CN108711639A - 一种锂离子电池的封口方法 - Google Patents

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杨年杰
周承松
朱秋艳
吴宏钧
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Abstract

本发明公开一种锂离子电池的封口方法，包括以下步骤：S1、往电芯的导针套入胶垫；S2、将电芯装入铝壳内，其中，胶垫的侧面与铝壳的侧壁相抵，胶垫与胶垫上方的铝壳围合成上端开口的注胶槽，得到电池预装体，烘烤电池预装体；S3、往电池预装体中注入设定量的电解液对电芯进行含浸；S4、往注胶槽内注入设定量的胶液，待胶液固化得到锂离子电池。往注胶槽内注入胶液，胶液注满注胶槽，胶液分别与铝壳的侧壁、胶垫充分接触，胶液固化后对电池有较好的密封效果，相对于使用胶粒封口，胶液固化密封后更大的有效密封面积，固化后的胶液体积与胶垫的体积总和小于胶粒的体积，减小封口结构的体积。

Description

一种锂离子电池的封口方法
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种锂离子电池的封口方法。
背景技术
锂离子电池：是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
传统的锂离子电池的装配方式是将正极极片、负极极片和隔膜进行卷绕形成电芯，在电芯的导针上套入胶粒后对电芯进行烘烤去除电芯中的水分，然后将电芯用电解液进行含浸，含浸后的电芯装入铝壳内，最后通过胶粒进行束腰封口，但是这种封口方式由于胶粒与电芯之间没有隔开，封口主要依靠胶粒与铝壳侧面结合从而封口。采用这样的封口形式，需要胶粒的体积较大，导致锂电池整体的体积偏大。
综上所述，亟需一种减小封口结构体积的锂离子电池封口方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种减小封口结构体积的锂离子电池封口方法。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种锂离子电池的封口方法，包括以下步骤：
S1、往电芯的导针套入胶垫；
S2、将所述电芯装入铝壳内，其中，所述胶垫的侧面与所述铝壳的侧壁相
互接触，所述胶垫与所述胶垫上方的所述铝壳围合成上端开口的注胶槽，
得到电池预装体，烘烤所述电池预装体；
S3、往所述电池预装体中注入设定量的电解液对电芯进行含浸；
S4、往所述注胶槽内注入设定量的胶液，待胶液固化得到所述锂离子电池。
优选的，步骤S4中所述胶液固化后的厚度大于或等于2mm。
优选的，步骤S2得到所述电池预装体后对所述胶垫上方的铝壳进行束腰。
优选的，所述导针设有铝梗，所述铝梗与所述胶垫上表面相抵。
优选的，所述铝梗的上端为圆台状或棱台状。
优选的，步骤S4中所述胶液的注入方式为排列滴注。
优选的，步骤S3和步骤S4在持续通入净化过干燥空气的手套箱内进行。
优选的，步骤S3中往所述电池预装体注入所述电解液后，将所述电池预装体置于真空环境中含浸。
优选的，步骤S3中逐渐增大真空环境的真空度。
本发明的有益效果：往注胶槽内注入胶液，胶液注满注胶槽，胶液分别与铝壳的侧壁、胶垫充分接触，胶液固化后对电池有较好的密封效果，相对于常规使用胶粒加热封口，胶液密封后具有更大的密封面积，固化后的胶液体积与胶垫的体积总和小于胶粒的体积，从而减小封口结构的体积。采用本发明的封口方法得到的锂电池相对同等容量的电池，体积更小。设置胶垫，一方面能固定导针位置，将正极导针和负极导针分开；另一方面，胶垫能防止胶液渗入胶垫下方的电芯中，避免锂离子电池的性能受到影响。
附图说明
图1为本发明锂离子电池结构示意图。
图中，10、电芯；101、导针；102、铝梗；20、胶垫；30、铝壳；40、胶液。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
作为本发明的一种具体实施方式，如图1所示，锂离子电池的封口方法，包括以下步骤：
S1、往电芯10的导针101套入胶垫20；
S2、将电芯10装入铝壳30内，其中，胶垫20的侧面与铝壳30的侧壁相
互接触，胶垫20与胶垫20上方的铝壳30围合成上端开口的注胶槽，得到
电池预装体，烘烤电池预装体；
S3、往电池预装体中注入设定量的电解液对电芯10进行含浸；
S4、往注胶槽内注入设定量的胶液40，待胶液40固化得到锂离子电池。
含浸时，粘度较小的电解液经胶垫20渗透到电芯10，从而对电芯10进行含浸；注入胶液40时，胶液40的粘度较大，胶液40被阻挡在胶垫20上方并固化。
往注胶槽内注入胶液40，胶液40注满注胶槽，胶液40分别与铝壳30的侧壁、胶垫20充分接触，胶液40固化后对电池有较好的密封效果，相对于常规使用胶粒封口，胶液40密封后具有更大的密封面积，固化后的胶液40体积与胶垫20的体积总和小于胶粒的体积，从而减小封口结构的体积。采用本发明的封口方法得到的锂电池相对同等容量的电池，体积更小。设置胶垫20，一方面能固定导针101位置，将正极导针101和负极导针101分开；另一方面，
胶垫20能防止胶液40渗入胶垫20下方的电芯10中，避免锂离子电池的性能受到影响。
具体实施方式中封口方法的锂离子电池与用胶粒封口的锂离子电池相比，在两者达到正常使用的气密性要求时，两者体积相同，前者相对于后者的容量可提升10％以上。
进一步的，步骤S4中胶液40固化后的厚度大于或等于2mm。
胶液40固化后的厚度大于或等于2mm，锂离子电池的气密性较好。
当胶液40固化后的厚度达到2mm即可满足各种型号锂离子电子的气密性要求，远小于传统封口方式用于封口的胶粒。
作为本发明的又一具体实施方式，步骤S2得到电池预装体后对胶垫20上方的铝壳30进行束腰。
通过对胶垫20上方的铝壳30进行束腰，将束腰部位以下的胶垫20以及电芯10定位，防止加工过程中胶垫20与电芯10受力发生松动影响产品性能。
进一步的，导针101设有铝梗102，铝梗102与胶垫20上表面相抵。
通过设置铝梗102，加强导针101与固化后胶液40的结合强度，防止外露的导针101受外力作用发生松动，避免导针101被拉出而损坏电芯10。
作为本发明的又一具体实施方式，铝梗102的上端为圆台状或棱台状。
铝梗102的上端为圆台状或棱台状，便于胶垫20的套入。
作为本发明的又一具体实施方式，步骤S4中胶液40的注入方式为排列滴注。
胶液40采用排列滴注的方式，相对于连续注胶，胶液40在注胶槽内分布更加均匀，胶液40固化后的密封效果更好。
作为本发明的又一具体实施方式，步骤S3和步骤S4在持续通入净化过干燥空气的手套箱内进行。
步骤S3和S4在持续通入净化过干燥空气的手套箱内进行，防止电解液变质，保证手套箱内的干燥程度，避免电池内部含有水分导致后期气胀。
进一步的，步骤S3中往电池预装体注入电解液后，将电池预装体置于真空环境中含浸。
真空条件下，电芯10内部的空气被挤出，有助于电解液快速渗透到位于胶垫20下方的电芯10部分，能快速完成含浸，提高生产效率。
进一步的，步骤S3中逐渐增大真空环境的真空度。
初始真空度过高，电池预装体内部气体逸出速度较快，逸出的气体遇到向下渗透的电解液会鼓泡，鼓泡速度过快造成部分电解液损失，影响锂离子电池的性能。通过逐渐增大真空环境的真空度，避免鼓泡过快，同时还能缩短含浸时间，提高生产效率。
上述实施方式仅为本发明的部分优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种锂离子电池的封口方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、往电芯的导针套入胶垫；
S2、将所述电芯装入铝壳内，其中，所述胶垫的侧面与所述铝壳的侧壁相互接触，所述胶垫与所述胶垫上方的所述铝壳围合成上端开口的注胶槽，得到电池预装体，烘烤所述电池预装体；
S3、往所述电池预装体中注入设定量的电解液对电芯进行含浸；
S4、往所述注胶槽内注入设定量的胶液，待胶液固化得到所述锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S4中所述胶液固化后的厚度大于或等于2mm。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S2得到所述电池预装体后对所述胶垫上方的铝壳进行束腰。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，所述导针设有铝梗，所述铝梗与所述胶垫上表面相抵。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，所述铝梗的上端为圆台状或棱台状。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S4中所述胶液的注入方式为排列滴注。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4在持续通入净化过干燥空气的手套箱内进行。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S3中往所述电池预装体注入所述电解液后，将所述电池预装体置于真空环境中含浸。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池的封口方法，其特征在于，步骤S3中逐渐增大真空环境的真空度。
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