CN103022567A - 锂离子电池的折侧边方法 - Google Patents

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张宏芳
程君
金江敏
许岩
曹素良
张政涛
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的折侧边方法，包括以下步骤，1）在锂离子电池的侧边上表面上黏贴侧边胶带；2）将单面包裹胶带向外弯折至下表面以将电池侧边的断面包裹其内；3）滚压黏贴在电池侧边上下表面的侧边胶带以赶掉其中的气泡；4）利用上下预热块分别对电池侧边的上下表面进行预热，5）旋转下预热块以将电池侧边向电池本体侧垂直弯折并使双面胶贴附在电池本体侧边上，6）对电池两侧面进行热烫，热烫完毕电池侧边处理完成。本发明的锂离子电池的侧边胶带粘贴工艺，使得侧边牢固地粘在电池主体上，防止电池在存储和使用过程中张开，并且保护了铝塑壳没有金属外漏，其不仅节省了电池在厚度方向上的尺寸，还提高了电池的能量密度。

Description

锂离子电池的折侧边方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池的折侧边方法。
背景技术
目前，锂离子电池分液态锂电池和聚合物锂电池。液态锂离子电池主要是卷绕式外加钢、铝壳；电池的能量密度较小，适用于移动通信、PDA、电动工具和手提电脑等。聚合物锂离子电池主要是叠片式或卷绕式铝塑软包装，能量密度较高，适应于移动通信、电动自行车和电动汽车等需要大容量的电池做动力电源。
聚合物单体电池通过串、并联的方式可以满足此类动力电源的需要。由于单体电池性能的差异，串、并联单体数量越多，电池组的性能差异就越大；因而用于动力聚合物锂离子电池的单体朝向高容量、高能量和高密度方向发展，以减少串、并联的单体数量。要使单体电池达到高容量，在现在的生产设备工艺条件下，就要提高叠片的数量，这样铝塑复合膜的热封方式就显得尤为重要。
在低容量、叠片数量少的情况下，铝塑复合膜的冲型深度可以满足该类电池的封装，而不会出现封装漏液。在封装之后聚合物电池的折侧边工艺，现在大多是沿电池主体底部使用工装或者折边设备折起，然后在外部包上胶带防止侧边张开。这样胶带就会加厚电池的整体厚度，从而降低电池的能量密度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能减小电池的整体厚度提高电池能量密度的锂离子电池的折侧边方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种锂离子电池的折侧边方法，包括以下步骤，
1）在锂离子电池的侧边上表面上黏贴侧边胶带，其中，所述的侧边胶带包括单面包裹胶带和黏贴在所述的单面包裹胶带光面内侧的双面胶；
2）将单面包裹胶带向外弯折至下表面以将电池侧边的断面包裹其内；
3）滚压黏贴在电池侧边上下表面的侧边胶带以赶掉其中的气泡；
4）利用上下预热块分别对电池侧边的上下表面进行预热，其中，上预热块温度为60℃～120℃，下预热块温度为60℃～100℃；上下预热块块间的压力为0.2MPa～0.6MPa，加热时间在2～5s；
5）旋转下预热块以将电池侧边向电池本体侧垂直弯折并使双面胶贴附在电池本体侧边上，其中，在弯折的同时下预热块的温度为60℃～100℃；将侧边贴附在电池主体侧边后继续施压使之贴紧，其中施加压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在2～5s；
6）对电池两侧面进行热烫，其中热烫块温度设定范围100℃～150℃；热烫块施加在侧面上的压力在0.2MPa～0.6MPa，热烫时间3～6s，热烫完毕电池侧边处理完成。
所述的双面胶为常温粘贴胶带或点胶制备的胶带。
所述的双面胶为热合胶，在热烫之后还包括将侧边胶带骤冷的冷烫步骤，冷烫温度为-10℃～10℃，冷烫块施加在侧面上的压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在1～3s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的锂离子电池的侧边胶带粘贴工艺，使得侧边胶带不影响电池主体的厚度，同时通过预热及热烫冷烫，使得侧边牢固地粘在电池主体上，防止电池在存储和使用过程中张开，并且保护了铝塑壳没有金属外漏，其不仅节省了电池在厚度方向上的尺寸，提高了电池的能量密度，还保证了电池宽度经过一定时间存储后不再增长，同时保护了电池铝塑壳不外漏，提高了电池的可靠性
附图说明
图1所示为本发明的锂离子电池侧边胶带黏贴示意图；
图2所示为本发明预加热装置结构示意图；
图3所示为本发明所采用的热烫和冷烫装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的锂离子电池的折侧边方法，包括以下步骤，
1）在锂离子电池的侧边上表面上黏贴侧边胶带，其中，如图1所示，锂离子电池呈方形结构，其包括中间凸出的方形电池主体10，形成在电池主体10两侧的侧边11，以及设置电池主体顶部的正极耳12和负极耳13，所述的侧边胶带包括单面包裹胶带20和黏贴在所述的单面包裹胶带光面内侧的条状双面胶21，其中所述的双面胶21为常温粘贴胶带或点胶制备的胶带。单面包裹胶20带用来包裹锂离子电池的铝塑壳侧边11断面以免金属外漏，所述的双面胶21用来将弯折后的电池侧边11与电池主体10粘贴在一起，并且双面胶21的宽度与电池主体10的高度相对应，即弯折后的侧边只粘贴在电池主体侧面而不会粘贴在电池主体上下两面，这样能有效避免电池主体厚度的增长。其中需要说明的是，侧边的上表面指的是锂离子电池相对侧边凸出侧，而侧边的下表面为锂离子电池的平面侧。
2）将单面包裹胶带向外弯折至下表面以将电池侧边的断面包裹其内，将锂离子电池的铝塑壳侧边的断面利用单面包括胶带将其包裹，可以有效避免铝塑壳的金属外漏。
3）滚压黏贴在电池侧边上下表面的侧边胶带以赶掉其中的气泡，其中滚压步骤可利用滚轮对侧边进行排气，此时双面胶上有隔离纸，并不会影响滚压工序。
4）利用上下预热块分别对电池侧边的上下表面进行预热，其中，上预热块温度为60℃～120℃，下预热块温度为60℃～100℃；上下预热块块间的压力为0.2MPa～0.6MPa，加热时间在2～5s；具体地说，如图2所示，本发明采用的预热装置包括基底1，设置在基底1中心处的锂离子电池容纳槽2，分别可受驱旋转地设置在电池容纳槽两侧的下预热块3，以及可受驱上下移动的上预热块4，利用上下预热块对侧边胶带进行加热并保持预定压力，可保证双面胶的活性，提高粘结效果，其中所述的温度范围、压力范围和时间范围视侧边胶带不同的材质而略有不同。
5）旋转下预热块以将电池侧边向电池主体侧垂直弯折并使双面胶贴附在电池本体侧边上，其中，在弯折的同时下预热块保持温度不变，利用下预热块直接对电池侧边弯折，操作简单效率高，在弯折同时保持温度不变，可以保证双面胶处于活性状态，保证侧边与电池主体的黏贴效果，同时在将侧边折弯完成后，继续保持将侧边相电池主体的压紧状态，时间压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在2～5s；
6）对电池两侧面进行热烫，其中热烫块温度设定范围100℃～150℃；热烫块施加在侧面上的压力在0.2MPa～0.6MPa，热烫时间3～6s，热烫完毕电池侧边处理完成，具体地说，如图2所示，本发明的热烫设备包括底座5，设置在底座5中心处的定位导轨6，可与定位导轨6配合定位的电池容纳仓8，以及分别设置在电池容纳仓左右两侧的热烫块，所述的热烫块由气缸控制贴近电池并保持预定压力或者远离电池已进行电池更换。
针对热合胶，在热烫之后还包括将侧边胶带骤冷的冷烫步骤，其中冷烫温度为-10℃～10℃；冷烫块施加在侧面上的压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在1～3s，其中，冷烫快可采用气冷或者水冷方式，如图3所示，本发明优选采用的冷烫设备与热烫设备整合为一体，冷烫工位设置在定位导轨的另一端，热烫完成后直接沿定位导轨6移动至冷烫工位，借助两侧冷烫块即可实现该冷烫步骤，其中所述的冷烫块由气缸控制贴近电池并保持预定压力或者远离电池已进行电池更换。
下面结合聚合物锂离子电池侧边的弯折进行进一步详细说明。
本实例中使用3M双面胶，其粘结活性在60-90度，预热两侧边的参数选择为：上下预热块的温度均为100度，压力0.4MPa，时间4s。预热完毕后进行折弯，其中折弯时下预热块的温度为80度，折弯完成后继续对侧边施压0.4MPa的压力，压制时间3秒。然后对侧边进行热烫步骤，其中热烫温度设定90度，压力0.5MPa，时间4秒。其中，热烫比折弯温度要高，压力要大，折弯时由于加热快靠近电池本体，温度高了可能导致电池本体温度过高，影响电池性能，折弯主要作用就是保持双面胶在一定的活性下黏贴，热烫是对侧边起定型的作用，加固一下粘结的效果，温度和压力可以设置高一些，不会影响电池本体。
然后将根据上述方法制备的锂离子电池进行常温和高温高湿存储试验以测试电池宽度变化。如表1和表2所示，采用本发明方法制备的电池的宽度在经过常温两个月或高温高湿两周后，宽度变化很小，相比之前工艺制备的电池高温高湿存储宽度变化较小。
表1
Figure BDA00002664190000051
表2
Figure BDA00002664190000052
Figure BDA00002664190000061
同时根据上述方法制备的锂离子电池的能量密度相对传统工艺可提升6.72%，具体如表3所示：
表3
长度/mm 宽度/mm 厚度/mm 容量/Ah 能量密度Wh/L
传统工艺 53 25.75 3.25 0.52 433
本发明工艺 53 25.71 3.05 0.52 463
能量密度提升 6.72%
从上述实施例的对比分析表明，本发明不仅节省了电池在厚度方向上的尺寸，提高了电池的能量密度，还保证了电池宽度经过一定时间存储后不再增长，同时保护了电池铝塑壳不外漏，提高了电池的可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种锂离子电池的折侧边方法，其特征在于，包括以下步骤，
1）在锂离子电池的侧边上表面上黏贴侧边胶带，其中，所述的侧边胶带包括单面包裹胶带和黏贴在所述的单面包裹胶带光面内侧的双面胶；
2）将单面包裹胶带向外弯折至下表面以将电池侧边的断面包裹其内；
3）滚压黏贴在电池侧边上下表面的侧边胶带以赶掉其中的气泡；
4）利用上下预热块分别对电池侧边的上下表面进行预热，其中，上预热块温度为60℃～120℃，下预热块温度为60℃～100℃；上下预热块块间的压力为0.2MPa～0.6MPa，加热时间在2～5s；
5）旋转下预热块以将电池侧边向电池本体侧垂直弯折并使双面胶贴附在电池本体侧边上，其中，在弯折的同时下预热块的温度为60℃～100℃，将侧边贴附在电池主体侧边后继续施压使之贴紧，其中施加压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在2～5s；
6）对电池两侧面进行热烫，其中热烫块温度设定范围100℃～150℃；热烫块施加在侧面上的压力在0.2MPa～0.6MPa，热烫时间3～6s，热烫完毕电池侧边处理完成。
2.如权利要求1所述的锂离子电池的折侧边方法，其特征在于，所述的双面胶为常温粘贴胶带或点胶制备的胶带。
3.如权利要求1所述的锂离子电池的折侧边方法，其特征在于，所述的双面胶为热合胶，在热烫之后还包括将侧边胶带骤冷的冷烫步骤，冷烫温度为-10℃～10℃，冷烫块施加在侧面上的压力为0.2MPa～0.6MPa，时间在1～3s。
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