CN108574060A - 一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法 - Google Patents

一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，包括以下步骤：在铝塑膜上冲压形成电芯铝塑膜冲压件；将聚合物锂离子电池电芯被包裹置于电池电芯容纳腔体中；对折叠后的电芯铝塑膜冲压件，沿电池电芯容纳腔体和气囊槽外围进行封边处理，形成上边密封线、下边密封线A、左边密封线和右边密封线，得到初级锂离子电池电芯封装壳；对聚合物锂离子电池电芯充电，将气泡挤压到气囊槽内，并进行再次封装和裁剪。相对于现有技术，本发明所使用的方法简单高效，其操作更加方便，更好地实现自动化封装生产，大大提升了产品的合格率和生产效率。

Description

一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法
技术领域
本发明涉及新能源电动车技术领域，具体涉及一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法。
背景技术
随着能源的匮乏及全社会对环境污染的严格控制，动力车、混合动力车已成为当今汽车业的一个亮点，而由于聚合物锂离子电池具备的特点，其成为动力电池的新宠，其特点包括：1.具有高安全性能，2.适合于大功率充放电，3.高低温环境下仍能继续工作。作为动力车使用的电源还有很多需要配套解决的问题，而其中对聚合物锂离子电池电芯的封装就是其中之一。
现有技术中，聚合物锂离子动力电池使用的外壳为铝塑膜，一般是由铝塑膜冲单坑后，然后用铝塑膜包覆电芯；当电池达到一定厚度时(≥9mm)，铝塑膜单坑冲压深度一般达不到要求，就需要将两个单坑铝塑膜合并在一起，因此，现有技术存在的缺陷：1、两个单坑铝塑膜两边对位不齐，容易产生报废品，其构成聚合物锂离子动力电池使用外壳的不良品率高；2、两个单坑铝塑膜进行合并包覆电芯操作不便，大大降低了生产效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，能够更好的对位，其操作更加方便，能够更好地实现自动化封装生产，大大提升了产品的合格率和生产效率。
为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，包括以下步骤：
步骤1、在铝塑膜上冲压形成电芯铝塑膜冲压件：
(a)在铝塑膜上冲压凹陷形成第一电芯容纳腔和第二电芯容纳腔，所述第一电芯容纳腔与第二电芯容纳腔在铝塑膜平面上沿轴线相互镜像，且第一电芯容纳腔与第二电芯容纳腔组合形成的电池电芯容纳腔体与聚合物锂离子电池电芯体积和形状匹配；
(b)在所述轴线一侧的第一电芯容纳腔或第二电芯容纳腔旁边冲压形成气囊槽；
步骤2、将聚合物锂离子电池电芯放入第一电芯容纳腔，将第二电芯容纳腔沿轴线折叠，使所述第一电芯容纳腔开口与第二电芯容纳腔开口对接形成电池电芯容纳腔体，将聚合物锂离子电池电芯包裹在电池电芯容纳腔体内，在对折后的电芯铝塑膜冲压件上预留与电池电芯容纳腔体相连通的正极连接部和负极连接部；
步骤3、对折叠后的电芯铝塑膜冲压件，沿电池电芯容纳腔体和气囊槽外围进行封边处理，形成上边密封线、下边密封线A、左边密封线和右边密封线，得到初级锂离子电池电芯封装壳；
步骤4、将初级锂离子电池电芯封装壳的正极连接部与负极连接部分别与外部充电电源的正负极电连接，通过充电电源对电池电芯容纳腔体中的聚合物锂离子电池电芯进行充电操作，将聚合物锂离子电池电芯充电产生气泡挤压到气囊槽中；
步骤5、在真空环境下，对电池电芯容纳腔体(6)与气囊槽(4)之间进行剪裁和封边同时处理：裁剪掉下部密封线A(9)和气囊槽(4)，并在初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边，初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边形成下部密封线B(10)，封装完毕。
所述气囊槽的设置，用于在收集聚合物锂离子电池电芯充电产生气泡，便于电池电芯容纳腔体的最后密封，密封效果好。
进一步的是，所述第二电芯容纳腔与第一电芯容纳腔之间形成中间折叠部的宽度D3＝5～20mm。预留折叠后实现封边操作的空间。
进一步的是，所述聚合物锂离子电池电芯厚度范优选围为9～13mm，所述第一电芯容纳腔和第二电芯容纳腔的优选厚度分别为7mm和6mm；所述中间折叠部的宽度为D3的优选尺寸为D3＝6mm。以达到最优的效果。
进一步的是，所述第二电芯容纳腔与第一电芯容纳腔均为长方形或正方形，以匹配聚合物锂离子电池电芯形状。
进一步的是，所述步骤1与步骤2之间，需进行电芯铝塑膜冲压件的质量检测，包括检测电芯铝塑膜冲压件的第一电芯容纳腔与第二电芯容纳腔大小尺寸、深度尺寸，检测第一电芯容纳腔与第二电芯容纳腔之间在中间折叠部中心处折叠后是否位置完全对应，检测中间折叠部的宽度尺寸。保证电芯铝塑膜冲压件冲压质量。
本发明的有益效果是：
相对于现有技术，本发明所使用的方法简单高效，在一张铝塑膜上进行冲压，形成两个镜像的电芯容纳腔，沿轴线对折，即可实现两个电芯容纳腔的准确对位，且相对于两个单独的容纳腔进行合并包覆电芯，其操作更加方便，更好地实现自动化封装生产，大大提升了产品的合格率和生产效率。
附图说明
图1为本发明的电芯铝塑膜冲压件的结构示意图；
图2为图1侧视方向的结构示意图；
图3为本发明初级锂离子电池电芯封装壳的结构示意图；
图4为本发明聚合物锂离子电池电芯封装好后的示意图。
图中：1、铝塑膜；2、第一电芯容纳腔；3、第二电芯容纳腔；4、气囊槽；5、中间折叠部；6、电池电芯容纳腔体；7、上部密封线；8、左侧部密封线；9、下部密封线A；10、下部密封线B；11、右侧部密封线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但并不是对本发明保护范围的限制。
实施例1：
在本实施例中，如图1～4所示，一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，包括以下步骤：
步骤1、在铝塑膜上冲压形成电芯铝塑膜冲压件1：
(a)在铝塑膜上冲压凹陷形成第一电芯容纳腔2和第二电芯容纳腔3，所述第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3在铝塑膜平面上沿轴线相互镜像，且第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3组合形成的电池电芯容纳腔体6与聚合物锂离子电池电芯体积和形状匹配；
(b)在所述轴线一侧的第一电芯容纳腔2旁边冲压形成气囊槽4；
步骤2、将聚合物锂离子电池电芯放入第一电芯容纳腔2，将第二电芯容纳腔3沿轴线折叠，使所述第一电芯容纳腔2开口与第二电芯容纳腔3开口对接形成电池电芯容纳腔体6，将聚合物锂离子电池电芯包裹在电池电芯容纳腔体6内，在对折后的电芯铝塑膜冲压件上预留与电池电芯容纳腔体6相连通的正极连接部和负极连接部；
步骤3、对折叠后的电芯铝塑膜冲压件1，沿电池电芯容纳腔体6和气囊槽4外围进行封边处理，形成上边密封线7、下边密封线A9、左边密封线8和右边密封线11，得到初级锂离子电池电芯封装壳；
步骤4、将初级锂离子电池电芯封装壳的正极连接部与负极连接部分别与外部充电电源的正负极电连接，通过充电电源对电池电芯容纳腔体6中的聚合物锂离子电池电芯进行充电操作，将聚合物锂离子电池电芯充电产生气泡挤压到气囊槽4中；
步骤5、在真空环境下，对电池电芯容纳腔体(6)与气囊槽(4)之间进行剪裁和封边同时处理：裁剪掉下部密封线A(9)和气囊槽(4)，并在初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边，初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边形成下部密封线B(10)，封装完毕。
优选的，所述第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2之间形成中间折叠部5的宽度D3＝6mm。预留折叠后实现封边操作的空间。
优选的，所述聚合物锂离子电池电芯厚度范优选围为12mm，所述第一电芯容纳腔2和第二电芯容纳腔3的优选厚度分别为7mm和6mm。以达到最优的效果。
优选的，所述第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2均为长方形，以匹配聚合物锂离子电池电芯形状。
优选的，所述步骤1与步骤2之间，需进行电芯铝塑膜冲压件1的质量检测，包括检测电芯铝塑膜冲压件1的第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3大小尺寸、深度尺寸，检测第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3之间在中间折叠部5中心处折叠后是否位置完全对应，检测中间折叠部5的宽度尺寸。保证电芯铝塑膜冲压件1冲压质量。
实施例2：
在本实施例中，如图1～4所示，一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，包括以下步骤：
步骤1、在铝塑膜上冲压形成电芯铝塑膜冲压件1：
(a)在铝塑膜上冲压凹陷形成第一电芯容纳腔2和第二电芯容纳腔3，所述第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3在铝塑膜平面上沿轴线相互镜像，且第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3组合形成的电池电芯容纳腔体6与聚合物锂离子电池电芯体积和形状匹配；
(b)在所述轴线一侧的第一电芯容纳腔2或第二电芯容纳腔3旁边冲压形成气囊槽4；
步骤2、将聚合物锂离子电池电芯放入第一电芯容纳腔2，将第二电芯容纳腔3沿轴线折叠，使所述第一电芯容纳腔2开口与第二电芯容纳腔3开口对接形成电池电芯容纳腔体6，将聚合物锂离子电池电芯包裹在电池电芯容纳腔体6内，在对折后的电芯铝塑膜冲压件上预留与电池电芯容纳腔体6相连通的正极连接部和负极连接部；
步骤3、对折叠后的电芯铝塑膜冲压件1，沿电池电芯容纳腔体6和气囊槽4外围进行封边处理，形成上边密封线7、下边密封线A9、左边密封线8和右边密封线11，得到初级锂离子电池电芯封装壳；
步骤4、将初级锂离子电池电芯封装壳的正极连接部与负极连接部分别与外部充电电源的正负极电连接，通过充电电源对电池电芯容纳腔体6中的聚合物锂离子电池电芯进行充电操作，将聚合物锂离子电池电芯充电产生气泡挤压到气囊槽4中；
步骤5、在电池电芯容纳腔体6与气囊槽4之间进行封边处理，形成下边密封线B10，并裁剪下边密封线B10以下的部分，封装完毕。
优选的，所述第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2之间形成中间折叠部5的宽度为D3，D3＝18mm。预留折叠后实现封边操作的空间。
优选的，所述聚合物锂离子电池电芯厚度范优选围为12mm，所述第一电芯容纳腔2和第二电芯容纳腔3的优选厚度分别为7mm和6mm。以达到最优的效果。
优选的，所述第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2均为长方形，以匹配聚合物锂离子电池电芯形状。
优选的，所述步骤1与步骤2之间，需进行电芯铝塑膜冲压件1的质量检测，包括检测电芯铝塑膜冲压件1的第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3大小尺寸、深度尺寸，检测第一电芯容纳腔2与第二电芯容纳腔3之间在中间折叠部5中心处折叠后是否位置完全对应，检测中间折叠部5的宽度尺寸。保证电芯铝塑膜冲压件1冲压质量。
本实施例加长了第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2之间的中间折叠部5宽度至18mm，为冲深坑提供了更好补偿，第二电芯容纳腔3与第一电芯容纳腔2靠近中间折叠部5位置处都不易破损。
本发明所使用的方法简单高效，在一张铝塑膜上进行冲压，形成两个镜像的电芯容纳腔，沿轴线对折，即可实现两个电芯容纳腔的准确对位，且相对于两个单独的容纳腔进行合并包覆电芯，其操作更加方便，更好地实现自动化封装生产，大大提升了产品的合格率和生产效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在铝塑膜上冲压形成电芯铝塑膜冲压件(1)：
(a)在铝塑膜上冲压凹陷形成第一电芯容纳腔(2)和第二电芯容纳腔(3)，所述第一电芯容纳腔(2)与第二电芯容纳腔(3)在铝塑膜平面上沿轴线相互镜像，且第一电芯容纳腔(2)与第二电芯容纳腔(3)组合形成的电池电芯容纳腔体(6)与聚合物锂离子电池电芯体积和形状匹配；
(b)在所述轴线一侧的第一电芯容纳腔(2)或第二电芯容纳腔(3)旁边冲压形成气囊槽(4)；
步骤2、将聚合物锂离子电池电芯放入第一电芯容纳腔(2)，将第二电芯容纳腔(3)沿轴线折叠，使所述第一电芯容纳腔(2)开口与第二电芯容纳腔(3)开口对接形成电池电芯容纳腔体(6)，将聚合物锂离子电池电芯包裹在电池电芯容纳腔体(6)内，在对折后的电芯铝塑膜冲压件上预留与电池电芯容纳腔体(6)相连通的正极连接部和负极连接部；
步骤3、对折叠后的电芯铝塑膜冲压件(1)，沿电池电芯容纳腔体(6)和气囊槽(4)外围进行封边处理，形成上边密封线(7)、下边密封线A(9)、左边密封线(8)和右边密封线(11)，得到初级锂离子电池电芯封装壳；
步骤4、将初级锂离子电池电芯封装壳的正极连接部与负极连接部分别与外部充电电源的正负极电连接，通过充电电源对电池电芯容纳腔体(6)中的聚合物锂离子电池电芯进行充电操作，将聚合物锂离子电池电芯充电产生气泡挤压到气囊槽(4)中；
步骤5、在真空环境下，对电池电芯容纳腔体(6)与气囊槽(4)之间进行剪裁和封边同时处理：裁剪掉下部密封线A(9)和气囊槽(4)，并在初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边，初级锂离子电池电芯封装壳的下边重新封边形成下部密封线B(10)，封装完毕。
2.如权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，其特征在于：所述第二电芯容纳腔(3)与第一电芯容纳腔(2)之间形成中间折叠部(5)的宽度为D3＝5～20mm。
3.如权利要求1或2所述的一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，其特征在于：所述聚合物锂离子电池电芯厚度范优选围为9～13mm，所述第一电芯容纳腔(2)和第二电芯容纳腔(3)的优选厚度分别为7mm和6mm；所述中间折叠部(5)的宽度为D3的优选尺寸为D3＝6mm。
4.如权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，其特征在于：所述第二电芯容纳腔(3)和第一电芯容纳腔(2)同为长方形或正方形。
5.如权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池电芯的封装方法，其特征在于：所述步骤1与步骤2之间，需进行电芯铝塑膜冲压件(1)的质量检测，包括检测电芯铝塑膜冲压件(1)的第一电芯容纳腔(2)与第二电芯容纳腔(3)大小尺寸、深度尺寸，检测第一电芯容纳腔(2)与第二电芯容纳腔(3)之间在中间折叠部(5)中心处折叠后是否位置完全对应，检测中间折叠部(5)的宽度尺寸。
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