[发明专利]一种高可靠性软包电池极耳及其制备方法

说明书

本发明涉及软包电池极耳领域，为解决现有技术下极耳胶老化从极耳表面脱落导致软包电池使用寿命不长的问题，公开了一种高可靠性软包电池极耳及其制备方法，该极耳包括极耳导体、热熔胶和两片极耳胶，其中两片极耳胶分别黏贴在极耳导体的两面上，极耳导体在极耳胶黏贴区域中设有若干个开孔，热熔胶填充在开孔内并与极耳胶粘结。本发明的极耳结构设计可以在极耳胶老化与极耳导体之间的粘结力下降后，使极耳胶与极耳导体之间仍存在强连接点，极大程度地缓解因极耳胶老化导致的电池漏液，从而大幅提高软包电池的可靠性和使用寿命，本发明的极耳结构能便捷地在软包电池制造中使用，普适性强，制造成本低。

技术领域

本发明涉及软包电池极耳领域，尤其涉及一种高可靠性软包电池极耳及其制备方法。

背景技术

目前极耳结构为金属导体两面各复合一层极耳胶，其中金属导体用于传输电子，极耳胶则用于防止金属带与铝塑膜之间发生短路，并且与铝塑膜外包装材料热复合后防止电解液漏液。这种软包电池的结构设计从消费类电池的普及开始沿用至今，仍是当前最合适的解决方案。当前使用的极耳胶主要成分为聚丙烯，聚丙烯除了会受热、光、氧气等环境因素导致老化之外，还会受到某些金属离子的影响产生催化老化，极耳胶与金属导体复合后，即使经过表面处理，长期使用也可能导致极耳胶老化进而引起电池漏液，因此极耳胶的老化情况极大地限制了软包电池的使用寿命。传统消费类电池的使用环境相对温和，电池设计使用寿命一般在两到三年，因此现有极耳结构设计的可靠性基本可以满足该使用寿命要求。但随着软包电池在新能源汽车领域的广泛应用，对软包电池长期使用的稳定性和可靠性的要求越来越高。目前车载电池的使用寿命往往要求八年以上，如何保证软包电池在使用过程中的高可靠性是当前行业面临的重大课题。

例如，在中国专利文献上公开的“一种电芯内置安全阀门及使用该安全阀门的锂电池”，其公告号为CN111261828A，包括一种电芯内置阀门和锂电池。其中，所述极耳与极耳胶粘结区域为极耳重叠区域，极耳重叠区域包括三种设计，极耳重叠区域极耳胶具有局部中空的结构，极耳胶为热敏胶，形成热敏胶涂层，极耳胶为热敏胶，且极耳重叠区域具有局部中空的结构，形成区域热敏胶涂层。该发明提供了3种不同的极耳胶设计，从设计上做到了热滥用时热损等安全事故的发生，提高了锂离子电池的安全可靠性，但是该发明对极耳胶的结构改进重点放在防止电池热失控上，因此降低了极耳和极耳胶的粘结力度，这会导致极耳胶易从极耳上脱落引起电池漏液，不利于提高电池的使用寿命。

发明内容

本发明为了克服现有技术下极耳胶老化从极耳表面脱落导致软包电池使用寿命不长的问题，提供一种高可靠性软包电池极耳及其制备方法，本发明在极耳导体上开孔或开槽，在孔或槽中填充热熔胶后再将极耳胶贴合到极耳导体表面，通过该设计可以在极耳上增加‘钉扎效应’，即使在极耳胶经历长期老化后，极耳胶与极耳导体之间的粘结力下降，极耳胶与极耳导体之间仍存在强连接点，避免极耳胶与极耳导体快速脱离造成漏液，提高软包电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高可靠性软包电池极耳，包括极耳导体、热熔胶和两片极耳胶，其中两片极耳胶分别黏贴在极耳导体的两面上，极耳导体在极耳胶黏贴区域中设有若干个开孔，热熔胶填充在开孔内并与极耳胶粘结。

在极耳导体中设置开孔，填充热熔胶后通过热复合将热熔胶与极耳胶粘结，这样的设计可以在极耳上增加“钉扎效应”，即热熔胶作为“钉子”钉入极耳导体的孔中，即使在极耳胶经历长期老化后，极耳胶与极耳导体表面之间的粘结力下降，极耳胶之间仍可以存在强连接点，因此可避免极耳胶与极耳导体之间发生快速脱离导致漏液，并且本发明设计的极耳用于软包电池中可显著地提高软包电池的可靠性，从而延长软包电池使用至电解液漏液的时间。并且本发明设计的极耳整体结构没有较大变化，因此无需调整加工工艺及参数，可直接用于软包电池的组装。

作为优选，所述开孔排列成若干排，每排之间的间隔距离分别为2-4mm。