CN106207020A - 一种聚合物锂离子电池的防护袋及其防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚合物锂离子电池的防护袋及其防护方法，属于锂电池领域，所述防护袋(1)为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区(11)和封闭区(12)，另两边开口，所述封闭区(12)为但层矩形薄膜对折后得到。本发明的有益效果是：防护袋在使用时不会出现PET膜的操作不便，强度不够，容易脱落、边缘卷起，需要重新更换粘贴等问题，还可以循环使用达1年以上，大大节约了成本和人工费用。

Description

一种聚合物锂离子电池的防护袋及其防护方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种聚合物锂离子电池的防护袋及其防护方法。

背景技术

目前，聚合物锂离子电池已广泛应用于数码产品、电动工具、电动自行车等领域；另外，通讯储能、太阳能储能以及电动汽车等众多新能源领域，也在广泛采用大容量聚合物锂离子电池。当前国内大容量动力或储能聚合物锂离子电池广泛采用正极膜、负极膜、隔膜、电解液和聚合物外壳(铝塑膜)，通过卷绕或者叠片工艺进行制作。它具有比能量高、输出电压高、安全性能好、无记忆效应，以及自放电小等众多优点，同时在国家新能源政策的支持下，得到了快速的发展。

大容量聚合物锂离子电池在储能、动力电池等领域得到快速的发展，但是在生产制作中存在着以下问题：

1、该聚合物电池采用铝塑膜外壳，在生产时，容易造成划伤、划破、摔伤、变形等，形成报废品或者外观不良品；

2、聚合物锂离子电池注液、封口时，容易造成电解液溅出，造成电池表面污染、甚至腐蚀报废；

3、聚合物电池因采用铝塑膜外壳，也称为软包装电池，电池强度不够，在生产流转过程中两侧边来回弯折，容易造成电池底角和顶角四个位置破裂，造成电池报废。

当前，聚合物锂离子电池厂家普遍采用外面贴PET保护膜(聚酯膜)来保护电池外观，但是该PET保护膜厚度通常在60μm左右，厚度薄，强度差，只能防护轻微划伤，并不能有效的对电池外观进行防护；同时PET因为粘接力不足，很容易脱落，卷边，起不到有效的防护作用；电池在碰撞跌落时，PET膜仍然无法起到作用；大容量聚合物锂离子电池因为体积大，重量大，铝塑膜冲坑深度大(8-15mm)，铝塑膜拉伸大，在流转时弯折极易造成底角破裂，PET保护膜显然无法发挥作用。

如公告号为CN205347314U的实用新型专利公开了一种锂电池防护胶带，包括基材、色膏层、金属薄片、面料、粘结层，该锂电池防护胶带中的面料为聚酯BOPP薄膜，具有较强的塑性，当用该胶带包装锂电池时，该胶带可紧密粘结在锂电池上，即使粘结层脱落，通过金属薄片的塑性可防止胶带松散，从而避免了电池漏液，当基材和面料出现腐蚀破损后，金属薄片可进一步对锂电池起到防护作用，从而可有防止电池漏液，但是该胶带并非为电池生产过程中使用，而且也没有在电池生产过程中起到防护效果。

又如公告号为CN204289590U的实用新型专利公开了一种设置有定位防护装置的铝塑膜叠片锂离子电池。其包括：叠片体，包括层叠的极片以及隔膜，各所述极片的宽度端部分别伸出有至少一个极耳焊接部；铝塑膜壳体，封装在所述叠片体外；电解液，密封在所述铝塑膜壳体内；极耳，一端与所述层叠体上相互层叠的极耳焊接部连接，另一端伸出在所述铝塑膜壳体外；定位防护装置，封装在所述铝塑膜壳体内，位于所述叠片体与所述极耳连接的头部上，所述极耳与所述极耳焊接部之间的连接端定位在所述定位防护装置上，所述定位防护装置呈刚性。该装置也是对电池成品进行的防护，并未针对电池加工过程中的防护作任何介绍。

发明内容

为克服现有技术中现有大容量聚合物锂离子电池生产过程中外观防护等问题，来提高大容量锂离子电池的生产效率、成品率和产品品质问题，本发明提供了一种聚合物锂离子电池的防护袋，所述防护袋1为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区11和封闭区12，另两边开口，所述封闭区12为但层矩形薄膜对折后得到，该防护袋还可节约一定的成本和人工费用。

进一步，所述薄膜为PP膜。

进一步，单层所述薄膜的厚度为0.25～0.5mm。

进一步，所述封口区11采用热封机封口。

进一步，所述封口区11的宽度为5-20mm。

进一步，所述PP膜由PP树脂熔融塑化，经过吹膜机吹制成薄膜筒料，然后将卷料裁剪成需要的尺寸而得到。

采用上述防护袋进行防护的方法，包括如下步骤：

步骤一：经叠片或者卷绕后的大容量聚合物电池经过顶封、侧封封口后放入所述防护袋1中，防护袋封闭区12位于电池下方，封口区11位于电池左侧，此时电池气囊区位于电池右侧；

步骤二：使用高温胶带将防护袋上侧开口两边粘贴在电池顶端；

步骤三：将电池经高温烘烤、注液、预封口、化成、抽气封口、三次封口、整形折边、分容、检测入库，完成电池加工。

进一步，所述步骤三中所述三次封口和所述整形折边时取下所述防护袋，到所述分容过程时再将所述防护袋套上。

进一步，所述分容过程采用二次分容，每次分容依次包括锂电充电、恒流放电和锂电充电三个步骤。

进一步，在所述锂电充电、所述恒充放电之间，所述恒流放电、所述锂电充电之间设置5-20min的搁置时间。

大容量聚合物锂离子电池包括正极膜、负极膜、隔膜、电解液和铝塑膜外壳。所述外壳为铝塑复合膜，是电池的外包装材料，通常有三部分组成：最外层是尼龙，可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力；中间层是铝层，可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤；最内层是PP(聚丙烯)，不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护，绝缘，有效阻止内部电解质等与Al层接触，避免Al层被腐蚀。

大容量聚合物锂离子电池制作工艺如下：配料—涂布—辊压、制片—叠片(或卷绕)—铝塑膜冲坑成型—封口—注液—化成分容—封口，电芯制作完成。因为电池铝塑膜外层为尼龙，材质偏软，在生产制造和流转时容易造成划伤、划破、摔伤、电解液腐蚀、底角破裂等异常，因而发明设计了该防护装置，名称为L型PP平口袋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)防护袋只在三次封口和整形折边时取下，完成后继续带着，最大限度的对电池进行了防护；

(2)防护袋将电池包覆，注液和抽气封口时防止电解液溅出污染电池；

(3)流转过程中，由于防护袋采用PP材料，能防止电芯划伤、划破、摔伤、跌落等破坏；

(4)防止聚合物电池在流转中因为四角来回弯折而导致的底角破裂问题，尤其对于大容量聚合物锂离子电池，因为体积大，铝塑膜成型深度大，铝塑膜拉伸也比较大，更加容易发生底角破裂等；

(5)本发明采用的PP膜具有耐高温(90-130℃高温)，厚度大(0.25-0.5mm)，强度大且有一定柔韧性，可以有效防止划伤、摔伤等，同时可以耐受电解液腐蚀，防止电池被过度弯折。另一方面，该L型PP防护袋在使用时不会出现PET膜的操作不便，强度不够，容易脱落、边缘卷起，需要重新更换粘贴等问题，还可以循环使用达1年以上，大大节约了成本和人工费用。

附图说明

图1是本发明较佳之防护袋示意图；

图2是本发明较佳之防护袋封口前示意图；

图3是本发明中经过顶封、侧封封口后电池示意图；

图4是本发明中防护袋套在电池上示意图；

图5是本发明中电池完成加工后的示意图；

其中，1、防护袋；11、封口区；12、封闭区；13、气囊区；14、高温胶带。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种聚合物锂离子电池的防护袋，所述防护袋1为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区11和封闭区12，另两边开口，所述封闭区12为但层矩形薄膜对折后得到，该防护袋还可节约一定的成本和人工费用。

薄膜为PP膜，单层所述薄膜的厚度为0.25～0.5mm，封口区11采用热封机封口，封口区11的宽度为5-20mm，PP膜由PP树脂熔融塑化，经过吹膜机吹制成薄膜筒料，然后将卷料裁剪成需要的尺寸而得到。

采用上述防护袋进行防护的方法，包括如下步骤：

步骤一：经叠片或者卷绕后的大容量聚合物电池如图3所示，经过顶封、侧封封口后放入所述防护袋1中，防护袋封闭区12位于电池15下方，封口区11位于电池15左侧，此时气囊区13位于电池15右侧；

步骤二：使用高温胶带14将防护袋上侧开口两边粘贴在电池15顶端，如图4所示；

步骤三：将电池经高温烘烤、注液、预封口、化成、抽气封口、三次封口、整形折边、分容、检测入库，完成电池加工，如图5所示。

进一步，所述步骤三中所述三次封口和所述整形折边时取下所述防护袋，到所述分容过程时再将所述防护袋套上。

进一步，所述分容过程采用二次分容，每次分容依次包括第一次锂电充电、恒流放电和第二次锂电充电三个步骤。

进一步，在所述第一次锂电充电、所述恒充放电之间，所述恒流放电、所述第二次锂电充电之间设置5-20min的搁置时间。

大容量聚合物锂离子电池包括正极膜、负极膜、隔膜、电解液和铝塑膜外壳。所述外壳为铝塑复合膜，是电池的外包装材料，通常有三部分组成：最外层是尼龙，可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力；中间层是铝层，可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤；最内层是PP(聚丙烯)，不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护，绝缘，有效阻止内部电解质等与Al层接触，避免Al层被腐蚀。

大容量聚合物锂离子电池制作工艺如下：配料—涂布—辊压、制片—叠片(或卷绕)—铝塑膜冲坑成型—封口—注液—化成分容—封口，电芯制作完成。因为电池铝塑膜外层为尼龙，材质偏软，在生产制造和流转时容易造成划伤、划破、摔伤、电解液腐蚀、底角破裂等异常，因而发明设计了该防护装置，名称为L型PP平口袋。

所述化成的工艺参数如下：

第一次分容时，第一次锂电充电过程采用0.5CmA恒定电流，电流限制在15mA，电压限制在4.6V，时间保持在50-100min；恒流放电时采用0.5CmA恒定电流，电压限制在3.2V，时间保持在100-120min；第二次锂电充电时采用0.7CmA恒定电流，电流限制在18mA，电压限制在4.6V，时间保持在80-100min。

第二次分容工艺和第一次分容相同。

实施例二：

如图1和图2所示，一种聚合物锂离子电池的防护袋，所述防护袋1为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区11和封闭区12，另两边开口，所述封闭区12为但层矩形薄膜对折后得到，该防护袋还可节约一定的成本和人工费用。

薄膜为PP膜，单层所述薄膜的厚度为0.25～0.5mm，封口区11采用热封机封口，封口区11的宽度为5-20mm，PP膜由PP树脂熔融塑化，经过吹膜机吹制成薄膜筒料，然后将卷料裁剪成需要的尺寸而得到。

采用上述防护袋进行防护的方法，包括如下步骤：

步骤一：经叠片或者卷绕后的大容量聚合物电池15如图3所示，经过顶封、侧封封口后放入所述防护袋1中，防护袋封闭区12位于电池15下方，封口区11位于电池15左侧，此时气囊区13位于电池15右侧；

步骤二：使用高温胶带14将防护袋上侧开口两边粘贴在电池15顶端，如图4所示；

步骤三：将电池经高温烘烤、注液、预封口、化成、抽气封口、三次封口、整形折边、分容、检测入库，完成电池加工，如图5所示。

进一步，所述步骤三中所述三次封口和所述整形折边时取下所述防护袋，到所述分容过程时再将所述防护袋套上。

进一步，所述分容过程采用二次分容，每次分容依次包括锂电充电、恒流放电和锂电充电三个步骤。

进一步，在所述锂电充电、所述恒充放电之间，所述恒流放电、所述锂电充电之间设置5-20min的搁置时间。

大容量聚合物锂离子电池包括正极膜、负极膜、隔膜、电解液和铝塑膜外壳。所述外壳为铝塑复合膜，是电池的外包装材料，通常有三部分组成：最外层是尼龙，可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力；中间层是铝层，可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤；最内层是PP(聚丙烯)，不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护，绝缘，有效阻止内部电解质等与Al层接触，避免Al层被腐蚀。

大容量聚合物锂离子电池制作工艺如下：配料—涂布—辊压、制片—叠片(或卷绕)—铝塑膜冲坑成型—封口—注液—化成分容—封口，电芯制作完成。因为电池铝塑膜外层为尼龙，材质偏软，在生产制造和流转时容易造成划伤、划破、摔伤、电解液腐蚀、底角破裂等异常，因而发明设计了该防护装置，名称为L型PP平口袋。

所述化成的工艺参数如下：

第一次分容时，第一次锂电充电过程采用0.5CmA恒定电流，电流限制在15mA，电压限制在4.6V，时间保持在50-100min；恒流放电时采用0.5CmA恒定电流，电压限制在3.2V，时间保持在100-120min；第二次锂电充电时采用0.7CmA恒定电流，电流限制在18mA，电压限制在4.6V，时间保持在80-100min。

第二次分容时，第一次锂电充电过程采用0.3CmA恒定电流，电流限制在15mA，电压限制在5.2V，时间保持在80-120min；恒流放电时采用0.5CmA恒定电流，电压限制在4.0V，时间保持在100-120min；第二次锂电充电时采用0.7CmA恒定电流，电流限制在20mA，电压限制在4.8V，时间保持在80-100min。

实施例三：

如图1和图2所示，一种聚合物锂离子电池的防护袋，所述防护袋1为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区11和封闭区12，另两边开口，所述封闭区12也可采用热封机封口得到，该防护袋还可节约一定的成本和人工费用。

薄膜为PP膜，单层所述薄膜的厚度为0.25～0.5mm，封口区11采用热封机封口，封口区11的宽度为5-20mm，PP膜由PP树脂熔融塑化，经过吹膜机吹制成薄膜筒料，然后将卷料裁剪成需要的尺寸而得到。

采用上述防护袋进行防护的方法，包括如下步骤：

步骤一：经叠片或者卷绕后的大容量聚合物电池15如图3所示，经过顶封、侧封封口后放入所述防护袋1中，防护袋封闭区12位于电池15下方，封口区11位于电池15左侧，此时气囊区13位于电池15右侧；

步骤二：使用高温胶带14将防护袋上侧开口两边粘贴在电池15顶端，如图4所示；

步骤三：将电池经高温烘烤、注液、预封口、化成、抽气封口、三次封口、整形折边、分容、检测入库，完成电池加工，如图5所示。

进一步，所述步骤三中所述三次封口和所述整形折边时取下所述防护袋，到所述分容过程时再将所述防护袋套上。

进一步，所述分容过程采用二次分容，每次分容依次包括锂电充电、恒流放电和锂电充电三个步骤。

进一步，在所述锂电充电、所述恒充放电之间，所述恒流放电、所述锂电充电之间设置5-20min的搁置时间。

大容量聚合物锂离子电池包括正极膜、负极膜、隔膜、电解液和铝塑膜外壳。所述外壳为铝塑复合膜，是电池的外包装材料，通常有三部分组成：最外层是尼龙，可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力；中间层是铝层，可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤；最内层是PP(聚丙烯)，不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护，绝缘，有效阻止内部电解质等与Al层接触，避免Al层被腐蚀。

大容量聚合物锂离子电池制作工艺如下：配料—涂布—辊压、制片—叠片(或卷绕)—铝塑膜冲坑成型—封口—注液—化成分容—封口，电芯制作完成。因为电池铝塑膜外层为尼龙，材质偏软，在生产制造和流转时容易造成划伤、划破、摔伤、电解液腐蚀、底角破裂等异常，因而发明设计了该防护装置，名称为L型PP平口袋。

第一次分容时，第一次锂电充电过程采用0.5CmA恒定电流，电流限制在15mA，电压限制在4.6V，时间保持在50-100min；恒流放电时采用0.5CmA恒定电流，电压限制在3.2V，时间保持在100-120min；第二次锂电充电时采用0.7CmA恒定电流，电流限制在18mA，电压限制在4.6V，时间保持在80-100min。

第二次分容时，第一次锂电充电过程采用0.3CmA恒定电流，电流限制在15mA，电压限制在5.2V，时间保持在80-120min；恒流放电时采用0.5CmA恒定电流，电压限制在4.0V，时间保持在100-120min；第二次锂电充电时采用0.7CmA恒定电流，电流限制在20mA，电压限制在4.8V，时间保持在80-100min。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，所述防护袋(1)为双层矩形薄膜，所述双层矩形薄膜相邻两边分别为封口区(11)和封闭区(12)，另两边开口，所述封闭区(12)为但层矩形薄膜对折后得到。

2.如权利要求1所述的一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，所述薄膜为PP膜。

3.如权利要求2所述的一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，单层所述薄膜的厚度为0.25～0.5mm。

4.如权利要求3所述的一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，所述封口区(11)采用热封机封口。

5.如权利要求4所述的一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，所述封口区(11)的宽度为5-20mm。

6.如权利要求2所述的一种聚合物锂离子电池的防护袋，其特征在于，所述PP膜由PP树脂熔融塑化，经过吹膜机吹制成薄膜筒料，然后将卷料裁剪成需要的尺寸而得到。

7.采用如权利要求1-6任一顶所述防护袋的防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：经叠片或者卷绕后的大容量聚合物电池(15)经过顶封、侧封封口后放入所述防护袋(1)中，防护袋封闭区(12)位于电池下方，封口区(11)位于电池(15)左侧，此时电池气囊区(13)位于电池(15)右侧；

步骤二：使用高温胶带(14)将防护袋上侧开口两边粘贴在电池(15)顶端；

步骤三：将步骤二中的电池经高温烘烤、注液、预封口、化成、抽气封口、三次封口、整形折边、分容、检测入库，完成电池加工。

8.如权利要求7所述的防护方法，其特征在于，所述步骤三中所述三次封口和所述整形折边时取下所述防护袋，到所述分容过程时再将所述防护袋套上。

9.如权利要求8所述的防护方法，其特征在于，所述分容过程采用二次分容，每次分容依次包括锂电充电、恒流放电和锂电充电三个步骤。

10.如权利要求9所述的防护方法，其特征在于，在所述锂电充电、所述恒充放电之间，所述恒流放电、所述锂电充电之间设置5-20min的搁置时间。