專利名稱：軟包裝鋰離子電池及其包裝殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟包裝鋰離子二次電池，尤其是一種軟包裝液態(tài)電解液電池的包裝殼及其組成的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是目前世界上最先進的商品化二次電池，隨著各種電子產(chǎn)品的發(fā)展， 鋰離子電池的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，人們對鋰離子電池也提出了更高的要求，不但希望鋰離子電池具有較強的機械硬度及漂亮的外觀，同時還要求鋰離子電池具備長循環(huán)的能力。對于液態(tài)電解液的軟包裝鋰離子電池，要維持長循環(huán)必須要有一定量的電解液， 這些電解液填充完電芯內(nèi)的有限的孔體積之后，還有大量的電解液只能留在電芯的周圍， 聚集在一起，形成漲液，漲液不僅嚴重影響電芯外觀，包裝殼凹凸不平，而且導(dǎo)致電芯發(fā)軟， 機械硬度差。目前往往是在電解液里加入一定量的成膜添加劑來減少循環(huán)中電解液的消耗，維持長循環(huán)，這樣可以適當(dāng)減少電解液量，還是不能解決漲液的問題，而且成膜添加劑會損失首次充放電效率，損失能量密度，成膜添加劑成本較高，對于廣泛應(yīng)用帶來一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠解決漲液的軟包裝鋰離子電池的包裝殼及能夠維持長循環(huán)壽命的由該包裝殼組成的軟包裝鋰離子電池。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下一種軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其包括外殼和涂覆在外殼內(nèi)表面的高分子復(fù)合材料層。所述的高分子復(fù)合材料層絕緣、耐高溫、電化學(xué)性能穩(wěn)定，不與電解液發(fā)生任何副反應(yīng)，不影響電芯性能。一種帶有包裝殼的軟包裝鋰離子電池，所述的軟包裝液態(tài)電解液鋰離子電由電芯及包裝殼組成，所述包裝殼包括外殼及其內(nèi)層表面涂覆高分子復(fù)合材料的包裝膜，所述的高分子復(fù)合材料層絕緣、耐高溫、電化學(xué)性能穩(wěn)定，不與電解液發(fā)生任何副反應(yīng)，不影響電芯性能。所述包裝殼高分子復(fù)合材料內(nèi)層與電芯緊密接觸所述外殼為三層結(jié)構(gòu)，外層為外觀層，中間層為防水層，內(nèi)層為封裝層。所述的包裝殼的高分子復(fù)合材料層涂在外殼封裝層內(nèi)坑及四周壁上，厚度為
O.I I. Omm0高分子復(fù)合材料層小于O. Imm,吸收的電解液量有限,不能達到改善漲液的效果；高分子復(fù)合材料層大于I. 0mm，鋰離子電池的能量密度損失嚴重。所述的包裝殼的高分子復(fù)合材料層涂在外殼封裝層內(nèi)坑及四周壁上，厚度為
O.2 O. 5mmO高分子復(fù)合材料層小于O. 2mm,吸收的電解液量有限,不能達到改善漲液的效果；高分子復(fù)合材料層大于O. 5mm，鋰離子電池的能量密度損失嚴重。所述的高分子復(fù)合材料層為多孔結(jié)構(gòu)，呈海綿狀分布。易于吸收過量的電解液。
所述的高分子復(fù)合材料層的孔徑不超過lOOum。高分子復(fù)合材料層的孔徑超過 IOOum容易導(dǎo)致電解液聚集，形成漲液。所述的高分子復(fù)合材料層的孔隙率為20% 80%。高分子復(fù)合材料層孔隙率小于20%，吸收電解液的量有限，不能達到改善漲液的效果；高分子復(fù)合材料層孔隙率大于 80%，機械硬度不夠，電芯容易發(fā)軟。所述的高分子復(fù)合材料可以為聚四氟乙烯材料、聚乙烯或聚丙烯材料。成本較低且易于加工。本發(fā)明達到的以下改善效果本發(fā)明包裝殼表面涂覆高分子復(fù)合材料，當(dāng)電芯需要維持更長的循環(huán)，電芯內(nèi)部必須注入過量的電解液，這就會導(dǎo)致漲液，而本發(fā)明包裝殼表面的高分子復(fù)合材料層相當(dāng)于一個暫存電解液裝置，由于具備多孔的特征，可以將電芯循環(huán)初期過量的電解液吸收，存放在高分子復(fù)合材料層內(nèi)，從而保證電芯不會發(fā)軟，漲液，而當(dāng)電芯循環(huán)后期時，活性物質(zhì)孔隙中的電解液逐漸消耗完時，包裝殼上高分子復(fù)合材料層中的電解液又會被極片、隔離膜吸收出來，繼續(xù)維持循環(huán)，這就大大改善了電芯的循環(huán)壽命。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對發(fā)明及其有益技術(shù)效果進行進一步詳細說明， 其中圖I是本發(fā)明軟包裝鋰離子二次電池的包裝殼示意具體實施例方式下面結(jié)合實施例和說明書附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例I一種帶有包裝殼的軟包裝鋰離子二次電池，所述包裝殼由外殼I和涂覆在外殼內(nèi)表面的高分子復(fù)合材料層2兩部分組成，如圖I。所述外殼I為三層結(jié)構(gòu)，外層為外觀層，中間層為防水層，內(nèi)層為封裝層，其中外層材料為尼龍層，中間層材料為鋁層，內(nèi)層材料為聚丙烯層。所述高分子復(fù)合材料層2為聚四氟乙烯，厚度t為O. 1_，通過機械造孔或化學(xué)工藝進行不規(guī)則造孔得到多孔高分子復(fù)合材料層，孔呈海綿狀分布，每個微孔的孔徑不超過 IOOum,孔隙率為40%。將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液5%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率20%，如表I。實施例2 與實施例I不同的是高分子復(fù)合材料層2為聚乙烯材料，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液7%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率22%，如表I。實施例3 與實施例I不同的是高分子復(fù)合材料層為聚丙烯材料，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液6%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率22%，如表I。
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實施例4與實施例I不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為O. 5mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液3%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率16%，如表I。實施例5 與實施例2不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為O. 6mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液3%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率16%，如表I。實施例6:與實施例3不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為O. 7mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯漲液2%，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率15%，如表I。實施例7 與實施例I不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為O. 9mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，無電芯漲液，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率10%，如表I。實施例8 與實施例2不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為O. 9mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，無電芯漲液，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率11%,如表I。實施例9 與實施例3不同的高分子復(fù)合材料層的厚度t為I. 0mm，將電芯裝入包裝殼內(nèi)，進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，無電芯漲液，進行1000循環(huán)測試后，容量損失率10%，如表I。對比例I :采用普通包裝殼對電芯進行封裝，烘烤，注液，活化等工序制備100只電池，統(tǒng)計漲液比例，電芯100%漲液，進行1000次循環(huán)，容量損失率50%，如表I。表I
實施例活化后漲液比例1000次循環(huán)后容量損失率實施例I5%20%實施例27%22%實施例36%22%實施例43%16%實施例53%16%實施例62%15%實施例 0%10%實施例80%11%實施例90%10%對比例I100%50% 根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于其包括外殼和涂覆在外殼內(nèi)表面高分子復(fù)合材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述外殼為三層結(jié)構(gòu)，外層為外觀層，中間層為防水層，內(nèi)層為封裝層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述的高分子復(fù)合材料層厚度為O. I I. 0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述的高分子復(fù)合材料層厚度為O. 2-0. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述的高分子復(fù)合材料層為多孔結(jié)構(gòu)，呈海綿狀分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述的高分子復(fù)合材料層的孔徑不超過lOOum。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，其特征在于，所述的高分子復(fù)合材料層的孔隙率為20% 80%。
8.所述的高分子復(fù)合材料為聚四氟乙烯材料、聚乙烯或聚丙烯材料中的任何一種。
9.一種軟包裝鋰離子電池，其包括電芯和包裝殼，其特征在于，所述的包裝殼為權(quán)利要求I至8任意一項所述的軟包裝鋰離子電池的包裝殼，所述包裝殼的高分子復(fù)合材料層的內(nèi)層與電芯緊密接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟包裝鋰離子電池的包裝殼，旨在提供一種能夠解決軟包裝鋰離子電池漲液、發(fā)軟，并可以維持長循環(huán)壽命的外殼及其組成的軟包裝鋰離子電池。所述包裝包括外殼和外殼內(nèi)層表面涂覆的高分子復(fù)合材料層。該材料不僅絕緣，耐高溫，電化學(xué)性能穩(wěn)定，不與電解液發(fā)生任何副反應(yīng)，不影響電芯性能，而且能吸收電芯內(nèi)游離態(tài)的電解液，防止游離態(tài)電解液在裸電芯表面聚集而形成外觀凸起，即所謂的漲液。此外，本發(fā)明還公開一種采用該包裝殼的鋰離子電池。
文檔編號H01M10/0525GK102610770SQ20121004403
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者莫明亮, 陶濤 申請人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司