一种锂电池电芯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及到一种锂电池电芯及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池相对于其他二次电池具有电压高、体积小、质量轻、比容量高、无记忆 效应、无污染、自放电小和循环寿命长等优点，已广泛应用于数码产品、电动汽车、混合动力 汽车等很多领域。随着锂离子电池的广泛应用，锂电池的安全性能也受到越来越多的关注。
[0003] 从根本上说，锂离子电池的安全问题是电池内热的问题，如果产生的热不能够迅 速释放出去，电池温度将不断升高，持续上升的温度又加剧电池内的化学反应，最终导致电 池热失控，直至发生爆炸、燃烧等安全事故。
[0004] 为了改善锂离子电池的安全性能，人们提出很多方法，例如选择热稳定性好的正 负极材料、电解液及其添加剂，可以提高电池的热稳定性；在电解液中加入过充保护添加 剂，可以有效改善电池的过充性能；采用陶瓷隔离膜，可以提高隔离膜的热收缩性能和热绝 缘性能，防止电池短路。专利CN201243052Y提出采用极性涂层的方法提高电池的挤压、重 物冲击的通过率，但是由于涂层带电，依然会有短路并引起燃烧起火的风险。但是现有的锂 电池在重物冲击、窄面挤压、穿钉等安全测试中容易失效，而且电芯制作过程中产生的颗粒 或粉尘对电芯铝塑膜形成伤害，导致电池容易漏液。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种锂电池电芯及其制备方法。
[0006] 本发明所采取的技术方案是： 一种锂电池电芯，裸电芯的外表面包覆有一层绝缘的弹性体材料层。
[0007] -种锂电池电芯的制备方法，包括以下步骤： 将绝缘的弹性体材料溶解或分散于极性有机溶剂中，得到弹性体溶液； 将弹性体溶液涂覆在裸电芯的外表面，干燥得到表面覆盖有绝缘弹性体材料层的电 芯。
[0008] 优选地，所述涂覆方式为喷射式涂布。
[0009] 优选地，干燥方式为烘干，烘干温度为50-70 °C。
[0010] 优选地，所述弹性体溶液中弹性体的浓度为10%_30%。
[0011] 优选地，所述弹性体溶液涂覆面积为裸电芯外表面面积的50%-90%。
[0012] 优选地，所述弹性体材料层的厚度为50-500 μ m。
[0013] 优选地，所述弹性体材料为SIS、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯类、聚酰胺、乙烯共聚物、 聚异戊二烯、聚丁二烯中的至少一种。
[0014] 本发明的有益效果是： 现有的锂电池在重物冲击、窄面挤压、穿钉等安全测试中容易失效，而且电芯制作过程 中产生的颗粒或粉尘对电芯铝塑膜形成伤害，导致电池容易漏液。针对上述问题，本发明提 供了一种锂电池电芯及其制备方法，在裸电芯的外表面涂覆一层绝缘弹性体材料层，该层 弹性体材料层厚度均匀，可达到50-500 μ m，而且具有较强的粘结性能，能够附着在裸电芯 的外表面，能够提高电池重物冲击、窄面挤压、穿钉和跌落等安全测试的通过率。
【附图说明】
[0015] 图1为锂电池的结构示意图。
[0016] 图2为涂布厚度为300 μπι时不同涂布方式的涂布厚度分布图。
[0017] 附图标记说明： 1 一弹性体材料层；2 -裸电芯。
【具体实施方式】
[0018] 以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清 楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发 明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出 创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到 的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或 减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突 的前提下可以交互组合。
[0019] 参照图1，本发明提供了一种锂电池电芯，在裸电芯2的外表面包覆有一层绝缘的 弹性体材料层1。本发明还提供了一种锂电池电芯的制备方法，包括以下步骤：将绝缘的 弹性体材料溶解或分散于极性有机溶剂中，得到弹性体溶液；将弹性体溶液涂覆在裸电芯 2的外表面，干燥得到表面覆盖有绝缘弹性体材料层1的电芯。所述涂覆方式为喷射式涂 布，喷射式涂布可以通过控制喷嘴张开的角度，来调节涂布弹性体材料层1的面积，通过控 制喷射时间和喷射压力，控制喷射速度，从而精确控制涂布弹性体材料层1的厚度。喷射过 程中，弹性体材料的溶液呈均匀扩散方式附着在裸电芯2上，从而保证弹性体材料层1厚度 的一致性。所述干燥方式为烘干，烘干温度为50-70°C，时间为24-72h。所述弹性体材料 为SIS、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯类，聚酰胺、乙烯共聚物、聚异戊二烯和聚丁二烯中的至少一 种。所述弹性体材料具有一定的粘性，能够附着在裸电芯2的表面。所述弹性体溶液中弹 性体的浓度为10%_30%。所述弹性体材料溶解或分散于有机溶剂中，可通过高速搅拌与超声 分散结合的方式。所述有机溶剂可为甲苯、丙酮、酒精等，弹性体材料在有机溶剂中的搅拌 速度为800-3000r/min，搅拌时间为24-36h，溶解或分散得到的弹性体材料的有机溶液粘 度为10000-20000cp S。所述弹性体溶液涂覆面积为裸电芯2外表面面积的50%-90%。所述 弹性体材料层1的厚度为50-500 μ m。
[0020] 对比例I: 采用卷绕或者叠片的方式制作裸电芯2 ;放入60°C的烘箱中烘烤24h ;然后将裸电芯2 进行封装、注液、化成、夹具烘烤和分容等工序，制作得到锂离子电池。
[0021] 实施例1: 采用卷绕或者叠片的方式制作裸电芯2 ;取2g的弹性体材料SIS加入IOg甲苯中，以 lOOOr/min的转速高速搅拌24h，同时进行超声分散，使之溶解，所得溶液粘度为8000cps ; 将SIS的甲苯溶液采用喷射涂布方式，涂覆在裸电芯外表面，弹性体材料涂覆面积为裸电 芯外表面面积的50%，弹性体材料层涂布厚度为50 μ m，然后放入60 °C的烘箱中烘烤36h ;再 将裸电芯进行封装、注液、化成、夹具烘烤和分容等工序，制作得到锂离子电池。
[0022] 实施例2: 采用卷绕或者叠片的方式制作裸电芯；取2g的弹性体材料聚苯乙烯加入20g丙酮溶 液中，以1500r/min的转速高速搅拌18h，同时进行超声分散，使之溶解，所得溶液粘度为 lOOOOcps ;将聚苯乙烯的丙酮溶液采用喷射涂布方式，涂覆在裸电芯外表面，弹性体材料涂 覆面积为裸电芯外表面面积的80%，弹性体材料层涂布厚度为100 μ m，然后放入60 °C的烘 箱中烘烤48h ;再将裸电芯进行封装、注液、化成、夹具烘烤和分容等工序，制作得到锂离子 电池。
[0023] 实施例3: 采用卷绕或者叠片的方式制作裸电芯；取3g的弹性体材料聚异戊二烯和聚丁二烯的 共聚物加入IOg甲苯溶液中，以3000r/min的转速高速搅拌24h，同时进行超声分散，使之溶 解，所得溶液粘度为12000cps ;将共聚物的甲苯溶液采用喷射涂布方式，涂覆在裸电芯外 表面，弹性体材料涂覆面积为裸电芯外表面面积的90%，弹性体材料层涂布厚度为20