[发明专利]一种热复合叠片式软包锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，为解决传统叠片式锂离子电池在热压过程中极片受热不均，隔膜粘合力不均，导致电芯循环性能差，存在安全隐患的问题，提供了一种热复合叠片式软包锂离子电池及其制备方法，所述热复合叠片式软包锂离子电池包括卷芯、电解液、正极耳、负极耳及铝塑膜袋，所述卷芯包括若干交叉堆叠的正极单元和负极单元，及粘覆在最外层的导热件单元，所述导热件单元与正极单元和负极单元绝缘。本发明在电池内部内置导热件单元，能够明显改善热复合粘结力均匀性，使得电池各部分电化学性能均匀，避免黑斑、析锂等安全隐患。在电池充放电循环中，也能减小电芯各部分散热能力不同导致的温差，提高电芯循环性能和安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种热复合叠片式软包锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

根据极片装配方式的不同，锂离子电池的制备工艺通常有卷绕和叠片两种工艺路线。卷绕工艺是将正负极片、隔离膜、正负极耳、保护胶带、终止胶带等物料固定在设备上，设备经过放卷完成电芯制作。卷绕式锂离子电池在极片弯曲的地方存在应力集中的问题，由充放电造成的极片的膨胀和收缩长期累积可能会造成极片的变形，影响电池性能。叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来，组成一个大电芯的制造工艺，改善了传统卷绕式锂离子电池制作中的缺点。

传统的叠片工艺，将正极极片和负极极片交替堆叠在连续的隔膜上，适合制备较小尺寸的电池。但是当极片尺寸较长，需要更宽幅度的隔膜，或隔膜由于表面胶层带有静电时，隔膜在堆叠过程中极易产生褶皱，制备的电池在充放电时局部电流不均匀，产生黑斑、析锂等安全隐患。在叠片完成并注入电解液后，需要将电池进行高温高压的处理，使隔膜上的胶层具有粘性将极片与隔膜粘合。为了避免电解液的分解，高温高压处理的时间较短。隔膜表面粘结剂粘附力受温度影响明显，由于热复合工艺中高温处理的时间较短，电极片表面由于有电极材料涂布，导热性能不佳，极片各部分受热不均匀，隔膜粘合力不均匀。实际生产中，极片厚度也有波动，一般边缘比中间厚，导致卷芯厚度不一致，这也会导致在热压过程中电池各区域实际温度不一致。电池各区域温度的不一致，导致隔膜粘结力不一致，电池电化学性能不一致，影响电池的循环、安全等性能。电池在充放电循环中，会产生热量，尤其极耳处发热较高，电池临近极耳处部位温度较高。电池在模组中散热也不同。因此在实际应用中，电池各部分温度是不同的。

中国专利文献上公开了“一种叠片锂离子电池的制作方法”，其申请公布号为CN105811016A，该发明通过正负极的切割分片后直接定位在隔膜上，减少了正负极片和包括正负极片及隔膜的电池单元的转移，减少了电池生产的工序，大幅度提高了电池生产的效率，同时也降低了电池生产的成本。但是，该发明的叠片锂离子电池在充放电过程中的存在着电池各部分的温度不均匀的现象，导致电芯循环性能差，存在安全隐患。

发明内容

本发明为了克服传统叠片式锂离子电池在热压过程中极片受热不均，隔膜粘合力不均，导致电芯循环性能差，存在安全隐患的问题，提供了一种受热均匀性好、电芯循环性能佳、安全性能好的热复合叠片式软包锂离子电池。

本发明还提供了一种热复合叠片式软包锂离子电池的制备方法，操作简单，对设备无特殊要求，易于产业化。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种热复合叠片式软包锂离子电池，其特征在于，包括卷芯、电解液、极耳及铝塑膜袋，所述卷芯包括若干交叉堆叠的正极单元和负极单元，及粘覆在最外层的导热件单元，所述导热件单元与正极单元和负极单元绝缘。