一種鋰電池電芯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種鋰電池電芯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池相對(duì)于其他二次電池具有電壓高、體積小、質(zhì)量輕、比容量高、無記憶 效應(yīng)、無污染、自放電小和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力 汽車等很多領(lǐng)域。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用，鋰電池的安全性能也受到越來越多的關(guān)注。
[0003] 從根本上說，鋰離子電池的安全問題是電池內(nèi)熱的問題，如果產(chǎn)生的熱不能夠迅 速釋放出去，電池溫度將不斷升高，持續(xù)上升的溫度又加劇電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致電 池?zé)崾Э?，直至發(fā)生爆炸、燃燒等安全事故。
[0004] 為了改善鋰離子電池的安全性能，人們提出很多方法，例如選擇熱穩(wěn)定性好的正 負(fù)極材料、電解液及其添加劑，可以提高電池的熱穩(wěn)定性；在電解液中加入過充保護(hù)添加 劑，可以有效改善電池的過充性能；采用陶瓷隔離膜，可以提高隔離膜的熱收縮性能和熱絕 緣性能，防止電池短路。專利CN201243052Y提出采用極性涂層的方法提高電池的擠壓、重 物沖擊的通過率，但是由于涂層帶電，依然會(huì)有短路并引起燃燒起火的風(fēng)險(xiǎn)。但是現(xiàn)有的鋰 電池在重物沖擊、窄面擠壓、穿釘?shù)劝踩珳y(cè)試中容易失效，而且電芯制作過程中產(chǎn)生的顆粒 或粉塵對(duì)電芯鋁塑膜形成傷害，導(dǎo)致電池容易漏液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池電芯及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種鋰電池電芯，裸電芯的外表面包覆有一層絕緣的彈性體材料層。
[0007] -種鋰電池電芯的制備方法，包括以下步驟： 將絕緣的彈性體材料溶解或分散于極性有機(jī)溶劑中，得到彈性體溶液； 將彈性體溶液涂覆在裸電芯的外表面，干燥得到表面覆蓋有絕緣彈性體材料層的電 芯。
[0008] 優(yōu)選地，所述涂覆方式為噴射式涂布。
[0009] 優(yōu)選地，干燥方式為烘干，烘干溫度為50-70 °C。
[0010] 優(yōu)選地，所述彈性體溶液中彈性體的濃度為10%_30%。
[0011] 優(yōu)選地，所述彈性體溶液涂覆面積為裸電芯外表面面積的50%-90%。
[0012] 優(yōu)選地，所述彈性體材料層的厚度為50-500 μ m。
[0013] 優(yōu)選地，所述彈性體材料為SIS、聚烯烴、聚苯乙烯、聚酯類、聚酰胺、乙烯共聚物、 聚異戊二烯、聚丁二烯中的至少一種。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是： 現(xiàn)有的鋰電池在重物沖擊、窄面擠壓、穿釘?shù)劝踩珳y(cè)試中容易失效，而且電芯制作過程 中產(chǎn)生的顆?；蚍蹓m對(duì)電芯鋁塑膜形成傷害，導(dǎo)致電池容易漏液。針對(duì)上述問題，本發(fā)明提 供了一種鋰電池電芯及其制備方法，在裸電芯的外表面涂覆一層絕緣彈性體材料層，該層 彈性體材料層厚度均勻，可達(dá)到50-500 μ m，而且具有較強(qiáng)的粘結(jié)性能，能夠附著在裸電芯 的外表面，能夠提高電池重物沖擊、窄面擠壓、穿釘和跌落等安全測(cè)試的通過率。
【附圖說明】
[0015] 圖1為鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為涂布厚度為300 μπι時(shí)不同涂布方式的涂布厚度分布圖。
[0017] 附圖標(biāo)記說明： 1 一彈性體材料層；2 -裸電芯。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清 楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā) 明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出 創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，專利中涉及到 的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或 減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突 的前提下可以交互組合。
[0019] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明提供了一種鋰電池電芯，在裸電芯2的外表面包覆有一層絕緣的 彈性體材料層1。本發(fā)明還提供了一種鋰電池電芯的制備方法，包括以下步驟：將絕緣的 彈性體材料溶解或分散于極性有機(jī)溶劑中，得到彈性體溶液；將彈性體溶液涂覆在裸電芯 2的外表面，干燥得到表面覆蓋有絕緣彈性體材料層1的電芯。所述涂覆方式為噴射式涂 布，噴射式涂布可以通過控制噴嘴張開的角度，來調(diào)節(jié)涂布彈性體材料層1的面積，通過控 制噴射時(shí)間和噴射壓力，控制噴射速度，從而精確控制涂布彈性體材料層1的厚度。噴射過 程中，彈性體材料的溶液呈均勻擴(kuò)散方式附著在裸電芯2上，從而保證彈性體材料層1厚度 的一致性。所述干燥方式為烘干，烘干溫度為50-70°C，時(shí)間為24-72h。所述彈性體材料 為SIS、聚烯烴、聚苯乙烯、聚酯類，聚酰胺、乙烯共聚物、聚異戊二烯和聚丁二烯中的至少一 種。所述彈性體材料具有一定的粘性，能夠附著在裸電芯2的表面。所述彈性體溶液中彈 性體的濃度為10%_30%。所述彈性體材料溶解或分散于有機(jī)溶劑中，可通過高速攪拌與超聲 分散結(jié)合的方式。所述有機(jī)溶劑可為甲苯、丙酮、酒精等，彈性體材料在有機(jī)溶劑中的攪拌 速度為800-3000r/min，攪拌時(shí)間為24-36h，溶解或分散得到的彈性體材料的有機(jī)溶液粘 度為10000-20000cp S。所述彈性體溶液涂覆面積為裸電芯2外表面面積的50%-90%。所述 彈性體材料層1的厚度為50-500 μ m。
[0020] 對(duì)比例I: 采用卷繞或者疊片的方式制作裸電芯2 ;放入60°C的烘箱中烘烤24h ;然后將裸電芯2 進(jìn)行封裝、注液、化成、夾具烘烤和分容等工序，制作得到鋰離子電池。
[0021] 實(shí)施例1: 采用卷繞或者疊片的方式制作裸電芯2 ;取2g的彈性體材料SIS加入IOg甲苯中，以 lOOOr/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌24h，同時(shí)進(jìn)行超聲分散，使之溶解，所得溶液粘度為8000cps ; 將SIS的甲苯溶液采用噴射涂布方式，涂覆在裸電芯外表面，彈性體材料涂覆面積為裸電 芯外表面面積的50%，彈性體材料層涂布厚度為50 μ m，然后放入60 °C的烘箱中烘烤36h ;再 將裸電芯進(jìn)行封裝、注液、化成、夾具烘烤和分容等工序，制作得到鋰離子電池。
[0022] 實(shí)施例2: 采用卷繞或者疊片的方式制作裸電芯；取2g的彈性體材料聚苯乙烯加入20g丙酮溶 液中，以1500r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌18h，同時(shí)進(jìn)行超聲分散，使之溶解，所得溶液粘度為 lOOOOcps ;將聚苯乙烯的丙酮溶液采用噴射涂布方式，涂覆在裸電芯外表面，彈性體材料涂 覆面積為裸電芯外表面面積的80%，彈性體材料層涂布厚度為100 μ m，然后放入60 °C的烘 箱中烘烤48h ;再將裸電芯進(jìn)行封裝、注液、化成、夾具烘烤和分容等工序，制作得到鋰離子 電池。
[0023] 實(shí)施例3: 采用卷繞或者疊片的方式制作裸電芯；取3g的彈性體材料聚異戊二烯和聚丁二烯的 共聚物加入IOg甲苯溶液中，以3000r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌24h，同時(shí)進(jìn)行超聲分散，使之溶 解，所得溶液粘度為12000cps ;將共聚物的甲苯溶液采用噴射涂布方式，涂覆在裸電芯外 表面，彈性體材料涂覆面積為裸電芯外表面面積的90%，彈性體材料層涂布厚度為20