[发明专利]提高软包装锂离子电池能量密度的方法及其产品

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，更具体地说，本发明涉及一种提高软包装锂离子电池能量密度的方法及其制得的软包装锂离子电池。

背景技术

软包装锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长等优点受到市场的极大青睐。随着消费市场对锂离子电池容量的要求不断提高，锂离子电池需要具有更高的能量密度。软包装锂离子电池的能量密度提升一直是各大电池制造商、研发团队的主要研究课题。

为了提高锂离子电池的能量密度，现有技术通常采用优化锂离子电池材料的方式，但是，正负极材料的研发越来越困难，使用高电压体系往往会导致电池安全性能下降。此外，为了提高锂离子电池的能量密度，现有技术还采用优化工艺以减少不必要的电池空间消耗，在相同尺寸的电池内放入更多的正负极活性材料。

对于软包装锂离子电池来说，电池的未利用的空间主要集中在电池头部和尾部，在电池头部顶封区主要包括外未封区、封印区和内未封区。其中，内未封区作为电池化成产气时的排气通道需要保留；封印区确保一定有效封印厚度和封装强度即可满足要求；外未封区仅在顶封封装时作为包装材料的PP(聚丙烯)层溢胶容纳区，在顶封之后就没有作用。

有鉴于此，有必要提供一种能够有效利用电池空间、提高软包装锂离子电池的能量密度的方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种提高软包装锂离子电池能量密度的方法，并提供制得的软包装锂离子电池。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种提高软包装锂离子电池能量密度的方法，包括：

1)制备锂离子电池的裸电芯，并对裸电芯进行顶封封装，得到软包装锂离子电池半成品；所述软包装锂离子电池半成品包括用于容纳裸电芯的主体区和位于主体区上方、用于封装裸电芯的顶封区，顶封区包括封印区、位于封印区下方的内未封区和覆盖于封印区上方、用于容纳包装材料溢胶的外未封区；

2)将软包装锂离子电池半成品的外未封区全部切除；

3)将切除外未封区的软包装锂离子电池半成品制成锂离子电池。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述步骤2)中切除外未封区时，还同时将与外未封区连接的一部分封印区切除。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述步骤2)切除完成后，封印区的轴向长度为0.1～2.0mm。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述步骤1)所制成的裸电芯还包括正负极耳，极耳的宽度p大于其要求宽度p’，封装后至少一极的极耳自顶封区向上凸出；步骤2)中切除外未封区时，还同时切除极耳的多余宽度，使其保留宽度等于要求宽度p’。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述极耳的要求宽度为1.0～8.0mm。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述步骤1)制成的软包装锂离子电池半成品在极耳与顶封区的连接处设有极耳保护胶，且极耳保护胶的宽度和/或轴向长度大于其要求尺寸；步骤2)中切除外未封区时，还同时切除极耳保护胶的多余宽度和/或轴向长度，使其保留宽度和轴向长 度均等于要求尺寸。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，所述极耳保护胶的要求轴向长度为0.1～3.0mm，要求宽度为每侧宽度分别超出极耳0.1～3.0mm。

作为本发明提高软包装锂离子电池能量密度的方法的一种改进，还包括对软包装锂离子电池进行化成，并将封装化成产生气体的气袋切除的步骤，此步骤在步骤1)、2)之间进行，或是在步骤3)中进行。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种软包装锂离子电池，包括用于容纳阴阳极活性物质的主体区和位于主体区上方、用于封装阴阳极活性物质的顶封区，其中，顶封区包括封印区和位于封印区下方的内未封区；其中，所述封印区位于顶封区的最上方，封装时覆盖于封印区上方用于容纳包装材料溢胶的外未封区已全部切除。

作为本发明软包装锂离子电池的一种改进，所述封印区的轴向长度为0.1～2.0mm。

与现有技术相比，本发明通过将现有技术中锂离子电池顶封封装后不必要的部分切除，使制得的软包装锂离子电池具有以下有益效果：

第一，可以在相同的电池整体长度内设计更长的冲坑，从而在电池内封装更大的阴阳极极片，进而提高电池的能量密度；

第二，可以将顶封边外未封区内的溢胶区凸起部分去除，从而减小了电池的背部台阶高度，进而提高了电池的顶封位置尺寸一致性；