[发明专利]一种提高能量密度的软包锂电池制备方法

说明书

本发明提供了一种提高能量密度的软包锂电池制备方法，包括如下步骤：1)制备边缘部位具有极耳焊接区和极片空缺区的正、负极片；2)在隔膜边缘部位冲切出两个隔膜缺口；3)将负极片、隔膜、正极片依次叠加，正极片的极耳焊接区和极片空缺区分别与负极片的极片空缺区和极耳焊接区对应，隔膜的两个隔膜缺口与极耳焊接区和极片空缺区对应；4)在极耳焊接区内焊接极耳形成内部电芯；5)在内部电芯内注入电解液，封装，即得软包锂电池。该发明将电池极片的极片活性层外部的集流体焊接区域转移到其内部，极耳焊接只需占用极片活性层本体很小的一部分区域，且极耳无需弯折处理，使电池内的空间得到充分的利用，提高了锂电池的体积能量密度。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种提高能量密度的软包锂电池制备方法。

背景技术

锂离子电池分布在我们生活的每一个角落，其应用领域包括手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、移动电源（充电宝）、应急电源、剃须刀、电动自行车、电动汽车、电动公交车、旅游观光车、无人机，以及其他各类电动工具。作为电能的载体和众多设备的动力来源，可以说，锂离子电池的使用已经渗透了我们生活的方方面面。

软包装锂离子电池是锂离子电池常见的形态，其基本组成单元为内部电芯、外部包装膜以及负责锂离子传输的电解液。其中，内部电芯为锂离子电池的能量承载体，其组成一般包括正极片、负极片、隔膜三大组分，而正负极极片又各自包含活性成分层以及电子传输层（集流体）。

正极片的集流体一般选用铝箔，主要在于其耐高电压下的氧化反应；负极片的集流体一般选用铜箔，主要在于其耐低电压下的还原反应；电池电流的引出一般使用金属极耳与极片集流体焊接的方式。由于软包装电池的制备工艺的可操作性较强，所以，市面上可见的软包装锂离子电池也是形态各异，但基本结构不会发生变化。

尽管软包装锂离子电池可以被制备成各种形状规格，但是考核锂电池能量大小的标准是不变的，一般以单位体积或者单位重量的锂电池所能发挥出的能量大小作为衡量标准，即电池的能量密度。作为当前电池行业的中坚力量的锂离子电池的研发重点也是在于提高其能量密度，包括提升电池的质量能量密度和体积能量密度两个方面。

当今消费类电子设备的发展趋势是轻、薄，甚至一些电子产品还需要电池具备特殊的属性，如柔性耐弯曲，对应的锂离子电池也会向轻、薄化发展。随着电池的变薄，包装膜、极耳等非活性成分在质量和体积中所占的比重将逐步增大，导致电池的能量密度降低，甚至随着电池厚度的变薄，一些原有的电池结构都会受到影响，如图1所示，在薄款的软包装电池中，极耳焊接部位将不能再通过折弯的形式来减小无效区域的体积，只能通过平铺的方式进行极耳的引出，否则极耳焊接部位将会对铝塑包装膜形成尖端凸顶效果，除了电池厚度不均一、不美观外，还可能引起包装膜破裂等致命问题，因而将金属集流体上预留的用于焊接极耳的极耳焊接区设置在极片活性层边缘外部，但是极耳一旦平铺放置，将对极耳焊接方向的电池空间利用率造成极大的浪费，约3～5mm的长度将因为极耳平铺而不能有效利用，从而使得电池的体积能量密度受到极大的影响。

发明内容

本发明的目的是克服现有薄款软包锂电池中极耳平铺放置而增加无效区域体积，导致其体积能量密度降低的问题。

为此，本发明实施例提供了一种提高能量密度的软包锂电池制备方法，包括如下步骤：

1)制备边缘部位具有方形槽结构的极耳焊接区和极片空缺区的正、负极片；

2)隔膜的制备：在隔膜边缘部位冲切出与正、负极片上极耳焊接区和极片空缺区相对应的两个隔膜缺口；

3)叠片：将步骤1)中的正极片与负极片叠加放置，并将正极片的极耳焊接区与负极片的极片空缺区相对应，正极片的极片空缺区与负极片的极耳焊接区相对应，将步骤2)制备的隔膜放置在正极片和负极片之间，两个隔膜缺口与正、负极片的极耳焊接区和极片空缺区相对应；