[发明专利]内部防触壳锂离子极芯及电池制备方法

说明书

本发明涉及电池领域，公开了一种内部防触壳锂离子极芯制备方法，包括如下步骤：制备正极单元和负极单元，然后取一个正极单元和一个负极单元，由下往上按照隔膜、负极单元、隔膜、正极单元的顺序依次叠放后并卷绕若干圈制成预制极芯，然后将预制极芯预压加热制得极芯，预压温度为130～150℃、预压时间为0.5～1.5分钟。本发明还公开了一种电池制备方法。本发明内部防触壳锂离子极芯及电池制备方法，利用隔膜的闭孔功能避免锂离子电池内部负极触壳短路，同时不需要增加绝缘胶或多层隔膜，降低了成本，增加了容量提升空间，制备流程简单。

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种内部防触壳锂离子极芯及电池制备方法。

背景技术

常用的锂离子电池内部负极由于触壳会导致壳体脱嵌锂，而壳体脱嵌锂会导致壳体腐蚀漏液，最终使电池失效。为了避免这种状况的发生，现在的锂离子电池会设有防触壳短路保护，常用的防触壳短路保护是在通过在极芯外圈贴绝缘胶布或者多卷几圈隔膜来防护，但这种保护方式均增加了生产成本：

1、在极芯外圈贴绝缘胶布需要单独增加一道贴胶工序，增加了绝缘胶的成本；

2、多卷几圈隔膜使得极芯的厚度增加，但是电池容量却没有增加，间接牺牲了电池容量提升空间，同样也增加了隔膜的成本，而且由于隔膜具有大量曲折贯通的微孔，多卷也不能完全避免触壳短路。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种内部防触壳锂离子极芯及电池制备方法，利用隔膜的闭孔功能避免锂离子电池内部负极触壳短路，同时不需要增加绝缘胶或多层隔膜，降低了成本，增加了容量提升空间，制备流程简单。

为实现上述目的，本发明所设计的内部防触壳锂离子极芯制备方法，包括如下步骤：

A)制备正极单元和负极单元，每个正极单元包括正极本体和设置在正极本体上的正极极耳，每个负极单元包括负极本体和设置在负极本体上的负极极耳；

B)制备极芯，取所述步骤A)中制备的一个正极单元和一个负极单元，由下往上按照隔膜、负极单元、隔膜、正极单元的顺序依次叠放后并卷绕若干圈制成预制极芯，然后将所述预制极芯预压加热制得极芯，预压温度为130～150℃、预压时间为0.5～1.5分钟，由于所述隔膜具有大量曲折贯通微孔的特点，温度提高至130～150℃时，所述隔膜通过闭孔功能将电池的所述负极单元与电池外壳分开以防止其直接接触而短路，起到阻隔离子传导、防止电池外壳脱嵌锂被腐蚀的作用，且通过所述隔膜的闭孔，避免了因为贴胶或者多卷所述隔膜带来的所述极芯厚度增加的问题，降低了成本，增加了容量提升空间，通过控制温度和预压时间，大幅度提高了所述隔膜的绝缘性能，且提升了卷绕效率。

优选地，所述步骤B)中卷绕圈数为35～45圈，预压压力为9～11t，预压完成后，所述极芯的厚度为24～25mm。

优选地，所述步骤B)中预压温度为140～150℃。

优选地，所述步骤A)中制备正极单元具体过程如下：

将正极浆料均匀涂覆在铝箔表面经烘烤后通过辊压机压成正极极片，然后将所述正极极片切割制得正极本体，并在所述正极本体上设置正极极耳制得正极单元；

所述步骤A)中制备负极单元具体过程如下：

将负极浆料均匀涂覆在铜箔表面经烘烤后通过辊压机压成负极极片，然后将所述负极极片切割制得负极本体，并在所述负极本体上设置负极极耳制得负极单元。

优选地，所述正极浆料按重量份数比包括100份的磷酸铁锂、40～60份的碳纳米管、1～2份的聚偏氟乙烯和40～45份的N-甲基吡咯烷酮按；所述负极浆料按重量份数比包括100份的石墨、1～3份的导电炭黑、4～5份的丁苯橡胶、1～2份的羧甲基纤维素和140～150份的水。