CN114551971A - 一种软包电池热封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包电池热封装方法，包括以下步骤：S1：将电芯置于未封装的铝塑膜坑体内，铝塑膜沿坑体边扣合，电芯的极耳胶露出铝塑膜外；S2：进行顶封；S3：在电芯外侧进行热封形成预热封印；S4：注入电解液；S5：封口形成抽气封印；S6：激活电池；S7：最终热封。由于步骤S3中预热封印可允许气流通过，不影响后续步骤中的抽气，而电解液由于预热封印的存在只能沿着特定的通道析出，而不会沾染在整个铝塑膜上，大大减少了待热封处的电解液量，提高了热封质量。
Description
技术领域
本发明属于软包电池制造领域，尤其涉及一种可减少热封装时产生气泡的软包电池热封装方法。
背景技术
在软包电池的生产中需要使用铝塑膜对电芯进行封装，起保护内容物的作用，铝塑膜是是软包锂电池电芯封装的关键材料，一般分为四层，从外至内，依次为PET，尼龙材质，Al层，PP层。铝塑膜封装时利用PP层的热熔特性，采用热封装工艺，由于封装时的高温，当铝塑膜上沾染一定的电解液时。热封时电解液高温下气化，气体集中在热封区无法逃逸产生气泡，导致气泡处无法形成热封层，从而影响热封装的封装质量。
热封位置处的铝塑膜被沾染上电解液，主要来源有两个，一是在注入电解液时的沾染，二是在封装工艺中，激活电池后电解液产生气体需要进行抽气，抽气的过程中也会容易抽起部分电解液，因此需要一种减少铝塑膜热封装处的电解液的方法，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种软包电池的二次封装方法、成型方法及软包电池”，其公告号CN113178613A，包括步骤：对铝塑膜进行第一次热封以形成第一热封边，第一次热封的温度为T1，电解液的沸点为T0，其中T1≥T0-10℃；在第一热封边靠近电芯的一侧进行第二次热封，以形成使铝塑膜封闭的第二热封边。通过将第一次热封的热封温度设置为接近甚至高于电解液的气化温度，使第一热封边附近的电解液气化，接着快速进行第二次封装，此时第二次热封区域的铝塑膜内壁不存在粘附的电解液，从而保证第二次热封不会出现虚封的问题，提高软包电池的二次封装质量。此方法的第二次热封处于第一次热封和电芯之间，只能保证第一热封边附近的电解液气化，且由于热封加热的时间不能过长，无法保证第二热封处附近没有电解液，且第一次热封形成的气体有可能进入电池内部。
发明内容
本发明的目的是克服现有的软包电池热封装方法热封装处存在电解液导致封装不严的问题，提出了一种可以防止注液和抽气过程中电解液沾染铝塑膜的方法，从而使得热封装质量更好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种软包电池热封装方法，包括以下步骤：
S1：将电芯置于未封装的铝塑膜坑体内，铝塑膜沿坑体边扣合，电芯的极耳胶露出铝塑膜外；
S2：进行顶封，即将带极耳的侧面的铝塑膜进行热封；
S3：在电芯外侧进行热封，形成允许气流通过的且与电芯长度方向平行的预热封印；
S4：注入电解液；
S5：封口，即在预热封印外侧进行热封形成能够密封住电芯和电解液的抽气封印；
S6：对电芯进行充电激活；
S7：在抽气孔内侧沿与第一封印平行的方向进行最终热封，将电解液密封住。
由于步骤S3中预热封印可允许气流通过，不影响后续步骤中的抽气，而电解液由于预热封印的存在只能沿着特定的通道析出，而不会沾染在整个铝塑膜上，大大减少了待热封处的电解液量，提高了热封质量。
作为优选，所述步骤S1中的铝塑膜在对折后将电芯置于紧靠折痕的位置，并使得铝塑膜上下两层重合，重合对齐度不大于1毫米，防止在热封装时因上下铝塑膜未重合导致密封不到位的情况。
作为优选，所述步骤S3中的预热封印设置有未热封的通道，气体可从通道中通过，不影响抽气的同时，预热封印可阻止绝大部分电解液跟随气体一同流出。
作为优选，所述步骤S4中，使用针头注入电解液，针头从外向内穿过通道注入电解液，可以避免在预热封印在注液时沾染到电解液。
作为优选，所述步骤S3进行热封的封头设置缺口用以形成预热封印的通道，通过给封头设置缺口来形成通道，效率高，对生产节拍的影响小。
作为优选，所述通道呈背向电芯的喇叭状，封装时可将电池放置于电芯位于最下部的姿态，则由于抽气而流到预热封印上的电解液回流到预热封印下。
作为优选，所述进行热封的封头设置有多个缺口，在不扩大单个通道开口仍然起到阻挡电解液作用的同时，可同时采用多根注射针注入电解液，提高电解液的注入效率。
作为优选，所述封头与铝塑膜接触的一面的四条边设置有倒角，预留PP挤胶通道，使得热封上下铝塑膜的PP挤胶均匀。
作为优选，所述步骤S7中，对预热封印的通道处进行最终热封从而将电解液和电芯密封住。对于软包长刀片电池（长度≥500mm），封头太长容易造成平行度不一致性，封口难度大，而通过对通道进行最终热封，使得对大型的软包电池的最终热封装可以不用使用巨大的封头进行操作，对设备的要求更小，适用较小的封头，降低热封工艺难度，提高产品封口的可靠性。
作为优选，所述步骤S6可分为两次充电，包括：
S61：对电芯进行充电至30%，在抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出多余气体
S62：重复S5，形成新的抽气封印，对电芯进行充电至100%，在新的抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出多余气体。
通过两次充电可使得软包电池激活更充分，形成的SEI 膜更加稳定可靠。
因此，本发明具有如下有益效果：
通过设置预热封印可允许气流通过，不影响后续步骤中的抽气，而电解液由于预热封印的存在只能沿着特定的通道析出，而不会沾染在整个铝塑膜上，大大减少了待热封处的电解液量，提高了热封质量。
附图说明
图1是本发明实施例一的示意图；
图2是是本发明实施例二的示意图。
图中：1抽气封印、2抽气孔、3预热封印、4通道、5电芯。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
实施例一，一种软包电池热封装方法，包括以下步骤：
S1：将电芯置于未封装的铝塑膜坑体内，铝塑膜沿坑体边扣合，电芯的极耳胶露出铝塑膜外，铝塑膜上下两层重合，重合对齐度不大于1毫米；
S2：进行顶封，即将带极耳的侧面的铝塑膜进行热封；
S3：在电芯外侧进行热封，形成允许气流通过的且与电芯长度方向平行的预热封印，预热封印带有三个通道；
S4：三个针头从外向内分别穿过三个对应的通道，注入电解液；
S5：即在预热封印外侧进行热封形成能够密封住电芯和电解液的抽气封印；
S61：常温25±5℃下，静置3天，待电解液完全浸润后，对电芯首次进行30% SOC充电，再常温静置4天，在抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出电芯内部产生气体；
S62：重复S5，形成新的抽气封印，电芯再次进行100% SOC充电，高温38±5℃下，静置7天，在新的抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出电芯内部产生气体；
S7：沿预热封印的三个通道进行热封从而将电解液密封住。
最后将多余的部分铝塑膜剪除。
不同封印的大致位置如图1所示，从上到下依次是1抽气封印、2抽气孔、1抽气封印、2抽气孔、3预热封印以及5电芯。预封封头侧边进行倒圆角或斜角，预留PP挤胶通道。圆角大小在0.5-1.5mm之间；斜角角度在120-150°之间，斜边长在0.5-1.5mm之间。
由于步骤S3中预热封印可允许气流通过，不影响后续步骤中的抽气，而电解液由于预热封印的存在只能沿着特定的通道析出，而不会沾染在整个铝塑膜上，大大减少了待热封处的电解液量，提高了热封质量。
设置三个通道，可使用三个针头同时注液，提高注液的效率；三个通道集中设置在预热封印的中部，因此对大型的软包电池的最终热热封装可以不用使用巨大的封头进行操作，只需使用具有三个缺口的小型封头即可完成，对设备的要求更小。
实施例二，步骤S3中的预热封印在中间设置一个通道，如图2所示，通道呈背向电芯的喇叭状，封装时可将电池放置于电芯位于最下部的姿态，则由于抽气而流到预热封印上的电解液回流到预热封印下，其他步骤与实施例一相同。
Claims (10)
1.一种软包电池热封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将电芯置于未封装的铝塑膜坑体内，铝塑膜沿坑体边扣合，电芯的极耳胶露出铝塑膜外；
S2：进行顶封，即将带极耳的侧面的铝塑膜进行热封；
S3：在电芯外侧进行热封，形成允许气流通过的且与电芯长度方向平行的预热封印；
S4：注入电解液；
S5：封口，即在预热封印外侧进行热封形成能够密封住电芯和电解液的抽气封印；
S6：对电芯进行充电激活；
S7：在抽气孔内侧沿与第一封印平行的方向进行最终热封，将电解液密封住。
2.根据权利要求1所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S1中的铝塑膜在对折后将电芯置于紧靠折痕的位置，并使得铝塑膜上下两层重合，重合对齐度不大于1毫米。
3.根据权利要求1所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S3中的预热封印设置有未热封的通道，气体可从通道中通过。
4.根据权利要求3所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S4中，使用针头注入电解液，针头从外向内穿过通道注入电解液。
5.根据权利要求3所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S3进行热封的封头设置缺口用以形成预热封印的通道。
6.根据权利要求5所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述通道呈背向电芯的喇叭状。
7.根据权利要求5或6所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述进行热封的封头设置有多个缺口。
8.根据权利要求7所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述封头与铝塑膜接触的一面的四条边设置有倒角。
9.根据权利要求3或4或5或6所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S7中，对预热封印的通道处进行最终热封从而将电解液和电芯密封住。
10.根据权利要求1或6所述的软包电池热封装方法，其特征在于：所述步骤S6的激活操作可分为两次充电，包括：
S61：对电芯进行充电至30%，在抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出多余气体
S62：重复S5，形成新的抽气封印，对电芯进行充电至100%，在新的抽气封印与预热封印之间刺破铝塑膜形成抽气孔，抽出多余气体。
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