CN107516714A - 一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，采用热封膜对超薄电芯进行热压封装，采用以下步骤对超薄电芯进行封装：将超薄电芯剩余一侧边的热封膜之间用隔离膜进行隔离，所述隔离膜的纵向高度小于超薄电芯高度的二分之一；对剩余一侧边热封膜进行热压封装，抽离隔离膜后，形成注液口；注入电解液进行化成、搁置；对超薄电芯上的注液口进行热压封装，形成完整密封，制得超薄电池；本发明解决了超薄电池铝塑膜热压工艺时产生的热量传导，而导致的电池温度升高产生的电解液破坏现象，从而不对电池电导率及其它性能产生影响。

Description

一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法
技术领域
本发明属于超薄型聚合物电池制作领域，具体涉及一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法。
背景技术
锂离子电池超薄化是发展趋势，目前，本领域人员已经实现了电池的超薄化设计，并提出了各式各样的实现方法，但在生产过程中经常发现所制作的超薄型电池，无故出现内阻升高，倍率性能、低温性能和循环性能循环寿命降低现象，以厚度为1mm的超薄型电池为例，设计容量为80mAh，根据经验，电化学体系相同的电池，内阻与容量成反比关系，800mAh的电池内阻约为35mΩ左右，则80mAh电池内阻应为350mΩ左右，但实际生产的电池，在封装结束后，内阻在500～800mΩ不等，且找不到原因，无法解决。
发明内容
经我司研究及多次实验发现，聚合物电池在进行铝塑膜封装时，一般采用热压法，温度在160℃～230℃左右，压力在0.2MPa～0.5MPa左右，当电池比较薄时，如小于3mm，由于电池本身的热容较小，封装模头热压时的热量传导会导致电池温度明显升高，当温度升高较大时，对电解液造成比较显著的破坏，从而影响电导率和其他性能比如循环寿命等，而产生这一现象的根本原因在于：现有铝塑膜封装工艺多采用三边热封、一边敞口，敞口的一边用于注入电解液，在注液完成后再对敞口一边进行热封，从而产生热量传导至电解液，造成电解液破坏。
本发明的目的在于解决超薄电池铝塑膜热压工艺时产生的热量传导，而导致的电池温度升高产生的电解液破坏现象，从而不对电池电导率及其它性能产生影响。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，采用热封膜对超薄电芯进行热压封装，采用以下步骤对超薄电芯进行封装：
A用热封膜裹附超薄电芯，并将超薄电芯三侧边的热封膜热压封装；
B将超薄电芯剩余一侧边的热封膜之间用隔离膜进行隔离，所述隔离膜的纵向高度小于超薄电芯高度的二分之一；
C对步骤B中的剩余一侧边热封膜进行热压封装，形成封装线；
D完成步骤C后，抽离热封膜之间的隔离膜，形成注液口；
E通过步骤D制得的超薄电芯翻转，使得注液口朝上，注入电解液；
F对步骤E制备的超薄电芯进行化成、搁置；
G对步骤F制备的超薄电芯上的注液口进行热压封装，形成完整密封，制得超薄电池；
本技术方案的有益效果在于：由于在注液（注入电解液）前对热封膜大部进行热封，仅留注液口，从而减少注液后的热封面积，由于热封面积减少，从而有效减少热封时间，并且减少热封时与电解液的接触面积，由此大幅降低热量的产生，在电池内温度尚未升高前就已经完成热封工艺，杜绝了电池内温度升高的现象，进而杜绝电解液的破坏，从而保持电芯原有的性能。
优选的，所述超薄电芯剩余一侧边的热封膜宽度大于超薄电芯的宽度，步骤C热压封装处外侧形成缓冲区；本技术方案的有益效果在于在注液时可有效观测注液高度，使注液高度低于封装线，从而在化成阶段的密封可采用热封工艺，并且热封时，不会接触到电解液。
优选的，在步骤E完成后，对步骤C热压封装处外侧的热封膜进行热压封装密封，形成化成密封线；本技术方案的有益效果在于在化成阶段的热封工艺不接触电解液。
优选的，所述隔离膜的纵向高度为超薄电芯高度的五分之一；本技术方案可进一步减少对封装线上方或下方的注液口进行热封工艺时，减少热量的传导范围，仅对局部进行热封，不会室电池内温度升高，从而不破坏电解液。
优选的，所述热封膜为铝塑膜、钢塑膜中的一种。
经对比，本案专利方法制备的超薄电池在性能上远高于现有封装方法制备的电池，在电解液注入后的封装面积明显降低，减少了热量扩散，避免了高温对电解液造成破坏，保持了应有的电池内阻和电池性能，详见表一：
（表一）
应当理解的是，本发明中的封装线、化成密封线、外侧、封装处等仅为本领域技术人员充分理解本专利所提供的辅助描述词语，而非对本案专利的限制。
附图说明
为对本发明做进一步说明下面列举附图和实施方式，显而易见，下述实施方式仅仅为本发明中的其中一个示范例，本领域技术人员应当知晓还可延伸出其它实施方式。
图1为本发明封装流程示意图。
图2为图1下一步封装示意图。
图3为图2下一步封装示意图。
图4为图3下一步封装示意图。
图5为图4下一步封装完成示意图。
图6为现有技术（对照组）与本案专利（实验组）在设计容量为80mAh情况下内阻方面的差异，可以看出，对照组整体阻值高且离散型大，实验组整体阻值低且一致性有明显提高。
图7为现有技术（对比组）与本案专利（实验组）在设计容量为80mAh情况下倍率方面的差异，可以看出，实验组在进行不同倍率的放电时，放电电压更高，放出的容量也更多。
图8为现有技术（对比组）与本案专利（实验组）在设计容量为80mAh情况下-20℃低温下0.5C放电方面的差异。
图9为现有技术（对比组）与本案专利（实验组）在设计容量为80mAh情况下0.5C充放电方面的循环差异。
具体实施方式
如图1-6所示，一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，采用1热封膜对2超薄电芯进行热压封装，采用以下步骤对2超薄电芯进行封装：
A，如图1所示，用1热封膜裹附2超薄电芯，并将2超薄电芯（3、4、5）三侧边的1热封膜热压封装；
B将2超薄电芯6剩余一侧边的1热封膜之间用7隔离膜进行隔离，所述7隔离膜的纵向高度小于2超薄电芯高度的五分之一；
C如图2所示，对步骤B中的6剩余一侧边1热封膜进行热压封装，形成9封装线，所述2超薄电芯6剩余一侧边的1热封膜宽度大于2超薄电芯的宽度，9封装线外侧形成10缓冲区；
D如图3所示，完成步骤C后，抽离1热封膜之间的7隔离膜，形成注液口8；
E如图4所示，通过步骤D制得的2超薄电芯翻转，使得8注液口朝上，注入电解液，然后对步骤C 9封装线外侧的1热封膜进行热压封装密封，形成11化成密封线；
F对步骤E制备的2超薄电芯进行化成、搁置；
G如图5所示，对步骤F制备的2超薄电芯上的8注液口进行热压封装，形成完整密封，制得超薄电池；
优选的，所述1热封膜为铝塑膜、钢塑膜中的一种。
如图6-9所示，本发明制备的超薄电池在性能上远高于现有封装方法制备的电池。
显而易见，上述实施方式仅仅为本发明的其中一个示范例，任何在本发明所提供结构或原理上的简单改进均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，采用热封膜对超薄电芯进行热压封装，其特征在于采用以下步骤对超薄电芯进行封装：
A用热封膜裹附超薄电芯，并将超薄电芯三侧边的热封膜热压封装；
B将超薄电芯剩余一侧边的热封膜之间用隔离膜进行隔离，所述隔离膜的纵向高度小于超薄电芯高度的二分之一；
C对步骤B中的剩余一侧边热封膜进行热压封装，形成封装线；
D完成步骤C后，抽离热封膜之间的隔离膜，形成注液口；
E通过步骤D制得的超薄电芯翻转，使得注液口朝上，注入电解液；
F对步骤E制备的超薄电芯进行化成、搁置；
G对步骤F制备的超薄电芯上的注液口进行热压封装，形成完整密封，制得超薄电池。
2.根据权利要求1所述的一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，其特征在于所述超薄电芯剩余一侧边的热封膜宽度大于超薄电芯的宽度，步骤C热压封装处外侧形成缓冲区。
3.根据权利要求1所述的一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，其特征在于在步骤E完成后，对步骤C热压封装处外侧的热封膜进行热压封装密封，形成化成密封线。
4.根据权利要求1所述的一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，其特征在于所述隔离膜的纵向高度为超薄电芯高度的五分之一。
5.根据权利要求1所述的一种防止超薄聚合物电池内阻升高的封装方法，其特征在于所述热封膜为铝塑膜、钢塑膜中的一种。
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