CN109860444A - 一种电池封装结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池封装结构及方法，其中电池封装结构包括壳体，壳体内部设置有电芯容纳腔和气室，壳体上具有顶封区、底封区、侧封区、预封区和终封区，壳体内还设置有防假封腔，且防假封腔与电芯容纳腔相互连通。通过在壳体上设置防假封腔，可容纳部分电解液，减少位于电池的壳体的夹层之间的电解液，防止在电池终封过程中壳体夹层内的电解液被抽出至终封区，进而影响终封区的封装效果，保证电池的终封质量。同时，位于防假封腔内的电解液可在电池使用过程中随时补充电池内部的电解液，增强电池的使用寿命。

Description

一种电池封装结构及方法

技术领域

本发明涉及电池封装结构技术领域，尤其涉及一种电池封装结构及方法。

背景技术

锂离子电池多采用液态电解质，通常使用钢塑膜或铝塑膜作为外包装材料进行包装，在铝塑膜或者钢塑膜成型后，再通过热封工艺将电芯主体封装起来。

在现有的锂离子电池中，由于极耳顶封位置到电芯主体的距离比其他封印到电芯主体的距离大，使得在极耳顶封与电芯主体之间的腔体空间相对较大，存储的电解液量也相对较多。当进行抽气封口时，气袋被刺破，电芯处于真空状态,电解液将会随着空气带出电池，且你因为极耳顶封位置到电芯主体位置的空腔内的电解液较多，较为容易被带出至封印处，使得钢塑膜或铝塑膜上附着较多电解液，导致最后密封时在极耳位置附近出现假封情况，从而导致电池成品不良、原材料的浪费。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于：提供一种电池封装结构，其能够减少电芯封装时钢塑膜或铝塑膜的假封情况。

本发明实施例的另一个目的在于：提供一种电池封装方法，其能够保证电芯封装的密封性。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池封装结构，包括壳体，所述壳体内部设置有电芯容纳腔和气室，所述壳体上具有顶封区、底封区、侧封区、预封区和终封区，所述顶封区位于所述壳体靠近电池的极耳的一侧，所述底封区位于所述壳体远离所述极耳的一侧，所述侧封区位于所述电芯容纳腔远离所述气室的一侧，所述预封区位于所述气室远离所述电芯容纳腔的一侧，所述终封区位于所述气室与所述电芯容纳腔之间，所述壳体内还设置有防假封腔，且所述防假封腔与所述电芯容纳腔相互连通。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述防假封腔设置于所述电芯容纳腔的周部。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述防假封腔设置于所述顶封区与所述电芯容纳腔之间。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述防假封腔为长方体结构或圆柱结构。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述电芯容纳腔、所述气室和所述防假封腔与所述壳体连接的位置采用圆弧过渡结构。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述电芯容纳腔、所述气室和所述防假封腔的顶角位置采用球面过渡结构。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述极耳上对应所述顶封区固定设置有极耳胶。

作为本发明的一种优选的技术方案，对应所述顶封区、所述侧封区、所述预封区和所述终封区分别设置有用于密封的密封胶。

另一方面，提供一种用于上述的电池封装结构的封装方法，包括以下步骤：

步骤S100、提供电池的壳体和电芯；

步骤S200、将电芯放置于所述壳体的电芯容纳腔内，并将所述壳体的顶封区、底封区和侧封区热封；

步骤S300、向热封后的所述壳体注入电解液，直至电解液填充满所述壳体的所述电芯容纳腔和防假封腔，并对所述预封区进行热封；

步骤S400、将热封后的所述电池进行静置、化成和夹具整形；

步骤S600、刺破壳体的气室，将所述壳体内的空气抽出并对所述终封区进行热封。

作为本发明的一种优选的技术方案，在所述步骤S300中，在对所述预封区进行热封的同时对所述终封区的部分位置进行密封，并保证所述气室与所述电芯容纳腔的连通。

本发明的有益效果为：通过在电池的壳体上设置电芯容纳腔可用于实现对电芯的容纳和固定，防止电芯在封装过程中和使用过程中的移位，起到限定电芯位置的作用。同时，在壳体上提前设置电芯容纳腔，可防止在封装电芯的过程中电芯顶压壳体的表面，避免壳体表面受力不均现象的发生，提高电池壳体的结构稳定性。通过在壳体上设置防假封腔，可容纳部分电解液，减少位于电池的壳体的夹层之间的电解液，防止在电池终封过程中壳体夹层内的电解液被抽出至终封区，进而影响终封区的封装效果，保证电池的终封质量。同时，位于防假封腔内的电解液可在电池使用过程中随时补充电池内部的电解液，增强电池的使用寿命。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述电池封装结构的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、顶封区；12、底封区；13、侧封区；14、预封区；15、终封区；2、电芯；3、电芯容纳腔；4、气室；5、防假封腔；6、极耳；61、极耳胶。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，于本实施例中，本发明所述的一种电池封装结构，包括壳体1，壳体1内部设置有电芯容纳腔3和气室4，壳体1上具有顶封区11、底封区12、侧封区13、预封区14和终封区15，顶封区11位于壳体1靠近电池的极耳6的一侧，底封区12位于壳体1远离极耳6的一侧，侧封区13位于电芯容纳腔3远离气室4的一侧，预封区14位于气室4远离电芯容纳腔3的一侧，终封区15位于气室4与电芯容纳腔3之间，壳体1内还设置有防假封腔5，且防假封腔5与电芯容纳腔3相互连通。

通过在电池的壳体1上设置电芯容纳腔3可用于实现对电芯2的容纳和固定，防止电芯2在封装过程中和使用过程中的移位，起到限定电芯2位置的作用。同时，在壳体1上提前设置电芯容纳腔3，可防止在封装电芯2的过程中电芯2顶压壳体1的表面，避免壳体1表面受力不均现象的发生，提高电池壳体1的结构稳定性。通过在壳体1上设置防假封腔5，可容纳部分电解液，减少位于电池的壳体1的夹层之间的电解液，防止在电池终封过程中壳体1夹层内的电解液被抽出至终封区15，进而影响终封区15的封装效果，保证电池的终封质量。同时，位于防假封腔5内的电解液可在电池使用过程中随时补充电池内部的电解液，增强电池的使用寿命。

在本发明实施例中，防假封腔5设置于电芯容纳腔3的周部。可知的，防假封腔5可设置于电芯容纳腔3与顶封区11、底封区12、侧封区13或终封区15之间，即只要能够保证起到容纳电解液的作用，以及与电芯容纳腔3相连通即可。

通过在电芯容纳腔3的周部设置防假封腔5，可起到辅助容纳电解液的作用，在电池的电芯2内的电解液被消耗后及时的补充电芯容纳腔3内的电解液。此外，通过在壳体1上设置防假封腔5，还可减少电池的壳体1夹层面积，减少位于壳体1的夹层内的电解液，防止在终封时的抽真空操作将壳体1内的电解液抽出至终封区15，以保证终封区15的密封效果。并且防假封腔5具有一定的保型作用，通过提前预设防假封腔5，可起到一定的防负压能力，进一步的避免壳体1内的电解液被抽出。

在一个具体的实施例中，还可通过对防假封腔5设置加强结构以增强防假封腔5的抗负压能力，进一步的增强防假封腔5的结构稳定性，进一步的避免点解压在终封过程中被抽出，保证电池的终封质量。

在其他的实施例中，还可在电芯容纳腔3与顶封区11、底封区12、侧封区13或终封区15之间设置多个防假封腔5。

在本发明的一个可选实施例中，防假封腔5设置于顶封区11与电芯容纳腔3之间。

通过将防假封腔5设置于顶封区11与电芯容纳腔3之间，即位于电芯2的极耳6一侧，可有效的利用壳体1对应电芯2的极耳6位置的处的空白区域，减少防假封腔5的设置对电池体积的影响，使得电池的体积可制作的相对较小。

可选的，防假封腔5为长方体结构或圆柱结构，并且电芯容纳腔3、气室4和防假封腔5与壳体1连接的位置采用圆弧过渡结构。

通过将防假封腔5设置为长条形或半圆柱形结构，可便于在电池壳体1冲压过程中直接将电芯容纳腔3和防假封腔5一体冲压成型，减少防假封腔5的设置所带来的额外工序，减少电池壳体1的制作流程，提高加工效率，降低电池的制作成本。

在一个优选的实施例中，电芯容纳腔3、气室4和防假封腔5的顶角位置采用球面过渡结构。

通过将电芯容纳腔3、气室4和防假封腔5的顶角位置设置为球面过渡结构，可避免在电芯容纳腔3、气室4和防假封腔5的顶角位置形成尖角，防止在电芯容纳腔3、气室4和防假封腔5的顶角位置出现应力集中现象，使得电池壳体1受到的应力可均匀分布于电池壳体1的各个位置。

在本发明实施例中，极耳6上对应顶封区11固定设置有极耳胶61，对应顶封区11、侧封区13、预封区14和终封区15分别设置有用于密封的密封胶。

在极耳6上对应顶封区11预设极耳胶61，可增强极耳6与壳体1的连接强度，避免金属的极耳6的粘贴性能较弱引起的脱胶等现象。对应在顶封区11、侧封区13、预封区14和终封区15分别设置密封胶，有益于实现对壳体1的密封。

此外，本发明实施例还提供了一种应用上述电池封装结构的封装方法，其包括以下步骤：

步骤S100、提供电池的壳体1和电芯2；

步骤S200、将电芯2放置于壳体1的电芯容纳腔3内，并将壳体1的顶封区11、底封区12和侧封区13热封；

步骤S300、向热封后的壳体1注入电解液，直至电解液填充满壳体1的电芯容纳腔3和防假封腔5，并对预封区14进行热封；

步骤S400、将热封后的电池进行静置、化成和夹具整形；

步骤S600、刺破壳体1的气室4，将壳体1内的空气抽出并对终封区15进行热封。

进一步的，在步骤S300中，在对预封区14进行热封的同时对终封区15的部分位置进行密封，并保证气室4与电芯容纳腔3的连通。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池封装结构，其特征在于，包括壳体，所述壳体内部设置有电芯容纳腔和气室，所述壳体上具有顶封区、底封区、侧封区、预封区和终封区，所述顶封区位于所述壳体靠近电池的极耳的一侧，所述底封区位于所述壳体远离所述极耳的一侧，所述侧封区位于所述电芯容纳腔远离所述气室的一侧，所述预封区位于所述气室远离所述电芯容纳腔的一侧，所述终封区位于所述气室与所述电芯容纳腔之间，所述壳体内还设置有防假封腔，且所述防假封腔与所述电芯容纳腔相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，所述防假封腔设置于所述电芯容纳腔的周部。

3.根据权利要求2所述的电池封装结构，其特征在于，所述防假封腔设置于所述顶封区与所述电芯容纳腔之间。

4.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，所述防假封腔为长方体结构或圆柱结构。

5.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，所述电芯容纳腔、所述气室和所述防假封腔与所述壳体连接的位置采用圆弧过渡结构。

6.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，所述电芯容纳腔、所述气室和所述防假封腔的顶角位置采用球面过渡结构。

7.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，所述极耳上对应所述顶封区固定设置有极耳胶。

8.根据权利要求1所述的电池封装结构，其特征在于，对应所述顶封区、所述侧封区、所述预封区和所述终封区分别设置有用于密封的密封胶。

9.一种用于权利要求1至8任一项所述的电池封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100、提供电池的壳体和电芯；

步骤S200、将电芯放置于所述壳体的电芯容纳腔内，并将所述壳体的顶封区、底封区和侧封区热封；

步骤S300、向热封后的所述壳体注入电解液，直至电解液填充满所述壳体的所述电芯容纳腔和防假封腔，并对所述预封区进行热封；

步骤S400、将热封后的所述电池进行静置、化成和夹具整形；

步骤S600、刺破壳体的气室，将所述壳体内的空气抽出并对所述终封区进行热封。

10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，在所述步骤S300中，在对所述预封区进行热封的同时对所述终封区的部分位置进行密封，并保证所述气室与所述电芯容纳腔的连通。