[发明专利]一种硅胶垫及其在锂离子电池制备中的应用

说明书

本发明公开了一种硅胶垫,所述硅胶垫为L形板面结构，所述硅胶垫的两板面的面之间形成夹角，所述硅胶垫内设有密闭空心室。在制备锂离子电池的化成工艺中，采用本发明的硅胶垫扣设在电芯的深坑面上，使硅胶垫的长边板面中的空心室覆盖住电芯的主体部分，使硅胶垫的短边板面扣在电芯的头部，短边板面的底端抵住顶封边。电芯隔膜采用涂胶隔膜，结合高温夹具化成，能对电芯头部与电芯主体进行无压差的化成，化成后电芯头部的隔膜能与极片进行紧密的粘结。以此减小充放电过程中锂离子的传输路径，确保多次充放电后不会产生析锂。本发明的硅胶垫结构简单，应用方法简便可行，便于实现量产。本发明应用于电池技术领域。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种硅胶垫及其在锂离子电池制备中的应用。

背景技术

随着当今科技的迅猛发展，电子信息产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的位置。锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、工作电压高等成为不可或缺的化学电源。与钢壳、铝壳锂离子电池相比，软包锂离子电池因其重量轻、安全性能好、形状不受限、保护设计简单等优点快速增长。

为了降低电池的内阻和DCR，多极耳卷绕和叠片工艺成为软包锂离子电池裸电芯制造的首选工艺。然而在实际涂布生产过程中，为了防止极片厚边的现象，涂布边缘均需要削薄，削薄区域一般为边缘5～10mm，且削薄区的厚度一般为非削薄区的60％～80％。对于单极耳工艺设计，可以通过切除极片边缘来消除削薄对电芯平整度的不利影响。而对于多极耳卷绕工艺和叠片工艺的电池，往往需要保留涂层边缘，因此，削薄引起的电池平整度差的问题格外突出。电芯卷绕或叠片的层数越多，削薄带来的电芯头部与电芯主体的厚度差就越明显。在夹具化成时，电芯头部削薄区没法承受压力或承受的压力较小，导致头部隔膜与极片的粘结性差、间隙大，并且头部阳极表面形成的SEI膜不够致密和稳定。在后续的充放电过程中，头部容易发生析锂鼓包，导致电池功能失效。

为了解决上述问题，目前主流做法是在夹具化成时，在电池头部垫一片耐高温聚酯薄膜，补偿头部削薄引起的厚度差。但是此种做法会引发新的问题，在电芯主体与耐高温聚酯薄膜的交界处，因存在厚度差，会引起此处受压不均，在电芯表面产生压痕，同时在循环多次后，此处存在析锂、产生黑斑的风险。

申请号号为201710935670.6的公开文件公开了一种锂离子电池的化成方法及锂离子电池，其对化成工艺的改进并没有解决上述问题。

鉴于此，有必要针对削薄引起的电池头部析锂问题提供一种简单可行的解决方案。本发明的解决方案是提供一种硅胶垫，并将其应用在锂离子电池的生产过程中。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种硅胶垫，并将其应用在锂离子电池的生产过程中，可有效解决涂布削薄引起的电池头部析锂的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种硅胶垫，所述硅胶垫为L形板面结构，所述硅胶垫的两板面的面之间形成夹角，所述硅胶垫内设有密闭空心室。

进一步改进的，所述空心室能够将电芯覆盖。

进一步改进的，所述硅胶垫的边角处倒有圆角，所述硅胶垫的厚度＞5mm。

进一步改进的，所述空心室内填充有流体介质，所述流体介质的体积占空心室体积的80％～90％。

进一步改进的，所述空心室为与硅胶垫相对应的L形板面结构，所述空心室的L形板面的短边板面的端部为弧形凸条。

进一步改进的，所述流体介质不与硅胶垫发生化学反应，所述硅胶垫为软硅胶材质制成。

一种上述的硅胶垫制备锂离子电池的方法，包括以下步骤：

S1：将硅胶垫安装在夹具的夹板上，且L形短边板面需安装在放置极耳所在的一端；如果电芯为单内坑，则硅胶垫只需要安装在电芯深坑面对着的一块夹板上，如果电芯为双内坑，则硅胶垫需要安装在电芯两个深坑面对着的两块夹板上。