一种电化学电池及其制备方法_4

文档序号:9599481阅读:来源:国知局
耳得到负极片待用;
[0078] 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100μπι),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;
[0079] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0080] 测试过程:
[0081] 容量测试:在35°C环境中按如下流程对各实施例和比较例的电芯进行容量测试: 静置3min;0. 5C恒流充电至4. 2V,恒压充电至0. 05C;静置3min;0. 5C恒流放电至3.OV得 到首次放电容量D0 ;静置3min之后完成容量测试,所得结果见表1。
[0082] 厚度测试:采用千分尺测试电池厚度(电芯正面与背面间厚度),所得结果见表1。
[0083] 体积能量密度:由测试的电池容量、电压、长宽后等,计算得到。
[0084] 容量后析锂状况:完成容量测试后,拆解电芯,观察极耳区析锂状况,并根据析锂 量从少到多分别标记为无析锂、轻微析锂、中度析锂和析锂四种状况。
[0085] 500周循环后析锂状况:在35°C环境中按如下流程对各实施例和比较例的电芯进 行容量测试:静置3min;0. 5C恒流充电至4. 2V,恒压充电至0. 05C;静置3min;0. 5C恒流放 电至3. 0V得到首次放电容量D0 ;静置3min;之后重复上述测试499周,再拆解电芯,观察极 耳区析锂状况,并根据析锂量从少到多分别标记为无析锂、轻微析锂、中度析锂和析锂四种 状况。
[0086] 表1各比较例、实施例测试结果汇总表
[0087]
[0088] 由表1可得,采用本发明时,不仅能够提高电池的体积能量密度,而且制备的电芯 还不会存在析锂状况。
[0089] 由实施例1~实施例5可得,不同胶带的基材、粘接层组分,只要能够在电池制备 过程中,胶液渗透进入正极涂层的孔洞结构中去,待电芯冷却至室温后,孔结构被胶层完全 填充,即可解决充电及循环后析锂问题。
[0090] 由实施例8、实施例9可得,如果粘接层厚度较小,其含有的胶量较低,无法将正极 涂层的孔结构充分填充,制备出来的电芯,经过长时间循环测试后,负极仍然会出现轻微析 锂,说明粘接层厚度不能过低。
[0091] 由实施例1~实施例11可得,正极涂层失活处理,可以有效提高电池能量密度、解 决析锂问题,说明本发明具有普适性。
[0092] 根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方 式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的【具体实施方式】,凡是本领域技术人员在 本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此 外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明 构成任何限制。
【主权项】
1. 一种电化学电池,包括正极片、负极片、隔离膜、外包装和电解液,所述正极片包括正 极集流体与正极涂敷层,所述正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh,所述负极片包括负 极集流体与负极涂敷层,所述负极涂敷层的单位面积的容量为CamAh;其特征在于: 所述正极片与所述负极片的相对应的区域存在Cc多Ca的区域;且所述Cc多Ca的区 域的最小宽度为L,L彡0.5mm; 所述Cc多Ca的区域的正极涂敷层表面覆盖有一层胶带; 所述胶带包括基材和粘接层,或者所述胶带仅包括粘接层,所述基材的热稳定温度为T1,且T1彡40°C;所述粘接层的熔点为T2,且T2< 120°C,所述胶带无离子传导能力。2. -种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,L彡1_。3. -种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,所述基材的热稳定温度 T1彡100°C;所述粘接层的熔点T2 < 100°C。4. 一种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,所述基材选自热熔胶、聚丙烯、改 性聚丙烯、布基、牛皮纸、美纹纸、纤维、PVC、PE泡棉和聚酰亚胺中的至少一种;所述粘接层 选自有机硅压敏胶粘剂、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、热熔胶、聚氨酯和聚丙烯酸酯中的至少一 种。5. -种权利要求1所述的电化学电池,其特征在于,所述粘接层的厚度为1μπι~ 100μm〇6. -种电化学电池,包括正极片、负极片、隔离膜、外包装和电解液,所述正极片包括正 极集流体与正极涂敷层,所述正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh,所述负极片包括负 极集流体与负极涂敷层,所述负极涂敷层的单位面积的容量为CamAh;其特征在于: 所述正极片与所述负极片相对应的区域,存在Cc多Ca的区域;且所述Cc多Ca的区域 的最小宽度为L,L彡0.5mm; 所述Cc多Ca的区域的正极涂敷层中还含有粘接剂,所述粘接剂部分或全部限制正极 活性物质容量的发挥。7. -种权利要求6所述电化学电池的制备方法,其特征在于,主要包括如下步骤: 步骤1,电极片制备:制备得到正极片及与所述正极片对应的负极片,且所述正极片中 的正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh,所述负极片中的负极涂敷层的单位面积的容量 为CamAh;且在所述正极片与所述负极片相对应的区域存在Cc多Ca的区域; 步骤2,电芯组装:将正极片、负极片及隔离膜组装得到裸电芯,并在裸电芯Cc多Ca的 区域的正极片和负极片之间设置胶带;之后将裸电芯入壳/入袋,封装、注液、静置; 步骤3,成品电芯制备:将步骤2制得的电芯进行化成、整形得到成品电芯,且在化成或 /和整形过程中,电芯置于不高于120°C的环境中。8. -种权利要求7所述电化学电池的制备方法,其特征在于,得到Cc多Ca的区域的方 法包括控制涂敷重量使得电极片中出现Cc多Ca的区域、在Cc<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。9. 一种权利要求8所述电化学电池的制备方法,其特征在于,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。10. -种权利要求7所述电化学电池的制备方法,其特征在于,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,所述基材的热稳定温度为ΤΙ,且T1多40°C;所述 粘接层的熔点为T2,且T2 < 120Γ,所述胶带无离子传导能力;所述胶带的粘接层所在的一 面面向所述正极片。
【专利摘要】本发明属于电化学电池领域,特别涉及一种电化学电池:包括正极片、负极片、隔离膜、外包装和电解液,所述正极涂敷层、负极涂敷层的单位面积的容量分别为Cc?mAh、Ca?mAh;所述正极片与所述负极片的相对应的区域存在Cc≥Ca的区域;所述Cc≥Ca的区域的正极涂敷层表面覆盖有一层胶带;所述胶带包括基材和粘接层,或者所述胶带仅包括粘接层,所述基材的热稳定温度为T1,且T1≥40℃;所述粘接层的熔点为T2,且T2≤120℃,所述胶带无离子传导能力。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&lt;Ca。
【IPC分类】H01M4/62, H01M4/64
【公开号】CN105355921
【申请号】CN201510676229
【发明人】杨玉洁
【申请人】广东烛光新能源科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月16日
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