[实用新型]一种锂离子电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种锂离子电池结构，属新能源领域。

背景技术

锂离子电池是近十年来发展起来的一种新型可充电电池，其比能量高，无记忆效应，绿色环保，放电电压是镍镉和镍氢电池的3倍，锂离子电池无疑是当今科技含量高用途广泛的新一代电池。具备了当前电池工业发展的三大优势，被人们称之为“最有前途的化学电源”，因而一经问世就受到了人们的广泛注意，发展非常迅速。目前日本和美国的产业化做的很好。我国是锂离子电池产业化开发最早的发展中国家。经过近几年的发展，特别是国家对电动汽车政策的推动下，国内锂离子电池取得了突飞猛进的成绩，产品的各种性能取得了相当大的进步，锂离子电池生产链日益完善，产业化程度日益提高，形成了与世界发达国家争先的态势。凭借丰富的自然资源和较低的劳动力成本，中国锂离子电池行业在国际性竞争中具有明显的优势。

锂离子电池常见有三种包装形式：一、以硬金属为外壳电池(主要为液态锂离子电池)；二、软包装锂离子电池和纽扣电池(应用于小容量电池)；三、钢外壳或铝外壳，可塑性不及聚合物锂离子电池，当电池内产生大量气体时，因外壳刚性较强不能施放内部气体，容易引起爆炸等安全事故。

最近几年的软包装锂离子电池发展迅速，其特点是，综合液态锂离子电池的基本电化学性能以及聚合物锂离子电池的外形包装上独特的优点，并采用与液态锂离子电池相似的液体电解液作为锂离子在正负极之间传输的介质，而外形包装上则采用多层塑料复合薄膜。软包装锂离子电池的突出优点是其制作过程简单，成本低，成品率高。

锂离子电池的研制成功，主要取决于三大技术难题的解决，即：制膜技术、层压技术和软包装技术。这里的软包装技术指的是聚合物锂离子电池芯内包装(成型)材料的设计制造工艺技术和该材料的应用工艺技术，软包装技术是聚合物锂离子电池这一顶尖的高新技术行业中要解决的三大技术难题之一，它被放在如此重要的地位，说明该产品有较高的技术含量。国内关于软包装锂离子电池工艺研究也较突出；如：中国专利号为02149399.5和02285476.2，公开了一种软包装液态锂离子蓄电池。而专利号：01130156.2，则公开了一种软包装锂离子电池，专利号：200510126420.5，200410027061.3，200680053738.8和200420006976.1，介绍了动力电池电芯和电池组的制备方法。200720098264.0开发了圆柱形软包装锂离子电池。

软包装膜需要具有较高的阻隔性(如水分、氧气)和较长的使用寿命；包装膜隔离电解质和外界环境。产品的寿命周期，实际上就是包装逐渐失效的过程，当包装失效，产品随之报废。产品的使用过程(不断地充放电过程)，是一个动态的电化学反应过程，软包装材料本身要能有效抵制内部电解液对它的溶胀、溶解、渗透、吸收及电化学反应。电池内的电解液是由多种有机溶剂和遇水分能迅速产生强腐蚀性氢氟酸的锂盐存在。多种有机溶剂通常会溶胀，溶解、吸收软包装材料，尤其是它们是通用复合材料用胶粘剂的良好溶剂，会破坏复合层间粘结效果，改变电解液中各组份的浓度，进而影响电池的电性能。而强腐蚀性氢氟酸的存在，将严重腐蚀铝箔，使内膜与铝箔分离，进而把铝箔腐蚀穿孔，从而破坏了整个包装。软包装材料内膜必须耐电池电芯周边毛刺的穿刺及高温和压力作用下热封时金属电极与软包装材料中铝箔的绝缘性。聚合物锂离子电池芯周边有铜网和铝网的毛刺，在抽真空收缩时，毛刺会猛刺内膜，可能会刺穿内膜直至铝箔，那么电芯内的氢氟酸将直通铝箔造成点状腐蚀，加速电化学腐蚀，改变电解液的组成，严重时将铝箔腐蚀穿而漏液，同时也会造成短路，导致电池报废。因包装膜引起的电池性能问题越来越得到人们的重视，专利200720156392.6在包装膜外加一层保护膜，保护铝塑膜，可一定程度上保护包装膜受外界作用引起的破裂，但没有优化包装膜的密封性能和阻隔性能。本实用新型则解决了以上问题，有效防止包装膜角处和其他部位破裂，防止包装膜封口处开裂，减少电池鼓气现象，提高包装膜的阻隔性能和密封性能，延长电池的使用寿命。对于硬壳电池来说，采用此技术外加一层包装膜，可有效防止电液泄流和水分的渗入。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术的存在的不足，而提供一种结构简单、合理，可提高锂离子电池的使用寿命，有效防止包装膜角处或其他部位的破裂而引起的电池性能下降和报废，以提高电池的成品率的锂离子电池结构。

本实用新型的目的是这样实现的：