CN109103354A - 一种软包电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软包电池及其制作方法，其中，公开的所述软包电池的制作方法包括步骤：正极料制作：将电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨三者一起搅拌第一预设时间，再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间以形成正极料，取出预设分量的所述正极料并制作成留有极耳点焊位置的正极片，将所述正极片放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥；正极制作；电芯制作；电芯入铝塑膜外壳壳；电芯注液；电芯封口：对注液后的所述铝塑膜外壳的另一侧边进行热封而完成对所述铝塑膜外壳的封口，从而得到软包电池。本发明的所述软包电池的密封性好，重量较轻，最大持续电池及最大脉冲电流较大，且低温性能好。

Description

一种软包电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种软包电池及其制作方法。
背景技术
在日常生活中，人们都有丢失物品的经历，但随着科技的发展，有源防丢器的诞生能最大限度减少物品丢失而造成的损失。有源防丢器相比无源防丢器，其信号强，使用寿命长。传统有源防丢器使用锂锰扣式电池，其标称电压为3.0V。锂锰扣式电池的外壳为钢壳结构且通过密封圈对钢壳进行封口。目前，密封圈与钢壳之间容易会存在一定装配误差，密封性比较差，容易使得锂锰扣式电池容易出现漏液。并且，由于钢壳的重量较重，使得锂锰扣式电池的重量也较重。此外，锂锰扣式电池的正负极两者与有源防丢器的电极接触的面积比较小，这样锂锰扣式电池的最大持续电池及最大脉冲电流会比较小，有时导致有源防丢器在低温条件下无法使用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种软包电池及其制作方法，其密封性好，重量较轻，最大持续电池及最大脉冲电流较大，且低温性能好。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种软包电池的制作方法，其包括以下步骤：
正极料制作：将电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨三者一起搅拌第一预设时间，再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间以形成正极料，取出预设分量的所述正极料并制作成留有极耳点焊位置的正极片，将所述正极片放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥；
正极制作：将预制的正极极耳焊接在干燥后的所述正极片的极耳点焊位置上，以形成正极；
电芯制作：将所述正极与预制的负极一起制作形成电芯；所述负极包括负极极耳及固定有负极极耳的负极片；
电芯入壳：将铝塑膜外壳对折并包裹住所述电芯的主体，对对折后的所述铝塑膜外壳的顶边及一侧边分别进行热封，以使所述电芯的主体位于热封后的所述铝塑膜外壳内而正极极耳与负极极耳位于热封后的所述铝塑膜外壳外；其中，所述电芯的主体包括所述正极片及所述负极片；
电芯注液：将电池液注入热封后的所述铝塑膜外壳内；
电芯封口：对注液后的所述铝塑膜外壳的另一侧边进行热封而完成对所述铝塑膜外壳的封口，从而得到软包电池。
较佳地，所述的软包电池的制作方法还包括以下步骤：
裁边：对所述软包电池进行裁边，以切掉铝塑膜外壳多余的边缘，再将所述软包电池进行预放电处理；
包装：将所述软包电池上的正极极耳与负极极耳进行弯折，并用固定胶带将所述正极极耳和所述负极极耳两者与铝塑膜外壳进行粘贴固定，以得到包装后的软包电池。
较佳地，电解二氧化锰、导电碳黑、导电石墨、无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯六者的比例为(13～34):1：(0.5～2)：(1.3～3.4)：(8～24)：(1.1～3.4)。
较佳地，在进行正极料制作时，通过双形星混合机来对正极料的原材料进行搅拌；其中，双形星混合机的公转速度为20～40转/每分钟，分散轴的转速为600～1000转/每分钟；所述第一预设时间为6～10小时，所述第二预设时间为5～10分钟。
较佳地，在进行正极料制作时，正极料制作成所述正极片的工序为：使用拉浆机将预设分量的正极料附着在铝拉网的两侧面上并对正极料进行压实而形成大片，再将所述大片分切成多块小片，使用清粉机在每块小片的预设位置上进行精粉以留出极耳点焊位置，从而制得所述正极片。
较佳地，所述负极的预制工序为：使用汽缸式裁刀将锂带裁切成多块预设长度的负极片，在每块所述负极片上粘贴负极极耳并使用平压机将两者加热压牢，再用高温胶带将负极极耳上与负极片粘牢在一起。
较佳地，在所述电芯入壳步骤与所述电芯注液步骤之间，还包括：对热封后的所述铝塑膜外壳上的所述电芯进行短路测试，并将所述电芯测试合格的所述铝塑膜外壳放入周转盘内，以对所述铝塑膜外壳的另一侧边进行扩口。
较佳地，在进行电芯注液时，将注液后的所述铝塑膜外壳在注液位置放置5-10分钟后再放入真空静置箱内静置1～3分钟，真空静置箱的真空度在-0.06～-0.09MPa。
较佳地，所述电芯封口步骤包括：
真空预封工序：通过预封机对注液后的所述铝塑膜外壳的另一侧进行热封而得到初步封口的电池包,并将初步封口的电池包放置在23～28℃的条件下存放12～24小时；其中，预封机的热封温度为160～200℃；
真空二封工序：将初步封口的电池包放置入封口机内，以对所述电池包的顶边与两侧边三者中的至少一边进行真空封口；其中，封口机内真空度≧-0.7Mpa,热封温度为温度160～200℃。
本发明另一实施例提供了一种软包电池，其由上述任一项方案所述的软包电池的制作方法制作而成。
本发明提供的所述软包电池及其制作方法，具有以下有益效果：
1、由于所述软包电池的外壳采用铝塑膜外壳制作而成，这样可以减小所述软包电池重量，相比于现有技术的扣式电池，在同等体积下，所述软包电池的重量较轻；
2、所述铝塑膜外壳的顶边及两侧边通过热封工艺热封，能够使得所述铝塑膜外壳具有很好地密封性，使得所述软包电池不容易出现漏液；
3、相比于现有技术，由于所述正极极耳与所述负极极耳可供设备的电极接触的面积较大，因此所述软包电池的最大持续电池及最大脉冲电流可以较大，这样带有所述软包电池的设备在低温下也能正常使用，所以所述软包电池的低温性能好；
4、由于正极料的主要原材料为电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨，这三者均具有非常良好的导电性能，这样在将这三者一起搅拌第一预设时间后，可以使得这三者能够较为充分的混合，然后再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间，这样能够使得电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨充分的混合并增强材料的粘结性，使得最终形成的正极料的导电性能较好，这样由所述正极料制作成的正极片就具有良好的导电性；并且正极片制作成后还需要放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥，使得所述正极片的材料的粘结性更好且材料稳定性更高。由上分析可知，本发明实施例的正极片的导电性好，粘结性好且材料稳定性高，因此提高了所述软包电池的低温性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种软包电池的结构示意图；
图2是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的正极片的结构示意图；
图3是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的正极的结构示意图；
图4是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的负极片的结构示意图；
图5是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的负极的结构示意图；
图6是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的电芯的结构示意图；
图7是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的正铝塑膜外壳的结构示意图；
图8是本发明实施例的软包电池的制作方法中的电芯入壳的制作示意图；
图9是本发明实施例的软包电池的制作方法制作出的未裁边的软包电池的结构示意图。
附图标记说明：1.电芯；10.正极；100.正极片；101.正极极耳；11.负极；110.负极片；111.负极极耳；2.铝塑膜外壳；20.冲槽；21.一侧边；22.另一侧边；23.顶边；3.正极料；4.极耳点焊位置；5.固定胶带；6.隔膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明实施例提供了一种软包电池，其包括电芯1及铝塑膜外壳2；所述电芯1包括正极10与负极11，所述正极10包括正极片100及点焊在所述正极片100设有的极耳电焊位置上的正极极耳101，所述负极11包括负极片110及连接在所述负极片110上的负极极耳111；所述铝塑膜外壳2包裹住所述正极片100与所述负极片110，所述正极极耳101与所述负极极耳111位于所述铝塑膜外壳2外并相对且间隔设置；所述铝塑膜外壳2内注有电池液。
本发明实施例的所述软包电池由本发明实施例提供的一种软包电池的制作方法制作而成。其中，软包电池的制作方法包括步骤S10至步骤S15：
S10，正极料3制作：将电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨三者一起搅拌第一预设时间，再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间以形成正极料3，取出预设分量(例如十分之一、二分之一或全部等)的所述正极料3并制作成留有极耳点焊位置4的正极片100，请参见图2，将所述正极片100放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥.
S11，正极10制作：请参见图3，将预制的正极极耳101焊接在干燥后的所述正极片100的极耳点焊位置4上，以形成正极10。
S12，电芯1制作：请参见图4、图5与图6，将所述正极10与预制的负极11一起制作形成电芯1；所述负极11包括负极极耳111及固定有负极极耳111的负极片110。
S13，电芯1入壳：请参见图7与图8，将铝塑膜外壳2对折并包裹住所述电芯1的主体，对对折后的所述铝塑膜外壳2的顶边23及一侧边21分别进行热封，以使所述电芯1的主体位于热封后的所述铝塑膜外壳2内而正极极耳101与负极极耳111位于热封后的所述铝塑膜外壳2外；其中，所述电芯1的主体包括所述正极片100及所述负极片110。
优选地，所述铝塑膜外壳2在进行对折之前，使用铝塑膜外壳2成型机对所述铝塑膜外壳2进行冲压成型，且冲压出来的铝塑膜外壳2上冲压有冲槽20，这样在后续就可以将所述电芯1的主体放置于铝塑膜外壳2的所述冲槽20中。
S14，电芯1注液：将电池液注入热封后的所述铝塑膜外壳2内。其中，铝塑膜外壳2厚度优选为88um～113um。
S15，电芯1封口：请参见图9，对注液后的所述铝塑膜外壳2的另一侧边22进行热封而完成对所述铝塑膜外壳2的封口，从而得到软包电池。
本发明实施例提供的所述软包电池及其制作方法，具有以下有益效果：
1、由于所述软包电池的外壳采用铝塑膜外壳2制作而成，这样可以减小所述软包电池重量，相比于现有技术的扣式电池，在同等体积下，所述软包电池的重量较轻；
2、所述铝塑膜外壳2的顶边23及两侧边通过热封工艺热封，能够使得所述铝塑膜外壳2具有很好地密封性，使得所述软包电池不容易出现漏液；
3、相比于现有技术，由于所述正极极耳101与所述负极极耳111可供设备的电极接触的面积较大，因此所述软包电池的最大持续电池及最大脉冲电流可以较大，这样带有所述软包电池的设备在低温下也能正常使用，所以所述软包电池的低温性能好；
4、由于正极料3的主要原材料为电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨，这三者均具有非常良好的导电性能，这样在将这三者一起搅拌第一预设时间后，可以使得这三者能够较为充分的混合，然后再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间，这样能够使得电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨充分的混合并增强材料的粘结性，使得最终形成的正极料3的导电性能较好，这样由所述正极料3制作成的正极片100就具有良好的导电性；并且正极片100制作成后还需要放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥，使得所述正极片100的材料的粘结性更好且材料稳定性更高。由上分析可知，本发明实施例的正极片100的导电性好，粘结性好且材料稳定性高，因此提高了所述软包电池的低温性能。
在上述发明实施例中，具体地，所述电芯1制作步骤具体为：将隔膜6(优选为聚丙烯隔膜6或聚丙烯隔膜6)裁切成相应长度并插入到卷绕机U型卷针中对齐，卷针转动半圈，将正极10放入卷针中并居中而再卷半圈，再将负极11放入卷针与正极10之间并居中，然后进行卷绕，卷绕完成后使用终止胶带粘贴隔膜6收尾处，从而固定电芯1，再将电芯1进行平压并测试短路。所述电芯1制作过程还可以参考现有技术。
在上述发明实施例中，较佳地，所述的软包电池的制作方法还包括步骤S16与S17：
S16，裁边：对所述软包电池进行裁边，以切掉铝塑膜外壳2多余的边缘，再将所述软包电池进行预放电处理，以确保所述软包电池的使用安全。
S17，包装：根据实际需要，将所述软包电池上的正极极耳101与负极极耳111进行弯折并弯折成合适的结构，并用固定胶带5将所述正极极耳101和所述负极极耳111两者与铝塑膜外壳2进行粘贴固定，以得到包装后的软包电池，请参见图1，最终所述软包电池的外形尺寸为厚1.5mm×长50mm×宽21mm。其中，所述固定胶带5优选为亚克力高温胶带。
在上述发明实施例中，较佳地，电解二氧化锰、导电碳黑、导电石墨、无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯六者的比例为(13～34):1：(0.5～2)：(1.3～3.4)：(8～24)：(1.1～3.4)，这样可以使得所述正极料3导电性及粘结性更良好。其中，示例性地，在进行正极料3制作时，电解二氧化锰的量为80～100kg，导电碳黑的量为3～6kg，导电石墨的量为3～6kg，无水乙醇的量为8～10kg，去离子水的量为50～70kg，聚四氟乙烯的量为7～10kg，这样一次性可以制作出足够量的正极料3。
在上述发明实施例中，较佳地，在进行正极料3制作时，通过双形星混合机来对正极料3的原材料进行搅拌。由于双形星混合机由搅拌轴跟分散轴2种方式进行搅拌，其中，双形星混合机的搅拌轴的公转速度为20～40转/每分钟，分散轴的转速为600～1000转/每分钟，这样可以对正极料3的原材料进行充分搅拌，而搅拌形成的正极料3的各处的密度一致且材料均匀，并且导电性及粘接性更良好，这样在用所述正极料3制作成正极片100时，能够使得所述正极片100的厚度及重量一致性较好，且性能稳定。
在上述发明实施例中，具体地，所述第一预设时间为6～10小时，所述第二预设时间为5～10分钟。
在上述发明实施例中，具体地，在进行正极料3制作时，正极料3制作成所述正极片100的工序具体为：使用拉浆机将预设分量的正极料3附着在铝拉网的两侧面上并对正极料3进行压实而形成大片，再将所述大片分切成多块小片，使用清粉机在每块小片的预设位置上进行精粉以留出极耳点焊位置4，从而制得所述正极片100。
在上述发明实施例中，具体地，所述负极11的预制工序为：使用汽缸式裁刀将锂带裁切成多块预设长度的负极片110，在每块所述负极片110上粘贴负极极耳111并使用平压机将两者加热压牢，再用高温胶带将负极极耳111上与负极片110粘牢在一起。
在上述发明实施例中，较佳地，在所述电芯1入壳步骤与所述电芯1注液步骤之间，还包括：对热封后的所述铝塑膜外壳2上的所述电芯1进行短路测试，并将所述电芯1测试合格的所述铝塑膜外壳2放入周转盘内，以对所述铝塑膜外壳2的另一侧边22进行扩口，这样便于后续通过该口来对所述铝塑膜外壳2形成的电池外壳进行电池液注液。
在上述发明实施例中，较佳地，在进行电芯1注液时，将注液后的所述铝塑膜外壳2在注液位置放置5-10分钟后再放入真空静置箱内静置1～3分钟，真空静置箱的真空度在-0.06～-0.09MPa，以确保所述铝塑膜外壳2内的电池液能够与电芯1充分融合接触，并确保残留在所述铝塑膜外壳2的外侧的电池液充分挥发掉。
在上述发明实施例中，具体地，所述电芯1封口步骤包括：
真空预封工序：通过预封机对注液后的所述铝塑膜外壳2的另一侧进行热封而得到初步封口的电池包,并将初步封口的电池包放置在23～28℃的条件下存放12～24小时；其中，预封机的热封温度为160～200℃；
真空二封工序：将初步封口的电池包放置入封口机内，以对所述电池包的顶边23与两侧边三者中的至少一边进行真空封口；其中，封口机内真空度≧-0.7Mpa,热封温度为温度160～200℃。
在本发明实施例中，通过所述真空预封工序及所述真空二封工序，能够确保所述铝塑膜外壳2的各边均热封好以提高所述铝塑膜外壳2的密封性，从而确保所述软包电池不会出现漏液。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种软包电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
正极料制作：将电解二氧化锰、导电碳黑及导电石墨三者一起搅拌第一预设时间，再加入无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯一起搅拌第二预设时间以形成正极料，取出预设分量的所述正极料并制作成留有极耳点焊位置的正极片，将所述正极片放在160～200℃温度下进行18～22小时的真空干燥；
正极制作：将预制的正极极耳焊接在干燥后的所述正极片的极耳点焊位置上，以形成正极；
电芯制作：将所述正极与预制的负极一起制作形成电芯；所述负极包括负极极耳及固定有负极极耳的负极片；
电芯入壳：将铝塑膜外壳对折并包裹住所述电芯的主体，对对折后的所述铝塑膜外壳的顶边及一侧边分别进行热封，以使所述电芯的主体位于热封后的所述铝塑膜外壳内而正极极耳与负极极耳位于热封后的所述铝塑膜外壳外；其中，所述电芯的主体包括所述正极片及所述负极片；
电芯注液：将电池液注入热封后的所述铝塑膜外壳内；
电芯封口：对注液后的所述铝塑膜外壳的另一侧边进行热封而完成对所述铝塑膜外壳的封口，从而得到软包电池。
2.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：
裁边：对所述软包电池进行裁边，以切掉铝塑膜外壳多余的边缘，再将所述软包电池进行预放电处理；
包装：将所述软包电池上的正极极耳与负极极耳进行弯折，并用固定胶带将所述正极极耳和所述负极极耳两者与铝塑膜外壳进行粘贴固定，以得到包装后的软包电池。
3.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，电解二氧化锰、导电碳黑、导电石墨、无水乙醇、去离子水及聚四氟乙烯六者的比例为(13～34):1：(0.5～2)：(1.3～3.4)：(8～24)：(1.1～3.4)。
4.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，在进行正极料制作时，通过双形星混合机来对正极料的原材料进行搅拌；其中，双形星混合机的公转速度为20～40转/每分钟，分散轴的转速为600～1000转/每分钟；所述第一预设时间为6～10小时，所述第二预设时间为5～10分钟。
5.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，在进行正极料制作时，正极料制作成所述正极片的工序为：使用拉浆机将预设分量的正极料附着在铝拉网的两侧面上并对正极料进行压实而形成大片，再将所述大片分切成多块小片，使用清粉机在每块小片的预设位置上进行精粉以留出极耳点焊位置，从而制得所述正极片。
6.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，所述负极的预制工序为：使用汽缸式裁刀将锂带裁切成多块预设长度的负极片，在每块所述负极片上粘贴负极极耳并使用平压机将两者加热压牢，再用高温胶带将负极极耳上与负极片粘牢在一起。
7.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，在所述电芯入壳步骤与所述电芯注液步骤之间，还包括：对热封后的所述铝塑膜外壳上的所述电芯进行短路测试，并将所述电芯测试合格的所述铝塑膜外壳放入周转盘内，以对所述铝塑膜外壳的另一侧边进行扩口。
8.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，在进行电芯注液时，将注液后的所述铝塑膜外壳在注液位置放置5-10分钟后再放入真空静置箱内静置1～3分钟，真空静置箱的真空度在-0.06～-0.09MPa。
9.根据权利要求1所述的软包电池的制作方法，其特征在于，所述电芯封口步骤包括：
真空预封工序：通过预封机对注液后的所述铝塑膜外壳的另一侧进行热封而得到初步封口的电池包,并将初步封口的电池包放置在23～28℃的条件下存放12～24小时；其中，预封机的热封温度为160～200℃；
真空二封工序：将初步封口的电池包放置入封口机内，以对所述电池包的顶边与两侧边三者中的至少一边进行真空封口；其中，封口机内真空度≧-0.7Mpa,热封温度为温度160～200℃。
10.一种软包电池，其特征在于，其由如权利要求1至9任一项所述的软包电池的制作方法制作而成。
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