CN103633374A - 电池芯的封装方法及其加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电池芯的封装方法及其加工装置，该封装方法包含：提供填注有电解液且包含一注液管的多个电池芯；提供一冷冻喷射器、一裁刀、一中空箱及一热封棒；以冷冻喷射器冷冻注液管；以裁刀同时裁切注液管；注液管置入中空箱内对中空箱进行负压抽气，通过注液管抽出电池芯内的过多电解液及气体；以热封棒同时热压封合该注液管。本发明提出的一种电池芯的加工装置，包含一中空箱；一冷冻喷射器及一裁刀。本发明提出的电池芯的封装方法及其加工装置，借助先冷冻注液管后再裁切使各注液管的切面平整，可将多个电池芯一同抽液封装，解决了现有技术中封装技术过于耗时的技术问题。

Description

电池芯的封装方法及其加工装置
技术领域
本发明提出一种电池芯的封装方法及其加工装置，特别涉及一种冷冻封装锂电池的电池芯的封装方法及其加工装置。
背景技术
锂电池为一种常见于行动电子设备的电池，其具有电容量高以及体积小的优点，因此手机、相机、笔记本电脑等均可应用。现今常见的锂电池一般包含一个石墨负极、一正极(可能为钴、锰或磷酸铁等)，其正、负极置入一封装袋中并填注电解液，封装袋设有一注液管，通过注液管填注电解液并封装。锂离子电池中的电解液可以是凝胶体、聚合物（锂离子/锂聚合物电池）、或凝胶体与聚合物的混合物。正极或负极具有类似海绵的物理结构，以释放或接收锂离子。
锂电池经注入电解液封装后，需经过充放电活化程序，锂电池完成活化后裁切注液管，再通过注液管抽除封装袋中过多的电解液及气体，并且再次封装注液管，完成电池芯的制备过程。
电解液具有腐蚀性，裁切注液管的裁刀会受电解液腐蚀而钝化，因此注液管的裁切断面往往变形且不平整而使得注液管开口的管径不一。若要同时对多个电池芯进行抽液封装制备过程，不平整的注液管断面会造成各电池芯的抽液压力不均，因而影响制备过程的合格率。因此现有的电池芯封装制备过程需要针对各电池芯分别进行，相当费时。
发明内容
针对现有技术所存在的问题，本发明提供一种可以同时封装多数个电池芯的封装方法及其加工装置。
本发明提出的一种电池芯的封装方法，包含以下几个步骤：
步骤一：提供排列设置的多个电池芯，各该电池芯内部填注有一电解液，各电池芯包含封口的一注液管；
步骤二：提供一冷冻喷射器、一裁刀、一中空箱及一热封棒；
步骤三：以该冷冻喷射器对注液管喷以一液态惰性气体，而将该注液管冷冻；
步骤四：以该裁刀同时裁除该注液管的封口部分而使该注液管呈开口状；
步骤五：将注液管置入该中空箱内，对该中空箱内部进行负压抽气，通过该注液管抽出该电池芯内的电解液及气体；
步骤六：以该热封棒同时热压封合注液管。
所述的步骤二中，该冷冻喷射器连通至该中空箱内并且对齐注液管设置。
所述的冷冻喷射器包含一钢瓶及一喷管，该钢瓶内填装有该液态惰性气体，该喷管连通该钢瓶及该中空箱。
所述的步骤二中，该裁刀活动地设于该中空箱内，并且对齐注液管设置。
所述的步骤二中，该热封棒活动地设于该中空箱外，并且对齐注液管设置。
所述的步骤二中，该中空箱包含一本体及一压盖，该本体呈中空开口状，该压盖设于该本体而封闭该本体。
所述的压盖的外缘及该本体分别设有一密封条，两个密封条相贴合而封闭该本体，而且该注液管夹设于两个密封条之间。
所述的密封条为硅胶条。
所述的步骤二中，该中空箱连通一负压管，在所述的步骤五中，通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
该中空箱连通一负压管，在所述的步骤五中，通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
本发明还提出一种电池芯的加工装置，用以加工一电池芯的一注液管，该电池芯的加工装置包含：
用以供所述注液管容置的一中空箱；
一冷冻喷射器，该冷冻喷射器连通至该中空箱内；及
一裁刀，该裁刀活动地设于该中空箱内，并且对齐所述注液管设置。
所述的冷冻喷射器包含一钢瓶及一喷管，该钢瓶内填装有液态惰性气体，该喷管连通该钢瓶及该中空箱。
本发明提出的电池芯的加工装置，还包含一热封棒，该热封棒活动地设于该中空箱外，并且对齐所述注液管设置。
所述的中空箱包含一本体及一压盖，该本体呈中空状，该压盖设于该本体而封闭该本体。
所述的压盖的外缘及该本体分别设有一密封条，两个密封条相贴合，而且所述注液管夹设于两个密封条之间。
所述的密封条为硅胶条。
其中该中空箱连通一负压管以通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
其中该本体连通一负压管以通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
其中该冷冻喷射器对齐所述注液管设置。
本发明提出的电池芯的封装方法及其加工装置，借助先冷冻注液管后再裁切，使各注液管的切面平整，而可以将多个电池芯一同抽液封装，解决了现有技术中封装技术过于耗时的技术问题。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电池芯的封装方法的流程图。
图2为本发明第一实施例中电池芯的示意图。
图3为本发明第一实施例中电池芯的配置示意图。
图4为本发明第一实施例的电池芯的加工装置的示意图。
图5为本发明第一实施例的电池芯的加工装置的示意图。
图6为本发明第一实施例中负压管及热封棒的示意图。
图7为本发明第一实施例中负压管及热封棒的示意图。
图8为本发明第一实施例中负压管及热封棒的示意图。
图9为本发明第二实施例的电池芯的加工装置的示意图。
图10为本发明第二实施例的电池芯的加工装置的示意图。
图中：
100                          电池芯
101                          治具
110                          封装袋
120                          注液管
121                          封口段
200                          中空箱
201                          第一中空箱
202                          第二中空箱
210                          本体
220                          压盖
230                          密封条
300                          冷冻喷射器
310                          喷管
400                          裁刀
500                          热封棒
600                          负压管
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明的第一实施例提供一种电池芯的封装方法以及用于此封装方法的加工装置。本发明的电池芯的封装方法包含步骤如下：
步骤一：如图1～图3所示，提供多个电池芯100，该多个电池芯100排列固定于一治具101中，在本实施例中，治具101优选为一框架。各电池芯100分别包含一封装袋110以及一注液管120，封装袋110的内部容置有一正电极及一负电极(图中未示)并且填注有一电解液，注液管120连通于封装袋110以用于将电解液注入封装袋110中。优选的，前述的各电池芯100，其注液管120均具有呈封闭状的一封口段121，使得正电极、负电极及电解液密封于封装袋110中，而且前述的各电池芯100优选的均经过充放电活化处理。
步骤二：如图1、图4和图6所示，提供一中空箱200、一冷冻喷射器300、一裁刀400及一热封棒500。在本实施例中，优选的包含二个中空箱200分别为第一中空箱201及第二中空箱202，各中空箱200为金属制成的腔体，但本发明不限定于金属制的腔体，用于容置该注液管120。第一中空箱201内维持低于室温的工作温度并且连通冷冻喷射器300。冷冻喷射器300包含一钢瓶(图中未示)及一喷管310，钢瓶内填装有高压的液态惰性气体(在本实施例中，液态惰性气体优选为液态氮，但本发明不限定于此)，喷管310连通钢瓶及第一中空箱201并且对齐该多个注液管120设置。裁刀400可活动地设于第一中空箱201内并且对齐该多个注液管120设置，其可活动而裁切该多个注液管120。
热封棒500可活动地设于第二中空箱202外并且对齐注液管120设置，其可活动而热压封合该注液管120。
步骤三：如图1、图4及图5所示，紧接步骤二，通过喷管310将钢瓶内的高压液态氮引入第一中空箱201内并且喷向该注液管120而将该注液管120急速冷冻而脆化，由于第一中空箱201内的工作温度低于室温，不需喷洒过多的液态氮即可将注液管120冷冻脆化。
步骤四：紧接步骤三，以裁刀400同时裁除该注液管120的封口段121而使该注液管120呈开口状。在本实施例中，裁刀400优选为一钝刀(但本发明不限定于钝刀)，由于注液管120已经过急速冷冻脆化，以钝刀冲压注液管120即可将其封口段121裁除而形成平整的开口。
步骤五：如图1、图6及图7所示，紧接步骤四，该注液管120自前述的第一中空箱201取出而置入第二中空箱202内，第二中空箱202连通一负压管600以通过负压管600对第二中空箱202内进行负压抽气，而通过注液管120抽出电池芯100内过多的电解液及气体，而且自封装袋110内抽出的电解液以及气体优选的通过负压管600而排出第二中空箱202。在本实施例中，由于注液管120经裁切成平整的开口，该注液管120在第二中空箱202内可受到均一的负压，使得各电池芯100的抽液量均等。 
步骤六：如图1及图8所示，紧接步骤五，在封装袋110受到负压的状态下，以热封棒500同时热压封合该多个注液管120而完成电池芯100的封装。
如图9和图10所示，本发明的第二实施例提供一种用于封装锂电池的电池芯100的加工装置。在本实施例中，本发明的电池芯100的加工装置包含一中空箱200、一冷冻喷射器300、一裁刀400及一热封棒500。中空箱200包含一本体210及一压盖220，本体210呈中空开口状，压盖220设于本体210而且封闭本体210。本体210优选地连通一负压管600以通过负压管600对中空箱200内进行负压抽气，但本发明不限定于此，例如负压管600也可以连通于压盖220。压盖220的外缘及本体210分别设有一密封条230，密封条230优选为硅胶条而可以防止电解液腐蚀，两密封条230相贴合而使得中空箱200密封，中空箱200内优选的维持低于室温的工作温度。该多个注液管120夹设于两密封条230之间而置入中空箱200内。冷冻喷射器300包含一钢瓶(图中未示)及一喷管310，钢瓶内填装有高压的液态惰性气体(在本实施例中，液态惰性气体优选为液态氮，但本实用新型不限定于此)，喷管310连通钢瓶及中空箱200并且对齐该多个注液管120设置。裁刀400可活动地设于中空箱200内并且对齐该多个注液管120设置，其可活动而裁切该多个注液管120，裁刀400优选为一钝刀(但本发明不限定于钝刀)，由于注液管120已经过急速冷冻脆化，以钝刀冲压注液管120即可将其封口段121裁除而形成平整的开口。热封棒500可活动地设于中空箱200外并且对齐注液管120设置，其可活动而热压封合该多个注液管120。借助本实施例的电池芯100的加工装置，在执行如前述(参阅第一实施例)的电池芯100的封装方法时，可以在单一中空箱200中进行。
本发明的电池芯100的封装方法以及其加工装置，借助冷冻注液管120后再裁切，使得各液管的切面平整而且不会变形，因此可以将多个电池芯100一同抽液封装，可以大幅减少制备过程中所消耗的工时，有效解决现有技术所存在的缺点。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (19)

1.一种电池芯的封装方法，其特征在于，包含以下几个步骤：
步骤一：提供排列设置的多个电池芯，各该电池芯内部填注有一电解液，各电池芯包含封口的一注液管；
步骤二：提供一冷冻喷射器、一裁刀、一中空箱及一热封棒；
步骤三：以该冷冻喷射器对注液管喷以一液态惰性气体，而将该注液管冷冻；
步骤四：以该裁刀同时裁除该注液管的封口部分而使该注液管呈开口状；
步骤五：将注液管置入该中空箱内，对该中空箱内部进行负压抽气，通过该注液管抽出该电池芯内的电解液及气体；
步骤六：以该热封棒同时热压封合注液管。
2.根据权利要求1所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该冷冻喷射器连通至该中空箱内并且对齐注液管设置。
3.根据权利要求2所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的冷冻喷射器包含一钢瓶及一喷管，该钢瓶内填装有该液态惰性气体，该喷管连通该钢瓶及该中空箱。
4.根据权利要求1所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该裁刀活动地设于该中空箱内，并且对齐注液管设置。
5.根据权利要求1所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该热封棒活动地设于该中空箱外，并且对齐注液管设置。
6.根据权利要求1所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该中空箱包含一本体及一压盖，该本体呈中空开口状，该压盖设于该本体而封闭该本体。
7.根据权利要求6所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的压盖的外缘及该本体分别设有一密封条，两个密封条相贴合而封闭该本体，而且该注液管夹设于两个密封条之间。
8.根据权利要求7所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的密封条为硅胶条。
9.根据权利要求1所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该中空箱连通一负压管，在所述的步骤五中，通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
10.根据权利要求6所述的电池芯的封装方法，其特征在于，所述的步骤二中，该中空箱连通一负压管，在所述的步骤五中，通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
11.一种电池芯的加工装置，用以加工一电池芯的一注液管，其特征在于，该电池芯的加工装置包含：
用以供所述注液管容置的一中空箱；
一冷冻喷射器，该冷冻喷射器连通至该中空箱内；及
一裁刀，该裁刀活动地设于该中空箱内，并且对齐所述注液管设置。
12.根据权利要求11所述的电池芯的加工装置，其特征在于，所述的冷冻喷射器包含一钢瓶及一喷管，该钢瓶内填装有液态惰性气体，该喷管连通该钢瓶及该中空箱。
13.根据权利要求11所述的电池芯的加工装置，其特征在于，还包含一热封棒，该热封棒活动地设于该中空箱外，并且对齐所述注液管设置。
14.根据权利要求13所述的电池芯的加工装置，其特征在于，所述的中空箱包含一本体及一压盖，该本体呈中空状，该压盖设于该本体而封闭该本体。
15.根据权利要求14所述的电池芯的加工装置，其特征在于，所述的压盖的外缘及该本体分别设有一密封条，两个密封条相贴合，而且所述注液管夹设于两个密封条之间。
16.根据权利要求15所述的电池芯的加工装置，其特征在于，所述的密封条为硅胶条。
17.根据权利要求11所述的电池芯的加工装置，其特征在于，其中该中空箱连通一负压管以通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
18.根据权利要求14所述的电池芯的加工装置，其特征在于，其中该本体连通一负压管以通过该负压管对该中空箱内进行负压抽气。
19.根据权利要求11所述的电池芯的加工装置，其特征在于，其中该冷冻喷射器对齐所述注液管设置。
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