一種電化學(xué)電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電化學(xué)電池領(lǐng)域,特別設(shè)及一種電化學(xué)電池及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入21世紀(jì)W后,各種電子器件產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本、可穿戴設(shè)備等層出不窮,極 大的豐富了廣大用戶的生活;同時,電動汽車及各類儲能電站也如雨后春算般迅速萌芽、發(fā) 展、壯大。W上高科技產(chǎn)品,具有一個共同特征:需要高性能電池充當(dāng)儲能部件。
[0003] 現(xiàn)有的電池主要有一次電池和二次電池兩大類;所謂一次電池,即無法反復(fù)充電 的電池,主要包括碳鋒電池、堿性電池、糊式鋒儘電池、紙板鋒儘電池、堿性鋒儘電池、扣式 電池(扣式鋒銀電池、扣式裡儘電池、扣式鋒儘電池)、鋒空氣電池、一次裡儘電池等、水銀 電池;所謂二次電池,即可充電電池,主要包括二次堿性鋒儘電池、儀儒充電電池、儀氨充電 電池、裡充電電池、鉛酸電池、太陽能電池。鉛酸蓄電池可分為:開口式鉛酸蓄電池、全密閉 鉛酸蓄電池。而從外包裝角度分析,現(xiàn)有電池主要分為軟包裝電池及硬殼包裝電池,由于軟 包裝電池包裝膜本身厚度小,可塑性大,被廣泛的運(yùn)用于各類高檔一次電池和二次電池中。
[0004] 然而,隨著各類用電設(shè)備的不斷升級,其對電池的性能提出了更多要求,如電池更 高能量密度、更快充放電速度、更長循環(huán)壽命、更好安全性能等,而運(yùn)其中,電忍安全性能與 用電產(chǎn)品的安全使用及用戶的生命財(cái)產(chǎn)及人生安全密切相關(guān),備受電池生產(chǎn)廠商、用戶的 關(guān)注。如電池的抗跌落能力,備用戶提出了越來越高的要求,并制定了相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn),如 跌落測試、滾筒測試等。 陽0化]為了解決W上問題,專利申請?zhí)枮?01420044841. 8的實(shí)用新型專利發(fā)明了一種 有效方法:卷繞式電忍,由正極極片、隔離膜與負(fù)極極片依次卷繞而成,其中,隔離膜的寬度 大于正極極片和負(fù)極極片的寬度;電解液;W及封裝膜,封裝卷繞式電忍并容納電解液;其 中,卷繞式電忍的卷繞收尾處粘貼單面粘膠層,單面粘膠層的膠為可流動的固化膠,卷繞式 電忍與封裝膜通過流動而流出在單面粘膠層周圍的固化膠而粘接在一起。粘貼單面粘膠層 可防止卷繞式電忍在卷繞完成后、放入封裝膜之前散開或者變形,且能夠方便卷繞式電忍 放入封裝膜。然而由于該方法采用了可流動膠,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,膠液很容易流澗至除氣 封裝邊,從而導(dǎo)致封裝失效。
[0006] 有鑒于此,確有必要開發(fā)一種新的電池,其既能解決電池的抗跌落問題,又不影響 電池除氣封裝邊的封裝可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供的一種膠帶,包括基材和粘接 層,所述粘接層附著于所述基材的至少一個表面,所述膠帶為多孔結(jié)構(gòu),孔區(qū)域的面積為S1,非孔區(qū)域的面積為S2 ;所述基材的厚度為hi,所述粘接層的厚度為h2 ;并且(S2Xh2)/ (SlXhl)《2 及含有上述膠帶的電化學(xué)電池,包括裸電忍和外包裝,上述膠帶設(shè)置與 裸電忍與外包裝中間,并將裸電忍與外包裝緊緊的粘接在一起。本發(fā)明中,(S2Xh2)/ (SlXhl)《2,即是非孔區(qū)域粘膠層體積小于或等于孔區(qū)域的基材體積的二倍,此時孔區(qū) 域有足夠的空間容納非孔區(qū)域溢出的粘膠層,從而限制粘膠層不受控制的流動,最終影響 電池的封裝可靠性。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009] 一種膠帶,包括基材和粘接層,所述粘接層附著于所述基材的至少一個表面,所述 膠帶為多孔結(jié)構(gòu),孔區(qū)域的面積為S1,非孔區(qū)域的面積為S2 ;所述基材的厚度為hi,所述粘 接層的厚度為h2 ;并且(S2Xh2)/(SlXhl)《2。
[0010] 作為本發(fā)明一種膠帶的改進(jìn),將所述膠帶置于溫度大于或等于4(TC的環(huán)境中或/ 和對所述膠帶施加大于或等于0. 〇5MPa面壓時,所述粘接層具有流動性;在此溫度(小于等 于10(TC)下,膠帶的基材結(jié)構(gòu)保持完整,不會變形。即所述膠帶為溢膠型膠帶,在加熱狀態(tài) 粘膠層呈現(xiàn)可流動性能而基材保持原有形狀。
[0011] 作為本發(fā)明一種膠帶的改進(jìn),所述孔區(qū)域的等效直徑(將孔區(qū)域面積等效為同 等面積的圓時,圓的直徑即為孔的等效直徑)小于或等于4cm,并且0.5《(S2Xh2)/ (SlXhl)《1.5,hi《200μm。等效直徑過大,在使用時,不利于膠層的填充,容易出現(xiàn) 孔桐中屯、無粘接層填充的狀況;(S2*h2)/(Sl*hl)過大,即非孔區(qū)域粘膠層體積比孔區(qū)域 的基材體積過大,此時可流動的粘膠層體積較能夠存儲膠液的基材孔桐區(qū)體積明顯偏大, 因此基材孔桐區(qū)無法盡量多的存儲溢出的膠液,膠液將不受限制的流動,極易擴(kuò)散到除氣 封裝邊,從而影響封裝可靠性;(S2*h2)/(Sl*hl)過小,即非孔區(qū)域粘膠層體積比孔區(qū)域的 基材體積過小,此時可流動的粘膠層體積較能夠存儲膠液的基材孔桐區(qū)體積明顯偏少,因 此沒有足夠的粘膠層溢膠填充基材孔桐區(qū),從而使得裸電忍與外包裝之間的有效粘接區(qū)過 小,減小兩者之間的粘接力,因此將影響電忍的抗跌落性能。hi過大,不僅會增加電忍整體 厚度,而且較為堅(jiān)硬的基材區(qū)的存在,會使得外包裝在孔桐區(qū)內(nèi)陷,從而影響電池外觀。
[0012] 作為本發(fā)明一種膠帶的改進(jìn),所述孔區(qū)域的孔的大小或/和孔的形狀相同;兩孔 邊緣之間距離相等;孔的形狀選自圓形、長方形、正六邊形、菱形、梯形、楠圓形和Ξ角形中 的至少一種。
[0013] 作為本發(fā)明一種膠帶的改進(jìn),所述基材選自雙向拉伸聚丙締薄膜、布基、牛皮紙、 美紋紙、纖維、PVC、PE泡棉和聚酷亞胺中的至少一種;所述粘膠層選自有機(jī)娃壓敏膠粘劑、 聚偏氣乙締、下苯橡膠、聚氨醋和聚丙締酸醋中的至少一種。
[0014] 本發(fā)明還包括一種電化學(xué)電池,所述電化學(xué)電池包括裸電忍、電解液及外包裝,所 述裸電忍與所述外包裝之間設(shè)置有上述的膠帶,所述膠帶覆蓋所述裸電忍表面積的2%~ 80%。
[0015] 本發(fā)明還包括一種電化學(xué)電池,所述電化學(xué)電池包括裸電忍、電解液及外包裝,所 述裸電忍與所述外包裝之間設(shè)置有上述述膠帶的基材,粘接層位于基材上或/和基材的孔 桐中,將所述裸電忍與所述外包裝粘接在一起,所述膠帶基材(包括孔桐面積)覆蓋所述裸 電忍表面積的2%~80%。
[0016] 作為所述電化學(xué)電池的一種改進(jìn),所述膠帶覆蓋所述裸電忍表面積的2%~30%; 所述膠帶離所述電池除氣封裝邊的距離大于或等于2mm,即預(yù)留部分距離,確保溢膠不擴(kuò)散 至除氣封裝邊,影響封裝可靠性。
[0017] 本發(fā)明還包括一種電化學(xué)電池的制備方法,主要包括如下步驟:
[001引步驟1,裸電忍制備:將正極片、負(fù)極片W及隔離膜組裝得到裸電忍待用;
[0019] 步驟2,粘接層設(shè)置:將本發(fā)明的膠帶粘貼在裸電忍表面或外包裝內(nèi)側(cè),之后將裸 電忍置于外包裝袋中進(jìn)行頂封、側(cè)封;
[0020] 步驟3,成品電池制備:將步驟2得到的電忍烘干、注液、化成、整形、除氣、封口得 到成品電忍;且在化成或/和整形過程中,對電忍置于大于或等于40°C的環(huán)境中或/和對 電忍施加大于或等于0. 〇5MPa的面壓。
[0021] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn),步驟1所述裸電忍為卷繞式裸電忍 或/和疊片式裸電忍;所述卷繞結(jié)構(gòu)的裸電忍W陰極或隔離膜收尾;所述裸電忍的收尾膠 為權(quán)利要求1所述膠帶。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023] (S2*h2)/(Sl*hl)的大小合適,即非孔區(qū)域粘膠層體積比孔區(qū)域的基材體積大小 合適,此時可流動的粘膠層體積能夠存儲膠液的基材孔桐區(qū)體積匹配較好,因此基材孔桐 區(qū)能夠存儲溢出的膠液,使得溢出的膠液被限制在固定區(qū)域而不會擴(kuò)散至除氣封裝邊,最 終保證封裝效果