CN101807713A - 制造二次电池的方法和用此方法制造的二次电池 - Google Patents

制造二次电池的方法和用此方法制造的二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制造二次电池的方法和用该方法制造的二次电池，所述制造二次电池的方法包括：将芯组件装入模具的空腔中；将所述模具装在注射成型装置的模具容纳部上；和将熔融树脂填充在所述模具的腔室内。

Description

制造二次电池的方法和用此方法制造的二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池及其制造方法。
背景技术
根据制造聚合物二次电池的方法，通过用热熔性树脂将包括袋形裸电池和保护电路模块(PCM)的芯组件经注射成型而模制成二次电池。此时，将芯组件插入并保持在注射成型装置中形成的小空腔内的固定位置。然而，因为袋状裸电池未与保护电路模块牢固地连接，芯组件错误插入的可能性更高，所以芯组件在注射成型装置中固定位置处的插入和保持使得整个电池制造工艺复杂并耗时，从而降低了电池产品的质量和生产率。
发明内容
本发明提供了一种以高生产率制备高质量二次电池的方法。
本发明还提供了一种由此方法制备的高质量二次电池。
根据本发明的一个方面，提供了一种制备二次电池的方法，所述方法包括：将芯组件装入模具的腔室中；将所述模具装在注射成型装置的模具容纳部上；和将熔融树脂填充在所述模具的腔室中。
根据本发明的一个方面，所述模具可由塑料材料制成，特别优选热固性树脂。所述模具可由电木或特氟隆制成。所述树脂可为热熔性树脂。
根据本发明的一个方面，将所述芯组件装入所述模具的腔室中可包括：将所述芯组件装入在第一成型模中形成的第一空腔中；以及将所述第一成型模与具有对应于所述第一空腔的第二空腔的第二成型模接合。所述第一成型模和所述第二成型模的接合可通过将在所述第二成型模中形成的接合突起体插入到所述第一成型模中形成的接合孔中完成。
根据本发明的一个方面，所述模具可具有两个或更多个腔室。
根据本发明的一个方面，将所述模具装在所述注射成型装置的模具容纳部上可通过可拆装的紧固件完成。
根据本发明的一个方面，所述芯组件可包括袋形裸电池和与所述裸电池连接的保护电路模块。所述裸电池可为锂聚合物电池。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用上述方法制备的二次电池。
本发明的其它方面和/或优点将在以下说明书中部分详述，且部分内容从说明书中是显而易见的，或者可通过本发明的实践而理解。
附图说明
由以下结合附图的示例性实施方式的描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得显而易见且更容易理解，其中：
图1是说明根据本发明的示例性实施方式的二次电池制造方法的流程图；
图2是说明芯组件装入图1的模具中的透视图；
图3是说明具有插入其内的芯组件的模具的截面图；
图4是说明模具装入注射成型装置中的透视图；
图5是说明图4注射成型装置的装配透视图；和
图6是根据本发明的示例性实施方式用二次电池制造方法制得的二次电池的透视图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的示例性实施方式的教导，其实例例在附图中说明，其中相同的附图标记在全文中指代相同元件。以下参照附图对示例性实施方式进行描述，以说明本发明的各个方面。
图1是说明根据本发明示例性实施方式的二次电池制备方法的流程图。参照图1，方法包括：将芯组件装入模具中(S10)；将模具装入注射成型装置中(S20)；以及将熔融树脂注入模具的腔室中(S30)。
将芯组件装入模具中(S10)包括：将芯组件插入到模具的空腔中，所述模具与注射成型装置分离。首先参照图2描述模具。
参照图2，模具100可包括第一成型模110和第二成型模120。第一成型模110可具有面向第二成型模120的第一表面111。第一表面111可具有：第一空腔112；第二空腔113；第一流路114；和多个接合孔115。
第一空腔112与第一芯组件130的形状基本相同，以容纳第一芯组件130。第一芯组件130装入第一空腔112中。第二空腔113与第二芯组件140的形状基本相同，以容纳第二芯组件140。第二芯组件140装入第二空腔113中。
第一流路114可从形成在第一表面111边缘的入口114a处延伸，以连通第一空腔112和第二空腔113。接合孔115可形成在第一空腔112和第二空腔113周围。接合孔115的底部可小于接合孔115的开口，以使第一成型模110和第二成型模120易于接合。
第二成型模120可具有面向第一成型模110的第二表面121。第二表面121可具有：第三空腔122；第四空腔123；第二流路124；和多个接合突起体125。
第三空腔122与第一空腔112的形状基本相同。第三空腔122对应于第一成型模110的第一空腔112。当合在一起时，第一空腔112和第三空腔122形成第一腔室126。第一芯组件130装入到第一腔室126中。
第四空腔123与第二空腔113的形状基本相同。第四空腔123对应于第二空腔113。当合在一起时，第二空腔113和第四空腔123形成第二腔室127。第二芯组件140装入到第二腔室127中。
第二流路124与第一流路114的形状基本相同。当合在一起时，第一流路114和第二流路124形成树脂流路128。熔融树脂通过树脂流路128供应给第一腔室126和第二腔室127。
接合突起体125对应于形成在第一成型模110中的接合孔115。当接合突起体125插入并固定在接合孔115中时，第一成型模110和第二成型模120可准确地接合在一起。接合突起体125可具有锥形末端，以使第一成型模110和第二成型模120易于接合。
模具100可由绝缘且重量轻的塑料材料制成。因此，可以防止第一芯组件130和第二芯组件140之间的短路，且同时有助于将模具100移至注射成型装置200中(图4)。模具100可由耐热性良好的热固性树脂制成。考虑到通常使用的多种热熔性树脂具有约140℃的注射温度，模具100可由耐热温度为约140～150℃的材料制成，例如电木或特氟隆。
模具100显示为具有两个腔室126和127，但本发明不限于此。例如，模具100可具有单个腔室、或者三个或更多个腔室。
模具100教导为用塑料材料制成，但本发明不限于此。例如，模具100可由金属材料制成。此时，至少要用树脂涂覆此类模的腔室，以防止芯组件之间的短路。
第一芯组件130可包括袋状裸电池131和与袋状裸电池131相连的保护电路模块132。裸电池131可为锂聚合物电池。保护电路模块132可包括充电/放电开关装置和控制此开关装置的控制集成电路。保护电路模块132负责控制裸电池131的充电/放电。第二芯组件140通常具有与第一芯组件130相同的结构。
现将参照图2对第一芯组件130和第二芯组件140装入模具100中进行描述。参照图2，将第一芯组件130装入第一空腔112中，将第二芯组件140装入第二空腔113中。
随后，将第一成型模110的第一表面111面向第二成型模120的第二表面121放置。然后将接合突起体125插入并固定在相应的接合孔115中，从而使第一成型模110与第二成型模120接合。
同样地，在模具100与注射成型装置(图4中的“200”)中分开时，将芯组件130、140插入并固定在模具100中，由此降低芯组件130、140方向偏移的可能性并提高生产速度。这不同于将芯组件直接插入到注射成型装置中形成的空腔中的常规电池制造方法。
图3是模具100的截面图，所述模具100包括插入到其中的第一芯组件130和第二芯组件140。参照图2和图3，将第一芯组件130和第二芯组件140分别插入到第一腔室126和第二腔室127中。将接合突起体125安装到第一成型模110的接合孔115中，从而使得两个成型模110、120能够准确接合。
以下，将参照图4详细地描述将模具100装入注射成型装置200中(S20)。注射成型装置200包括：具有模具容纳部211的主体210，其中模具100可拆装地插入到模具容纳部211中；和布置在主体210上的盖220。盖220可拆装地安装在主体210上，以覆盖主体210。
主体210可包括常规熔融树脂注入装置(未示出)。模具容纳部211形成在主体210的上侧。例如，模具容纳部211可形成在主体200的顶面212。熔融树脂供应孔214形成在模具容纳部211的侧壁213中。将由熔融树脂注入装置的喷嘴(未示出)注入的熔融树脂通过熔融树脂供应孔214供应至模具100的树脂流路128(图2)。模具100牢固地固定在模具容纳部211上。
如图4和图5所示，模具100可通过各种可拆装的紧固件500固定到主体210上。例如，可将螺丝、夹具等用作可拆装的紧固件500。树脂流路128设置为与熔融树脂供应孔214连通。同样地，将模具100装在模具容纳部211上，由此与芯组件直接插入到注射成型装置中形成的空腔中的常规注射成型装置相比，改善了电池生产速度。此外，即使在插入到模具中的芯组件的形状被不合乎需要地改变时，通过简单替换装有存在问题的芯组件的模具，此问题可以很容易解决。这对注射成型装置200的标准化作出充分准备。
下文中，将参照图5描述熔融树脂的填充(S30)。参照图2～5，将模具100装在模具容纳部211上，并用盖220覆盖主体210。在此状态下，将熔融树脂注入模具100的腔室126、127中。此熔融树脂可为热熔性树脂。
图6说明了根据本发明的示例性实施方式，用电池制造方法制造的聚合物二次电池300。参照图6，聚合物二次电池300可包括树脂成型部310。树脂成型部310可使用注射成型装置200由熔融树脂(如热熔性树脂)形成。树脂成型部310包围二次电池300除充电-放电端子320之外的的整个表面，以保护裸电池131和保护电路模块132。根据一些示例性实施方式，树脂成型部310在能够牢固地连接裸电池131和保护电路模块132的前提下，可进行各种修改，以包围较少的裸电池131。
根据本发明的多个方面，将芯组件插入到与注射成型装置可分离的模具中。随后将模具装入注射成型装置中，从而确保更精确定位芯组件和改善的电池生产速度。此外，即使在芯组件的形状被不合乎需要地改变时，通过简单地用装有所需芯组件的新模具替换装有存在问题芯组件的模具，此问题可容易解决，从而能够更有效地使用注射成型装置。
此外，由于装有芯组件的模具被装入注射成型装置中，可明显改善电池生产速度。此外，塑料模具的使用能够使大量模具易于移至所需位置，并防止芯组件之间的短路。此外，使用由适合高温环境的材料(如电木或特氟隆)制成的模具可防止因使用热熔性树脂而发生的模具变形。
尽管已示出并描述了本发明的若干示例性实施方式，但本领域技术人员应理解的是，可对这些示例性实施方式进行变更而不背离本发明原理和精神，本发明的范围由权利要求书及其等效物限定。

Claims (15)

1.一种制造二次电池的方法，所述方法包括：
将芯组件装入模具的腔室中；
将所述模具装在注射成型装置的模具容纳部上；和
将熔融树脂填充在所述腔室内。
2.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中所述模具包括塑料材料。
3.如权利要求2所述的制造二次电池的方法，其中所述模具包括热固性树脂。
4.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中所述模具包括电木或特氟隆。
5.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中所述熔融树脂为热熔性树脂。
6.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中所述芯组件包括袋形裸电池和与所述裸电池连接的保护电路模块。
7.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中将所述芯组件装入所述模具的腔室中包括：
将所述芯组件装入在第一成型模中形成的第一空腔中；和
将所述第一成型模与具有对应于所述第一空腔的第二空腔的第二成型模接合。
8.如权利要求7所述的制造二次电池的方法，其中所述第一成型模和所述第二成型模的接合包括将由所述第二成型模延伸的接合突起体插入所述第一成型模中形成的接合孔中。
9.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中所述模具具有两个或更多个腔室。
10.如权利要求1所述的制造二次电池的方法，其中将所述模具装在所述模具容纳部上包括使用可拆装的紧固件固定所述模具。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述裸电池为锂聚合物电池。
12.一种用权利要求1～11中任何一项所述的方法制造的二次电池。
13.一种制造二次电池的方法，所述方法包括：
将锂聚合物电池和保护电路模块装在第一成型模的两个或更多个第一空腔中；
将所述第一成型模与第二成型模接合，从而形成模具，所述第二成型模具有对应于所述第一成型模的两个或更多个第一空腔的两个或更多个第二空腔；
将所述模具装在注射成型装置的模具容纳部上；和
将熔融树脂注入所述模具中，以覆盖所述芯组件，
其中所述模具包括电木或特氟隆。
14.如权利要求13所述的制造二次电池的方法，其中所述将熔融树脂注入所述模具中包括将所述熔融树脂注入所述第一成型模和所述第二成型模中形成的树脂流路中，所述树脂流路延伸至所述第一空腔和所述第二空腔。
15.一种用权利要求13或14所述的方法制造的二次电池。
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