[发明专利]锂离子二次电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种锂离子二次电池及其制备方法。

背景技术

锂离子二次电池具有比能量高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长等优点，因此逐步取代了传统的镍隔、镍氢等碱性二次电池，在现代移动电子设备和通讯设备，如手机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、小型摄相机、数字照相机、便携式DVD/VCD和MP3播放机中得到了广泛应用。

锂离子二次电池一般包括极芯、电解液以及容纳极芯和电解液的外壳。传统的由金属材料制成的外壳的厚度较厚，占用的空间较大。为了克服金属外壳的这种缺陷，近年来使用由高分子薄膜和金属箔组成的多层复合膜材料作为锂离子二次电池的外壳，这种外壳具有更轻的重量、更灵活的尺寸设计以及更高的能量密度，因此得到了迅速的发展。

例如，CN1173428C公开了一种薄形锂离子电池的制造方法，包括下列步骤：①电池元件制作，包括正负电极、极耳、隔膜、电池芯、高分子薄膜与金属箔组成的多层复合膜外壳；②电池预装配；③电池化成；④真空封口及包装；其特征在于，所述步骤①包括冲压复合膜形成电池芯容器，并且所用复合膜比完全包覆电池芯所需复合膜大，大出来的部分形成预留空间，预留空间一侧设置有小开口。

由于在电池化成过程中会产生气体，如HF、CO和CO₂，因此在上述制造方法中，在制备复合膜外壳时需要设置预留空间来容纳产生的气体，化成后需要把预留空间切除。构成预留空间的材料是与电池外壳材料一样的复合膜，预留空间的设置使每个电池耗用的复合膜量增多，每个电池所用复合膜的成本占到电池总材料成本的15％以上，甚至20％以上。而且预留空间的设置和切除的工序复杂，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的采用复合膜作为外壳的锂离子二次电池的生产成本高的缺点，提供一种生产成本低的锂离子二次电池及其制备方法。

本发明提供了一种锂离子二次电池，该电池包括极芯、电解液以及容纳极芯和电解液的外壳，所述外壳为复合膜，其中，所述电池还包括支撑体，该支撑体贴合在复合膜外壳上，贴合在一起的支撑体和复合膜上有通孔，所述通孔由密封体封闭。

本发明提供了一种锂离子二次电池的制备方法，该方法包括用复合膜制备外壳，将极芯和电解液放进外壳中，并且对电池化成，其中，制备外壳的过程包括将所述复合膜和支撑体贴合在一起，在贴合在一起的支撑体和复合膜上设置通孔，将复合膜折起来，并将复合膜两个重叠侧边封合；将外壳顶部的复合膜封合后，对电池化成，然后用密封体封闭所述通孔。

在本发明提供的锂离子二次电池的制备过程中，电池化成时产生的气体可以从贴合在一起的支撑体和复合膜上的通孔排出，不需要设置预留空间，减少了每个电池所用的复合膜的量，而且省去了设置和切除预留空间的工序，因此降低了锂离子二次电池的生产成本。

附图说明

图1是按照本发明的第一种实施方式的制备外壳的过程示意图；

图2是按照本发明的第二种实施方式的制备外壳的过程示意图；

图3是按照本发明的第三种实施方式的制备外壳的过程示意图；

图4是表示本发明锂离子二次电池制造方法的示意图；

图5是本发明电池提供的锂离子二次电池的结构示意图。

附图标记说明：

1：复合膜             2：支撑体

3：通孔               4：重叠侧边

5：凹槽               6：外壳顶部

7：极芯               8：正负导电端子

9：密封体

具体实施方式

本发明提供的锂离子二次电池包括极芯、电解液以及容纳极芯和电解液的外壳，所述外壳为复合膜，其中，所述电池还包括支撑体，该支撑体贴合在复合膜外壳上，贴合在一起的支撑体和复合膜上有通孔，所述通孔由密封体封闭。

根据本发明提供的锂离子二次电池，其中，所述支撑体优选为板状体，板状体的形状可以为正方体形、长方体形、圆柱形或其它不规则形状。为了方便制造和使用，板状体的形状优选为长方体形。板状体的厚度大于所述复合膜的总厚度，例如板状体的厚度为0.5-5毫米，优选为1-4毫米。

支撑体可以由现有的各种材料制得，例如金属或塑料。支撑体优选为塑料，塑料为可与复合膜内层相互熔接的材料，优选为聚烯烃。聚烯烃选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)，或者它们中的至少2种的混合物。