[发明专利]一种改善软包电池漏液失效的锂离子电池及其封装工艺

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，公开了一种改善软包电池漏液失效的锂离子电池，包括极耳、电芯，及包覆在电芯外部的铝塑膜，所述锂电池的极耳与所述铝塑膜之间设有顶封区，所述正、负极耳分别通过正、负极耳焊接区与所述电芯连接，所述铝塑膜顶封区设有正、负极耳气囊，所述正、负极耳焊接区分别位于正、负极耳气囊内。本发明通过在顶封区分别设置正、负极耳气囊，用于储存锂离子电池化学反应产生的气体，减少电池内部气体气压对极耳胶和PP熔合层的剥离力，从而抑制锂离子电池寿命周期内在封装区的漏液，减少电池绝缘不良，提升电池循环寿命和日历寿命的时间；同时节约电池的物理空间，不影响极耳处的设置，最大化提供电池内部可用的活性的空间。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种改善软包电池漏液失效的锂离子电池及其封装工艺。

背景技术

锂离子电池外壳一般分为方形、圆柱和软包，软包锂离子电池相对方形和圆柱能量密度大、重量轻、安全性能好和设计灵活等优点，在移动通信、储能和动力等领域应用广泛。软包锂离子电池的外壳材料一般选用易成型加工的铝塑膜复合材料，常见的铝塑膜在结构上内层为PP层，中间为铝箔层，外层为PP或PET同尼龙的复合层。锂离子电池制作过程中，铝塑膜先被冲压成凹形的单坑或双坑，而后电芯被放入凹形坑中。电芯一般为叠片式或卷绕式，正极极片和负极极片上分别突出的箔材和正、负极极耳通过超声焊焊接在一起，然后极耳和铝塑膜通过热压，极耳胶和PP层熔融热封，同时单侧部热封，电池注液后进行另一侧热封，最后二次封装。

软包锂离子电池在日历寿命周期内常因以下原因漏液失效：

（1）包装材料物理划伤、破损、绝缘不良，铝塑膜铝层同锂离子发生化学反应生成铝锂合金；

（2）电池过充、过放等滥用及电池正常使用时内部化学反应产生气体鼓胀撕裂热封；

（3）电解液渗透极耳胶和极耳粘合处并使其剥离，极耳基材化学腐蚀、电化学腐蚀和内部化学反应产生气体共同作用下导致极耳处漏液；

（4）封装质量问题，如铝塑膜封装区内层PP过熔、气泡、裂纹等，特别是二次封边时铝塑膜内层黏附电解液，热封强度差、绝缘不良。

锂离子电池漏液会导致电池的失效，甚至会发生起火、爆炸等安全事故。而软包锂离子动力电池在日历寿命周期内绝大部分的漏液发生在负极极耳基体与极耳胶粘合处。

申请号CN201611154701.6，公开日2017年03月08日的中国专利公开了提供了一种软包电池，包括电芯，及包覆在电芯外部的包装膜，所述包装膜形成具有容纳电芯的电池腔及至少一个气囊，所述电池腔与气囊之间通过气孔相连通。当电芯内部由于异常化学反应而产生气体时，气体可以通过气孔进入气囊中，可以有效改善软包电池在过充、过放、高温等情况下的胀气情况，提高电池的安全性能和循环寿命。

该专利设置的气囊位于电池电芯的一侧或者两侧，占用了大量的物理空间，增加了电芯整体的物理体积，在电池的体积固定时，电池内部可用的活性空间减少，电池性能下降。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善软包电池漏液失效的锂离子电池及其封装工艺，通过极耳胶和极耳基体充分接触，保证了极耳和铝塑膜内层PP层的接触面积，有效提高了顶封的封装强度，改善了电芯的密封性能，延缓铝塑膜封装部位的漏液时间，减少绝缘不良，提高循环性能和日历寿命；在正、负极耳焊接区和顶封区之间分别设置正极耳气囊、负极耳气囊，节约了电池占用的物理空间，不影响电池内部可用的活性的空间以及极耳处的设置，正、负极耳气囊之间通过气囊通道连接，当锂离子电池内部发生化学反应产生气体时，气体可以进入到正极耳气囊或者负极耳气囊，并通过气囊通道平衡两个气囊的气体压力，减少电池内部气体气压对极耳胶和PP熔合层的剥离力，抑制锂离子在电池日历寿命周期内在封装区的漏液，减少电池绝缘不良，提高电池的安全性能和循环寿命。