一种界面和性能改善的锂离子电池的制作方法

本发明涉及一种界面和性能改善的锂离子电池，属于锂离子电池设计制造领。

背景技术：

1、目前锂离子电池组成部分主要有正极、负极、隔膜、电解液和壳体，设计形式有方形卷绕、圆柱、叠片软包，电池的制造工艺流程主要为，合浆、涂覆、滚压、分切、卷绕/叠片、组装、注液、浸润、化成、封装、分容。随着人们对电池的能量密度、电芯一致性和电池性能要求越来越高，电池的尺寸设计越来越大，能量密度越来越高，锂离子电池的正极片、负极片和隔膜三者之间的界面贴合效果较差，电池加工制造工艺条件严格，且贴合效果不可控制，锂离子电池容量发挥受限，电池长期循环后期衰减快，当前锂离子电池的设计制造工艺技术难以满足现有市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种界面和性能改善的锂离子电池，在正极片、负极片或隔膜的一个表面或双面设置有规则分布的聚合物胶点，采用低玻璃化转变温度的丙烯酸树脂及其改性聚合物，电池可以在室温条件下可以进行加工制造，制造工艺上对电芯进行加热加压处理，电芯正极片、负极片和隔膜之间形成完全贴合的效果，进而改善电池的性能。另外，聚合物胶点的规则分布在保证电芯平压状态的同时还可以保证电解液在电芯中的顺利传输，有效提高电解液在电池中的浸润性，维持电芯较高的保液量，进而改善电池的性能；提升电芯长循环性能；卷绕方形电池以及叠片电池都可以适用，工艺适用性强。

2、本发明所提供的界面和性能改善的锂离子电池，其中，正极片与隔膜接触的表面、负极片与隔膜接触的表面和/或所述隔膜的一个表面或两个表面上布置聚合物胶点。

3、本发明锂离子电池中，所述聚合物胶点的形状为圆形、方形或三角形，如图2所示。

4、本发明锂离子电池中，所述聚合物胶点的单个胶点面积为0.03μm2～100mm2。

5、本发明锂离子电池中，所述聚合物胶点呈规则分布，如图3所示；

6、所述聚合物胶点的覆盖率≤50％，如图4所示。

7、本发明锂离子电池中，所述聚合物胶点采用的聚合物为丙烯酸树脂及其如下改性聚合物：

8、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-β羟乙酯或丙烯酸-β羟乙酯的均聚物或共聚物。

9、本发明锂离子电池中，所述聚合物胶点采用的聚合物的玻璃化转变温度≤25℃。

10、本发明锂离子电池中，所述正极片、所述负极片与所述隔膜之间的组合方式为卷绕或叠片；

11、所述锂离子电池的外形为方形或软包。

12、本发明锂离子电池中，对卷绕或叠片后的电芯进行烘烤，控制水分≤500ppm。

13、本发明锂离子电池中，所述锂离子电池的壳体为钢壳、铝壳或铝塑膜类的软壳；

14、所述电芯化成后装入所述壳体中，并注入电解液，进行电解液浸润；

15、所述电解液浸润的温度为25℃～60℃，时间≤12h。

16、本发明提供的面和性能改善的锂离子电池，电池设计上在正极片、负极片或隔膜的一个表面或双面设置规则分布的聚合物胶点，电芯正极片、负极片和隔膜之间形成可以控制的贴合效果，进而改善电池的性能，改善锂离子电池负极界面“褶皱、析锂、黑斑”现象；另外聚合物胶点的规则分布在保证电芯平压状态的同时还可以保证电解液在电芯中的顺利传输，有效提高电解液在电池中的浸润性，维持电芯较高的保液量，进而改善电芯长循环性能；采用低玻璃化转变温度的丙烯酸树脂及其改性聚合物，电池可以在室温条件下可以进行加工制造，卷绕方形电池以及叠片电池都可以适用，工艺适用性强。

技术特征：

1.一种界面和性能改善的锂离子电池，其特征在于：正极片与隔膜接触的表面、负极片与隔膜接触的表面和/或所述隔膜的一个表面或两个表面上布置聚合物胶点。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物胶点的形状为圆形、方形或三角形。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物胶点的单个胶点面积为0.03μm2～100mm2。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物胶点呈规则分布；

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物胶点采用的聚合物为丙烯酸树脂及其如下改性聚合物：

6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物胶点采用的聚合物的玻璃化转变温度≤25℃。

7.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片、所述负极片与所述隔膜之间的组合方式为卷绕或叠片；

8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于：对卷绕或叠片后的电芯进行烘烤，控制水分≤500ppm。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池的壳体为钢壳、铝壳或铝塑膜类的软壳；

技术总结
本发明公开了一种界面和性能改善的锂离子电池。所述锂离子电池的结构特点为：正极片与隔膜接触的表面、负极片与隔膜接触的表面和/或所述隔膜的一个表面或两个表面上布置聚合物胶点；聚合物胶点的形状为圆形、方形或三角形。本发明电池设计上在正极片、负极片或隔膜的一个表面或双面设置规则分布的聚合物胶点，电芯正极片、负极片和隔膜之间形成可控制的贴合效果，进而改善电池的性能，改善锂离子电池负极界面“褶皱、析锂、黑斑”现象；另外聚合物胶点的规则分布在保证电芯平压状态的同时还可保证电解液在电芯中的顺利传输，有效提高电解液在电池中的浸润性，维持电芯较高的保液量，进而改善电芯长循环性能。

技术研发人员：李凯,何学刚,岳喜悦,陈萌
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15