电芯的制作方法

本申请涉及锂离子电池领域，更具体地，涉及一种电芯。
背景技术：
：锂离子电池安全性能越来越受到关注。业内通过国内或国际标准规定的各种滥用和安全测试综合反映锂离子电池的安全性能。诸多安全测试中，针刺、撞击和跌落要求越来越重视，业内通过使用外圈空卷铜铝箔+热熔胶胶带，兼顾了以上三项安全性能，而热熔胶胶带则把包装铝箔和裸电芯粘接成为一个整体，限制了裸电芯在跌落过程中的位移，减少其冲击顶封，极大提高了电芯的抗跌落性能。但该技术在恶劣的跌落条件下，电池的包装袋对热熔胶胶带有一定的拉扯作用，从而使得热熔胶与铝箔交接处撕裂，撕裂的铝箔产生的大量的毛刺易刺破隔膜，与其对应处的铜箔短接，引发热失控风险。技术实现要素：针对相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种防止在跌落测试中电池阴阳极的集流体短接的电芯。本申请提供一种电芯，包括：安全层；第一集流体；第二集流体，与第一集流体并行延伸；安全层位于电芯最外层第一集流体与电芯最外层第二集流体之间；安全层包括绝缘层。根据本申请，电芯还包括粘贴层，粘贴层位于电芯外表面，粘贴层用于将第一集流体尾部粘贴在电芯外表面。根据本申请，安全层还包括导电层，所述导电层位于绝缘层与第一集流体或第二集流体之间，导电层包括低熔点合金/聚合物复合材料件。根据本申请，低熔点合金/聚合物复合材料件包括Sn-Pb合金聚苯乙烯基复合物件。根据本申请，安全层的边缘要超过粘贴层的边缘。根据本申请，安全层的边缘超过粘贴层的边缘5mm。根据本申请，第一集流体和第二集流体之间设置有隔离膜。根据本申请，第一集流体上设置有阴极活性物质层，第二集流体上设置有阳极活性物质层，隔离膜设置有陶瓷涂覆层。根据本申请，绝缘层的厚度大于等于5μm小于等于15μm。根据本申请，导电层的厚度大于等于0μm小于等于10μm。本申请的有益技术效果在于：本申请的电芯通过在电芯最外层第一集流体与电芯最外层第二集流体之间设置有安全层，安全层包括绝缘层。在跌落测试中，即使第一集流体被撕裂，撕裂的第一集流体产生的毛刺也不会与第二集流体短接，因为整个安全层能够阻挡第一集流体的毛刺刺向第二集流体，从而避免了第一集流体和第二集流体短路的风险，提高了锂离子电池抗跌落性能。附图说明图1是本申请的电芯的侧面示意图。图2是本申请的安全层截面的示意图。图3是本申请的第二集流体的面向第一集流体的尾部的表面的示意图。图4是本申请的第二集流体的背向第一集流体的尾部的表面的示意图具体实施方式以下通过具体实施例对本申请中的技术方案进行详细说明：参考图1至图4，本申请提供一种电芯1，包括：安全层30；第一集流体10和第二集流体20；第一集流体10包括尾部11，第二集流体20与第一集流体10并行延伸；安全层30位于电芯最外层第一集流体10与电芯最外层第二集流体20之间；安全层30包括绝缘层31。也就是说，在第一集流体10的对准于第一集流体的尾部11的部分或者在第二集流体20的对准于第一集流体的尾部11的部分设置有安全层30，安全层30位于相邻的第一集流体10和第二集流体20之间并且包括绝缘层31。安全层30还包括导电层32，导电层32位于绝缘层31与第一集流体10或第二集流体20之间。也就是说，导电层32相对于绝缘层31既可以更靠近第一集流体10也可以更靠近第二集流体20。具体而言，示例性地，在一个优选的实施例中，如图3，在第二集流体上对准于第一集流体的尾部11的部分额外地设置有安全层30，安全层30设置在第一集流体10和第二集流体20之间，整个安全层30能够阻挡第一集流体10毛刺刺向第二集流体20。在另一实施例中，在第一集流体上对准于其尾部11的部分额外地设置有安全层30，该安全层30同样设置在第一集流体10和第二集流体20之间，并且设置在第一集流体10的朝向第二集流体20的表面上(该实施例虽未在图中示出，但根据图1所示实施例及防止第一集流体10和第二集流体20短路的需求，通过简单变型即可得到)。绝缘层31可以是有机物，可以是无机物，可以根据实际调整。本申请的电芯通过在电芯最外层第一集流体10与电芯最外层第二集流体20之间设置有安全层30，安全层30包括依次叠置的绝缘层31和导电层32。在跌落测试中，即使第一集流体10被撕裂，撕裂的第一集流体10产生的毛刺也不会与第二集流体20短接，因为有第二集流体20上安全层30中的绝缘层31能阻挡毛刺刺向导电层32，从而避免了第一集流体10和第二集流体20短路的风险，提高了锂离子电池抗跌落性能。在一个优选的实施例中，导电层32包括低熔点合金/聚合物复合材料件。该低熔点合金/聚合物复合材料件具有常温导电、高温吸热后绝缘的特性，能防止电池在极端条件下第一集流体10的毛刺接触第二集流体20，从而防止由Al-Cu短路引发的热失控风险。优选地，该低熔点合金/聚合物复合材料件包括Sn-Pb合金聚苯乙烯基复合物件，Sn-Pb合金聚苯乙烯基复合物是以Sn-Pb合金作为填料，以聚苯乙烯作为基体的一种复合物，其特点是在70～130℃之间会吸热融化，吸热后会呈现PTC(PositiveTemperatureCoefficient)正效应，即随温度的升高其内阻急剧上升，并起到绝缘作用。具体原理为低熔点合金/聚合物复合材料件融化后，金属被聚合物包裹以起到绝缘作用。应当理解，本申请的低熔点合金/聚合物复合材料不限于上述材料，还可以是例如以Bi-Pb合金作为填料、以聚乙烯或环氧树脂作为基体的复合物，也即只要是能够常温导电而高温吸热融化起到绝缘作用的材料均可用于此。可见，在绝缘层31起到绝缘作用之后，导电层32在高温时又起到一次绝缘作用，从而能够充分地阻挡第一集流体10撕裂后的毛刺接触第二集流体20，有效防止短路风险。同时低熔点合金/聚合物复合材料在融化时能够吸收跌落时产生的热量，降低电芯的温度，从而有效控制由此产生的热失控风险。参照图1，电芯还包括粘贴层40，粘贴层40位于电芯外表面，粘贴层40用于将第一集流体的尾部11粘贴在电芯外表面。也就是说，第一集流体10具有尾部11和头部12，尾部11位于电芯1的最外侧，头部12位于电芯1的中心位置。粘贴层40用作终止胶带，其将第一集流体10的尾部11和电芯粘接成为一个整体，限制了电芯在跌落过程中的位移，减少其冲击顶封，极大提高了电芯的抗跌落性能。优选地，粘贴层40可以为热熔胶胶带。参照图2，优选地，绝缘层31的厚度大于等于5μm小于等于15μm。导电层32的厚度大于等于0μm小于等于10μm。通过这样的厚度配置，绝缘层31和导电层32能够很好地防止第一集流体10的毛刺刺向第二集流体20。参照图3和图4，在优选的实施例中，安全层30可以构造为方形、中空型或网纹型。而且安全层30的尺寸优选为长86mm，宽30mm。应当理解，在其他实施例，安全层30可以为其他合适的形状和合适的尺寸，本申请不局限于此。在优选的实施例中，安全层30的边缘要超过粘贴层40的边缘。更优选地，安全层30的边缘超过粘贴层40的边缘5mm。由此，在尺寸上安全层30具有防止第一集流体10的毛刺刺向第二集流体20的优势。优选地，第一集流体10为铝箔，第二集流体20为铜箔。第一集流体10和第二集流体20之间设置有隔离膜50。第一集流体10上设置有阴极活性物质层60，该阴极活性物质层60包括钴酸锂；第二集流体20上设置有阳极活性物质层70，该阳极活性物质层70包括石墨；隔离膜50可以为聚烯烃薄膜，优选设置有陶瓷涂覆层的聚烯烃薄膜。下面以测试实例来说明本申请电芯的优势：对比例：以钴酸锂为阴极；石墨为阳极；聚乙烯为隔离膜；通过卷绕工艺制作成一个裸电芯，裸电芯用正常的热熔胶作为终止胶带，该胶带长73mm,宽20mm；该组别记作A组。本申请的实施例：以与对比例类似的方法制作的裸电芯，但是在第二集流体的相应位置设置安全层30，其尺寸为长86mm，宽30mm，该组别记作B组。把A/B组裸电芯通过一系列制作工艺，制作成最终的实验用电池。将A/B组电池，进行跌落测试，跌落流程：各组取20个样品；在1.2米和1.5米高度，让电芯和夹具自由跌落到硬地板，A/B组电池各循环3次，对比跌落前后温度的变化，温度增加超过50℃；判定为失效；实验结果如下：组别跌落通过率A80％B100％从上述结果可知，带安全层的电芯的通过率由未带安全层的电芯的80％提高到100％。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页1 2 3