一种软包电池及其制作方法

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种软包电池及其制作方法。

背景技术

随着科技的发展，动力电池在各个领域内得到广泛应用。电池在工作中不可避免的会产热，其表现形式是电池温度升高。电池主要由正负极、隔膜、电解质组成，电池内部温度过高，会导致电池副反应加剧，表现为电池产气增大，从而导致电池容量、内阻和循环寿命减小，严重影响了电池的性能，甚至导致铝塑膜因产气过大被撑破而使电池失效。此外，电池内部温度过高，还会导致正、负极片之间的绝缘隔膜热收缩，从而引发正、负极片直接接触的短路风险，电池安全性降低。目前主要是监控电池外部表面的温度，实际上电池在使用时，电池内、外两侧的温差是不可忽略的，电池内部温度并不等于表面温度，而且电池内部的极片和极耳与集流体连接处的温度也不同，且极耳与集流体连接处的温度更高，因此仅仅测量电池外部的温度不能准确的反应电池状态，不能保证电池的安全性。

基于此，亟需一种软包电池及其制作方法用来解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软包电池，能够准确测量软包电池内的温度、监测电池状态，提高了测量数据的可借鉴性，更符合电池的实际情况，保证了软包电池的安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包电池，包括：

包装膜，所述包装膜围设形成密封腔体；

芯包，置于所述密封腔体内，所述芯包包括多个极片和绝缘隔膜，相邻的两个所述极片之间均设置所述绝缘隔膜，所述极片包括集流体；

极耳，所述极耳的一端置于所述密封腔体内并与所述集流体电连接，另一端伸出所述包装膜；

测温件，包括第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶的测量端固定在所述极片上，所述第二热电偶的测量端固定在所述集流体与所述极耳的连接处。

优选地，所述极片上还设有附加绝缘隔膜，所述第一热电偶的测量端固定在所述附加绝缘隔膜相背于所述极片的一端。

优选地，所述包装膜的边缘设有封边，所述第一热电偶的引线、所述第二热电偶的引线和所述极耳均由所述封边处伸出所述包装膜，且所述第一热电偶的引线、所述第二热电偶的引线和所述极耳间隔设置。

优选地，所述软包电池还包括第一粘贴件，所述第一粘贴件的一侧设有第一胶层，所述第一粘贴件的所述第一胶层朝向所述极片并贴设在所述极片上，所述第一热电偶的测量端置于所述连接处与所述第一胶层之间，所述第一粘贴件的耐热温度为150℃～350℃。

优选地，所述软包电池还包括第二粘贴件，所述第二粘贴件的一侧设有第二胶层，所述第二粘贴件的所述第二胶层朝向所述集流体与所述极耳的连接处并贴设在所述连接处，所述第二热电偶的测量端置于所述连接处与所述第二胶层之间，所述第二粘贴件的耐热温度为150℃～350℃。

本发明的另一目的在于提供一种软包电池的制作方法，便于测量电池内的温度，简化了测量电池内部温度的操作，提高了电池的实用性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包电池的制作方法，用于制作如上所述的软包电池，其步骤包括：

S1、将多个所述极片层叠设置，并在相邻两个所述极片之间设置所述绝缘隔膜；

S2、在所述极片上固定所述第一热电偶的测量端；

S3、将多个所述极片的端部均固定，以形成所述芯包；

S4、将所述集流体与所述极耳的一端电连接，并在连接处固定所述第二热电偶的测量端；

S5、将所述包装膜包覆在所述芯包外，且所述第一热电偶的引线、所述第二热电偶的引线和所述极耳的另一端从所述包装膜的边缘引出；

S6、通过热封装将所述包装膜密封，在所述包装膜的边缘形成封边，得到封装好的所述软包电池；

S7、对封装好的所述软包电池进行注液、老化、化成、抽气封口和分容工序。

优选地，所述极片上还设有附加绝缘隔膜，步骤S2中，具体为：

S21、在所述极片上固定所述附加绝缘隔膜；

S22、将所述第一热电偶的测量端固定在所述附加绝缘隔膜上。

优选地，步骤S5中，所述第一热电偶的引线、所述第二热电偶的引线和所述极耳间隔设置。

优选地，步骤S7中，所述化成和所述分容工序均在防爆箱内进行。

优选地，步骤S6中，热封装时的温度为170℃～200℃，热封装时间为2s～6s，热封装压力为0.2MPa～0.6MPa。

本发明的有益效果：

本发明实施例提供的软包电池，将第一热电偶和第二热电偶均设置在软包电池内部，能够准确测量软包电池内的温度、监测电池状态，提高了测量数据的可借鉴性，更符合电池的实际情况，保证了软包电池的安全性，保证了电池监测结果的可信度。且第一热电偶的测量端设置在极片上，第二热电偶设置在集流体与极耳的连接处，能够测量电池使用时极片之间的温度以及集流体与极耳连接处的温度，使得测量位置不同，更准确的反应电池内部的温度状态，可为热仿真提供准确的数据支撑，进一步保证了软包电池的安全性。

本发明实施例提供的软包电池的制作方法，在封装电池前，将第一热电偶的测量端和第二热电偶的测量端置于软包电池内，且第一热电偶的引线和第二热电偶的引线伸出软包电池，便于测量电池内的温度，简化了测量电池内部温度的操作，避免了向封装好的软包电池内放置测温件，提高了电池的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的软包电池内第一热电偶的设置处的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的软包电池内第二热电偶的设置处的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的软包电池的包装膜的封口处的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的软包电池的制作方法的主要步骤的流程图；

图5是本发明实施例提供的软包电池的制作方法的详细步骤的流程图。

图中：

1、极片；11、正极集流体；12、负极集流体；2、第一热电偶；3、第二热电偶；4、附加绝缘隔膜；5、第一粘贴件；6、第二粘贴件；71、正极耳；72、负极耳；8、包装膜。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种软包电池，能够准确测量软包电池内的温度、监测电池状态，提高了测量数据的可借鉴性，更符合电池的实际情况，保证了软包电池的安全性。

具体地，如图1-3所示，一种软包电池包括包装膜8、芯包、极耳和测温件。包装膜8围设形成密封腔体。芯包置于密封腔体内，芯包包括多个极片1和绝缘隔膜，相邻的两个极片1之间均设置绝缘隔膜，极片1包括集流体。极耳的一端置于密封腔体内并与集流体电连接，另一端伸出包装膜8。测温件包括第一热电偶2和第二热电偶3，第一热电偶2的测量端固定在极片1上，第二热电偶3的测量端固定在集流体与极耳的连接处。本发明实施例提供的软包电池，将第一热电偶2和第二热电偶3均设置在软包电池内部，能够准确测量软包电池内的温度、监测电池状态，提高了测量数据的可借鉴性，更符合电池的实际情况，保证了软包电池的安全性，保证了电池监测结果的可信度。且第一热电偶2的测量端设置在极片1上，第二热电偶3设置在集流体与极耳的连接处，能够测量电池使用时极片1之间的温度以及集流体与极耳连接处的温度，使得测量位置不同，更准确的反应电池内部的温度状态，进一步保证了软包电池的安全性。可以理解的是，当同时测量电池外侧温度时，可以很好地评估电池的内外温差。在本实施例中，包装膜8采用铝塑膜。

在本实施例中，在准备第一热电偶2时，将第一热电偶2使用刀剥离，将裸露出的两根金属丝接触并拧在一起，得到第一热电偶2的测量端。同理准备第二热电偶3，得到第二热电偶3的测量端。

在本实施例中，包装膜8朝向软包电池外的一侧还固定有第三热电偶的测量端，第三热电偶能够测量软包电池外表面的温度。设置第三热电偶能够与第一热电偶2和第二热电偶3一起测量软包电池内外的温度，得到软包电池的内外温差，便于评估电池的内外温差，准确的监测电池状态。可以理解的是，第三热电偶用刀剥离后，将裸露出的两根金属丝接触并拧在一起，得到第三热电偶的测量端。第三热电偶的测量端通过耐高温胶纸固定在包装膜8外侧。

具体地，极片1包括交替设置的多个正极片和多个负极片，相邻的正极片和负极片之间均设置绝缘隔膜。可以理解的是，为了防止正极片与负极片之间接触，绝缘隔膜的面积稍大于极片1面积，且应保证完全覆盖在正极片与负极片之间。

可以理解的是，第一热电偶2可固定在正极片或负极片上，第一热电偶2设置有多个。且多个正极片与多个负极片之间形成多个间隔，一个间隔内设置一个第一热电偶2即可，此外第一热电偶2可设置在每个间隔内，或者为了避免线路过多，也可间隔设置。此外，同一个极片1的平面上也可以设置多个第一热电偶2。在本实施例中，两个第一热电偶2之间设置十个间隔。

优选地，如图1所示，极片1上还设有附加绝缘隔膜4，第一热电偶2的测量端固定在附加绝缘隔膜4相背于极片1的一端，将第一热电偶2的测量端固定在绝缘隔膜与附加绝缘隔膜4之间，避免了测量端与极片1之间摩擦，从而避免了极片1材料上产生划痕从而掉粉，影响电池寿命。在本实施例中，附加绝缘隔膜4通过耐热胶带固定在极片1上。

优选地，附加绝缘隔膜4部分覆盖在极片1上，附加绝缘隔膜4较小，保证不影响电池内部其他的结构，保证了电池的功能性，保证了安全性。

优选地，软包电池还包括第一粘贴件5，第一粘贴件5的一侧设有第一胶层，第一粘贴件5的第一胶层朝向极片1并贴设在极片1上，第一热电偶2的测量端置于连接处与第一胶层之间，第一粘贴件5的耐热温度为150℃～350℃。将第一热电偶2贴在极片1上，具体贴在极片1上的附加绝缘隔膜4上，简化了加工装配的过程，且第一粘贴件5能够耐受150℃～350℃的温度，也保证第一粘贴件5不会因电池内部的温度过高而失效，保证了第一热电偶2能够稳定的固定在极片1上，始终能够测量极片1温度，提高了测量结果的准确性，保证了电池的安全性。在本实施例中，第一粘贴件5为耐高温胶纸。为了显示清楚，在图1中，第一粘贴件5采用阴影表示。

进一步地，如图2所示，极耳包括正极耳71和负极耳72，正极片上的集流体为正极集流体11，多个正极集流体11与正极耳71均电连接，负极片上的集流体为负极集流体12，多个负极集流体12与负极耳72均电连接。在本实施例中，正极集流体11与负极集流体12设置在芯包沿长度方向的两端。

在本实施例中，集流体与极耳之间焊接连接，第二热电偶3的测量端固定在焊接区域处，具体在正极集流体11与正极耳71之间的焊接区域处以及负极集流体12与负极耳72之间的焊接区域处，均设置有第二热电偶3。

在本实施例中，由于有多个正极片和多个负极片，以正极片为例，先将正极片正极集流体11焊接连接后，再将全部正极集流体11与正极耳71焊接，负极集流体12与负极耳72的连接同理。

优选地，软包电池还包括第二粘贴件6，第二粘贴件6的一侧设有第二胶层，第二粘贴件6的第二胶层朝向集流体与极耳的连接处并贴设在连接处，第二热电偶3的测量端置于连接处与第二胶层之间，第二粘贴件6的耐热温度为150℃～350℃。将第二热电偶3的测量端贴在集流体与极耳的连接处，具体贴在集流体与极耳的焊接处，简化了加工装配的过程，且第二粘贴件6能够耐受150℃～350℃的温度，也保证第二粘贴件6不会因电池内部的温度过高而失效，保证了第二热电偶3能够稳定的固定在连接处，始终能够测量连接处的温度，提高了测量结果的准确性，保证了电池的安全性。在本实施例中，第二粘贴件6为耐高温胶纸。为了显示清楚，在图2中，第二粘贴件6采用阴影表示。

具体地，芯包还包括第三粘贴件。多个极片1的端部均通过第三粘贴件固定，保证极片1之间不窜动，保证了第一热电偶2的测量值的准确度，避免了正极片与负极片之间接触，还避免了极片1的材料磕碰损坏，提高了耐用性，保证了电池的安全性。

具体地，如图3所示，包装膜8的边缘设有封边，第一热电偶2的引线、第二热电偶3的引线和极耳均由封边处伸出包装膜8，且第一热电偶2的引线、第二热电偶3的引线和极耳间隔设置。便于在封装电池前将第一热电偶2和第二热电偶3放置在电池内部，简化了测量电池内部温度的操作，避免了向封装好的软包电池内放置测温件，提高了电池的实用性。在本实施例中，第一热电偶2和第二热电偶3的引线与温度测量仪电连接。

在本实施例中，第一热电偶2和第二热电偶3为T型、K型或J型。可以理解的是，当第一热电偶2和第二热电偶3为同一类型时，由温度测量仪伸出的接口引线仅需要选择与热电偶的同种类型，提高了温度测量的准确性。也就是说，若第一热电偶2和第二热电偶3均为T型时，温度测量仪的接口引线也为T型。在其他实施例中，第一热电偶2与第二热电偶3也可采用不同类型。

在本实施例中，正极耳71和正极集流体11采用铝材质，负极耳72采用铜镀镍材质，负极集流体12采用铜材质。

本实施例还提供了一种软包电池的制作方法，用于制作如上的软包电池。如图4所示，其步骤包括：

S1、将多个极片1层叠设置，并在相邻两个极片1之间设置绝缘隔膜；

S2、在极片1上固定第一热电偶2的测量端；

S3、将多个极片1的端部均固定，以形成芯包；

S4、将集流体与极耳的一端电连接，并在连接处固定第二热电偶3的测量端；

S5、将包装膜8包覆在芯包外，且第一热电偶2的引线、第二热电偶3的引线和极耳的另一端从包装膜8的边缘引出；

S6、通过热封装将包装膜8密封，形成封边，得到封装好的软包电池；

S7、对封装好的软包电池进行注液、老化、化成、抽气封口和分容工序。

本发明实施例提供的软包电池的制作方法，在封装电池前，将第一热电偶2的测量端和第二热电偶的3测量端置于软包电池内，且第一热电偶2的引线和第二热电偶3的引线伸出软包电池，便于测量电池内的温度，简化了测量电池内部温度的操作，避免了向封装好的软包电池内放置测温件，提高了电池的实用性。

如图5所示为本实施例提供的软包电池的制作方法的详细步骤流程图，下面结合图5详细介绍该方法。

S1、将多个极片1层叠设置，在相邻两个极片1之间设置绝缘隔膜。

具体将正极片与负极片交替设置。

S2、在极片1上固定第一热电偶2的测量端。

步骤S2中，具体为：

S21、在极片1上固定附加绝缘隔膜4；

S22、将第一热电偶2的测量端固定在附加绝缘隔膜4上。

优选地，附加绝缘隔膜4部分覆盖在极片1上。附加绝缘隔膜4较小，保证不影响电池内部其他的结构，保证了电池的功能性保证了安全性。进一步地，通过第一粘贴件5将第一热电偶2的测量端固定在附加绝缘隔膜4上，第一粘贴件5的耐热温度为150℃～350℃。第一粘贴件5具体为耐热胶带，也通过耐热胶带将附加绝缘隔膜4固定在极片1上，耐热胶带的耐热温度在150℃～350℃。

在本实施例中，在固定第一热电偶2和第二热电偶3前，准备第一热电偶2和第二热电偶3的测量端。

S3、将多个极片1的端部均固定，以形成芯包。

具体地，多个极片1的端部均通过第三粘贴件固定，第三粘贴件为胶纸，固定极片1称为芯包，避免了正极片与负极片之间接触，还避免了极片材料磕碰损坏，提高了耐用性。

S4、将集流体与极耳的一端电连接，并在连接处固定第二热电偶3的测量端。

在本实施例中，集流体与极耳之间焊接连接，第二热电偶3的测量端固定在焊接区域处，具体在正极集流体11与正极耳71之间的焊接区域处以及负极集流体12与负极耳72之间的焊接区域处，均设置有第二热电偶3。此外，由于有多个正极片和多个负极片，以正极片为例，先将正极片正极集流体11焊接连接后，再将全部正极集流体11与正极耳71焊接，负极集流体12与负极耳72的连接同理。

优选地，通过第二粘贴件6将第二热电偶3的测量端固定在集流体与极耳的连接处，第二粘贴件6的耐热温度为150℃～350℃。第二粘贴件6具体为耐热胶带。

S5、将包装膜8包覆在芯包外，且第一热电偶2的引线、第二热电偶3的引线和极耳的另一端从包装膜8的边缘引出。

在包覆包装膜8前固定第一热电偶2和第二热电偶3，能够便于测量电池内的温度，简化了测量电池内部温度的操作，避免了向封装好的软包电池内放置测温件，提高了电池的实用性。

进一步地，步骤S5中，第一热电偶2的引线、第二热电偶3的引线和极耳间隔设置。可以理解的是，由于极耳包括正极耳71和负极耳72，每个极耳和每个热电偶的引线均在包装膜8的封口处形成一个伸出口，避免了同一伸出口的包覆的结构过于复杂，保证了伸出口与极耳或引线之间的密封性，保证了封装后的电池的密封性，防止电池漏液。

S6、通过热封装将包装膜8密封，形成封边，得到封装好的软包电池。

将包装膜8通过热封装形成封边，如图3所示，封边处通过两层包装膜8热压形成。优选地，步骤S6中，热封装时的温度为170℃～200℃，热封装时间为2s～6s，热封装压力为0.2MPa～0.6MPa，保证包装膜8封边的密封性，避免了电解液泄漏，提高了电池的安全性。

S7、对封装好的软包电池进行注液、老化、化成、抽气封口和分容工序。

将电池的包装膜8封装完成后进行注液、老化、化成、抽气封口和分容等工序。优选地，步骤S7中，化成和分容工序在防爆箱内进行，提高了电池制作时的安全性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。