一种电化学电池及其制备方法_2

文档序号:9599481阅读:来源:国知局
c<Ca的膜片上清洗掉部分负极涂敷 层使得Cc多Ca、在Cc<Ca的膜片上将负极涂敷层完全清洗掉使得Ca= 0中的至少一种。
[0019] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进,所述清洗方法包括溶剂清洗、激光 清洗、涂敷前在集流体上预设结构后将局部涂敷层去掉中的至少一种;将负极涂层完全清 洗掉后在负极集流体上焊接负极极耳。
[0020] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进,步骤2所述胶带包括基材和粘接 层,或者所述胶带仅包括粘接层,基材的热稳定温度为T1,且T1多40°C;粘接层的熔点为 T2,且T2 < 120°C,所述胶带无离子传导能力;胶带的粘接层所在的一面面向正极片。
[0021] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0022] 首先,本发明的胶带基材起到阻隔异物刺穿隔离膜导致正负极短路的作用,粘接 层的胶液熔化后渗透进入正极膜片的孔结构中,堵塞离子进入正极涂层的通道,使得胶层 覆盖的正极涂层失去活性,最终实现电池中Cc〈Ca。
[0023] 其次,产生Cc彡Ca的状况,实际原因中包括,在电极中间区域清洗一小片区域进 行极耳焊接,从而使得极耳厚度掩盖在电极涂层厚度之中,实现极耳厚度不占电池厚度的 目的,最终达到提高电池能量密度的目的;而实际中,由于负极片中间区域清洗后焊接负极 极耳,便出现了极耳对应位置Cc多Ca状况,极易出现析锂,影响电池性能;而本发明使得对 应正极区正极涂层失活,达到Cc'〈Ca,从而彻底消除上述副作用。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合【具体实施方式】对本发明及其有益效果进行详细说明,但本发明的实施方 式不限于此。
[0025] 比较例1,
[0026] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箱为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后 得到单面涂敷厚度为75μπι的正极膜片;之后在膜片头部空箱材区焊接上宽度lcm、厚度 60μm的铝极耳得到正极片待用;
[0027]负极片制备:选择厚度为8μπι的铜箱作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷 压后等到单面涂敷厚度为70μπι的负极片;之后在膜片头部空箱材区焊接上宽度lcm、厚度 60μπι的镍极耳得到负极片待用;
[0028] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,从而 得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的 涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度, 因此将得到能量密度更大的电池;
[0029] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电 解液充分浸润后于75°C、0. 6MPa下进行夹具化成,之后整形、除气、封口得到成品电芯。
[0030] 比较例2,
[0031] 正极片制备:选择厚度为12μm的铝箱为集流体,在其表面涂敷正极浆料,冷压后 得到单面涂敷厚度为75μm的正极膜片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长4cm、 宽1. 5cm的双面空白区,之后焊接上宽度lcm、厚度60μm的铝极耳得到正极片待用;
[0032] 负极片制备:选择厚度为8μπι的铜箱作为集流体体,在其表面涂敷负极浆料,冷 压后等到单面涂敷厚度为70μπι的负极片;之后在膜片中间区域,用激光清洗出一条长 4cm、宽1.5cm的双面空白区(与正极极耳位置错开),之后焊接上宽度lcm、厚度60μπι的 镍极耳得到负极片待用;
[0033] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,从而 得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的 涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度, 因此将得到能量密度更大的电池;
[0034] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电 解液充分浸润后于75°C、0. 6MPa下进行夹具化成,之后整形、除气、封口得到成品电芯。
[0035] 实施例1,与比较例2不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0036] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,同时 在负极片清洗区域对应的正极极片处,粘贴一条长4. 5cm、宽2cm的胶带(普通绿胶,即粘接 层不能熔融渗透进入正极涂层中阻隔离子扩散,基材为PET簿膜,粘接层为硅胶,粘接层厚 度为30μπι),使得负极清洗区域位于该胶带的中心区域,从而得到极耳从电芯电极中间区 引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的涂层厚度,因此该电芯的极耳 区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度,因此将得到能量密度更大的 电池;
[0037] 其余与比较例2相同,这里不再赘述。
[0038] 实施例2,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0039] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,同时 在负极片清洗区域对应的正极极片处,粘贴一条长5cm、宽3cm的胶带(基材为聚丙稀,粘接 层为聚偏氟乙烯,粘接层厚度为30μπι),使得负极清洗区域位于该胶带的中心区域,从而得 到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于清洗掉的涂 层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的整体厚度,因 此将得到能量密度更大的电池;
[0040] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0041] 实施例3,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0042] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,同时 在负极片清洗区域对应的正极极片处,粘贴一条长5cm、宽3cm的胶带(基材为纤维,粘接层 为热熔胶,熔融温度为100°C,粘接层厚度为30μm),使得负极清洗区域位于该胶带的中心 区域,从而得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚度低于 清洗掉的涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响电池的 整体厚度,因此将得到能量密度更大的电池;
[0043] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电 解液充分浸润后于75°C、0. 6MPa下进行夹具化成,之后置于105°C、0. 8MPa压力下整形,此 时在105°C下,热熔胶融化并渗透进入电极孔洞结构中,待电芯温度降低后,热熔胶将重新 固化将电极孔洞堵塞,彻底封堵住离子传输通道,使得正极活性物质失活,之后整形、除气、 封口得到成品电芯。
[0044] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0045] 实施例4,与实施例1不同的是,本实施例包括如下步骤:
[0046] 裸电芯制备:选择厚度为12μπι的隔离膜,与上述正极片、负极片一起卷绕,同时 在负极片清洗区域对应的正极极片处,粘贴一条长5cm、宽3cm的胶带(基材为改性聚丙稀, 粘接层为热熔胶,熔融温度为120°C,粘接层厚度为30μm),使得负极清洗区域位于该胶带 的中心区域,从而得到极耳从电芯电极中间区引出的裸电芯待用,且在该裸电芯中,极耳厚 度低于清洗掉的涂层厚度,因此该电芯的极耳区域不是电芯最厚区域,极耳厚度不会影响 电池的整体厚度,因此将得到能量密度更大的电池;
[0047] 成品电池制备:将上述将裸电芯置于铝塑膜中进行顶侧封,之后烘干、注液,待电 解液充分浸润后于75°C、0. 6MPa下进行夹具化成,之后置于125°C、0. 8MPa压力下整形,此 时在125°C下,热熔胶融化并渗透进入电极孔洞结构中,待电芯温度降低后,热熔胶将重新 固化将电极孔洞堵塞,彻底封堵住离子传输通道,使得正
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