本申請涉及電池,特別是涉及一種鋰離子電池及其制備方法、以及具有該鋰離子電池的鋰離子電池模組。
背景技術(shù):
1、鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、自放電率低等顯著優(yōu)勢,近年來在新能源汽車領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。應(yīng)用于鋰離子電池中的共晶電解質(zhì)(eutectic?electrolyte)是一種由兩種或多種組分通過共晶作用形成的低溫熔融鹽或液態(tài)電解質(zhì)體系,其熔點(diǎn)顯著低于單一組分,兼具高離子電導(dǎo)率和寬電化學(xué)窗口,是電池領(lǐng)域的新興電解質(zhì)。為形成共晶電解質(zhì),將極片與極耳浸潤在電解質(zhì)溶液中以發(fā)生共晶反應(yīng),但在浸潤后的極耳與極片易發(fā)生脫離,極耳作為電池內(nèi)部電極與外部電路的關(guān)鍵連接部件,其焊接質(zhì)量和機(jī)械穩(wěn)定性直接影響電池的導(dǎo)電性能、循環(huán)壽命及安全性。因此,如何在發(fā)生共晶反應(yīng)以形成共晶電解質(zhì)的前提下保證極耳的焊接質(zhì)量和機(jī)械穩(wěn)定性成為了鋰離子電池制造中的關(guān)鍵點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請公開了一種鋰離子電池的制備方法、鋰離子電池以及鋰離子電池模組。所述鋰離子電池包括疊層設(shè)置的復(fù)合極耳結(jié)構(gòu),從而避免極耳脫落引發(fā)電池短路風(fēng)險(xiǎn),提升電池的制造合格率及長期使用可靠性。
2、本申請一方面提供一種鋰離子電池的制備方法,所述制備方法可以包括:s1、提供電極極片,并連接第一電極極耳至所述電極極片以獲取電極單元前體;所述電極極片包括電極層和集流體層;s2、浸潤所述電極單元前體于電解質(zhì)溶液中,以在所述電極極片表面形成電解質(zhì)層;s3、提供第二電極極耳連接至所述第一電極極耳之上形成復(fù)合電極極耳;s4、連接極耳連接片至所述復(fù)合電極極耳以獲取電極單元;s5、形成所述鋰離子電池。
3、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述電極層包括有機(jī)配體,所述電解質(zhì)溶液包括鋰鹽或所述電極層包括鋰鹽,所述電解質(zhì)溶液包括有機(jī)配體;所述有機(jī)配體與所述鋰鹽可以發(fā)生共晶反應(yīng)以在所述電極層表面原位形成共晶電解質(zhì)層。
4、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述形成復(fù)合電極極耳可以包括:清潔所述第一電極極耳,并通過滾焊焊接將所述第二電極極耳疊層連接于所述第一電極極耳之上以形成所述復(fù)合電極極耳。
5、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述第二電極極耳與所述第一電極極耳的焊接邊緣可以和所述第一電極極耳與所述集流體層的焊接邊緣對齊。
6、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述第二電極極耳可以與所述第一電極極耳具備相同尺寸。
7、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述獲取電極單元可以包括:通過超聲焊接將所述極耳連接片連接至所述復(fù)合電極極耳;其中,所述極耳連接片與所述第一電極極耳以及所述第二電極極耳均連接。
8、根據(jù)本申請的一些實(shí)施例,所述制備方法還可以包括:在所述超聲焊接的焊接區(qū)域形成密封保護(hù)層。
9、本申請另一方面提供一種鋰離子電池,所述鋰離子電池可以由如上所述的制備方法制備。
10、本申請?jiān)僖环矫嫣峁┮环N鋰離子電池模組,所述鋰離子電池模組可以包括多個(gè)依序排列并電連接的如上所述的鋰離子電池。
11、本申請所公開的鋰離子電池的制備方法,在電極連接極耳后浸潤電解質(zhì)溶液,以在電極片的表明形成共晶電解質(zhì)從而優(yōu)化界面接觸并提升離子傳輸效率。并在電解質(zhì)溶液浸潤后在濕極耳上方疊加焊接一個(gè)干燥的極耳,形成“干-濕”復(fù)合結(jié)構(gòu),再將干極耳分別與極耳連接片進(jìn)行超聲焊接。以避免極耳脫落引發(fā)電池短路風(fēng)險(xiǎn)和極耳后續(xù)超聲焊接極耳連接片焊接強(qiáng)度較弱的問題,從而提升鋰離子電池的制造合格率及長期使用可靠性。
12、本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本申請的實(shí)踐了解到。
1.一種鋰離子電池的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述電極層包括有機(jī)配體,所述電解質(zhì)溶液包括鋰鹽或所述電極層包括鋰鹽,所述電解質(zhì)溶液包括有機(jī)配體;所述有機(jī)配體與所述鋰鹽發(fā)生共晶反應(yīng)以在所述電極層表面原位形成共晶電解質(zhì)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述形成復(fù)合電極極耳包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述第二電極極耳與所述第一電極極耳的焊接邊緣和所述第一電極極耳與所述集流體層的焊接邊緣對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述第二電極極耳與所述第一電極極耳具備相同尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述獲取電極單元包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:
8.一種鋰離子電池,其特征在于,所述鋰離子電池由權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的制備方法制備。
9.一種鋰離子電池模組,其特征在于,所述鋰離子電池模組包括多個(gè)依序排列并電連接的如上述權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述制備方法制備的鋰離子電池或如權(quán)利要求8所述的鋰離子電池。