一种软包电池的制作方法

本技术属于二次电池，具体涉及一种软包电池。

背景技术：

1、按包装分类，二次电池通常可分为软包电池和硬包电池，其中硬包电池又可以分为方形电池和圆柱电池，硬包电池的电池壳为金属或合金；软包电池的包装通常为铝塑膜，结构刚性较硬包电池小，但是质量轻，因此和硬包电池相比，具有较高的质量比能量。

2、为了保证电芯内部不短路，隔膜的尺寸通常大于正、负极的尺寸；在软包电池封装过程中，为了保证集流体和外极耳之间形成接触良好的焊点，同时保证铝塑膜封装(热封)过程中不破坏上述焊点；最终所得软包电池的电池壳和电芯之间会形成一段空隙，工业上常采用抽真空的方式排出上述空隙内的气体、电解液，以达到固定电芯的作用。

3、二次电池在循环过程中，厚度逐渐增加，电解液逐渐消耗，最终导致电解液不足。电解液不足是锂离子电池循环失效的一个重要原因。特别是软包叠片电池和软包卷绕电池。

4、为解决电解液不足的问题，有研究在极片上涂一层大孔隙率的涂层来储存电解液。涂层中约束电解液的是毛细管力。但是这么做增加了电池厚度。也有研究人员考虑在封装时多留电解液，这一方面会导致软包电池软，另一方面活性锂容易迁移至没有正极正对的负极悬空区(负极面积通常大于正极)，进而在循环过程中更容易发生电池边缘析锂鼓起的问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种软包电池，通过结构的设计，能在不增加软包电池厚度以及牢固固定电芯的基础上，提升软包电池的保液量，最终显著提升所述软包电池的循环性能。

2、根据本实用新型的一个方面，提出了一种软包电池，包括：

3、电芯；所述电芯包括极耳，所述电芯中极耳所在一侧边缘设有储液结构；

4、所述储液结构包括隔膜、包裹在所述隔膜内的吸液物质，以及附着在隔膜和电芯间的粘结剂；

5、包装膜，包裹所述电芯和储液结构。

6、根据本实用新型的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

7、(1)传统的软包电池的制备工艺中，电芯中极耳所在一侧边缘通常存在空隙；本实用新型充分利用上述空隙设置储液结构，没有增加软包电池的厚度、长度等尺寸，同时提升了保液量；因此所得软包电池与传统产线、动力电池组的设计等，相容性良好。

8、(2)本实用新型在上述空隙中设置了储液结构，其中的吸液物质通过毛细管力和低的化学势约束富余的电解液，避免电池软以及循环过程中电池边缘析锂、鼓起等问题；循环过程中电解液逐渐消耗，储液结构中的电解液逐渐释放出来，被电芯主体吸收，延缓了电解液不足造成的循环失效。

9、(3)本实用新型提供的储液结构具有隔膜外层，一方面可以避免所述吸液物质散落对电芯的影响，另一方面保证储液结构具有可塑的外形，可随电芯形状的变化而变化，储液结构和电芯接触位置还设有粘结剂，可确保两者间的紧密相连。

10、在本实用新型的一些实施方式中，所述包装膜上设有容纳所述电芯的凹陷区a，和容纳所述储液结构的凹陷区b。

11、在本实用新型的一些实施方式中，所述包装膜上设有角封区，所述角封区与所述凹陷区a的角相邻。

12、在本实用新型的一些实施方式中，所述包装膜上设有气囊，所述气囊设于所述凹陷区a和所述凹陷区b之外的位置。

13、所述角封区固定所述电芯和吸液结构。

14、在本实用新型的一些实施方式中，所述包装膜的材质选自铝塑膜。

15、传统的软包电池的制备工艺中，电芯中极耳所在一侧边缘通常存在空隙。

16、在本实用新型的一些实施方式中，所述储液结构的体积无需固定，可由所述空隙的体积决定，也可由实际注液量的要求决定。

17、在本实用新型的一些实施方式中，所述吸液物质包括吸液树脂。

18、在本实用新型的一些实施方式中，所述吸液树脂包括吸油树脂和吸水树脂中的至少一种。

19、在本实用新型的一些实施方式中，所述吸液树脂的吸液质量与自身重量的比值≥1.2。

20、所述吸液树脂可吸收大于其重量1.2倍的电解液，吸液后会发生膨胀，也会具有一定的粘性，确保所述储液结构中的吸液物质和所述电芯紧密相连，进而避免两者之间的电解液输送发生中断。

21、在本实用新型的一些实施方式中，所述吸液物质还包括多孔材料。

22、在本实用新型的一些实施方式中，所述多孔材料包括膨胀珍珠岩和多孔氧化铝中的至少一种。

23、在本实用新型的一些实施方式中，所述吸液树脂和多孔材料的质量比为0.1～10:1。

24、在本实用新型的一些实施方式中，所述粘结剂和所述吸液树脂的材质选择范围相同。

25、所述粘结剂吸收电解液后可发生膨胀，提升所述储液结构和电芯之间粘附的紧密度。

26、在本实用新型的一些实施方式中，所述极耳包括正极耳和负极耳；

27、在本实用新型的一些实施方式中，所述正极耳和负极耳位于所述电芯的同一条边上。

28、在本实用新型的一些实施方式中，所述正极耳和负极耳分别设于所述电芯相对的两个边上。

29、在本实用新型的一些实施方式中，所述电芯包括正极片、负极片和隔膜。

30、在本实用新型的一些实施方式中，所述正极片的活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂中的至少一种。

31、在本实用新型的一些实施方式中，所述负极片的活性材料包括石墨、锂金属、锂合金和硅碳基材料中的至少一种。

32、在本实用新型的一些实施方式中，将容量保持率≤80％视为循环寿命终止，所述储液结构至少可延长所述软包电池的平均循环寿命200周。

33、在本实用新型的一些实施方式中，所述软包电池的制备方法，包括如下步骤：

34、s1.在所述包装膜上设置所述凹陷区a，和所述凹陷区b；

35、s2.将所述电芯和储液结构分别放置于所述凹陷区a和凹陷区b中，顶侧封；

36、s3.真空烘烤；

37、s4.注液，封口；

38、s5.搁置；

39、s6.化成；

40、s7.搁置老化；

41、s8.二封；

42、s9.分容。

技术特征：

1.一种软包电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸液物质(220)包括吸液树脂(222)。

3.根据权利要求2所述的软包电池，其特征在于，所述吸液物质(220)还包括多孔材料(221)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的软包电池，其特征在于，所述极耳(110)包括正极耳(111)和负极耳(112)。

5.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述正极耳(111)和负极耳(112)位于所述电芯(100)的同一条边上。

6.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述正极耳(111)和负极耳(112)分别设于所述电芯(100)相对的两个边上。

7.根据权利要求1～3任一项所述的软包电池，其特征在于，所述电芯(100)包括正极片、负极片和隔膜。

8.根据权利要求1～3任一项所述的软包电池，其特征在于，将容量保持率≤80％视为循环寿命终止，所述储液结构(200)至少可延长所述软包电池的平均循环寿命200周。

技术总结
本技术公开了一种软包电池。该软包电池，包括电芯和包装膜。其中，电芯中极耳所在一侧边缘设有储液结构；储液结构包括隔膜和包裹在隔膜内的吸液物质；包装膜包裹电芯和储液结构。本技术的软包电池，通过结构的设计，能在不增加软包电池厚度以及牢固固定电芯的基础上，提升软包电池的保液量，最终显著提升软包电池的循环性能。

技术研发人员：肖宏,陈骎
受保护的技术使用者：湖南泰和美新能源科技有限公司
技术研发日：20220729
技术公布日：2024/1/12