芯的制作质量，电池研究者常采用涂覆有粘结物质的隔膜，以期增加隔膜和极片之间的粘结性，防止极片错位现象的发生。如公告号为CN203134888U的专利公开了一种锰酸锂和镍钴锰酸锂纳米电池的隔膜，通过在隔膜层上使用3～5μm厚的粘性物质，来提高隔膜与极片的粘结效果。公布号为CN102569701A的专利申请公开了一种锂离子电池及其隔膜，该隔膜包括多孔膜基材和涂覆在多孔膜基材表面的陶瓷材料层，以及涂覆在陶瓷材料层上位于表层的聚合物粘结层。

在利用隔膜制备电芯时，由于聚合物粘结层的存在，虽然理论上可以提高隔膜与极片的粘结性，但在实际应用时，经常有粘结不牢或热压不当导致隔膜被堵塞的现象发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池电芯的制备方法，从而解决涂覆有粘结物质的隔膜在使用时容易存在的粘结不牢或隔膜被堵塞的问题。本发明同时提供上述制备方法得到的锂离子电池电芯和相应的锂离子电池。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种锂离子电池电芯的制备方法，包括：将正极片、负极片、隔膜组装后，经过至少两次热压制成所述电芯；所述隔膜包括基膜和涂覆于基膜上的聚合物粘结物质。

本发明提供的锂离子电池电芯的制备方法，通过多次热压来制备锂离子电池电芯，前次热压起到预压合作用，实现隔膜与极片的初步结合，并使结合界面处的间隙显露，后次热压起到补充作用，可使聚合物粘结物质充分填充预压合产生的间隙，增强结合界面的粘结效果。通过至少两次热压的方法设计，可针对性的提高结合界面处的粘结效果，避免聚合物粘结物质熔融后向隔膜孔隙渗入而堵塞隔膜。

热压的次数为两次，第一次热压的温度为75～90℃，压力为0.1～0.3MPa，时间为10s～20s，第二次热压的温度为85～95℃，压力为0.1～0.8MPa，时间为20s～120s。在上述热压参数下，极片与隔膜的粘结效果最佳，可极大程度避免粘结不足或过度热压导致隔膜堵塞的情况发生。

将正极片、负极片和隔膜叠置，得到薄电芯单元，对薄电芯单元进行所述第一次热压，再将薄电芯单元进行堆叠形成完整电芯，对完整电芯进行所述第二次热压。优选的，所述薄电芯单元含有的正极片或负极片的片数为1～5片。通过制作薄电芯单元，再对薄电芯单元进行堆叠形成完整电芯，对薄电芯单元进行第一次热压，对完整电芯进行第二热压，可进一步完善位于内侧的极片与隔膜的粘结效果，提高电芯制作的均匀性和一致性，从而进一步提高电芯质量。