CN105322236B - 一种弧形软包装锂离子电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，在电芯制备工序中，用隔膜将焊接有正极极耳的正极片和焊接有负极极耳的负极片隔开，以卷针为中心进行卷绕，卷绕过程中卷针转动的轴向与所要制备的电芯弯曲弧度的轴向一致，卷绕完成后抽出卷针；电芯封装工序具体包括：一、制备铝塑壳，所述铝塑壳包括左壳体和与左壳体相连的右壳体，所述右壳体上设置有第一弧形段，左壳体上设置有第二弧形段；二、将电芯置于右壳体的第一弧形段内，折叠铝塑壳使第二弧形段覆盖在电芯上；再将折叠后的铝塑壳热封。本发明制造工序操作简单，成本低，且易于实现，大大提高了生产效率和成品率，适于制备各种复杂形状的弧形软包装锂离子电池。

Description

一种弧形软包装锂离子电池的制造方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种弧形软包装锂离子电池的制造方法。
背景技术
随着社会的发展，锂离子电池以其较高的能量密度，绿色环保等优点而广泛应用在各式各样的电子产品上，如手机、电脑、相机等数码产品。由于用电器多样化的发展，消费者对电池的需求量和电池的外观设计要求越来越多。传统的圆柱型、方型等形状软包装锂离子电池已难以满足市场需求，近年逐渐产生一些异型软包装锂离子电池，其中弧形软包装锂离子电池是典型代表，其主要应用于环形用电器中。
弧形软包装锂离子电池通常的制造方法是先使用传统的制造方式做出半成品或成品电池，然后使用冷、热成型等方式进行整型及定型后，再进行后续制造。这种硬整型工艺过程繁琐，生产效率低，如若控制不当，在整型过程中还可能会对锂离子电池造成严重的质量影响，增加产品的制造成本，降低成品率。为此，需要寻找一种工艺过程更为简单、成品率更高的弧形软包装锂离子电池的制造方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种弧形软包装锂离子电池的制造方法。该方法避免了铝塑壳在弯压过程中发生褶皱或拉伸形变而导致产品外观不良，和单坑或半成品直压工艺相比，本发明无需使用热压机进行热压整形，制造的锂离子电池能够很好的装入弧形不规则的用电器中，克服了当前异形软包电池尺寸大小和弧度受限等问题。该方法不仅有效简化了弧形软包装锂离子电池的制造工艺流程，降低了工艺成本，并且提高了成品率和成品质量，更大大地丰富了弧形软包装锂离子电池的尺寸和形状，适合于工业化规模生长，并且其生产链具备较大的定制性和柔性适应空间，非常适合于对个性追求较高的各类电子产品制造。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，依次包括电芯制备工序、电芯封装工序、烘烤工序、注液工序、化成工序和抽气工序，其特征在于，
所述电芯制备工序中，用隔膜将焊接有正极极耳的正极片和焊接有负极极耳的负极片隔开，以卷针为中心进行卷绕，卷绕过程中卷针转动的轴向与所要制备的电芯弯曲弧度的轴向一致，卷绕完成后抽出卷针，得到电芯；所述正极极耳的长度方向与正极片的长度方向一致，负极极耳的长度方向与负极片的长度方向一致；所述正极极耳和负极极耳均位于电芯的一端；
所述电芯封装工序具体包括以下步骤：
步骤一、制备铝塑壳，所述铝塑壳包括左壳体和与左壳体相连的右壳体，左壳体和右壳体相连的部位设置有第一水平段，右壳体上远离左壳体的一端设置有第二水平段，左壳体上远离右壳体的一端设置有第三水平段，所述右壳体上设置有与所要制造的弧形软包装锂离子电池形状相配合的第一弧形段，所述第一弧形段位于第一水平段和第二水平段之间，所述左壳体上设置有与所述第一弧形段相配合的第二弧形段；
步骤二、将制备的电芯置于右壳体的第一弧形段内，折叠铝塑壳使第二弧形段覆盖在电芯上；再将折叠后的铝塑壳置于上封头和下封头之间并进行热封。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤二中先对折叠后的铝塑壳进行整形，然后置于上封头和下封头之间并进行热封。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤一中所述第一弧形段为单弧段或多弧段。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述单弧段的弧度为15°～170°。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述单弧段的弧度半径为35mm～60mm。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述单弧段的弧度半径为38mm～45mm。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述多弧段的每个弧段的弧度均为15°～170°。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述多弧段的每个弧段的弧度半径均为35mm～60mm。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，所述多弧段的每个弧段的弧度半径均为38mm～45mm。
上述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤二中所述上封头和下封头均与折叠后的铝塑壳相配合。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明避免了铝塑壳在弯压过程中发生褶皱或拉伸形变而导致产品外观不良，和单坑或半成品直压工艺相比，本发明无需使用热压机进行热压整形，制造的锂离子电池能够很好的装入弧形不规则的用电器中，克服了当前异形软包电池尺寸大小和弧度受限等问题。
2、本发明通过对电芯卷绕方向的合理调整，使其在铝塑壳的正反面扣合作用下即可形成与壳体配合的形态，省去了使用涂覆聚偏氟乙烯于隔膜上的工艺过程以及热压定型的复杂工艺，精简了工艺路线。
3、本发明通过对铝塑壳的设计，无论在电芯厚度还是电池成型弧度方面，均可达到单壳模具所不能企及的程度，制造的弧形软包装锂离子电池可以采用不同的曲率，满足各种用电器对电池外形的需求。
4、本发明制造工序操作简单，成本低，且易于实现，大大提高了生产效率和成品率，适于制备各种复杂形状的弧形软包装锂离子电池。
5、本发明的制造方法不仅有效简化了弧形软包装锂离子电池的制造工艺流程，降低了工艺成本，并且提高了成品率和成品质量，更大大地丰富了弧形软包装锂离子电池的尺寸和形状，适合于工业化规模生长，并且其生产链具备较大的定制性和柔性适应空间，非常适合于对个性追求较高的各类电子产品制造。
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例1的铝塑壳的结构示意图。
图2为本发明实施例1上封头、下封头和折叠后的铝塑壳的位置关系示意图。
图3为本发明实施例1制造的弧形软包装锂离子电池的外形图。
图4为本发明实施例6制造的弧形软包装锂离子电池的外形图。
图5为本发明实施例6的铝塑壳的结构示意图。
附图标记说明：
1—第一水平段； 2—第二水平段； 3—第三水平段；
4—第一弧形段； 5—第二弧形段； 6—电芯；
7—上封头； 8—下封头。
具体实施方式
实施例1
本实施例的弧形软包装锂离子电池外形如图3所示，电池制造方法依次包括电芯制备工序、电芯封装工序、烘烤工序、注液工序、化成工序和抽气工序；
所述电芯制备工序具体为：用隔膜将焊接有正极极耳的正极片和焊接有负极极耳的负极片隔开，以卷针为中心进行卷绕，卷绕过程中卷针转动的轴向与所要制备的电芯弯曲弧度的轴向一致，卷绕完成后抽出卷针，得到电芯；所述正极极耳的长度方向与正极片的长度方向一致，负极极耳的长度方向与负极片的长度方向一致；所述正极极耳和负极极耳均位于电芯的一端；
所述电芯封装工序具体包括以下步骤：
步骤一、制备如图1的铝塑壳，根据所要制备的铝塑壳的形状和尺寸设计模具，采用涉及的模具冲压成型铝塑壳，所述铝塑壳包括左壳体和与左壳体相连的右壳体，左壳体和右壳体相连的部位设置有第一水平段1，右壳体上远离左壳体的一端设置有第二水平段2，左壳体上远离右壳体的一端设置有第三水平段3，所述右壳体上设置有与所要制造的弧形软包装锂离子电池形状相配合的第一弧形段4，所述第一弧形段4位于第一水平段1和第二水平段2之间，所述左壳体上设置有与所述第一弧形段4相配合的第二弧形段5；所述铝塑壳的厚度为0.2mm，所述第一弧形段4为单弧段，弧度为120°，弧度半径为48mm；
步骤二、如图2所示，将制备的电芯6置于右壳体的第一弧形段4内，折叠铝塑壳使第二弧形段5覆盖在电芯6上，将折叠后的铝塑壳置于上封头7和下封头8之间并进行热封(可直接热封，也可在热封前先对折叠后的铝塑壳进行整形)，所述上封头7和下封头8均与折叠后的铝塑壳相配合。
电芯封装工序结束后依次进行常规烘烤工序、注液工序、化成工序和抽气工序，得到弧形软包装锂离子电池(抽气工序中可采用上封头7和下封头8进行抽气热封)。
实施例2
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4的弧度为15°，弧度半径为60mm。
实施例3
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4的弧度为170°，弧度半径为35mm。
实施例4
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4的弧度为60°，弧度半径为45mm。
实施例5
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4的弧度为150°，弧度半径为38mm。
实施例6
本实施例的弧形软包装锂离子电池外形为如图4所示的双弧S型电池，电池的制造方法与实施例1相同，其中不同之处在于：铝塑壳的结构如图5所示，铝塑壳厚度为0.15mm，所述第一弧形段4为两段弧组成的多弧段，每个弧段的弧度均为100°，弧度半径均为40mm。
实施例7
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4为三段弧组成的多弧段，每个弧段的弧度均为15°，弧度半径均为60mm。
实施例8
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4为四段弧组成的多弧段，每个弧段的弧度均为170°，弧度半径均为35mm。
实施例9
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4为三段弧组成的多弧段，每个弧段的弧度均为45°，弧度半径均为45mm。
实施例10
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：所述第一弧形段4为四段弧组成的多弧段，每个弧段的弧度均为135°，弧度半径均为38mm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，依次包括电芯制备工序、电芯封装工序、烘烤工序、注液工序、化成工序和抽气工序，其特征在于，
所述电芯制备工序中，用隔膜将焊接有正极极耳的正极片和焊接有负极极耳的负极片隔开，以卷针为中心进行卷绕，卷绕过程中卷针转动的轴向与所要制备的电芯弯曲弧度的轴向一致，卷绕完成后抽出卷针，得到电芯；所述正极极耳的长度方向与正极片的长度方向一致，负极极耳的长度方向与负极片的长度方向一致；所述正极极耳和负极极耳均位于电芯的一端；
所述电芯封装工序具体包括以下步骤：
步骤一、制备铝塑壳，所述铝塑壳包括左壳体和与左壳体相连的右壳体，左壳体和右壳体相连的部位设置有第一水平段(1)，右壳体上远离左壳体的一端设置有第二水平段(2)，左壳体上远离右壳体的一端设置有第三水平段(3)，所述右壳体上设置有与所要制造的弧形软包装锂离子电池形状相配合的第一弧形段(4)，所述第一弧形段(4)位于第一水平段(1)和第二水平段(2)之间，所述左壳体上设置有与所述第一弧形段(4)相配合的第二弧形段(5)；所述第一弧形段(4)为单弧段或多弧段；所述单弧段的弧度为15°～170°,所述单弧段的弧度半径为35mm～60mm；所述多弧段的每个弧段的弧度均为15°～170°,所述多弧段的每个弧段的弧度半径均为35mm～60mm；
步骤二、将制备的电芯(6)置于右壳体的第一弧形段(4)内，折叠铝塑壳使第二弧形段(5)覆盖在电芯(6)上；再将折叠后的铝塑壳置于上封头(7)和下封头(8)之间并进行热封；所述上封头(7)和下封头(8)均与折叠后的铝塑壳相配合。
2.根据权利要求1所述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤二中先对折叠后的铝塑壳进行整形，然后置于上封头和下封头之间并进行热封。
3.根据权利要求1所述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤一中所述单弧段的弧度半径为38mm～45mm。
4.根据权利要求1所述的一种弧形软包装锂离子电池的制造方法，其特征在于，步骤一中所述多弧段的每个弧段的弧度半径均为38mm～45mm。
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