CN102610860A - 软包装锂离子电池及其包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，特指软包装锂离子电池，包括电芯，所述的电芯顶封处固定安装带有保护板的顶盖，所述的电芯底部固定安装有底盖，所述的电芯外表面包装软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜，通过两种不同材质的金属塑料复合膜配合使用，软质金属塑料复合膜具有较好的延展性，冲压出的用于盛装电芯的坑可以更深，进而使电芯能够具有更高的厚度；硬质金属塑料复合膜具有较高的硬度，使电芯在整个生产过程中可保持一定强度，使电池省去了现有技术中电芯外部附加的金属壳，在保证机械强度的前提下使电池的能量密度得到提升，该结构简单，实施方便，可大批量生产。本发明还公开软包装锂离子电池包装方法。

Description

软包装锂离子电池及其包装方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特指一种软包装锂离子电池的包装及其包装方法。

背景技术

锂离子电池作为一种环保的二次电池，已经在便携式设备如手机、摄像机、笔记本电脑等领域得到了广泛应用。然而，随着现代社会的发展，众多便携式设备都向智能化、多功能化迈进，为了满足其对容量和功率的要求，保证其充足的使用时间，要求其动力源必须具有更高的能量密度。

现有的软包装锂离子电池存在两个缺陷，一个缺陷是：包装铝塑箔强度较低，不能有效抵抗外力冲击的问题，在受到跌落、挤压、碰撞时电池容易产生变形，导致软包装锂离子电池内部发生短路等安全隐患。为了增加软包装锂离子电池的机械强度，目前业界普遍在软包装锂离子电池外面加设金属外壳或塑料外壳。但是，加设外壳会大大降低电池的能量密度。另一个缺陷是：由于包装铝塑箔内金属层较厚，冲压到一定深度就会导致包装铝塑箔破损，这将导致电池不能做的太厚，从而再一次影响了电池能量密度的提升。

鉴于此，确有必要提供一种既能确保电池机械强度，又能提高电池能量密度的软包装锂离子电池的包装结构。

发明内容

本发明的目的之一在于，针对现有技术的不足，提供一种软包装锂离子电池的包装结构，该结构既能确保电池机械强度，又能提高电池能量密度。

为了实现第一个发明目的，本发明提供了一种软包装锂离子电池，包括电芯，所述的电芯顶封处固定安装带有保护板的顶盖，所述的电芯底部固定安装有底盖，所述的电芯外表面包装软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜。

所述的软质金属塑料复合膜冲压成型电芯容置坑区，所述的电芯至于所述的坑区，所述的硬质金属塑料复合膜包绕所述的软质金属塑料复合膜。

所述的软质金属塑料复合膜包括金属层和塑料层，其中金属层的材质为铝，塑料层的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

所述软质金属塑料复合膜中金属层的厚度为10～50um。

所述硬质金属塑料复合膜包括金属层和塑料层，其中金属层的材质为铝、铝合金或者不锈钢，塑料层的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

所述硬质金属塑料复合膜中金属层的厚度为40～120um。

所述的硬质金属塑料复合膜表面还包有胶纸层。

相对于现有技术，本发明软包装锂离子电池有以下优势：

本发明电池采用两种不同材质的金属塑料复合膜配合使用，软质金属塑料复合膜具有较好的延展性，冲压出的用于容置电芯的坑可以更深，进而使电芯能够具有更高的厚度；硬质金属塑料复合膜具有较高的硬度，使电芯在整个生产过程中可保持一定强度，使电池省去了现有技术中电芯外部附加的金属壳，在保证机械强度的前提下使电池的能量密度得到提升。该结构简单，实施方便，可大批量生产。

本发明的另一个目的在于提供一种软包装锂离子电池的包装方法，通过该方法可快速完成电池的包装结构，不仅可以确保电池的机械强度，并且可以提高电池能量密度。

所述包装方法的步骤具体为：

第一步，金属塑料复合膜备料：将软质金属塑料复合膜进行冲压成型，使其形成用于容置电芯的坑区和用于盛装化成后气体的气袋区，将硬质金属塑料复合膜冲切成方形；

第二步，真空封装：将电芯放置在软质金属塑料复合膜的坑区内，将软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜进行真空封装；

第三步，电芯成型：对电芯进行化成并将化成后的气袋切除，将硬质金属塑料复合膜进行折叠，使其将电芯环绕包裹一周；

第四步，电池组装：将顶盖和底盖分别固定安装于电芯的顶封处和电芯的底部，之后外包一层胶纸层。

相对于现有技术，本发明软包装锂离子电池的包装方法有以下优势：

一种软包装锂离子电池的包装方法，该包装方法通过两种不同材质的金属塑料复合膜配合使用，首先对软质金属塑料复合膜进行冲压成型，使其形成用于容置电芯的坑和用于盛装化成后气体的气袋，然后用此冲压完成的软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜将电芯真空封装，之后对电芯进行化成并将化成后的气袋切除，最后硬质金属塑料复合膜折叠将电芯环绕包裹一周，并组装顶盖、底盖及胶纸构成电池。该方法采用两种不同材质的金属塑料复合膜配合使用，软质金属塑料复合膜具有较好的延展性，冲压出的用于容置电芯的坑可以更深；硬质金属塑料复合膜具有较高的硬度，使电芯和电池在整个生产过程中可保持一定强度；该方法简单实用，可在自动化工艺中实现。

附图说明

图1为本发明锂离子电池的金属塑料复合膜示意图；

图2为本发明锂离子电池保留气袋的结构展开示意图；

图3为本发明锂离子电池封装后去掉气袋的结构展开图；

图4为本发明锂离子电池整形后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，按照生产过程顺序对本发明及其有益技术效果进行详细说明。

参见图1-4，本发明提供了一种软包装锂离子电池，包括电芯10，所述的电芯10顶封处固定安装带有保护板的顶盖20，所述的电芯10底部固定安装有底盖30，所述的电芯10外表面包装软质金属塑料复合膜40和硬质金属塑料复合膜41。

所述的软质金属塑料复合膜40冲压成型电芯容置坑区50，所述的电芯10至于所述的坑区50，所述的硬质金属塑料复合膜41包绕所述的软质金属塑料复合膜40。

参见图1，所述的软质金属塑料复合膜40包括金属层401和塑料层402，其中金属层401的材质为铝，塑料层402的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

所述软质金属塑料复合膜40中金属层401的厚度为10～50um。

所述硬质金属塑料复合膜41包括金属层411和塑料层412，其中金属层411的材质为铝、铝合金或者不锈钢，塑料层412的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

所述硬质金属塑料复合膜41中金属层411的厚度为40～120um。

所述的硬质金属塑料复合膜41表面还包有胶质层70。

本发明的一种软包装锂离子电池的包装方法，通过该方法可快速完成电池的包装结构，不仅可以确保电池的机械强度，并且可以提高电池能量密度。

所述包装方法的步骤具体为：

第一步，金属塑料复合膜备料：将软质金属塑料复合膜40进行冲压成型，使其形成用于容置电芯10的坑区50和用于盛装化成后气体的气袋区60，将硬质金属塑料复合膜41中切成方形；

第二步，真空封装：将电芯10放置在软质金属塑料复合膜40的坑区50内，将软质金属塑料复合膜40和硬质金属塑料复合膜41进行真空封装；

第三步，电芯成型：对电芯10进行化成并将化成后的气袋切除，将硬质金属塑料复合膜41进行折叠，使其将电芯10环绕包裹一周；

第四步，电池组装：将顶盖20和底盖30分别固定安装于电芯10的顶封处和电芯10的底部，之后外包一层胶纸层70。

参见图2，本发明锂离子电池保留气袋的结构展开示意图，将软质金属塑料复合膜40冲压出用于容纳电芯10的坑区50和用于盛装化成气体的气袋区60，将软质金属塑料复合膜40和硬质金属塑料复合膜41采用热封的方式密封，即先密封侧边和顶封边，使电芯10包容其内并露出极耳80，然后向电芯10中注入电解液，采用热封的方式将气袋边密封，之后进行化成。所述软质金属塑料复合膜40包括铝层和聚乙烯层，其中铝层的厚度为40um。所述硬质金属塑料复合膜41包括铝层和聚乙烯层，其中铝层的厚度为80um。

参阅图3，本发明锂离子电池封装后去掉气袋的结构展开图，化成结束后，将气袋区60中的气体抽干，之后采用热封的方式将底封边真空密封，然后切除气袋区60。

参阅图4，本发明锂离子电池整形后的结构示意图，将切除气袋区60后的电芯进行整形，使其硬质金属塑料复合膜41的左右两侧上折，将硬质金属塑料复合膜41包裹于软质金属塑料复合膜40之外，并通过粘结剂使硬质金属塑料复合膜41贴紧电芯主体。整形后将附有保护板的顶盖20通过热熔胶固定安装于电芯10顶封位置，将底盖30通过热熔胶固定安装于电芯10底部。将组装后的电芯10、顶盖20及底盖30外部包裹一层胶纸70，构成软包装锂离子电池。

根据上述说明书的揭示和指导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种软包装锂离子电池，包括电芯，所述的电芯顶封处固定安装带有保护板的顶盖，所述的电芯底部固定安装有底盖，其特征在于：所述的电芯外表面包装软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜。

2.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述的软质金属塑料复合膜冲压成型电芯容置坑区，所述的电芯至于所述的坑区，所述的硬质金属塑料复合膜包绕所述的软质金属塑料复合膜。

3.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述的软质金属塑料复合膜包括金属层和塑料层，其中金属层的材质为铝，塑料层的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

4.根据权利要求3所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述软顶金属塑料复合膜中金属层的厚度为10～50um。

5.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述硬质金属塑料复合膜包括金属层和塑料层，其中金属层的材质为铝、铝合金或者不锈钢，塑料层的材质为聚丙烯或者聚乙烯。

6.根据权利要求5所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述硬质金属塑料复合膜中金属层的厚度为40～120um。

7.根据权利要求1所述的一种软包装锂离子电池，其特征在于：所述的硬质金属塑料复合膜表面还包有胶纸层。

8.一种权利要求1-7所述的一种软包装锂离子电池的包装方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，金属塑料复合膜备料：将软质金属塑料复合膜进行冲压成型，使其形成用于容置电芯的坑区和用于盛装化成后气体的气袋区，将硬质金属塑料复合膜冲切成方形；

第二步，真空封装：将电芯放置在软质金属塑料复合膜的坑区内，将软质金属塑料复合膜和硬质金属塑料复合膜进行真空封装；

第三步，电芯成型：对电芯进行化成并将化成后的气袋切除，将硬质金属塑料复合膜进行折叠，使其将电芯环绕包裹一周；

第四步，电池组装：将顶盖和底盖分别固定安装于电芯的顶封处和电芯的底部，之后外包一层胶纸层。

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