一种卷绕式锂离子电芯及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电芯，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述隔膜朝向所述负极片的一面设置有粘结层，所述粘结层位于所述隔膜的上边缘和下边缘，相邻两所述隔膜通过所述粘结层粘结并将所述负极片包裹在其内部。在卷绕前，隔膜表面的粘接层通过粘结相对的两个隔膜，将负极片完全封闭在隔膜内部，在高温状态下时，就不会因为隔膜的受热收缩而导致正负极片直接接触，造成内部短路的情况发生。更不会引发起火、爆炸等安全事故，能够提高电池的热滥用安全认证测试。

【技术实现步骤摘要】
一种卷绕式锂离子电芯及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种卷绕式锂离子电芯及其制备方法。
技术介绍
随着手机、笔记本电脑、充电宝、无人机、电动工具和电动车等领域的快速发展及更大市场需求，人们对锂离子电池的能量密度、快速充电以及安全性能的要求越来越高。卷绕式软包锂离子电池因其工艺成熟、生产效率高和能量密度高而被广泛生产。卷绕式软包锂离子电池由正负极片、隔膜和电解液组成。其中，隔膜的作用是将正负极片隔离，防止因正负极片的直接接触而造成内部短路；同时，隔膜可以允许锂离子的通过，而阻止电子的通过。然而，在现有技术中，市场化的隔膜在高温环境下容易收缩，使得正负极片直接接触而导致内部短路，进而引起起火爆炸等安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种卷绕式锂离子电芯，可避免在高温下因隔膜的收缩使得正负极片的直接接触而造成的内部短路，提高了电芯的安全性能。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种卷绕式锂离子电芯，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述隔膜朝向所述负极片的一面设置有粘结层，所述粘结层位于所述隔膜的上边缘和下边缘，相邻两所述隔膜通过所述粘结层粘结并将所述负极片包裹在其内部。在卷绕前，隔膜表面设置的粘接层相互粘结，将负极片完全包裹封闭在隔膜内部，这样在高温状态下时，就不会因为隔膜的受热收缩而导致正极片和负极片直接接触，造成内部短路的情况发生。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层的长度大于或者等于所述负极片的长度。只有当粘结层的长度大于或者等于负极片的长度时，才能将负极片完全包裹在隔膜的内部。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层的厚度为0.5～10μm，所述粘结层的宽度为0.5～5mm。粘接层的厚度不宜过厚，过厚会使得成品电芯不够平整，使得电芯的顶端和低端的厚度要大于电芯中间部分的厚度，影响电芯的外观以及能量密度。粘接层的宽度也不宜过宽，在高温时，过宽的粘接层熔融后的区域变大，部分会覆盖在负极片的表面，影响锂离子的嵌入，使得电芯充电效率减慢。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层的厚度为1～3μm，所述粘结层的宽度为1～3mm。在以上范围内的粘接层既能满足隔膜与隔膜之间的充分粘结，又能避免熔融的粘结层覆盖到负极片的表面。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层的熔点为80～120℃，所述隔膜的熔点高于所述粘结层的熔点。隔膜的熔点需要高于粘接层的熔点，在高温热压时，只有粘接层熔融使得隔膜与隔膜产生粘结，而隔膜自身并不能熔融。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层不与电解液发生反应。在电芯制备成电池的过程中，还需进行注入电解液、封装、化成、排气等工序，粘接层不能与电解液发生反应，避免电池在使用过程中出现产气等现象，提高电池的安全性能。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的一种改进，所述粘结层包括聚乙烯胶、聚丙烯胶和聚丙烯酸酯胶中的至少一种。优选的，粘接层选用聚乙烯胶，直接粘贴在隔膜的边缘，更容易控制粘接层的长度、宽度和厚度，使得产品的优产率高。本专利技术的另一目的在于，提供一种说明书前文任一项所述的卷绕式锂离子电芯的制备方法，包括以下步骤：步骤一，在所述隔膜朝向所述负极片的一面的边缘设置粘结层；步骤二，按顺序层叠所述正极片、所述负极片和所述隔膜，热压所述隔膜，使相邻两所述隔膜通过所述粘结层粘结并将所述负极片包裹在所述隔膜的内部；步骤三，将正极片、所述负极片和所述隔膜沿同一方向卷绕，制得卷绕式锂离子电芯。当电池处于高温热冲击时，粘接层将隔膜与隔膜相粘结，使得隔膜不会因为热收缩而导致正极片和负极片直接接触，造成内部短路，引发起火、爆炸等安全事故，能够提高电池的热滥用安全认证测试。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的制备方法的一种改进，所述热压的温度为80～150℃。热压的温度不能小于粘接层的熔点，在热压温度较高的情况下，粘结层熔融变成黏稠状，粘结相对的两个隔膜。作为本专利技术所述的卷绕式锂离子电芯的制备方法的一种改进，所述热压的压力为0.1～1MPa。本专利技术的有益效果包括但不限于：通过本专利技术的制备方法制得的卷绕式锂离子电芯，在隔膜朝向负极片的一面设置有粘结层，粘结层位于隔膜的上边缘和下边缘，相邻两隔膜通过粘结层粘结并将负极片包裹在其内部。在卷绕前，隔膜表面的粘接层通过粘结相对的两个隔膜，将负极片完全封闭在隔膜内部，在高温状态下时，就不会因为隔膜的受热收缩而导致正负极片直接接触，造成内部短路的情况发生。更不会引发起火、爆炸等安全事故，能够提高电池的热滥用安全认证测试。附图说明图1是本专利技术卷绕式锂离子电芯卷绕前的结构示意图。其中，1-正极片，2-负极片，3-隔膜，4-粘结层。具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。实施例1本实施例提供一种卷绕式锂离子电芯，包括正极片1、负极片2以及设置在正极片1和负极片2之间的隔膜3，隔膜3朝向负极片2的一面设置有粘结层4，粘结层4位于隔膜3的上边缘和下边缘，相邻两隔膜3通过粘结层4粘结并将负极片2包裹在其内部。进一步地，粘结层4的长度大于负极片2的长度。进一步地，粘结层4的厚度为1μm，粘结层4的宽度为1.5mm。进一步地，粘结层4的熔点为80～120℃，隔膜3的熔点高于粘结层4的熔点。进一步地，粘结层4不与电解液发生反应。进一步地，粘结层4为聚乙烯胶。本实施例还提供一种上述卷绕式锂离子电芯的制备方法，包括以下步骤：步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷绕式锂离子电芯，其特征在于，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述隔膜朝向所述负极片的一面设置有粘结层，所述粘结层位于所述隔膜的上边缘和下边缘，相邻两所述隔膜通过所述粘结层粘结并将所述负极片包裹在其内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种卷绕式锂离子电芯，其特征在于，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述隔膜朝向所述负极片的一面设置有粘结层，所述粘结层位于所述隔膜的上边缘和下边缘，相邻两所述隔膜通过所述粘结层粘结并将所述负极片包裹在其内部。


2.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电芯，其特征在于，所述粘结层的长度大于或者等于所述负极片的长度。


3.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电芯，其特征在于，所述粘结层的厚度为0.5～10μm，所述粘结层的宽度为0.5～5mm。


4.根据权利要求3所述的卷绕式锂离子电芯，其特征在于，所述粘结层的厚度为1～3μm，所述粘结层的宽度为1～3mm。


5.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电芯，其特征在于，所述粘结层的熔点为80～120℃，所述隔膜的熔点高于所述粘结层的熔点。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，贺江凡，朱坤庆，计阳，夏小勇，陶德瑜，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44