[发明专利]一种改善软包装锂离子电池热滥用安全性能的方法

说明书

针对部分内芯为卷绕式结构、正负极片为错位结构的软包装锂离子电池热滥用测试失败的情况，本发明公开了一种改善软包装锂离子电池热滥用安全性能的方法，包括将错位结构正负极片头部导热系数高的金属集流体的空箔区用薄型胶带覆盖，增加热滥用测试过程中电池内部产生的气体的膨胀空间；选用金属带经过削边处理的正、负极耳以提高顶封边极耳及其附近区域的封装强度；顶封边、侧封边和二封边内部预留位保持较大水平可以增加热滥用测试过程中电池内部产生的气体的膨胀空间，电池密封性不易遭到破坏；以及选用热收缩率较小的陶瓷隔膜作为正负极片的隔离膜。本发明可大幅度提高在热滥用测试过程中快速大量产气的电池型号的热滥用测试通过率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及到一种改善软包装锂离子电池热滥用安全性能的方法。

背景技术

锂离子电池工作电压高，能量密度大，使用寿命长，自放电小，无记忆效应，安全性能好，无污染，现已广泛应用于汽车、笔记本电脑、手机、摄像机、电动单车、移动电源、医疗设备、军工和航天等领域。

便携式电子产品用锂离子电池和电池组热滥用测试要求为：将电池按照规定的试验方法充满电后，将电池放入试验箱中；试验箱以（5±2）℃/min温升速率进行升温，当箱内温度达到130℃±2℃后恒温，并保持30min；测试结束后电池或电池组应不起火、不爆炸。

软包装锂离子电池使用金属带未经过削边处理的正、负极极耳时其顶封边封印极耳金属带两侧边区域的熔胶厚度较薄，封装强度较弱。

在现有制造工艺中，内芯为卷绕式结构、正负极片均为错位结构的软包装锂离子电池，其错位结构正、负极片头部导热系数高的金属集流体的空箔区有较大面积是裸露的、直接与隔离膜接触的。在热滥用测试过程中其正极活性物质分解、正负极材料与电解液反应和电解液气化等产生的气体容易首先将封装强度较弱的顶封边撑破，电池内部密封性遭到破坏，电池内部电解液快速蒸发并逸到电池外部使电池内部基本失去电解液的润湿而变得干燥，外部高温气体进入电池内部，因失去电解液的润湿和外部高温气体的进入，隔膜产生较为严重的收缩甚至熔断，尤其是与错位结构正、负极片头部裸露的导热系数高的金属集流体的空箔区接触的隔膜收缩得最为严重，使正、负极片局部大面积直接接触导致内部短路从而产生大量的热量，使电池内部的可燃物的温度达到着火点后与从外部进入的空气发生燃烧反应，热滥用测试失败。

发明内容

针对软包装锂离子电池在热滥用测试过程中电池内部产气破坏电池密封性，电池内部电解液逃逸至电池外部使电池内部变得干燥，外部高温气体进入电池内部，隔膜产生大幅收缩使正、负极片直接接触导致内部短路引发热失控使热滥用测试失败的情况，本发明提供了一种改善软包装锂离子电池热滥用安全性能的方法，可大幅度提高在热滥用测试过程中快速大量产气的电池型号的热滥用测试通过率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：