CN101083312B - 一种聚合物锂离子电池的密封方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚合物锂离子电池的密封方法和设备。该方法通过两条金属加热条对铝塑复合膜加热，金属加热条位于电池的两侧，同时保持一定的压力，夹紧内部含有集流体的铝塑复合膜，作用一段时间后使热量向内部传导，使集流体上的密封胶变软融化，释放金属加热条，等到冷却后，密封胶将集流体和铝塑复合膜粘合。该热封设备具有两对金属加热条，采用不同的温控、压力控制、作用时间控制系统，可以对其温度和压力和作用时间进行独立的控制。它主要解决现有密封方法中对密封胶的使用，仍然存在一定的不良密封效果产品比例的技术问题，可以提高电池的密封性能、密封合格率，特别是长期存放、使用过程中的密封性能，减少电池的气胀和漏液问题的发生。

Description

一种聚合物锂离子电池的密封方法和设备
技术领域
本发明涉及聚合物锂离子电池技术领域，特别是一种聚合物锂离子电池的密封方法和设备。
背景技术
锂离子电池是二十世纪九十年代日本SONY公司研制并开始实现商品化的，它的出现是二次电池发展史上的一次飞跃。锂离子电池以其重量轻、容量高、工作电压高、使用寿命长以及无污染等特点而得到迅速发展，其全球销售额已经超过了镍氢、镍镉电池的总和。我国近几年来在锂离子电池产业化方面有了长足的发展，2003年总产量超过2.5亿只，2005年已达到了6亿只的生产规模，正在赶上和超过世界先进水平。聚合物锂离子电池是锂离子电池的一种，区别于以金属做为外壳的锂离子电池，具有更高的容量密度、能量密度，具有重量轻，结构设计简单等特点。同时，也有其工艺难点，如电池的密封性难以控制，存在微小的泄漏就会导致在使用和存储过程中发生气胀、漏液等问题，甚至失效。
如图1、2所示，现有聚合物锂离子电池的壳体4是铝塑复合膜，其和自身本体材料的热压密封性能比较好，而它和电池集流体1进行热压密封效果不理想。其原因主要是金属材料和有机物结合效果不理想，所以，聚合物锂离子电池的密封性能的最薄弱点就是壳体4和集流体1的接触部位。一般在电池的壳体(铝塑复合膜)4和集流体1中间加上专用的密封胶2，密封胶2具有相对好的与以上二者的密封性能。即使这样，也存在一定的不良比例，成为制约聚合物锂离子电池综合性能和产品合格率最大因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物锂离子电池的密封方法和设备，主要解决现有密封方法中对密封胶的使用，仍然存在一定的不良密封效果产品比例的技术问题，可以提高电池的密封性能、密封合格率，特别是长期存放、使用过程中的密封性能，减少电池的气胀和漏液问题的发生。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种聚合物锂离子电池的密封方法，其特征是：通过两条金属加热条对铝塑复合膜加热，金属加热条位于电池的两侧，同时保持一定的压力，夹紧内部含有集流体的铝塑复合膜，作用一段时间后使热量向内部传导，使集流体上的密封胶变软融化，释放金属加热条，等到冷却后，密封胶将集流体和铝塑复合膜粘合。
一种实现如上述方法的聚合物锂离子电池的密封设备，其特征是：该热封设备具有两对金属加热条，采用不同的温控、压力控制、作用时间控制系统，可以对其温度和压力和作用时间进行独立的控制。
所述的聚合物锂离子电池的密封设备，其特征是：两对金属加热条分别对电池的铝塑复合膜和电池的集流体进行加热。
藉由上述技术方案，本发明具有的技术效果是：
通过本发明的方法和设备，可以提高聚合物锂离子电池的密封性能、密封合格率，特别是长期存放、使用过程中的密封性能，减少电池的气胀和漏液问题的发生。
附图说明
图1是现有聚合物锂离子电池集流体结构示意图。
图2是现有聚合物锂离子电池密封结构示意图。
图3是本发明的聚合物锂离子电池密封结构示意图。
图中：
1—集流体；
2—密封胶；
3—和电池密封的集流体；
4—铝塑复合膜(壳体)；
5—第一对金属加热条；
6—第二对金属加热条。
具体实施方式
请参阅图3，本发明提供了一种聚合物锂离子电池的密封方法。它通过一定的方式控制设备加热的温度达到稳定值，通过两条金属加热条5对铝塑复合膜4加热，金属加热条5位于电池的两侧，同时保持一定的压力，夹紧内部含有集流体3的铝塑复合膜4，作用一段时间后使热量向内部传导，使集流体3上的密封胶2变软融化，释放金属加热条5，等到冷却后，密封胶2将集流体3和铝塑复合膜4粘合。这样的工艺过程和设备，热量是由外部向内部扩散，存在温度梯度，要使密封胶的温度达到熔点，则铝塑复合膜要承受相对更高的温度，同时也难以确定是否达到了密封胶的熔点，所以，可能需要更高的加热温度和作用时间；要求足够高的压力和温度以及作用时间，同时以上三个技术参数要协调一致，进行科学的比对，才能达到比较良好的效果，而且其稳定性受到材料、环境温度、设备等多个因素的制约，其稳定性并不好，而且长时间的高压和高温，将导致铝塑复合膜损坏、变形、甚至铝塑复合膜烫伤，露出里面的金属铝材质，导致电池的正负极两个极耳短路，使电池报废；为了避免发生温度过高或压力过高伤害电池的现象，会人为的降低温度和压力以及作用时间，又会导致密封胶融化不良，无法完全密封，导致电池漏液、气胀等问题发生，工艺过程存在太多的不稳定因素；因此使用合理的工艺设计方案和设备能够有效的解决以上不稳定因素将大大的改善聚合物锂离子电池的合格率和可靠性。
在本发明方法的实施过程中，使了专用的热封设备。该热封设备具有两对金属加热条5、6，采用不同的温控、压力控制、作用时间控制系统，可以对其温度和压力和作用时间进行独立的控制，两对加热条5和6分别对电池的铝塑复合膜4和电池的集流体3进行加热，同时，可以对两队加热条的温度压力，作用时间，开始动作的先后顺序进行控制，这样的设计方法，可以保证热量均匀、迅速的传导到密封胶上，温度梯度小，不需要过高的压力和温度就会达到良好的密封效果。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (2)

1.一种聚合物锂离子电池的密封方法，其特征是：通过两条金属加热条(5)对铝塑复合膜(4)加热，两条金属加热条(5)位于电池的两侧，同时保持一定的压力，夹紧内部含有集流体(3)的铝塑复合膜(4)，作用一段时间后使热量向内部传导，使集流体(3)上的密封胶(2)变软融化；还通过另两条金属加热条(6)对电池的集流体(3)进行加热，释放金属加热条(5、6)，等到冷却后，密封胶(2)将集流体(3)和铝塑复合膜(4)粘合。
2.一种实现如权利要求1所述方法的聚合物锂离子电池的密封设备，其特征是：该热封设备具有两对金属加热条(5、6)，两对金属加热条(5、6)分别对电池的铝塑复合膜(4)和电池的集流体(3)进行加热；采用不同的温控、压力控制、作用时间控制系统，可以对两对金属加热条(5、6)温度和压力和作用时间进行独立的控制。
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