CN107170919A - 改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，该顶封封头由上封头和下封头组成。其中，下封头设有四个限位台，封头两端各一个，封头中间对应两个电池最终封装边各一个，限位台高度一致。位于封头中间的两个限位台与顶封封装面间距＞1mm。侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上设为5μ‑10μ高度差，缓解侧封边缘溢胶状态。所述侧封封装面与极耳槽相对位置，匹配对应电池型号设计。所述侧封封装面与顶封封装面交点设有R1.0mm圆弧，匹配冲壳角部圆弧状态。上封头为平封头，极耳位置开槽，开槽深度匹配电池型号使用极耳规格。本发明设计缓解了封装线封头过长并在高温高压下封头变形情况的发生，提升了锂离子软包装电池顶封封装厚度的一致性。

Description

改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头
技术领域
本发明涉及一种锂离子聚合物电池，特别涉及一种改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头。
背景技术
锂离子聚合物电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长、尺寸同比小等优点，在便携式电子设备上如移动手机、蓝牙耳机、MP3、MP4、MP5、数码摄像机和笔记本电脑等得到了广泛应用。
伴随着锂离子聚合物电池能力密度的提升，越来越薄的铝塑壳得到更加普遍的应用，目前较为主流的铝塑壳厚度为113μ、91μ、76μ、67μ，装配过程中电池气密性的保证也增加了较大的难度。对锂离子聚合物电池来说，影响电池气密性的因素主要为封装效果和角部壳裂。
软包装锂离子电池铝塑壳主要由尼龙层、铝层、PP层构成，在软包装电池封装工位，通过一定的温度、压力、时间要素，借助铜质封头完成两层铝塑壳PP层熔融粘连，保证软包装聚合物电池封装的气密性。封头两侧通过限位台装置，进行封装厚度的控制，不同厚度的铝塑壳匹配不同的限位台高度封头；上下封头为中间部位被动作用力，封头两侧两侧限位台为反向作用力；在反复的封装使用过程中，上下封头逐步出现变形，并不断累积，导致中间部位封装厚度降低，封装溶胶被挤压溢出，并在最终封装与顶封交界位置形成溶胶堆积，造成最终封装时封装面壳体厚度不均衡，引起电池最终封装后局部溶胶不良导致封装失效。
另外，为了提高锂离子软包装电池铝塑冲壳过程能力，冲壳模具加工时都会进行角部倒角设计，电池在完成极组入壳后，四个角部为圆弧状态，为了改善底角壳裂情况发生，通常在电池装配制造时进行了封底角操作，来提升电池底角部位的抗弯折能力。但是，对于电池顶角部位，由于冲壳后壳体角部为圆弧状态，而顶封和侧封交界为垂直直角状态，在一定程度上会导致顶角薄弱点的产生，从而引起顶角壳裂的发生。
随着大生产电池封装可靠性和壳体密封性的严格要求，锂离子软包装电池封装效果也是电池制造过程的重点控制内容之一。
因此，提供一种设计合理、结构简单、性能安全可靠的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，将是该领域技术人员亟待着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，即提供一种结构简单、设计合理、性能安全可靠的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头。通过顶封封头四个限位台设计，缓解了封装线封头过长导致封头变形的发生，对封装厚度的一致性提供解决方案；通过顶封封头侧封预封装功能设计，缓解了顶封与侧封交界处溢胶严重对最终封装效果的影响，同时也缓解了壳体顶角裂情况的发生，对保证封装溶胶效果和电池封装可靠性提供帮助。
为了实现上述目的本发明采用技术方案是：一种改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于该顶封封头由上封头和下封头组成；其中，下封头设有四个限位台，封头两端各一个两端限位台，封头中间对应两个电池最终封装边各一个侧封限位台，限位台高度一致，且匹配电池使用铝塑壳规格；上封头为平封头，极耳位置开槽，开槽深度匹配电池型号使用极耳规格；上、下封头闭合时，在一定的温度185℃±10℃、压力0.25 MPa±0.1 MPa和时间3s±1s参数条件下，侧封封装面区域完成电池最终封装边局部预封装，顶封封装面区域完成电池顶部封装，极耳槽完成电池顶部极耳位置的封装。
位于下封头中间的两个限位台与顶封封装面间距＞1mm，避开顶封壳体外侧未封区。
所述下封头侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上设为5μ-10μ高度差，即侧封封装面高度低于顶封封装面设计高度5μ-10μ，缓解侧封边缘溢胶状态。
所述侧封封装面与极耳槽相对位置，匹配对应电池型号设计。
所述侧封封装面与顶封封装面交点采用R1.0mm圆弧，匹配冲壳角部圆弧状态。
所述下封头具有限位台台阶尺寸，侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上设为5μ-10μ高度差，上封头为平封头，上、下封头极耳槽深度需匹配对应极耳尺寸。
设有预留螺丝孔，采用安装螺丝将上封头与下封头分别固定在设备封头底座上。
本发明的有益效果是：通过设计一种具有四个限位台和侧封预封装功能的顶封封头，避免了封装线封头过长并在高温高压下封头变形情况的发生，提升了锂离子软包装电池顶封封装厚度的一致性；在顶封封装的同时，完成了侧封预封装的功能，消除了顶封与侧封交界位置的溢胶堆积的发生以消除对最终封装效果的影响，消除了顶封与侧封交界的溢胶堆积的发生，提升了锂离子软包装电池侧封封装效果的制程能力；侧封与顶封交界处采用圆弧设计，消除了顶角壳体薄弱点的产生，消除了顶角壳体破裂情况，提升了电池封装可靠性；对保证封装溶胶效果和电池封装的可靠性提供了帮助。
总之，本发明设计合理，结构简单，性能安全可靠，应用效果非常显著。
附图说明
图1是本发明顶封封头结构侧视图；
图2是本发明顶封封头结构俯视图；
图3是本发明顶封封头结构侧视图；
图中：
1上封头（顶封封头上封头）；
2两端限位台（其中上封头为平封头，无限位台阶，下封头为限位封头，有限位台阶，限位台阶高度需匹配电池铝塑壳规格）；
3侧封限位台（其中上封头为平封头，无限位台阶，下封头为限位封头，有限位台阶，限位台阶高度需匹配电池铝塑壳规格）；
4极耳槽（上、下封头极耳槽宽度及深度一致，需匹配电池极耳规格）；
5预留螺丝孔；
6顶封封装面；
7侧封封装面；
8侧封与顶封交界圆弧R角；
11下封头（顶封封头下封头）。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：
如图1-图3所示，一种改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，该顶封封头由上封头1和下封头11组成，下封头11设有四个限位台，封头两端各一个两端限位台2，封头中间对应两个电池最终封装边各一个侧封限位台3，限位台高度一致，且匹配电池使用铝塑壳规格；上封头1为平封头，极耳位置开槽，开槽深度需匹配电池使用极耳规格；上下封头闭合时，在一定的温度185℃±10℃、压力0.25 MPa±0.1 MPa和时间3s±1s参数条件下，侧封封装面7完成电池最终封装边局部预封装，顶封封装面6完成电池顶部封装，极耳槽4完成顶封极耳位置封装。
设有预留螺丝孔5，用于安装螺丝将上封头1与下封头11分别固定在设备封头底座上。
位于封头中间的两个限位台与顶封封装面1间距＞1mm，避开顶封壳体未封区。
侧封封装面7与顶封封装面6高度Z方向上设为5μ-10μ高度差，即侧封封装面7高度低于顶封封装面6设计高度5μ-10μ，缓解侧封边缘溢胶状态。
所述侧封封装面7与极耳槽4相对位置，匹配对应电池型号设计。
所述侧封封装面7与顶封封装面6交点设有R1.0mm圆弧，即形成侧封与顶封交界圆弧R角8，匹配冲壳角部圆弧状态。
本发明的技术原理为：通过设计一种具有四个限位台和侧封预封装功能的顶封封头，缓解了封装线封头过长并在高温高压下封头变形情况的发生，提升了锂离子软包装电池顶封封装厚度的一致性，同时缓解封装局部溢胶严重堆积的现象；在顶封封装的同时，完成了侧封预封装的功能，通过侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上的差值设计，缓解了顶封与侧封交界位置的溢胶堆积和侧封预封装边缘溢胶堆积的发生，提升了锂离子软包装电池侧封封装效果的制程能力；侧封与顶封交界处采用圆弧设计，有效的实现了壳体角部封装状态与冲壳圆弧状态的匹配，消除了顶角壳体薄弱点的产生，消除了顶角壳体破裂情况，提升了电池封装的可靠性。
上述参照实施例对该改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于该顶封封头由上封头和下封头组成；其中，下封头设有四个限位台，封头两端各一个两端限位台，封头中间对应两个电池最终封装边各一个侧封限位台，限位台高度一致，且匹配电池使用铝塑壳规格；上封头为平封头，极耳位置开槽，开槽深度匹配电池型号使用极耳规格；上、下封头闭合时，在一定的温度185℃±10℃、压力0.25 MPa±0.1 MPa和时间3s±1s参数条件下，侧封封装面区域完成电池最终封装边局部预封装，顶封封装面区域完成电池顶部封装，极耳槽完成电池顶部极耳位置的封装。
2.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于位于下封头中间的两个限位台与顶封封装面间距＞1mm，避开顶封壳体外侧未封区。
3.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于所述下封头侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上设为5μ-10μ高度差，即侧封封装面高度低于顶封封装面设计高度5μ-10μ，缓解侧封边缘溢胶状态。
4.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于所述侧封封装面与极耳槽相对位置，匹配对应电池型号设计。
5.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于所述侧封封装面与顶封封装面交点采用R1.0mm圆弧，匹配冲壳角部圆弧状态。
6.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于所述下封头具有限位台台阶尺寸，侧封封装面与顶封封装面高度Z方向上设为5μ-10μ高度差，上封头为平封头，上、下封头极耳槽深度需匹配对应极耳尺寸。
7.根据权利要求1所述的改善锂离子软包装电池封装效果的顶封封头，其特征在于设有预留螺丝孔，采用安装螺丝将上封头与下封头分别固定在设备封头底座上。
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