电极结构及二次电池的制作方法

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电极结构及二次电池。

背景技术：

目前软包电池都普遍采用极耳(引线端子)来保证其过流能力，而极耳结构中sealant(密封胶)常选用聚烯烃，由于ev软包电池使用寿命一般都要求在10年以上，因此，聚烯烃的老化将会为电池的长期可靠性带来极大的安全隐患，如漏液等问题。特别是当极耳(例如负极极耳)为铜材质时，可以加速聚烯烃老化降解，在较短的时间就可以引起电池漏液等问题发生。

为了减缓聚烯烃催化老化速率，业内普遍采用在铜极耳表面镀镍的工艺来防止聚烯烃直接和铜表面接触。但是该方法有很大的问题：镍层腐蚀电位较铜腐蚀电位低，在电池注液、高温老化等生产过程中，很容易造成镍层腐蚀现象，从而导致漏铜；镀镍层普遍存在孔隙率高的问题，因此无法完全杜绝漏铜问题；镀镍层有一定脆性，在电池使用过程中，极耳会经常弯折，导致镍层开裂、起皮，甚至剥落，最终发生漏铜。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电极结构及二次电池，其能减缓密封层的老化速率，防止二次电池漏液，提高二次电池的安全性和可靠性。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种电极结构，其包括：极耳；以及密封层，围绕极耳的外周并固定在极耳上。其中，密封层具有：内密封层，围绕极耳的外周并固定在极耳上，且由改性聚烯烃制成，所述改性聚烯烃包括聚烯烃和改性剂，所述改性剂包括抗老化剂；以及外密封层，围绕内密封层且位于内密封层外侧，且由聚烯烃制成。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种二次电池，其包括：壳体；以及本发明第一方面所述的电极结构。其中：极耳从壳体中伸出；密封层固定在极耳与壳体之间，且外密封层固定在壳体上。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的电极结构及二次电池中，由于与极耳直接接触的内密封层是由抗老化的改性聚烯烃制成，内部含有抗老化剂，所以能够减缓内密封层的老化速率，避免内密封层发生催化老化的现象，防止二次电池漏液，提高二次电池的安全性和可靠性。同时，由于外密封层由聚烯烃制成，在避免密封层老化的情况下，有效的节约成本。

附图说明

图1为根据本发明的二次电池的示意图；

图2为图1沿线a-a作出的剖视图；

图3为根据本发明的电极结构的示意图；

图4为图3沿线b-b作出的剖视图；

图5为图4的密封层的放大图。

其中，附图标记说明如下：

1电极结构121内密封层

11极耳122外密封层

12密封层2壳体

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的电极结构及二次电池。

首先说明根据本发明第一方面的电极结构。

参照图1至图5，根据本发明的电极结构1包括：极耳11；以及密封层12，围绕极耳11的外周并固定在极耳11上。其中，密封层12具有：内密封层121，围绕极耳11的外周并固定在极耳11上，且由改性聚烯烃制成，所述改性聚烯烃包括聚烯烃和改性剂，所述改性剂包括抗老化剂；以及外密封层122，围绕内密封层121且位于内密封层121外侧，且由聚烯烃制成。

在根据本发明的电极结构1中，由于与极耳11直接接触的内密封层121是由抗老化的改性聚烯烃制成，内部含有抗老化剂，所以能够减缓内密封层121的老化速率，避免内密封层121发生催化老化的现象，提高电极结构1的可靠性，避免应用本发明的电极结构1的电池出现漏液。同时，由于外密封层122由聚烯烃制成，在避免密封层12老化的情况下，有效的节约成本(改性聚烯烃的成本高于聚烯烃，与整个密封层12均是由改性聚烯烃制成的情况相比，能够有效节约成本)。

在根据本发明的电极结构1中，所述电极结构的极耳11为正极极耳或负极极耳。

在根据本发明的电极结构1中，负极极耳由铜制成。铜会加速聚烯烃老化降解，而抗老化的改性聚烯烃内部含有抗老化剂，能够有效的减缓内密封层121的老化速率。

在根据本发明的电极结构1中，所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯中的至少一种。

在根据本发明的电极结构1中，所述聚烯烃为聚丙烯或聚丙烯与聚乙烯的混合物。

在根据本发明的电极结构1中，极耳11为片状，厚度为50μm～800μm。厚度合适的极耳11可以减小电阻和导热性，提高应用本发明的电极结构1的电池功率性能，增加散热传导速率。

在根据本发明的电极结构1中，极耳11表面上镀有镍层，镍层的厚度为1μm～30μm。特别是当极耳11为由铜制成的极耳时，镍层可以防止极耳的铜基材不露出，并且增加与内密封层121的粘结力。

在根据本发明的电极结构1中，内密封层121的厚度为10μm～25μm；外密封层122的厚度为25μm～150μm。内密封层121的厚度过大容易导致韧性下降，另厚度太大会在内密封层121和极耳11界面间产生气泡，带来漏液等安全隐患，因此，内密封层121的厚度较小，可以很好地起到“消泡”作用。外密封层122是由普通的聚烯烃制成，所以可以在降低制造成本的同时，很好的满足应用本发明的电极结构1的电池的可靠性，避免漏液。

在根据本发明的电极结构1中，在所述的抗老化的改性聚烯烃中，聚烯烃为70～90重量份，抗老化剂为10～30重量份。

在根据本发明的电极结构1中，所述抗老化剂为酰胺类抗老化剂。

在根据本发明的电极结构1中，所述酰胺类抗老化剂为抗老化剂ps802、抗老化剂md-697和抗老化剂hca(水合柠檬酸)中的一种或几种。

在根据本发明的电极结构1中，所述改性剂还包括光稳定剂。光稳定剂的含量为0.5～1.5重量份。

在根据本发明的电极结构1中，所述光稳定剂为光稳定剂770、光稳定剂tht7001、光稳定剂xt855、光稳定剂944和光稳定剂uv3808中的一种或几种。

在根据本发明的电极结构1中，所述改性剂还包括抗紫外线剂。抗紫外线剂的含量为0.5～1.5重量份。

在根据本发明的电极结构1中，抗紫外线剂为抗紫外线剂bp12、抗紫外线剂buv531、抗紫外线剂5411、抗紫外线剂327、抗紫外线剂326中的一种或几种。

在根据本发明的电极结构1中，所述改性剂还包括抗氧化剂。抗氧化剂的含量为0.5～1.5重量份。

在根据本发明的电极结构1中，抗氧化剂为抗氧化剂1790、抗氧化剂168、抗氧化剂bha、抗氧化剂bht、抗氧化剂pg和抗氧化剂dstp中的一种或几种。

在根据本发明的电极结构1中，所述改性聚烯烃还包括加工助剂，加工助剂为0.5～1.5重量份。

在根据本发明的电极结构1中，所述加工助剂为分散剂。

在根据本发明的电极结构1中，所述分散剂为硬脂酸类分散剂。

在根据本发明的电极结构1中，利用吹塑成型法将改性聚烯烃粘接在极耳11上，以形成内密封层121；利用吹塑成型法将聚烯烃粘接在内密封层121上，以形成外密封层122。

吹塑成型法是将塑料挤成薄管，然后趁热用压缩空气将塑料吹胀，再经冷却定型后而得到筒状薄膜制品。吹塑成型法和普通的流延法相比，最大的优点是能够生产厚度极薄的塑料薄膜，能够达到8μm，而后者却只能够生产大于30μm的薄膜产品。如果内密封层121采用流延法形成，会导致内密封层121过厚(＞30μm)，在后续电池(应用本发明的电极结构1的电池)装配时，内密封层121因厚度太大而韧性不足，就会在弯折极耳11的过程中容易发生内密封层121和极耳11剥离的现象。

使用吹塑成膜机将改性聚烯烃成型在极耳11上以形成内密封层121。要求吹塑成膜机在做内密封层121吹塑时，挤出机口的改性聚烯烃的温度要保持在120～165℃，且要求各部分温度分布均匀，温度太高，则会造成形成内密封层121的改性聚烯烃分解，成型后容易发脆；温度偏低，则改性聚烯烃塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，形成的改性聚烯烃薄膜的拉伸强度较低，且表面的光泽性和透明度差，甚至出现像木材年轮般的花纹以及未熔化的晶核(鱼眼)。吹塑成膜机的腔体压强要达到0.3mpa～0.5mpa，以便保证形成内密封层121的改性聚烯烃和极耳11(特别是与铜制的负极极耳)的粘结力。压强小，则形成的内密封层121和极耳11粘结力不足，压强太高则形成的内密封层121厚度不容易控制且对机器损伤严重。

同理，在利用吹塑成型法将聚烯烃粘接在内密封层121上以形成外密封层122时，对吹塑成膜机的要求相同。

利用吹塑成型法制成的内密封层121较薄，所以能够有效的减少内密封层121在成型过程中产生的气泡。

在根据本发明的电极结构1中，参照图3和图4，吹塑成膜机首先在极耳11上下两侧形成两层内密封层121，然后再分别在形成的两层内密封层121上形成对应的外密封层122，从而形成如图4所示的上下两层密封层12，上下两层密封层12超出极耳11的部分结合在一起(两层内密封层121在成型时直接结合为一体)，从而围绕极耳11的外周并固定在极耳11上。

在根据本发明的电极结构1中，外密封层122可为一层整体结构，也可为多层结构(即在内密封层121上形成多层聚烯烃薄膜，然后通过热压成为一体)。

在根据本发明的电极结构1中，内密封层121的熔点为120℃～155℃，外密封层122的熔点为120℃～165℃。内密封层121和外密封层122的熔点过低时会造成溢胶现象；如果内密封层121和外密封层122熔点相差太大，造成融合不实等问题。可以通过在制备内密封层121的改性聚烯烃内添加添加剂，从而改变内密封层121的熔点。内密封层121和外密封层122的熔点相等或相近(例如熔点相差不超过10℃)。

其次说明根据本发明第二方面的二次电池。

参照图1至图5，根据本发明的二次电池包括：壳体2；以及本发明第一方面所述的电极结构1。其中：极耳11从壳体2中伸出；密封层12固定在极耳11与壳体2之间，且外密封层122固定在壳体2上。

在根据本发明的二次电池中，由于电极结构1中与极耳11直接接触的内密封层121是由抗老化的改性聚烯烃制成，所以能够减缓内密封层121的老化速率，防止二次电池漏液(壳体2收容的电解液)，提高二次电池的安全性和可靠性。

在根据本发明的二次电池中，二次电池中的电极结构1可为一个，该电极结构1中的极耳11为正极极耳或负极极耳；二次电池中的电极结构1可为两个，各电极结构1中的极耳11分别为正极极耳或负极极耳。

在根据本发明的二次电池中，壳体2为金属塑膜，金属塑膜包括外侧的保护层、中间的金属层和内侧的聚烯烃层。外密封层122是和金属塑膜内侧的聚烯烃层直接融合的部分。

在根据本发明的二次电池中，保护层为尼龙膜(pa)和聚酯膜(pet)中的一种。

在根据本发明的二次电池中，金属层为铝箔、铜箔或钢箔。

在根据本发明的二次电池中，聚烯烃层为聚丙烯层或聚乙烯层中的至少一种。

在根据本发明的二次电池中，二次电池为锂离子电池、钠离子电池或锌离子电池。