一種高功率大容量長(zhǎng)壽命軟包裝鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池，包括電池芯體和所述芯體外的包裝殼，電池芯體是由隔膜以負(fù)極片為中心向外卷繞，以負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起形成的，芯體的底部包覆孔面積為1.2-1.5mm2的多孔結(jié)構(gòu)的膠布，包裝殼包括一層鋁箔及包覆在鋁箔外的樹(shù)脂薄膜，鋁箔的組成為硅：1.2-1.5％，鐵：0.4-0.5％，錳：0.08-0.1％，鎳：0.08-0.15％，鋯0.05～0.1％、稀土0.02-0.06％，其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)，樹(shù)脂薄膜為尼龍BOPA6薄膜。
【專利說(shuō)明】一種高功率大容量長(zhǎng)壽命軟包裝鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，特別涉及一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如在高速發(fā)展的信息及通訊產(chǎn)業(yè)，從而形成了對(duì)高能電池的大量需求。而對(duì)于早已發(fā)展起來(lái)的汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，由于現(xiàn)代化社會(huì)對(duì)環(huán)保的要求，其也急需發(fā)展一種安全且大容量的電池。由于鋰電池及鋰離子電池的比能量高，因而得到世界各國(guó)的重視，其中液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池已經(jīng)在上述領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，而膠體或固態(tài)電解質(zhì)的軟包裝鋰離子電池也已經(jīng)開(kāi)始得到實(shí)用。軟包裝鋰離子電池的性能在許多方面優(yōu)于液態(tài)電解質(zhì)電池，例如其比能量的密度高、制作工藝簡(jiǎn)單、形狀靈活多變、無(wú)液體泄露、保存期長(zhǎng)、正常充放電不會(huì)產(chǎn)生氣體等等。
[0003]目前市場(chǎng)上的鋰離子軟包裝電池以常規(guī)型低容量為主，主要采用卷繞式和疊片式兩種不同的結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)各具有優(yōu)缺點(diǎn)，卷繞式鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)在于電池一致性好，容易操作，生產(chǎn)工藝好安排，便于機(jī)械化生產(chǎn)，因此生產(chǎn)效率較高，成品率也較高；其缺點(diǎn)在于電池體積容量較低，電池內(nèi)部的空問(wèn)不能得到充分利用，電池內(nèi)阻較高，電池大電流放電性能較差。而疊片式鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用電池的內(nèi)部空間，提高了電池的能量密度，降低了電池的內(nèi)阻，從而改善了鋰離子二次電池的大電流放電性能；其缺點(diǎn)在于電池在制備過(guò)程中操作不容易進(jìn)行，并且電池一致性較差，成品率較低，另外因?yàn)殡姵卦诔潆娺^(guò)程中正、負(fù)極片的膨脹所造成的擠壓致使正、負(fù)極片在裁切過(guò)程中存在的邊緣毛刺或脫落的邊緣敷料刺破隔膜而發(fā)生電池短路，引起電池的安全性降低?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋁箔的包裝大都采用厚度為0.02mm，狀態(tài)為H18的8X X X系列鋁箔。8X X X系列鋁箔常用系列的化學(xué)成分硅 Si:0.40，銅 Cu:1.2 ?2.0，鎂 Mg:2.1 ?2.9，鋅 Zn:5.1 ?6.1，錳 Mn:<0.30。現(xiàn)有技術(shù)中采用的8011合金鋁箔抗拉強(qiáng)度偏低，僅達(dá)到168NPmm2，延伸率僅達(dá)到>4，杯突值2?3。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種高效高容量、長(zhǎng)壽命的軟包裝鋰離子電池，其電池芯體既能保證大電流放電性能，又能保證電池一致性，提聞效率；其招猜材料的抗拉強(qiáng)度、延伸率聞?dòng)诂F(xiàn)有技術(shù)指標(biāo)，能夠和其它復(fù)合材料同步延伸、流動(dòng)，并能滿足聚合物鋰離子電池所用鋁塑復(fù)合膜軟包裝材料沖深深度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池，包括電池芯體和所述芯體外的包裝殼，其特征在于，所述電池芯體是由隔膜以負(fù)極片為中心向外卷繞，以負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起形成的，芯體的底部包覆孔面積為
1.2-1.5mm2的多孔結(jié)構(gòu)的膠布，所述的包裝殼包括一層鋁箔及包覆在鋁箔外的樹(shù)脂薄膜，所述鋁箔的組成為硅:1.2-1.5 %，鐵:0.4-0.5 %，錳:0.08-0.1%，鎳:0.08-0.15%，鋯
0.05?0.1 %、稀土 0.02-0.06%，其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
[0007]在本發(fā)明提供的另一種軟包裝鋰離子電池中，所述鋁箔的組成為硅:1.2%，鐵:
0.4%，錳:0.1%,11:0.08%，鋯 0.05%、稀土 0.02%。
[0008]在本發(fā)明提供的另一種軟包裝鋰離子電池中，所述鋁箔的組成為硅:1.4%，鐵:
0.5%，錳:0.09%,If:0.1%，鋯 0.08%、稀土 0.04%。
[0009]在本發(fā)明提供的另一種軟包裝鋰離子電池中，所述樹(shù)脂薄膜為尼龍B0PA6薄膜。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:采用層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起的方式能夠同時(shí)享有疊加及卷繞的優(yōu)點(diǎn)，既能保證大電流放電性能，又能保證電池一致性，提高效率；利用本發(fā)明的鋁箔材料，抗拉強(qiáng)度達(dá)到105-110Mpa，延伸率25-28%，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)同步延伸、流動(dòng)，并能滿足聚合物鋰離子電池所用鋁塑復(fù)合膜軟包裝材料沖深深度3?15_或以上，滿足聚合物鋰離子電池所用鋁塑復(fù)合膜軟包裝材料外層的復(fù)合強(qiáng)度以達(dá)到?jīng)_深值和沖深直角的要求。該鋁箔用于聚合物鋰離子電池軟包裝材料的復(fù)合鋁箔層，具有極高的阻隔性；且鋁箔表面可達(dá)到無(wú)油標(biāo)準(zhǔn)，潤(rùn)濕表面張力可達(dá)到40X 10-3NPm。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
[0012]一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池，包括電池芯體和所述芯體外的包裝殼，其特征在于，電池芯體是由隔膜以負(fù)極片為中心向外卷繞，以負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起形成的，芯體的底部包覆孔面積為1.4mm2的多孔結(jié)構(gòu)的膠布，包裝殼包括一層鋁箔及包覆在鋁箔外的尼龍B0PA6薄膜，所述鋁箔的組成為硅:1.2%，鐵:0.4%，錳:0.1%，鎳:0.08%，鋯0.05%、稀土 0.02%。所述鋁箔的生產(chǎn)按工藝流程:坯料檢驗(yàn)一軋制一合卷一軋制一退火一分切一檢查、包裝、入庫(kù)。退化工藝采用2500C 20小時(shí)+280°C 30小時(shí)。毛料經(jīng)若干道次的冷軋、粗軋、中軋和精軋獲得不同厚度的招猜。
[0013]實(shí)施例2
[0014]一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池，包括電池芯體和所述芯體外的包裝殼，其特征在于，電池芯體是由隔膜以負(fù)極片為中心向外卷繞，以負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起形成的，芯體的底部包覆孔面積為1.5mm2的多孔結(jié)構(gòu)的膠布，包裝殼包括一層鋁箔及包覆在鋁箔外的尼龍B0PA6薄膜，鋁箔的組成為硅:1.4%，鐵:0.5%，錳:0.09%，鎳:0.1%，鋯0.08%、稀土 0.04%。鋁箔的生產(chǎn)按工藝流程:坯料檢驗(yàn)一軋制一合卷一軋制一退火一分切一檢查、包裝、入庫(kù)。退化工藝采用250°C 20小時(shí)+280°C 30小時(shí)。毛料經(jīng)若干道次的冷軋、粗軋、中軋和精軋獲得不同厚度的鋁箔。
[0015]上述實(shí)施例中采用層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起的方式能夠同時(shí)享有疊加及卷繞的優(yōu)點(diǎn)，既能保證大電流放電性能，又能保證電池一致性，提高效率；實(shí)施例1、2中鋁箔材料，抗拉強(qiáng)度達(dá)到105-110Mpa，延伸率25-28%，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)同步延伸、流動(dòng)，并能滿足聚合物鋰離子電池所用鋁塑復(fù)合膜軟包裝材料沖深深度3?15_或以上，滿足聚合物鋰離子電池所用鋁塑復(fù)合膜軟包裝材料外層的復(fù)合強(qiáng)度以達(dá)到?jīng)_深值和沖深直角的要求。該鋁箔用于聚合物鋰離子電池軟包裝材料的復(fù)合鋁箔層，具有極高的阻隔性；且鋁箔表面可達(dá)到無(wú)油標(biāo)準(zhǔn)，潤(rùn)濕表面張力可達(dá)到40X 10_3NPm。
[0016]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高功率大容量壽命長(zhǎng)的軟包裝鋰離子電池，包括電池芯體和所述芯體外的包裝殼，其特征在于，所述電池芯體是由隔膜以負(fù)極片為中心向外卷繞，以負(fù)極片-隔膜-正極片-隔膜的層疊方式重復(fù)疊加后卷繞在一起形成的，芯體的底部包覆孔面積為1.2-1.5mm2的多孔結(jié)構(gòu)的膠布，所述的包裝殼包括一層鋁箔及包覆在鋁箔外的樹(shù)脂薄膜，所述鋁箔的組成為硅:1.2-1.5%，鐵:0.4-0.5%，錳:0.08-0.1%，鎳:0.08-0.15%，鋯 0.05 ?0.1 %、稀土 0.02-0.06%，其余為鋁和不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高功率大容量軟包裝鋰離子電池，所述鋁箔的組成為硅:1.2% Ak:0.4%，錳:0.1%,11:0.08%，鋯 0.05%、稀土 0.02%。
3.如權(quán)利要求1-2所述的一種高功率大容量軟包裝鋰離子電池，所述鋁箔的組成為硅:1.4%，鐵:0.5%，錳:0.09%,If:0.1%，鋯 0.08%、稀土 0.04%。
4.如權(quán)利要求1-3所述的一種高功率大容量軟包裝鋰離子電池，所述樹(shù)脂薄膜為尼龍BOPA6薄膜。
5.如權(quán)利要求1-4所述的一種高功率大容量軟包裝鋰離子電池，所述鋁箔抗拉強(qiáng)度為105-110Mpa，延伸率為25-28%，可沖深深度3?15_以上，潤(rùn)濕表面張力為40X l(T3NPm左右。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK103915648SQ201410128363
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】張波, 林道松 申請(qǐng)人:上虞安卡拖車配件有限公司, 林道松