CN102299386A - 软包锂离子动力电池的外形灌胶方法 - Google Patents

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雷如清
董相盛
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Abstract

本发明所采取的是一种简易、高效、低成本的在电池外形边缘四周灌胶的一种独特的方法。本发明的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：1、首先制作外框，所述外框内设置隔层；2、是将电芯主体搁置在所述外框内部的所述隔层外；3、在所述外框与所述电芯间隙的灌胶处，预先用毛刷涂刷上一层以利于灌胶固化后电芯与外框间的剥离的凡士林或其它脱胶剂；4、进行灌胶，既将混合均匀的原胶A、固化胶B胶，倒入一次性纸杯中，然后利用所述纸杯沿着所述电芯主体与所述外框的间隙处灌入胶水；5、把灌好胶的所述电芯连同所述外框在常温下固化；6、所述电芯与所述外框剥离；7、完成进行灌胶后的装配。本发明与现有技术相比具有简易、高效、低成本等优点，通过在其四周边缘灌胶后，单体电池配对后形成模块就很容易固定与装配了，通过此灌胶法，从而为铝塑膜软包装锂离子动力电池的广泛应用提供了强有力的保障。

Description

软包锂离子动力电池的外形灌胶方法
技术领域：
本发明涉及针对软包装锂离子动力电池，由于其外壳采用铝塑膜软包装，严重影响其配对后形成模块单体的固定与装配，为了解决此问题，本发明所采取的是一种简易、高效、低成本的在电池外形边缘四周灌胶的一种独特的方法。
背景技术：
能源和环境是人类社会赖以生存和发展而极为重要的物质基础，世界各国自先后建立在石油、煤炭和天然气等化石燃料基础上的能源体系形成后，极大地推动了人类社会的繁荣、进步和发展；但是，随着当今世界各国所遭遇到的各种不幸灾难事实的惨痛教训和人类科学预测能力的不断提高，全球村民愈来愈感觉到其前进道路上正面临着严峻的两难困境：不可再生的化石燃料将逐渐枯竭，能源危机的风暴愈演演烈；化石燃料的大量开采和使用，造成了环境的严重污染及生态的破坏。因此，世界各国纷纷寻找能源安全的战略措施，大力开发以太阳能、风能、水电、核电等多元化能源体系，并极其重视发展以锂离子电池为动力模块的电动汽车，采用以电代石油，减少二氧化碳的排放，同时又能储存电网低谷电，可谓取得一举三得的收益。
最近中国有关部委指出，中草药国到2020年国内汽车的保有量将达到2亿辆，届时能源安全和环境污染将出现严重危机，因此，传统燃料汽车的节能减排和新能源汽车的产业化就成为亟待解决的重要课题。
近期由中国科技部牵头的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》已制定完毕；根据此规划，小型化和汽车电气化是中国汽车未来发展的两大方向，2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆；另外，由中国工信部牵头制定的《节能与新能源汽车发展规划》已经完成；据此规划，今后10年，将投入1000亿扶持资金，国内将累计直接增加投资5万亿元......；2020年中国新能源汽车销售目标规模可能是全球第一。
锂离子动力电池的新突破已经使纯电动汽车的生产成本大大降低，性能也有了很大的提高，市场化近在眼前；刻不容缓地推动锂离子动力电池的产业化，带动新能源电动汽车产业化是符合中国国情的战略选择；推广纯电动汽车是中国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇；锂离子动力电池的产业化将使中国有可能据此在全球新能源产业发展中实现跨越式的发展，并走在世界前列，将可能成为“电动汽车王国”。
对于军工而言，衡量尖端武器性能好坏的重要标志之一是动力装置，例如鱼雷、潜艇、导弹等，而锂离子电池具有非常好的性能，能量密度高，质量轻，可促进武器向灵活、机动的方向发展，可以预言不久将批量采用锂离子动力电池代替传统的碱性电池和铅酸电池。
目前，锂离子动力电池大多采用铝壳、钢壳或塑胶等机械强度较大的外壳，但采用壁厚的硬包装外壳会明显降低电池的体积比能量与重量比能量，同时外壳成本高，特别是塑料外壳存在老化和受撞击碎裂的风险；而软包装锂离子动力电池其外壳采用铝塑膜软包装材料，其外壳成型模具比其它金属或塑胶外壳成型模具简单，成本低，易于换型。可以完全配合用户需求进行定制生产，同时能够快速转换型号，对市场的需求反应快，提高其市场竞争力。但由于其外壳采用铝塑膜软包装，铝塑膜厚度仅只有152um或更薄，其抗毛刺及耐磨性能较差，因此严重制约着其配对后形成模块单体电池的固定与装配。
发明内容：
本发明的目的是为解决上述问题，提供了一种简易、高效、低成本的在软包装动力电池外形边缘四周灌胶法。软包装锂离子动力电池通过在其四周边缘灌胶后，单体电池配对后形成模块就很容易固定与装配了。通过此灌胶法，从而为铝塑膜软包装锂离子动力电池的广泛应用提供了强有力的保障。
本发明的效果与目的是通过以下技术方案与步聚来实现的：本发明的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：1、首先制作外框，所述外框内设置隔层；2、是将电芯主体搁置在所述外框内部的所述隔层外；3、在所述外框与所述电芯间隙的灌胶处，预先用毛刷涂刷上一层以利于灌胶固化后电芯与外框间的剥离的凡士林或其它脱胶剂；4、进行灌胶，既将混合均匀的原胶A、固化胶B胶，倒入一次性纸杯中，然后利用所述纸杯沿着所述电芯主体与所述外框的间隙处灌入胶水；5、把灌好胶的所述电芯连同所述外框在常温下固化；6、所述电芯与所述外框剥离；7、完成进行灌胶后的装配。
本发明采用0.5～2.0mm厚的PET聚脂膜作为所述外框底板，四周采用海绵垫按灌胶后的成品外形尺寸要求拼接形成所述外框四壁。所述外框四壁内腔尺寸为：非极耳侧三边单边比所述电芯主体宽：5～10mm，极耳侧比所述电芯主体宽：0～1.0mm，也即所述电芯主体搁置在所述外框内部时，其所述外框内壁与所述非极耳侧三边间隙保持在：5～10mm，与所述极耳侧热封边紧贴；外框壁高比需灌胶电芯主体厚度略高出：5～10mm。
本发明所述原胶A、固化胶B胶采用可在常温下固化，把灌好胶的所述电芯连同所述外框在常温下静置3.0～7.0小时，使胶水固化后变硬，定形。对所述原胶A、固化胶B胶进行称重，按质量2∶1的比例进行配比。对所述原胶A、固化胶B胶，先倒所述原胶A，再缓慢倒入所述固化胶B于一大烧杯或敞口塑胶瓶内，在加入所述固化胶B的过程中，不断地用一玻璃或塑料棒进行搅拌3～5分钟，使其混合均匀。
本发明把所述电芯的两所述极耳穿过海棉垫的所述外框的两所述极耳避位孔，所述极耳侧热封边紧贴所述外框内壁。所述电芯主体的所述非极耳侧三边与所述外框内壁间隔5～10mm，以利于灌胶；在放好所述电芯后，再在所述极耳边的所述海棉外框壁上加放重物，使所述海棉垫与所述极耳接触紧密，以防灌胶时所述极耳处漏胶。
本发明所述电芯与所述外框的剥离，是在胶水完全固化后，剥离海棉垫外框与电芯主体。
本发明所述灌胶后的装配，是所述电芯经灌胶后，通过边缘灌胶部份强大机械强度的支撑，依装配设计要求进行摆放与固定单体电池，形成组模块装配。
本发明与现有技术相比具有简易、高效、低成本等优点，通过在其四周边缘灌胶后，单体电池配对后形成模块就很容易固定与装配了，通过此灌胶法，从而为铝塑膜软包装锂离子动力电池的广泛应用提供了强有力的保障。
附图说明
图1是本发明灌胶外框形状示意图。
图2是本发明灌胶示意图。
图3是本发明四周边缘灌胶的作业工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明作进一步详细的描述：如图1所示，是本发明电芯灌胶尺寸外框的制作：采用0.5～2.0mm厚的PET聚脂膜作为外框底板2，四周采用低廉易得的海绵垫按灌胶后的成品外形尺寸要求拼接形成外框四壁，其外框四壁内腔尺寸为：非极耳侧三边1单边比电芯主体宽：5～10mm，极耳侧比电芯主体宽：0～1.0mm，也即电芯主体搁置在外框内部时，其外框内壁与非极耳侧三边1的间隙保持在：5～10mm，与极耳侧热封边紧贴；外框壁高比需灌胶电芯主体厚度略高出：5～10mm，制作的灌胶外框完成。
本发明软包装锂离子动力电池四周边缘灌胶胶水的操作方法如下：
1、胶水的选择：采用江西银河新材较发展有限公司生产的601粘得牢A、B胶，A胶为原胶，B胶为固化胶，此胶水具有如下功能：
a、在配比搅拌前，A胶和B胶能长期保存，其保质期大于6个月；
b、A、B胶在配比搅拌灌胶后对铝塑膜和金属无任何腐蚀或其它损伤，；
c、A、B胶具有高粘接强度；
d、A、B胶可在常温下固化，其固化时间为3.07.0小时；
e、A、B胶灌胶固化后具有高韧性，高机械强度，高抗化学性能，高电气绝缘性能，高密封高防水防震性能；
f、A、B胶无毒，在配比、搅拌、灌胶过程中对人体无任何损害；
2、涂凡士林或其它脱胶剂：在外框与电芯间隙灌胶处，预先用毛刷涂刷上一层凡士林或其它脱胶剂，以利于灌胶固化后电芯与外框间的剥离；
3、电芯入灌胶外框：把电芯两极耳穿过海棉垫外框两极耳避位孔3，极耳侧热封边紧贴外框内壁，电芯主体非极耳侧三边1与外框内壁间隔为5～10mm，以利于灌胶；在放好电芯后，再在极耳边海棉外框壁上加放重物，使海棉垫与极耳接触紧密，以防灌胶时极耳处漏胶；
4、A、B胶的配比及搅拌：
对A、B胶进行称重，按质量2∶1的比例进行配比；然后先倒A原胶，再缓慢倒入B固化胶于一大烧杯或敞口塑胶瓶内，在加入B固化胶的过程中，不断地用一玻璃或塑料棒进行搅拌3～5分钟，使其混合均匀；
5、灌胶：把混合均匀的A、B胶倒入一次性小纸杯中，然后利用小纸杯沿着电芯主体与外框的间隙处灌入胶水，灌入的胶水不可太多也不可太少，以胶水流动后，其液面不得超过或略低于电芯主体为准；如有局部超高现象，须用刮刀把其抹平整，灌胶如图2所示。
6、常温固化：把灌好胶的电芯连同外框在常温下静置3.0～7.0小时，使胶水固化后变硬，定形；8、电芯与外框剥离：在胶水完全固化后，剥离海棉垫外框与电芯主体；
7、修边：检查灌好胶的电芯，然后再用锉刀对电芯边缘的灌胶部份进行修整，使其尺寸及表观符合要求；
8、灌胶后的装配：单体电芯经灌胶后，通过边缘灌胶部份强大机械强度的支撑，就可以依装配设计要求随意摆放与固定单体电池了，为成组模块装配带来了便利；
本发明的软包装锂离子动力电池四周边缘灌胶的作业工艺流程如图3所不。
尽管对本发明的特征及其优势已经描述了很多，然而可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构想做其他多种相应的改变，而所有这些改变都应属于本发明的权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：1、首先制作外框，所述外框内设置隔层；2、是将电芯主体搁置在所述外框内部的所述隔层外；3、在所述外框与所述电芯间隙的灌胶处，预先用毛刷涂刷上一层以利于灌胶固化后电芯与外框间的剥离的凡士林或其它脱胶剂；4、进行灌胶，既将混合均匀的原胶A、固化胶B胶，倒入一次性纸杯中，然后利用所述纸杯沿着所述电芯主体与所述外框的间隙处灌入胶水；5、把灌好胶的所述电芯连同所述外框在常温下固化；6、所述电芯与所述外框剥离；7、完成进行灌胶后的装配。
2.根据权利要求1所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：采用0.5～2.0mm厚的PET聚脂膜作为所述外框底板，四周采用海绵垫按灌胶后的成品外形尺寸要求拼接形成所述外框四壁。
3.根据权利要求2所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述外框四壁内腔尺寸为：非极耳侧三边单边比所述电芯主体宽：5～10mm，极耳侧比所述电芯主体宽：0～1.0mm，也即所述电芯主体搁置在所述外框内部时，其所述外框内壁与所述非极耳侧三边间隙保持在：5～10mm，与所述极耳侧热封边紧贴；外框壁高比需灌胶电芯主体厚度略高出：5～10mm。
4.根据权利要求1所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述原胶A、固化胶B胶采用可在常温下固化，把灌好胶的所述电芯连同所述外框在常温下静置3.0～7.0小时，使胶水固化后变硬，定形。
5.根据权利要求4所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：对所述原胶A、固化胶B胶进行称重，按质量2∶1的比例进行配比。
6.根据权利要求5所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：对所述原胶A、固化胶B胶，先倒所述原胶A，再缓慢倒入所述固化胶B于一大烧杯或敞口塑胶瓶内，在加入所述固化胶B的过程中，不断地用一玻璃或塑料棒进行搅拌3～5分钟，使其混合均匀。
7.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述电芯入灌胶所述外框时：把所述电芯的两所述极耳穿过海棉垫的所述外框的两所述极耳避位孔，所述极耳侧热封边紧贴所述外框内壁。
8.根据权利要求7所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述电芯主体的所述非极耳侧三边与所述外框内壁间隔5～10mm，以利于灌胶；在放好所述电芯后，再在所述极耳边的所述海棉外框壁上加放重物，使所述海棉垫与所述极耳接触紧密，以防灌胶时所述极耳处漏胶。
9.根据权利要求1或2所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述电芯与所述外框的剥离，是在胶水完全固化后，剥离海棉垫外框与电芯主体。
10.根据权利要求1所述的软包锂离子动力电池的外形灌胶方法，其特征在于：所述灌胶后的装配，是所述电芯经灌胶后，通过边缘灌胶部份强大机械强度的支撑，依装配设计要求进行摆放与固定单体电池，形成组模块装配。
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