CN103563121A - 袋型二次电池的密封方法及装置 - Google Patents
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Abstract
提供了袋型二次电池的密封方法和装置，该袋型二次电池包括袋和设置成用于与袋电气连接的电极突耳，其中，在将袋型二次电池密封时，对电极突耳进行加热，使得热量可以被供应至结合于袋的密封部分的结合表面与电极突耳之间的突耳密封剂。
Description
技术领域
本发明涉及袋型二次电池的密封方法及装置，且更具体地涉及下述袋型二次电池的密封方法及装置：该袋型二次电池包括袋和设置成用于与袋电气连接的电极突耳，其中，在将袋型二次电池密封时，加热电极突耳，使得热量可以供应至结合于袋的密封部分的结合表面与电极突耳之间的突耳密封剂。
背景技术
总体上讲，随着诸如数字摄像机、移动电话、便携式电脑、混合动力汽车等技术领域的发展，已经积极地进行了对不同于一次电池的能够充电和放电的二次电池的研究。二次电池的示例包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池以及锂二次电池。在这些电池之中，锂二次电池用作便携式电子装置的供电装置，或者多个锂二次电池彼此串联地连接从而用于高输出的混合动力汽车。由于这种锂二次电池具有比镍镉电池或镍金属氢化物电池的操作电压高出三倍的操作电压，并且在每单位重量的能量密度特性方面更优于镍镉电池或镍金属氢化物电池，因此锂二次电池的使用已经快速地增加。
如上所述的锂二次电池可以制造成多种类型。作为锂二次电池的典型类型，存在主要用于锂离子电池的圆柱形类型和棱柱形类型。最近已经引起关注的锂聚合物电池被制造成具有挠性的袋型。如上所述的袋型锂聚合物电池(以下称为“袋型二次电池”)在其形状方面比较自由。
图1是通常的袋型二次电池10的密封方法和装置20的侧视图。
参照图1，通常的袋型二次电池10构造成包括袋1和设置成用于与袋1电气连接的电极突耳2。袋1在其打开的状态下被注入有电解质，并且电极突耳2形成有密封部分3，在突耳2从袋1中的电极延伸成从袋1向外突出的状态下，将密封部分3密封使得袋1封闭。在该构型中，袋密封剂4(即，能够使至少两个表面彼此结合并且能够用作屏障或保护覆层的材料)涂覆在密封部分3的结合表面上，并且突耳密封剂5涂覆在电极突耳2的结合表面上。使袋密封剂4和突耳密封剂5熔融以使袋1封闭的密封装置20是以预定的时间将预定的热量和压力施加至密封部分3的两侧的密封杆。
如上所述的袋密封剂4和突耳密封剂5可以是相同的封闭材料，这种封闭材料可以是具有139至143℃的熔融温度的聚丙烯。然而，当袋型二次电池10的电流容量增加时，即使提高压力和时间的设定条件而将密封装置20的设定温度维持在高于143℃的温度下，仍然不易于满足使袋型二次电池10的电解质不泄漏的密封条件。原因在于：当袋型二次电池10的电流容量增加时，袋1的尺寸增加，使得由密封装置20施加至密封部分3的热量在该热量使突耳密封剂5熔融之前被袋1中的电极吸走。
如上所述，当袋型二次电池10电流容量增加时，袋1的尺寸增加，并且由密封装置20施加至密封部分3以使突耳密封剂5熔融的热量被袋1中的电极吸走，使得不易于满足袋型二次电池10的密封条件。另外，设备成本和密封处理时间随着用于将密封部分3密封的密封杆30的压力和时间的设定条件增加而增加。
发明内容
【技术问题】
本发明的目的是提供袋型二次电池的密封方法和装置，该袋型二次电池包括袋和设置成用于与袋电气连接的电极突耳，其中，在将袋型二次电池密封时，对电极突耳进行加热使得热量可以被供应至结合于袋的密封部分的结合表面与电极突耳之间的突耳密封剂。
【技术方案】
在一个总体方面，涉及袋型二次电池的密封方法，该袋型二次电池包括袋、从袋中的电极延伸成从袋向外突出以用于电气连接的电极突耳、以及在电解质注入至袋中之后被密封以使袋封闭的密封部分。所述袋型二次电池的密封方法包括：加热电极突耳使得热量被供应至结合于密封部分的结合表面与电极突耳之间的突耳密封剂；以及将密封部分密封。
在另一个总体方面，涉及袋型二次电池的密封装置，该袋型二次电池包括袋、从袋中的电极延伸成从袋向外突出以用于电气连接的电极突耳、以及在电解质注入至袋中之后被密封以使袋封闭的密封部分。所述袋型二次电池的密封装置包括：紧密地粘附至密封部分的两侧以对密封部分进行加热以及加压的一对密封杆；以及紧密地粘附至电极突耳的两侧以加热电极突耳的一对加热杆。
密封杆加热密封部分的温度可以为185至195℃。
加热杆加热电极突耳的温度可以为185至195℃。
【有利效果】
通过根据本发明的示例性实施方式的袋型二次电池的密封方法和装置，对电极突耳进行加热使得热量被供应至结合于密封部分的结合表面与电极突耳之间的突耳密封剂，密封部分因而被密封以允许供应至密封部分以便使突耳密封剂熔融的热量不被袋中的电极吸走，使得将袋型二次电池密封的压力和时间最小化，从而使得能够减少设备成本和密封处理时间。
附图说明
通过结合附图给出的以下对优选实施方式的描述，本发明的以上和其它目的、特征、以及优点将变得显而易见，附图中：
图1是通常的袋型二次电池的密封方法和装置的侧视图。
图2是根据本发明的示例性实施方式的袋型二次电池的密封方法和装置的侧视图。
图3是图2的袋型二次电池的立体视图。
图4是图3的正视图。
图5是示出了根据袋型二次电池的密封条件和电流容量的密封结果的图表。
[主要元件的详细描述]
100：袋型二次电池
110：袋
120：电极突耳 121：突耳密封剂
130：密封部分 131：袋密封剂
200：密封装置
210：密封杆
220：加热杆
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的技术精神进行更详细的描述。
然而，附图仅作为示例示出以更加详细地描述本发明的技术理念。因此，本发明的技术理念并不限于附图的构型。
图2是根据本发明的示例性实施方式的袋型二次电池100的密封方法和装置200的侧视图；图3是图2的袋型二次电池100的立体视图；图4是图3的正视图；以及图5是示出了根据袋型二次电池的密封状态和电流容量的密封结果的图表。
本发明涉及袋型二次电池100的密封方法和装置200，并且更具体地涉及下述袋型二次电池100的密封方法和装置200：该袋型二次电池100包括袋110和设置成用于与袋110电气连接的电极突耳120，其中，在密封袋型二次电池100时，加热电极突耳120，使得热量可以供应至结合于袋110的密封部分130的结合表面与电极突耳120之间的突耳密封剂121。
参照图2至图4，根据本发明的示例性实施方式的袋型二次电池100的密封方法是下述袋型二次电池100的密封方法：该袋型二次电池100构造为包括袋110、电极突耳120、以及密封部分130，其中电极突耳120从袋110中的电极延伸成从袋110向外突出以用于电气连接，在将电解质注入到袋110中之后，密封部分130被密封以使袋110封闭。在如上所述的密封方法中，袋密封剂131涂覆在密封部分130的结合表面上，突耳密封剂121涂覆在电极突耳120的结合表面上，以预定的时间将预定的热量和压力施加至密封部分130的两侧，并且施加至密封部分130的热量使袋密封剂131和突耳密封剂121熔融，以使密封部分130与电极突耳120的结合表面结合，从而使得能够封闭袋110。然而，在该袋型二次电池100的情况下，当电流容量增加时，袋110的尺寸增加，使得在密封时施加至密封部分130的热量可能在该热量将突耳密封剂121熔融之前被袋110中的电极吸走。此处，由于将袋110的密封部分130密封的温度需要是如下范围内的温度：在该温度范围内袋密封剂131和突耳密封剂121可以在短时间内熔融并且袋110不受破坏，因此使密封部分130密封的条件之中的热的温度可以为独立条件，在该条件下，即使袋型二次电池100的电流容量改变，该温度仍然保持而没有变化。另外，即使提高使密封部分130密封的压力和时间条件，也不易于满足使注入到袋110中的电解质不泄漏的密封条件，并且当提高使密封部分130密封的压力和时间条件时，设备成本和密封处理时间增加。因此，在对电极突耳120进行加热使得热量供应至结合于密封部分130的结合表面与电极突耳120之间的突耳密封剂121之后，密封部分130被密封。在上述结构中，即使袋110的尺寸随着袋型二次电池100的电流容量增加而增加，由于使密封部分130密封的压力和时间可以最小化，因此可以减少设备成本和密封处理时间。
参照图2至图4，根据本发明的示例性实施方式的袋型二次电池100的密封装置200是下述袋型二次电池100的密封装置200：该袋型二次电池构造为包括袋110、电极突耳120、以及密封部分130，其中，电极突耳120从袋110中的电极延伸成从袋110向外突出以用于电气连接，在将电解质注入至袋110中之后，密封部分130被密封以使袋110封闭。如上所述的密封装置200包括一对密封杆210和一对加热杆220，所述一对密封杆210紧密地粘附至密封部分130的两侧以对密封部分130进行加热和加压，所述一对加热杆220紧密地粘附至电极突耳120的两侧以加热电极突耳120。如上所述的密封杆210具有温度、压力以及时间的设定条件，并且以设定的时间将设定压力和具有设定温度的热量施加至密封部分130，并且使位于密封部分130的每一侧的结合表面之间的袋密封剂131以及位于密封部分130的结合表面与电极突耳120之间的突耳密封剂121熔融，以结合密封部分130，从而使得能够将袋110封闭。然而，在该袋型二次电池100的情况下，当电流容量增加时，袋110的尺寸增加，使得在密封时施加至密封部分130的热量可能在该热量使突耳密封剂121熔融之前被袋110中的电极吸走。此处，由于密封杆210的设定温度需要是如下范围内的温度：在该温度范围内，袋密封剂131和突耳密封剂121可以在短时间内熔融并且袋110不受破坏，因此，密封杆210的设定条件之中的设定温度可以为独立条件：即使袋型二次电池100的电流容量改变，该设定温度保持不变。另外，即使提高密封杆210的设定压力和设定时间，也不易于满足使注入至袋110中的电解质不泄漏的密封条件，并且当提高密封杆210的设定压力和设定时间时，密封处理时间和设备成本增加。因此，密封装置200包括一对密封杆210和一对加热杆220：该对密封杆210紧密地粘附至密封部分130的两侧以对密封部分130施加热量和压力，该对加热杆220紧密地粘附至电极突耳120的两侧用以加热电极突耳120，使得加热杆220对从袋110中的电极延伸的电极突耳120进行加热，之后密封杆210将密封部分130密封，从而防止以下现象：由密封部分210施加至密封部分130的热量没有将突耳密封剂121熔融，而是被袋110中的电极吸走。在上述结构中，即使袋110的尺寸随着袋型二次电池100的电流容量增加而增加，由于可以使密封杆210的设定压力和设定时间最小化，因此可以减少设备成本和密封处理时间。
此处，袋型二次电池100包括具有阴极的电极突耳120和具有阳极的电极突耳120。如图2至图4中所示，具有阴极的电极突耳120和具有阳极的电极突耳120可以突出地形成在袋110的一侧处，从而彼此间隔开。可替代地，虽然未示出，但是具有阴极的电极突耳120可以形成在袋100的一侧，并且具有阳极的电极突耳120可以形成在袋100的另一侧。
另外，如上所述的密封杆210加热密封部分130的温度可以是185至195℃。如上所述的袋密封剂131和突耳密封剂121可以为相同的封闭材料，这种封闭材料可以是具有139至143℃的熔融温度的聚丙烯。另外，可以使用铝袋作为袋型二次电池100的袋110。在该情况下，铝袋的使用温度为小于或等于200℃。此外，可以将密封杆210控制成被接通／关断以维持设定温度。即，当密封杆210的温度以密封杆210的设定温度为基准而降低预定的温度或者更多时，接通密封杆210，而当密封杆的温度以密封杆210的设定温度为基准升高了预定的温度时，关断密封杆210。此处，基于密封杆210的设定温度而接通／关断密封杆210的温度之间的差称为振荡(hunting)。因此，考虑到密封杆210的温度振荡，密封杆210使密封部分130密封的温度可以为185至195℃，以便在短时间内使袋密封剂131和突耳密封剂121熔融并防止袋110受到破坏。
另外，如上所述的加热杆220对电极突耳120进行加热的温度可以为185至195℃。为了允许突耳密封剂121的热量不被电极突耳120吸走，需要使加热杆220对电极突耳120进行加热的设定温度和密封杆210对密封部分130进行加热的设定温度彼此相同。另外，考虑到在由铝袋形成的袋110的最大使用温度下的密封杆210的温度振荡，密封杆210的温度可以设定为185至195℃的温度，在该温度下，袋密封剂131和突耳密封剂121可在短时间内熔融并可防止袋110受破坏。因此，加热杆220的设定温度也可以为185至195℃。
参照图5，在将袋型二次电池100制造成具有小于或等于10AH的电流容量、使密封部分130密封而未加热电极突耳120、并且密封杆210的条件设定如下：185至195℃的温度、400至500kg的压力、以及3至10秒的时间的情况下，满足了使注入至袋110中的电解质不泄漏的密封条件；然而，在将袋型二次电池100制造成具有大于10AH的电流容量的40至50AH的电流容量、使密封部分130密封而未加热电极突耳120、并且密封杆210的条件设定如下：185至195℃的温度、600至700kg的压力、以及3至20秒的时间的情况下，未满足使注入至袋110中的电解质不泄漏的密封条件。另外，在将袋型二次电池100制造成具有40至50AH的电流容量、在对电极突耳120进行加热之后使密封部分130密封、并且密封杆210的条件设定如下：185至195℃的温度、600至700kg的压力、以及3至10秒的时间的情况下，满足了使注入至袋110中的电解质不泄漏的密封条件。由于当使用如上所述的在对袋型二次电池100进行密封时对电极突耳进行加热120的密封方法和装置200时可以使对袋型二次电池100进行密封的压力和时间最小化，因此在设备成本和生产率方面，使用上述密封方法和装置200可以是有利的。
在如上所述的袋型二次电池100的密封方法和装置200中，热量被施加至电极突耳120，使得热量被供应至填充于密封部分130的结合表面与电极突耳120之间的空间中的突耳密封剂121，密封部分130因而被密封以允许供应至密封部分130以使突耳密封剂121熔融的热量不被电极突耳120吸走，使得将袋型二次电池100密封的压力和时间最小化，从而使得能够降低设备成本和密封处理时间。
本发明不限于上述示例性实施方式，而是可以在不背离权利要求中所要求保护的本发明的主旨的情况下以多种方式应用、并且可以以多种方式进行修改。
Claims (4)
1.一种袋型二次电池的密封方法，所述袋型二次电池包括袋、电极突耳、以及密封部分，所述电极突耳从所述袋中的电极延伸成从所述袋向外突出以用于电气连接；在电解质被注入至所述袋中之后，所述密封部分被密封以使所述袋封闭，所述方法包括：
对所述电极突耳进行加热，使得热量被供应至结合于所述密封部分的内侧的结合表面与所述电极突耳之间的突耳密封剂；以及
将所述密封部分密封。
2.一种袋型二次电池的密封装置，所述袋型二次电池包括袋、电极突耳、以及密封部分，所述电极突耳从所述袋中的电极延伸成从所述袋向外突出以用于电气连接；在电解质被注入至所述袋中之后，所述密封部分被密封以使所述袋封闭，所述密封装置包括：
一对密封杆，所述一对密封杆紧密地粘附至所述密封部分的两侧以对所述密封部分进行加热和加压；和
一对加热杆，所述一对加热杆紧密地粘附至所述电极突耳的两侧以对所述电极突耳进行加热。
3.根据权利要求2所述的密封装置，其中，所述密封杆对所述密封部分进行加热的温度为185至195℃。
4.根据权利要求2所述的密封装置，其中，所述加热杆对所述电极突耳进行加热的温度为185至195℃。
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