一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法
阅读：928发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种带有耐热绝缘涂层的镍极 耳 制备方法，包括：（a）将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳（1）两面，宽度大于极耳胶（3）的宽度，涂完后用电热 风 迅速吹干，形成耐热绝缘涂层（2）；（b）将极耳胶（3）通 过热 压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层（2）的镍极耳（1）上。该涂层耐热 温度 高，在顶封时不会发生熔融，同时该涂层是绝缘材质，不会传导 电子 和离子，因此在顶封后可以很好的实现镍极耳和 铝 层的绝缘隔离，可适当降低顶封工序的控制 精度 ，使顶封加工窗口变宽。采用该镍极耳制作出的 电池 在长期使用和存储过程中不会发生镍极耳处 腐蚀 问题。，下面是一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法专利的具体信息内容。
1.一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，其特征在于，所述方法包括：
（a） 将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳（1）两面，宽度大于极耳胶（3）的宽度，涂完后用电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层（2）；
（b）将极耳胶（3）通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层（2）的镍极耳（1）上，即制作完毕。
2.根据权利要求1所述的带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，其特征在于：所述耐热绝缘涂层（2）包括有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯并咪唑树脂。
3.根据权利要求1所述的带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，其特征在于：所述耐热绝缘涂层（2）比极耳（3）胶宽2mm。
4.根据权利要求1所述的带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，其特征在于：所述耐热绝缘涂层（2）厚度为5 10μm。
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5.根据权利要求1所述的带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，其特征在于：所述电热风吹干温度控制在120 150℃。
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一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 在消费电子领域，软包电池已经占据绝对主流。随着能量密度要求不断提高，软包电池在动力和储能领域的占比也逐年提高。但是软包电池存在一个致命的问题，就是包装材料容易发生电化学腐蚀，产生漏液，导致电池失效。大部分腐蚀都是缓慢发生的，一开始并不能有效检出，这就大大降低了其在长期使用时的可靠性。
[0005] (2)铝层，在中间，可以隔绝外界水分的渗透，同时具备一定强度，防止外界机械损伤；
[0007] 封装时，包装铝箔对折，聚丙烯面相对，给尼龙层一定的热量(一般＞180℃)，经过铝层传导给聚丙烯层，聚丙烯熔化，施加一定的压力使两层熔化的聚丙烯混熔，经过一段时间的相互融合、冷却后，两层包装铝箔通过聚丙烯黏结在一起，达到封装的目的。
[0008] 在顶部封装时，涉及到正极铝极耳和负极镍极耳要夹在两层铝塑膜中间，封装难度加大，也最容易出现问题。裸电芯正负极极耳上各有一条极耳胶(类似于铝塑膜中聚丙烯的材料，性质与聚丙烯相似，可以与其混熔)，所以在顶封时部分极耳通过极耳胶被密封在铝塑膜中，顶部其他区域通过聚丙烯的粘合达到密封的效果。对于顶封部分的镍极耳，一旦工艺没有控制好，容易发生镍极耳和铝层接触，因为有电势差的存在容易发生电化学腐蚀，造成铝层破损，外界水分进入电池内部，发生鼓胀、漏液等严重问题。即使顶封工艺控制的非常严格，还是会存在一定比例的镍铝接触问题，有些初始接触很小，在使用过程中或存储过程中不断加大，带来很大风险。
发明内容
[0009] 有鉴于此，本发明期望提供一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，该涂层在正常封装温度下不会发生熔融，一直稳定的包覆在镍极耳表面，从而实现与铝层绝缘的目的。
[0010] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0011] 本发明提供一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法：
[0012] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳两面，宽度大于极耳胶的宽度，涂完后用电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层；
[0013] (b)将极耳胶通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层的镍极耳上，即制作完毕。
[0015] 优选的，所述耐热绝缘涂层比极耳胶宽2mm。
[0016] 优选的，所述耐热绝缘涂层厚度为5～10μm。
[0017] 优选的，所述电热风吹干温度控制在120～150℃。
[0018] 本发明有益效果如下：
[0019] 1)本发明提供一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法，该涂层耐热温度高，在顶封时不会发生熔融，同时该涂层是绝缘材质，不会传导电子和离子，因此在顶封后可以很好的实现镍极耳和铝层的绝缘隔离，可适当降低顶封工序的控制精度，使顶封加工窗口变宽；
[0021] 图1为本发明一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳示意图；
[0022] 其中，1是镍极耳，2是耐热绝缘涂层，3是极耳胶。
具体实施方式
[0023] 本发明具体实施方式提供一种带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备方法：
[0024] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，宽度大于极耳胶3的宽度，涂完后用电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0025] (b)将极耳胶(3)通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0026] 优选的，所述耐热绝缘涂层2包括有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯并咪唑树脂。
[0027] 优选的，所述耐热绝缘涂层2比极耳3胶宽2mm。
[0028] 优选的，所述耐热绝缘涂层2厚度为5～10μm。
[0029] 优选的，所述电热风吹干温度控制在120～150℃。
[0030] 为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图及实施例对本发明的实现进行详细阐述，所附附图及实施例仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
[0031] 实施例1：
[0032] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0033] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为5μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用120℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0034] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0035] 2.锂离子电池制备
[0036] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为180±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0037] 3.锂离子电池高温存储测试
[0038] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0039] 实施例2：
[0040] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0041] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为5μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用120℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0042] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0043] 2.锂离子电池制备
[0044] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为200±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0045] 3.锂离子电池高温存储测试
[0046] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0047] 实施例3：
[0048] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0049] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为5μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用120℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0050] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0051] 2.锂离子电池制备
[0052] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为220±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0053] 3.锂离子电池高温存储测试
[0054] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0055] 实施例4：
[0056] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0057] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为10μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用150℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0058] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0059] 2.锂离子电池制备
[0060] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为180±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0061] 3.锂离子电池高温存储测试
[0062] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0063] 实施例5：
[0064] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0065] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为10μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用150℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0066] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0067] 2.锂离子电池制备
[0068] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为200±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0069] 3.锂离子电池高温存储测试
[0070] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0071] 实施例6：
[0072] 1.带有耐热绝缘涂层的镍极耳制备
[0073] (a)将耐热绝缘的有机浆料通过涂敷头均匀的涂在镍极耳1两面，涂层厚度为10μm，宽度比极耳3胶宽2mm，涂完后用150℃电热风迅速吹干，形成耐热绝缘涂层2；
[0074] (b)将极耳胶3通过热压的方式，压在涂有耐热绝缘涂层2的镍极耳1上，即制作完毕。
[0075] 2.锂离子电池制备
[0076] 使用1中制作的带有耐热绝缘涂层的镍极耳进行顶封，顶封温度为220±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0077] 3.锂离子电池高温存储测试
[0078] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0079] 对比例1：
[0080] 1.锂离子电池制备
[0081] 使用常规的镍极耳进行顶封，顶封温度为180±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0082] 2.锂离子电池高温存储测试
[0083] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0084] 对比例2：
[0085] 1.锂离子电池制备
[0086] 使用常规的镍极耳进行顶封，顶封温度为200±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0087] 2.锂离子电池高温存储测试
[0088] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0089] 对比例3：
[0090] 1.锂离子电池制备
[0091] 使用常规的镍极耳进行顶封，顶封温度为220±5℃，封装后电池进行绝缘测试(镍极耳和铝塑膜边缘之间，如果镍极耳和铝层有接触，该项测试不会通过)，通过测试的电池继续进行后面的工序，制作成电芯。
[0092] 2.锂离子电池高温存储测试
[0093] 将1000支电池充电至50％SOC后，放置在45±3℃恒温房内，存储3个月，每个月检查镍极耳处腐蚀情况。
[0094] 备注：制备过程中使用的铝塑膜均为110μm(其中尼龙层20μm，铝层40μm，聚丙烯层40μm)
[0095] 表1
[0096]
[0097]
[0098] 从对比例1～3可以看到，使用常规的镍极耳，当顶封温度升高到220℃，绝缘测试通过率明显下降，说明在较高温度下，聚丙烯层流动性变好，增加了镍极耳和铝层接触的概率。而实施例1～6在180～220℃的宽温度区间内，绝缘测试均可以100％通过。说明耐热绝缘层具有很宽的高温稳定窗口。
[0099] 从对比例1可以看出，即使顶封工艺控制良好，没有出现绝缘测试坏品，但是电池在存储2个月后依然出现少量铝层腐蚀电池。说明使用常规镍极耳，它和铝层的微小接触不可避免，在存储过程中微小接触逐渐扩大，最终造成铝层腐蚀漏液。
[0100] 从实施例3和实施例6可以看到，经过220℃顶封后，经过3个月存储，也出现了极少量的腐蚀现象。而180℃和200℃下顶封的电池没有出现。说明本发明使用的耐高温涂层不能超过220℃。实际上，在保证良好封装的情况下，180～200℃的封装温度已经能够满足各方面要求，因此本发明在常规封装温度下可以完全杜绝存储过程中镍极耳处腐蚀的问题。
[0101] 以上涉及到公知常识的内容不作详细描述，本领域的技术人员能够理解。
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