[发明专利]一种软包装锂离子电池

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种具有良好循环性能的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是目前世界上最先进的商品化二次电池，随着各种电子产品的发展，锂离子电池的应用范围也越来越广泛，人们对锂离子电池也提出了更高的要求，不但希望软包装锂离子电池具有可靠的封装性能，较强的机械硬度及漂亮的外观，同时还要求锂离子电池具备长循环的能力。

封装的可靠性对于软包装锂离子电池非常关键，但是随着电池容量的不断增加，电芯的厚度也越来越厚，这就造成包装铝箔的角位及棱边有很大的弧角。成品电芯的内部为负压状态，没有内部电芯的支撑，包装铝箔的角位及棱边就会塌陷，皱褶，包装铝箔容易破损，造成电解液的泄漏以及由此带来的锂离子电池性能的损失。此外，由于一般来说电芯的容量越大重量也会越大，当电芯因意外情况发生跌落时，电芯的整体重量冲击软包装的角位，也会造成包装铝箔开裂、致使电解液泄漏、电池性能劣化。

对于液态电解液的软包装锂离子电池来说，要维持长循环必须要有一定量的电解液，这些电解液填充完电芯内的有限的孔体积之后，还有大量的电解液只能留在电芯的周围，聚集在一起，形成涨液，涨液不仅严重影响电芯外观，导致包装壳凹凸不平，而且会使电芯发软，机械硬度变差。

为了维持电池的长循环性能，目前一般采用在电解液里加入一定量的成膜添加剂的方法来减少循环中电解液的消耗，从而达到维持长循环的目的。这样虽可以适当减少电解液的用量，但是无法解决涨液的问题，而且成膜添加剂会损失首次充放电效率和能量密度。此外，成膜添加剂成本较高，在一定程度上限制了它的广泛应用。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决涨液问题和、改善封装可靠性同时又具有长循环寿命的软包装锂离子电池。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种能够解决涨液问题和、改善封装可靠性同时又具有长循环寿命的软包装锂离子电池。

为了实现上述发明目的，本发明提供技术方案如下：

一种软包装锂离子电池，包括电芯和封装电芯的包装铝箔，所述电芯至少有一个角位与包装铝箔之间设有具有多孔结构的填充层。填充层设置在电芯的角位和与之对应的包装铝箔的角位之间，既不会损失电芯的能量密度，也能防止包装铝箔的角位塌陷，在意外跌落中，填充层还能起到缓冲作用，放置包装铝箔的破损，改善软包装锂离子电池的封装可靠性；而且填充层还能起到吸液的作用，避免涨液现象的发生，当电芯中的电解液不够时，容纳在填充层中的电解液还可以回到电芯中，从而改善软包装锂离子电池的循环性能。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述电芯至少有一条棱边与包装铝箔之间设有具有多孔结构的填充层，以进一步改善软包装锂离子电池的封装可靠性和循环性能，而且设置在电芯的棱边和包装铝箔对应棱边之间的填充层不会损失电芯的能量密度。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述软包装锂离子电池的厚度至少大于4mm。在厚度大于4mm的软包装锂离子电池中，这些填充层的改善作用更加明显。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的材质为聚偏氟乙烯、聚乙烯、丁苯橡胶材料中的至少一种。这些材质的填充层不仅绝缘、耐高温，而且电化学性能稳定，不与电解液发生任何副反应，不影响电芯性能，而且具有疏松多孔结构，可以起到吸收包装铝箔内游离态的电解液的作用。此外，这几种材质比较柔软，可以起到缓冲作用。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的内部结构为相互贯通的孔洞结构，孔洞结构能够存储足够量的电解液。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的孔隙率为20％～80％。孔隙率在这一范围内的填充层既有一定的机械强度又具有吸液能力。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的孔径小于等于100um，以能够保证填充层能够有效吸液。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层与电芯紧密接触，以使填充层中吸纳的电解液能够及时补充到电芯内部。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的形状与电芯角位与包装铝箔角位之间的间隙匹配。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述填充层的形状与电芯棱边与包装铝箔棱边之间的间隙匹配。这样既不会损失电芯的能量密度，同时可以防止跌落时电芯对角位和棱边的冲击。

相对于现有技术，本发明软包装锂离子电池至少具有如下优点：