CN101118976A - 软包装锂离子电池的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种软包装锂离子电池的制造方法，包括如下步骤：1)将正负极材料涂布到金属集流体上；2)按顺序依次叠合或卷绕成电芯；3)在电芯上焊接正、负极耳；4)在铝塑膜中央区域冲压出电芯凹槽，并在电芯凹槽的短边侧冲压出气囊；5)将电芯安放在电芯凹槽内，其极耳端远离气囊端；6)将电芯凹槽两边的铝塑膜对应折起对接，封焊极耳端和对应折起对接的顶部的铝塑膜；7)在气囊内注入电解液、抽真空，对锂电池预充电；8)沿电芯凹槽底边裁切气囊，封焊底边。本发明将气囊设计在电芯凹槽短边位置，能有效节约铝塑膜，降低成本；而将原侧封焊位置设于软包装锂电池的宽面位置，不会在电池两侧边裸露铝塑膜，增加了锂电池安全性能，也使整体外观整洁。

Description

软包装锂离子电池的制造方法

技术领域

本发明涉及到一种电池的制造方法，尤其是涉及一种软包装锂离子电池的制造方法。

背景技术

迄今为止，锂电池以高能量密度，优越的高低温环境适应性能，被广泛地运用于小型数码类消费品中。随着市场对锂电池产品要求的逐年加高，锂电池产品从中低端的硬质钢壳、铝壳，逐渐更换成软质铝塑膜外包装的高端产品。

同时，随着锂电池正负极原材料的性能革新及生产工艺的进一步深化，锂电池也从运用在数码类消费产品中的单体小电池的单一产品，逐渐的衍生出取代铅酸、镍氢电池的组合体的大型号、大容量动力电池。

目前的软包装锂电池的生产工艺，是将正负极材料涂布到相应的金属集流体，然后通过叠合或卷绕正负极电极片及隔膜的方式制作成卷芯，将正负极极耳对应焊接在卷芯正负极引出端，即完成电芯制作。考虑到工艺操作的缘故，一般都将卷芯短边作为极耳连接位置，长边作为侧边。同期的步骤，是确定好电池有效利用的长度和宽度，将平整的整张铝塑膜的其中一半区域内冲出对应电芯大小的凹槽及用于灌注电解液和排气作用的气囊凹槽，一般气囊的凹槽都设置在电芯槽的侧面。再将电芯套入铝塑膜上的电芯凹槽，并对应折合另一半铝塑膜，封焊顶部和一侧面，注入电解液后封焊气囊外侧的另一侧面，预充电后裁切气囊并封焊电芯侧面，完成生产。如图1所示，其为依照上述工艺生产的现有软包装锂电池的外观示意图，极耳1位于顶封位置2处，对应于设置在电芯槽侧面的气囊凹槽，侧封位置3为裁切气囊后封焊电芯的侧面。因为铝塑膜的中间一层为导电材质的铝箔，两边各分布1或2层的绝缘材料层，为了防止侧面外层横截面中的裸露铝箔与外部元器件接触，作为软包装锂电池的进一步深加工，还会将裸露的两侧面用高温绝缘胶纸包裹。

在现有的工艺中，电芯侧面的气囊长度同电芯长度一致，导致气囊位置物料消耗大，现有工艺中也有采取小气囊的方式，但是空余的侧面位置铝塑膜也作为废料处理，浪费巨大。

本申请人也申请过另外一种软包装锂电池的制造工艺，是在整张铝塑膜中冲压出若干电芯槽，并公用一个气囊，该制造工艺适合制造小型软包装锂电池，但涉及到大型号的锂离子电池，所需要的体积大，对应需要的气囊体积也大，因此该工艺不适合于大型号软包装电池的制造。

发明内容

本发明为解决上述的软包装锂电池工艺的问题，提供一种软包装锂电池的制造方法，其结构简单、且可减少电池短路概率，同时还能有效地增加电池外观整洁度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种软包装锂离子电池的制造方法，包括如下步骤：

1)将正负极材料涂布到对应的金属集流体上；

2)按照正极片、隔膜、负极片的顺序，依次叠合或卷绕成电芯；

3)在电芯上对应焊接正、负极耳；

4)在铝塑膜中央区域冲压出电芯凹槽，并在电芯凹槽的短边侧冲压出气囊；

5)将电芯安放在电芯凹槽内，并且其极耳端远离气囊端；

6)将电芯凹槽两边的铝塑膜对应折起对接，封焊极耳端和对应折起对接的顶部的铝塑膜；

7)在气囊内注入电解液、抽真空，对锂电池预充电；

8)沿电芯凹槽底边裁切气囊，封焊底边。

其中，所述电芯包括按照涂布有正极活性材料的正电极片、隔膜、涂布有负极活性材料的电极片顺序卷绕而成的电芯，也包括由若干张正电极片、隔膜、负电极片顺序叠合合成的电芯，或者用其余本行业变通的改型方法制造的单体电芯，或者是用多个电芯并、串联的方式组成的组合电芯。

该方法还包括在铝塑膜的封焊连接处粘贴高温绝缘胶纸的操作步骤，达到防止电池接触外部元器件的效果，在有效地节约绝缘胶纸的同时进一步增加锂电池的安全性能。

根据实际的情况，其中步骤6)顶部的铝塑膜的封焊位置是除与电芯侧边对应处之外的任意位置，例如：可以是与电芯的正中间位置对应处，也可以是偏离电芯正中间的任何一个位置处，只要是不落在电芯的侧边处即可。

优选地，所述电芯凹槽长宽比大于2，此时其节约铝塑膜效果尤为明显。

通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：将气囊设计在电芯凹槽短边位置，特别是在制造大型号的软包装锂电池时，能够有效地节约铝塑膜，降低成本。同时本发明将原侧封焊位置设计在软包装锂电池的宽面位置，不会在电池两侧边裸露铝塑膜，使软包装锂电池能够彻底避免侧面的裸露铝塑膜与元器件接触，增加了锂电池的安全性能。同时用本发明制作的软包装锂电池，只要在宽面位置的封焊位置及底部短边封焊位置贴上胶纸，即可达到防止电池接触外部元器件的效果，在有效节约绝缘胶纸的同时进一步增加锂电池的安全性能。

本发明由于取消软包装锂电池原来不固定的两侧面边缘，使整体电池外观整洁。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是现有软包装锂电池的外观示意图；

图2是本发明软包装锂离子电池的制造方法一优选实施方式的一制造步骤示意图；

图3是本发明软包装锂离子电池的制造方法一优选实施方式的又一制造步骤示意图；

图4是本发明软包装锂离子电池的制造方法一优选实施方式的成品示意图。

图5是一对比实施例的结构示意图。

具体实施方式

图2所示为本发明软包装锂离子电池的制造方法一优选实施方式的一制造步骤示意图，图3是又一制造步骤示意图，图4是成品示意图。现结合该实施例说明本发明软包装锂离子电池的制造方法，在该实施例中，所制造电池长200毫米，宽68毫米，厚为8毫米，其中极耳位置在短边处。内部电芯是用叠合若干张正负电极片及对应的数量的隔膜叠加而成的电芯，在一短边位的正负极引出端焊接上正负极耳。

如图2所示，在宽度156毫米，长度为250毫米规格的铝塑膜上，沿其长度方向，离一边缘位置5毫米处，居中冲压一宽度68毫米，长度为195毫米的电芯凹槽。按照现有的制造工艺，在远离边缘处的电芯凹槽短边一侧，即电芯凹槽短边边缘10毫米外，再居中冲压长度为68毫米，宽度优选为15毫米的气囊5。整体铝塑膜各处需要封焊位置宽度优选为5毫米，因此整体铝塑膜有效宽度为146毫米，包括两倍的电池宽度136毫米，两处电池中部的封焊位置总计占用铝塑膜为10毫米，整体铝塑膜有效长度为225毫米，包括电池长度195毫米，三处封焊位置占据铝塑膜位15毫米，气囊宽度为15毫米，因此整体占据铝塑膜有效面积为32850平方毫米。以焊接有极耳1的一端作为顶端位置，将电芯4放入铝塑膜中冲压好的电芯凹槽中，并将电芯4的极耳端放置于铝塑膜边缘位置。

接下来如图3所示，将两侧的铝塑膜弯折至中部，压平，热封焊中封位置30处的两侧面连接处及顶封位置20处的铝塑膜。

如图4所示，通过气囊注入电解液，并给电池预充电后，切除气囊，封焊软包装锂电池底边，即可完成本发明软包装锂离子电池的制造。同时还可在宽面部的封焊处贴上高温绝缘胶纸6，以进一步隔绝锂电池与外部的元器件或电气部件。

对比实施例

下面用背景技术中提到的制造方法，制造长200毫米，宽68毫米，厚为8毫米的电池，即同具体实施例相同型号电池。

按照目前制造工艺，整体铝塑膜各处需要封焊位置宽度优选为5毫米。对应选取长度420毫米，宽度为110毫米的铝塑膜。如图5所示，在以长度的一半对折铝塑膜，在其中210毫米长度区域内，离两边边缘位置各5毫米处，冲压出长195毫米，宽度为68毫米的凹槽。按照现有的制造工艺，在离凹槽长边另一侧5毫米处，冲压出于凹槽同长，宽度优选为15毫米的气囊。

再将对应焊接好极耳的电芯，以极耳朝向边缘位置的方式放置在凹槽中。将另一半铝塑膜覆盖到安放有电芯的铝塑膜位置，并封焊顶部及远离气囊的长边侧面。

通过气囊将电解液注入电池内部，并给电池预充电后，切除气囊，封焊软包装电池长边，即可完成该对比实施例锂电池制造。作为目前工艺的进一步加工，在封焊两个长边位置贴上高温胶纸，以进一步隔绝锂电池与外部的元器件或电气部件。

从上述的制造方法可以得出，整体铝塑膜有效利用宽度为98毫米，包括有电池凹槽宽度68毫米，三处封焊位置总计宽度15毫米，气囊宽度15毫米；整体铝塑膜有效利用长度为400毫米，包括电池长度位置195毫米及其对应位置195毫米，顶部封焊位置5毫米及对应另一半位置5毫米，因此整体占用的有效利用面积为39200平方毫米，大于本发明的具体实施例所占用的面积，即本发明方法可以有效节约铝塑膜。

通过对比可以发现，本发明的方法所制造的软包装锂离子电池，将软包装锂电池的气囊设置在短边，比现有工艺中将其设置在宽边的结构，节约铝塑膜，同时还彻底的取消了现有工艺中设置在软包装锂电池两边的裸露铝塑膜，改为将其设置在软包装锂电池宽面处，从而能有效地减少裸露面与电池外部元器件的接触，防止电池因铝塑膜裸露面接触外部元器件而导致的短路等威胁电池安全问题，并使得使得整体电池外观整洁。

Claims (5)

1.一种软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将正负极材料涂布到对应的金属集流体上；

2)按照正极片、隔膜、负极片的顺序，依次叠合或卷绕成电芯；

3)在电芯上对应焊接正、负极耳；

4)在铝塑膜中央区域冲压出电芯凹槽，并在电芯凹槽的短边侧冲压出气囊；

5)将电芯安放在电芯凹槽内，并且其极耳端远离气囊端；

6)将电芯凹槽两边的铝塑膜对应折起对接，封焊极耳端和对应折起对接的顶部的铝塑膜；

7)在气囊内注入电解液、抽真空，对锂电池预充电；

8)沿电芯凹槽底边裁切气囊，封焊底边。

2.如权利要求1所述的软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于：所述电芯包括按照涂布有正极活性材料的正电极片、隔膜、涂布有负极活性材料的电极片顺序卷绕而成的电芯，也包括由若干张正电极片、隔膜、负电极片顺序叠合合成的电芯，或者用其余本行业变通的改型方法制造的单体电芯，或者是用多个电芯并、串联的方式组成的组合电芯。

3.如权利要求1或2所述的软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于：在铝塑膜的封焊连接处粘贴高温绝缘胶纸。

4.如权利要求1或2所述的软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于：步骤6)顶部的铝塑膜的封焊位置是除与电芯侧边对应处之外的任意位置。

5.如权利要求1所述的软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于：所述电芯凹槽长宽比大于2。

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