本發(fā)明屬于電池，尤其涉及一種單體電池及其焊接防腐蝕處理方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池和鈉離子電池幾乎同步發(fā)展，兩者的工作原理相似，都是依靠離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)進(jìn)行工作。目前，低成本儲(chǔ)能電池技術(shù)的需求愈發(fā)緊迫，如何降低成本、提高電池性能是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。

2、鈉離子電池原材料成本低、降本空間大，在低溫性能、快充以及環(huán)境的適應(yīng)性等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，與鋰離子電池相互兼容互補(bǔ)優(yōu)劣。鋰離子電池和鈉離子電池都各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如若能混合一起使用，將極大提升電池的性能。眾所周知，鋰離子電池石墨等負(fù)極不能涂在鋁箔上，通過(guò)雙極性片和鋰/鈉兩種常規(guī)電芯垂直串聯(lián)可以獲得高壓高容量的單體電池，避免了鋰負(fù)極在鋁箔上發(fā)生合金化反應(yīng)。但是，在常規(guī)鋰離子電芯中，極耳與雙極性極片焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)銅鋁直接接觸的問(wèn)題，銅鋁焊接后與電解液直接接觸，造成原電池極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，進(jìn)而影響電池的使用性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種單體電池及其焊接防腐蝕處理方法，旨在解決現(xiàn)有常規(guī)鋰離子電芯的極耳與雙極性極片焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)銅鋁直接接觸、造成原電池極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象等問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單體電池，包括混合電芯；所述混合電芯包括至少一個(gè)鋰離子電芯、至少一個(gè)鈉離子電芯和至少一片雙極片，所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次堆疊設(shè)置，且所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次串聯(lián)連接；所述雙極片與所述鋰離子電芯的連接處設(shè)置有防腐蝕層。

3、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述雙極片與所述鋰離子電芯的負(fù)極耳焊接連接形成焊接區(qū)；所述焊接區(qū)設(shè)置有所述防腐蝕層。

4、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述防腐蝕層為電化學(xué)防腐蝕層；所述電化學(xué)防腐蝕層涂覆于所述焊接區(qū)的表面；所述電化學(xué)防腐蝕層的厚度為2μm～10μm。

5、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電化學(xué)防腐蝕層為密封膠水層或焊錫層。通過(guò)涂敷密封膠水層或者鍍上焊錫層，可以有效阻隔電解液與焊接區(qū)的接觸，防止兩種不同活性的金屬構(gòu)成原電池而導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。

6、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述密封膠水層包括烷烴類(lèi)橡膠、聚烯烴類(lèi)橡膠、聚氨酯、有機(jī)硅膠和氟橡膠中的一種或至少兩種的混合物。

7、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述雙極片包括集流體、設(shè)置于所述集流體一側(cè)面的鋰電正極材料層和設(shè)置于所述集流體另一側(cè)面的鈉電負(fù)極材料層；所述鋰電正極材料層的面積或所述鈉電負(fù)極材料層的面積均小于所述集流體的側(cè)面的面積。

8、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鋰電正極材料層與所述集流體的邊緣之間設(shè)置有第一密封區(qū)，所述第一密封區(qū)與所述鋰電正極材料層之間設(shè)置有第一預(yù)留焊接區(qū)，所述鋰離子電芯的負(fù)極耳與所述第一預(yù)留焊接區(qū)焊接連接；

9、所述鈉電負(fù)極材料層與所述集流體的邊緣之間設(shè)置有第二密封區(qū)，所述第二密封區(qū)與所述鈉電負(fù)極材料層之間設(shè)置有第二預(yù)留焊接區(qū)，所述鈉離子電芯的正極耳與所述第二預(yù)留焊接區(qū)焊接連接；

10、所述集流體為鋁箔。

11、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述單體電池還包括鋁塑膜，所述混合電芯密封于所述鋁塑膜內(nèi)。

12、另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供所述單體電池的焊接防腐蝕處理方法，包括：將防腐蝕層設(shè)置于所述焊接區(qū)的表面，然后壓合，熟化。

13、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述防腐蝕層為密封膠水層時(shí)，所述設(shè)置通過(guò)涂覆的方式實(shí)現(xiàn)。

14、作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述壓合的粘合壓力為0.5mpa～7mpa，所述壓合的時(shí)間為4s～10s，所述壓合的溫度為90℃～120℃；所述熟化為50℃～90℃熟化2天～5天。

15、本申請(qǐng)通過(guò)雙極片將鈉離子電芯和鋰離子電芯垂直串聯(lián)，并在雙極片與鋰離子電芯的連接處設(shè)置防腐蝕層，在獲得高壓、高容量的單體電池的同時(shí)，有效避免了鋰負(fù)極在雙極片的鋁箔上發(fā)生合金化反應(yīng)而被電化學(xué)腐蝕，能夠有效解決現(xiàn)有常規(guī)鋰離子電芯的極耳與雙極性極片焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)銅鋁直接接觸、造成原電池極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象等問(wèn)題。本申請(qǐng)采用垂直串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具有較高的容量和電壓，也能保持較高的能量密度。通過(guò)本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)，能夠有效簡(jiǎn)化雙極性電池的制造工藝。本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，極大地減少了密封難度，成本較低，用現(xiàn)有的設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造，易于規(guī)?；a(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種單體電池，其特征在于，包括混合電芯；所述混合電芯包括至少一個(gè)鋰離子電芯、至少一個(gè)鈉離子電芯和至少一片雙極片，所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次堆疊設(shè)置，且所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次串聯(lián)連接；所述雙極片與所述鋰離子電芯的連接處設(shè)置有防腐蝕層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體電池，其特征在于，所述雙極片與所述鋰離子電芯的負(fù)極耳焊接連接形成焊接區(qū)；所述焊接區(qū)設(shè)置有所述防腐蝕層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單體電池，其特征在于，所述防腐蝕層為電化學(xué)防腐蝕層；所述電化學(xué)防腐蝕層涂覆于所述焊接區(qū)的表面；所述電化學(xué)防腐蝕層的厚度為2μm～10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單體電池，其特征在于，所述電化學(xué)防腐蝕層為密封膠水層或焊錫層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單體電池，其特征在于，所述密封膠水層包括烷烴類(lèi)橡膠、聚烯烴類(lèi)橡膠、聚氨酯、有機(jī)硅膠和氟橡膠中的一種或至少兩種的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單體電池，其特征在于，所述雙極片包括集流體、設(shè)置于所述集流體一側(cè)面的鋰電正極材料層和設(shè)置于所述集流體另一側(cè)面的鈉電負(fù)極材料層；所述鋰電正極材料層的面積或所述鈉電負(fù)極材料層的面積均小于所述集流體的側(cè)面的面積。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單體電池，其特征在于，所述鋰電正極材料層與所述集流體的邊緣之間設(shè)置有第一密封區(qū)，所述第一密封區(qū)與所述鋰電正極材料層之間設(shè)置有第一預(yù)留焊接區(qū)，所述鋰離子電芯的負(fù)極耳與所述第一預(yù)留焊接區(qū)焊接連接；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體電池，其特征在于，所述單體電池還包括鋁塑膜，所述混合電芯密封于所述鋁塑膜內(nèi)。

9.權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的單體電池的焊接防腐蝕處理方法，其特征在于，包括：將防腐蝕層設(shè)置于所述焊接區(qū)的表面，然后壓合，熟化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單體電池的焊接防腐蝕處理方法，其特征在于，當(dāng)所述防腐蝕層為密封膠水層時(shí)，所述設(shè)置通過(guò)涂覆的方式實(shí)現(xiàn)；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種單體電池，包括混合電芯；所述混合電芯包括至少一個(gè)鋰離子電芯、至少一個(gè)鈉離子電芯和至少一片雙極片，所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次堆疊設(shè)置，且所述鈉離子電芯、所述雙極片和所述鋰離子電芯依次串聯(lián)連接；所述雙極片與所述鋰離子電芯的連接處設(shè)置有防腐蝕層。本申請(qǐng)還提供所述單體電池的焊接防腐蝕處理方法。本申請(qǐng)通過(guò)雙極片將鈉離子電芯和鋰離子電芯垂直串聯(lián)，并在雙極片與鋰離子電芯的連接處設(shè)置防腐蝕層，在獲得高壓、高容量的單體電池的同時(shí)，有效避免了鋰負(fù)極在雙極片的鋁箔上發(fā)生合金化反應(yīng)而被電化學(xué)腐蝕。本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，極大地減少了密封難度，成本較低，易于規(guī)?；a(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳福鈞,何攀,徐玉婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市雄韜電源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9