CN118431581B - 一种软包电池封装方法及软包电池成型方法 - Google Patents
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Abstract
为克服现有技术中软包电池封装容易溢胶进而产生不规则溢胶团的问题，提供一种软包电池封装方法及软包电池成型方法，所述软包电池封装方法包括以下操作：第一封装阶段：将软包电池的铝塑膜相互层叠，使两层铝塑膜的PP层相互接触，对两层铝塑膜进行热压，在所述第一封装阶段，封装压力在50~200Kgf范围内递增。本发明提供的软包电池封装方法，在封装过程中先施加较小的压力进行封装，再加大封装压力完成封装，有利于改善封装过程中产生的不规则的溢胶团，进而解决因不规则溢胶团造成的软包电池微跌测试通过率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于软包电池制备技术领域，具体涉及一种软包电池封装方法及软包电池成型方法。
背景技术
近年来，软包锂电池在消费类电子产品中的应用非常广泛，如手机、笔记本电脑等消费型电子产品，为了保证软包锂电池的密封性和使用寿命，现有技术中对软包锂电池通常进行铝塑膜封装，先把正负极片与隔离膜通过卷绕或者叠片而成裸电芯，再把裸电芯放入铝塑膜冲坑进行一次封装，之后注入电解液，预充化成后再进行除气和二次封装，再通过折边成型，保证最终的电池外观尺寸涉及厚度、冲坑、封印宽度和厚度等各项尺寸，在这整个锂电池的加工过程中，铝塑膜封装非常关键，封装为两片铝塑膜的PP（聚丙烯）层熔融为一体，要求密封和一定的强度，封装工序直接影响到电池的质量和寿命。
目前软包电池的封装主要是通过封头加热到一定温度，然后通过恒定的压力作用在两层铝塑膜上，经过热传导后，铝塑膜的PP层吸收一定的热量，会发生融化，从而两层铝塑膜的PP层会粘接在一起，封头压过的位置就形成了封印。在这个过程中，由于融化后的PP受到封头的压力，封头下PP的厚度会变薄，一部分PP会向封头两侧流动，形成封印两侧的溢胶团。常规封装方式中，封印两侧的溢胶团是由于PP加热后流动形成的，通常是不规则的，而且不同位置溢胶团不均匀，这种不规则的溢胶团，一方面会在侧边折边成型过程中，形成凹凸不平的外观，导致外观不良问题，另一方面，在微跌测试过程中，两侧的溢胶团会铝塑膜形成挤压应力，而不规则的溢胶团会导致铝塑膜的受力也不均匀，容易发生因局部应力大而造成测试过程中铝塑膜破损失效的问题，软包电池微跌测试通过率低。
发明内容
针对现有技术中软包电池微跌测试通过率低的问题，提供一种软包电池封装方法及软包电池成型方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种软包电池封装方法，包括以下操作：
采用铝塑膜包裹电芯，铝塑膜的pp层与电芯接触，得到待封装软包电池；第一封装阶段：将所述待封装软包电池的铝塑膜相互层叠，使两层铝塑膜的PP层相互接触，对两层铝塑膜进行热压；
在所述第一封装阶段，封装压力在50~200kgf范围内递增。
可选的，在所述第一封装阶段中，封装压力为梯度递增和/或连续递增。
可选的，所述第一封装阶段的封装温度为180℃~200℃。
可选的，所述第一封装阶段的保压时间为0.2~5.0s。
可选的，在所述第一封装阶段中，封装压力在60~130kgf范围内梯度递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.2~3.2s。
可选的，在所述第一封装阶段包括依次进行第一恒压封装阶段、第二恒压封装阶段、第三恒压封装阶段和第四恒压封装阶段；
所述第一恒压封装阶段的封装压力为60~70kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第二恒压封装阶段的封装压力为80~90kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第三恒压封装阶段的封装压力为100~110kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第四恒压封装阶段的封装压力为120~130kgf，保压时间为0.3~0.8s。
可选的，在所述第一封装阶段中，封装压力在70~130kgf范围内连续递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.0~3.0s。
可选的，还包括第二封装阶段：对经过所述第一封装阶段热压的所述铝塑膜，再次进行热压；
所述第二封装阶段的封装压力在200~50kgf范围内递减。
可选的，在所述第二封装阶段中，封装压力梯度递减和/或连续递减。
可选的，所述第二封装阶段的封装温度为180℃~200℃。
可选的，所述第二封装阶段的保压时间为 0.3~1.5s。
可选的，在所述第二封装阶段中，封装压力在115~70kgf范围内梯度递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.6s。
可选的，在所述第二封装阶段中，封装压力在120~90kgf范围内连续递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.8s。
可选的，所述第一封装阶段的封装温度与所述第二封装阶段的封装温度相同且恒定。
另一方面，本发明提供一种软包电池成型方法，包括以下操作：
S1：采用所述的软包电池封装方法封装电池；
S2：对S1中封装后的电芯进行注液，化成、抽气和整形，得到软包电池。
另一方面，本发明提供一种软包电池，包括所述的软包电池成型方法。
根据本发明提供的软包电池封装方法，包括第一封装阶段，所述第一封装阶段为压力递增的封装，具体的，在封装过程中先施加较小的压力进行热压封装，再加大封装压力进行热压封装，完成软包电池的热封装；即本发明提供的软包电池封装方法采用压力递增的封装方式，使铝塑膜的PP层在较低的压力作用下充分接触而不被挤压，在保持一段时间之后，铝塑膜的PP层吸收热量出现软化时，再进行较高压力封装，且本发明可以根据PP层的软化状态调整加压的幅度，进而改善封装过程中产生的不规则的溢胶团，有利于缓解或改善因不规则溢胶团造成的软包电池微跌测试通过率低的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的封装压力与时间关系图一；
图2是本发明实施例提供的封装压力与时间关系图二；
图3是本发明实施例提供的封装压力与时间关系图三；
图4是本发明对比例1提供的封装压力与时间关系图；
图5是本发明实施例10封装的软包电池铝塑膜上形成的溢胶团微观图；
图6是本发明实施例4封装的软包电池铝塑膜上形成的溢胶团微观图；
图7是本发明实施例21封装的软包电池铝塑膜上形成的溢胶团微观图；
图8是本发明对比例1的软包电池铝塑膜上形成的溢胶团微观图。
说明书附图中的附图标记如下：
t0：封头移动到封装位置的时间；t1：封头加压到P0时的时间；P0：封头设定压力值；t2：压力保持截止时间；S0：在t1~t2时间段，铝塑膜吸收的热量，用图形面积表示；t’ 0，t’ 1，t’ 2，t’ 3，t’ 4，t’ 5，t’ 6：不同分步封装对应的保压时间；P’ 0，P’ 1，P’ 2，P’ 3：不同分步封装对应的封装压力；S’ 1，S’ 2，S’ 3，S’ 4：不同时间段，铝塑膜吸收的热量，用图形面积表示。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
本发明提供一种软包电池封装方法，包括以下操作：
采用铝塑膜包裹电芯，铝塑膜的pp层与电芯接触，得到待封装软包电池；
第一封装阶段：将待封装软包电池的铝塑膜相互层叠，使两层铝塑膜的PP层相互接触，对两层铝塑膜进行热压；在所述第一封装阶段，封装压力在50~200kgf范围内递增。
需要说明的是，软包电池在具体制备工艺中，需要对包覆电芯的铝塑膜（铝塑膜）进行预封装，封装时，将一定温度下的封装设备的封头压在铝塑膜上，铝塑膜的PP层熔化并黏结；软包电池封装的本质在于铝塑膜PP层吸收一定的热量并在一定压力下，PP与PP层发生物理变化，结构重组，冷却后再结晶，从而PP与PP层黏合在一起，PP加热后向封头两侧流动形成溢胶团，由于封装设备的封头在给铝塑膜热传导的过程中，不同位置吸收热量的速度不同步，所以PP软化的时间也不完全一致，在持续恒定压力的作用下，PP的流动也不同步，造成溢胶团的不规则。
根据本发明提供的软包电池封装方法，包括第一封装阶段，所述第一封装阶段为压力递增的封装，具体的，在封装过程中先施加较小的压力进行热压封装，再加大封装压力进行热压封装，以加压（本申请中“加压”指增加压力）的封装操作在对应的温度下完成软包电池的热封装；即本发明提供的软包电池封装方法采用压力递增的封装方式，使铝塑膜的PP层在较低的压力作用下充分接触而不挤压PP层，在保持一段时间之后，铝塑膜的PP层吸收热量出现软化时，再进行较高压力封装，且本发明可以根据PP层的软化状态调整加压的幅度，进而改善封装过程中产生的不规则的溢胶团，有利于缓解或改善因不规则溢胶团造成的软包电池微跌测试通过率低的问题；另外，相比现有的软包电池封装技术，本发明提供的软包电池封装方法，不会对封装后的软包电池的封装强度和密封效果产生不良影响，且整体封装效率未降低。
具体的，所述第一封装阶段的封装压力可以自50~90kgf，递增至110~200 kgf。优选地，所述第一封装阶段的封装压力可以自50~90kgf，递增至110~150kgf。
在一些实施例中，如图1所示，在所述第一封装阶段中，封装压力梯度递增；图1中，封装压力具有4个梯度—P’ 0、P’ 1、P’ 2、P’ 3，封装压力P’ 0下保压t’ 2- t’ 1，封装压力P’ 1下保压t’ 3- t’ 2，封装压力P’ 2下保压t’ 4- t’ 3，封装压力P’ 3下保压t’ 5- t’ 4，其中：
t’ 4- t’ 3=t’ 2- t’ 1=t’ 3- t’ 2， t’ 5- t’ 4=2(t’ 4- t’ 3)；
P’ 1-P’ 0=P’ 2- P’ 1=P’ 3- P’ 2。
具体的，所述第一封装阶段中，封装压力可以选择50kgf、70kgf、90kgf、110kgf、130kgf、150kgf、170kgf、190kgf和200kgf中的多个梯度的压力。优选封装压力选择50kgf、70kgf、90kgf、110kgf、130kgf和150kgf中的多个梯度的压力。
封装压力梯度递增过程中，每进行一次加压需要设置对应的保压时间，保压时间的设置具体可根据实际操作设定；发明人在前期通过相关测试验证，证明使用上述加压方法封装后，可以极大程度的改善铝塑膜封印两侧的溢胶团形貌，改善因溢胶团不规则形貌造成的铝塑膜侧边凹凸不平的外观，在改善封印两侧的溢胶团形貌后，进一步提高了软包电池微跌测试的通过率，不会影响封装后的软包电池的封装强度以及密封效果。
优选地，封装压力具有2~8个梯度，各相邻梯度之间的压力差为15~25 kgf，各梯度保压0.1~1.5s，封装压力在50~70 kgf下进行第一梯度的保压后，封装压力梯度递增。
在一些实施例中，如图2所示，在所述第一封装阶段中，封装压力连续递增。图2中，封装压力自P0递增，第一封装阶段的封装时间为t’ 2~ t’ 1。
发明人在前期通过相关测试验证，证明使用上述加压方法封装后，可以极大程度的改善铝塑膜封印两侧的溢胶团形貌，改善因溢胶团不规则形貌造成的铝塑膜侧边凹凸不平的外观，在改善封印两侧的溢胶团形貌后，进一步提高了软包电池微跌测试的通过率，不会影响封装后的软包电池的封装强度以及密封效果。
在一些实施例中，在所述第一封装阶段中，封装压力梯度递增和连续递增。具体地，在所述第一封装阶段中，封装压力可以先梯度递增，再连续递增，封装压力也可以先连续递增再梯度递增，封装压力也可以梯度递增和连续递增交替进行。
具体的，所述第一封装阶段的封装时间的设置具体可根据实际操作设定，封装压力梯度递增和连续递增的方式进行封装，可以极大程度的改善铝塑膜封印两侧的溢胶团形貌，改善因溢胶团不规则形貌造成的铝塑膜侧边凹凸不平的外观，在改善封印两侧的溢胶团形貌后，进一步提高了软包电池微跌测试的通过率。
在封装总时间一定的情况下，不论是梯度递增和连续递增两种加压方式同时进行，还是只采取其中一种加压方式，都能改善铝塑膜封印两侧的溢胶团形貌，提高了软包电池微跌测试的通过率，不会影响封装后的软包电池的封装强度以及密封效果。
在一些实施例中，所述第一封装阶段的封装温度为180℃~200℃。
具体的，在软包电池的封装过程中，热封作为关键步骤，封装设备的封头需要达到一定的温度，才能使得铝塑膜的PP层在受热后熔化并粘合，以达到密封效果，本申请所述的封装方法中，所述第一封装阶段进行高温封装以此实现对铝塑膜的密封。
所述第一封装阶段采用恒温封装；恒温封装可以确保在整个封装过程中温度保持恒定，通过控制恒温，使PP层均匀地熔化并重新固化，从而保证了封装的一致性和完整性，另外，恒温封装可以确保温度的均匀分布，避免因温度过高或过低导致的封装缺陷，如不完全密封或过度密封等；恒温状态下根据PP层的软化状态调整封装压力，从而改善PP层的溢胶状态。
优选地，恒温封装的封装温度可以为180℃、185℃、190℃、195℃或200℃；更优选的，所述恒温封装温度为190℃。
在一些实施例中，所述第一封装阶段的保压时间为0.2~5.0s。
具体的，所述第一封装阶段的保压时间可以为0.2s、0.3s、0.4s、0.5s、0.8s、1.0s、1.3s、2.0s、3.0s、4.0s或5.0s；由于所述第一封装阶段包括梯度递增和/或连续递增的封装压力，当进行梯度递增封装时，封装压力每增加一个梯度，都设置有对应的保压时间，本申请在进行软包电池封装时，所述多个梯度递增的保压时间之和为本申请的加压总时长，当以连续递增的封装压力进行封装时，每次加压不进行停留，只需控制加压总时长，使连续加压时长控制在本申请预设的总时长内，另一种封装方式同时包括梯度递增和连续递增的封装压力，此时两种加压封装方式的时长之和也需要控制在本申请预设的总时长内。
在一些实施例中，在所述第一封装阶段中，封装压力在60~130kgf范围内梯度递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.2~3.2s。
在一些实施例中，在所述第一封装阶段包括依次进行第一恒压封装阶段、第二恒压封装阶段、第三恒压封装阶段和第四恒压封装阶段；
所述第一恒压封装阶段的封装压力为60~70kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第二恒压封装阶段的封装压力为80~90kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第三恒压封装阶段的封装压力为100~110kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第四恒压封装阶段的封装压力为120~130kgf，保压时间为0.3~0.8s。
在一些实施例中，在所述第一封装阶段中，封装压力在70~130kgf范围内连续递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.0~3.0s。
在一些实施例中，还包括第二封装阶段：对经过所述第一封装阶段热压的所述铝塑膜，进行热压；
所述第二封装阶段的封装压力在200~50kgf范围内递减。
采用第一封装阶段和第二封装阶段上述加压方法封装后，可以极大程度的改善铝塑膜封印两侧的溢胶团形貌，改善因溢胶团不规则形貌造成的铝塑膜侧边凹凸不平的外观，在改善封印两侧的溢胶团形貌后，进一步提高了软包电池微跌测试的通过率。
在一些实施例中，所述第二封装阶段的封装压力在130~70kgf范围内递减。
在一些实施例中，在所述第二封装阶段中，封装压力为梯度递减和/或连续递减。图3中，第一封装阶段封装压力具有4个梯度—P’ 0、P’ 1、P’ 2、P’ 3，第二封装阶段封装压力具有1个梯度—P’ 2，封装压力P’ 0下保压t’ 2- t’ 1，封装压力P’ 1下保压t’ 3- t’ 2，封装压力P’ 2下保压t’ 4- t’ 3，封装压力P’ 3下保压t’ 5- t’ 4，封装压力P’ 2下保压t’ 6- t’ 5，如此通过先封装压力梯度递增，后封装压力梯度递减的封装。
具体的，所述第二封装阶段中，封装压力为梯度递减和/或连续递减，即第二封装阶段的封装压力为梯度递减和连续递减两种降压方式，或者梯度递增和连续递增中的任意一种降压方式；具体实施中，在所述第一封装阶段的封装基础上，所述第二封装阶段可以是连续性降压，即每步的降压过程不间断，只需控制降压过程的时间，或者可以进行梯度降压，梯度降压过程每进行一次降压需要设置对应的保压时间，保压时间的设置具体可根据实际操作设定；具体实施中，封装降压也可以同时为梯度递减和连续递减降压；在所述第一封装阶段的封装基础上，不论是梯度递减和连续递减两种降压方式同时进行，还是只采取其中一种降压方式，同样不影响封装后的软包电池的封装强度以及密封效果。
在一些实施例中，所述第二封装阶段的封装温度为180℃~200℃。
所述第二封装阶段采用恒温封装；恒温封装可以确保在整个封装过程中温度保持恒定，通过控制恒温，保证了封装的一致性和完整性。
优选地，所述第二封装阶段的封装温度与所述第一阶段的封装温度保持一致，所述第二封装阶段的封装温度可以为180℃、185℃、190℃、195℃或200℃；更优选的，所述恒温封装温度为190℃。
所述第二封装阶段的封装压力为降压封装，也就是由所述第一封装阶段的加压封装逐步降压到小的封装压力，压力减小有利于减小封装过程溢胶的回流以及应力过大造成胶团的不规则形状。
在一些实施例中，所述第二封装阶段的保压时间为0.3~1.5s。
具体的，所述第二封装阶段的保压时间可以为0.3s、0.6s、0.9s、或1.5s；由于所述第二封装阶段的封装压力包括梯度递减和/或连续递减，当进行梯度递减封装时，封装压力每降低一个梯度，都设置有对应的保压时间，本申请在进行软包电池封装时，所述多个梯度递减的保压时间之和为本申请预设的总时长，当以连续递减的封装压力进行封装时，每次降压不设置保压时间，只需控制降压总时间，使连续降压时长控制在本申请预设的总时长内，另一种封装方式同时包括梯度递减和连续递减的封装压力，此时两种降压封装方式的时长之和也需要控制在本申请预设的总时长内。
在一些实施例中，在所述第二封装阶段中，封装压力在115~70kgf范围内梯度递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.6s。
在一些实施例中，所述第二封装阶段中，封装压力在120~90kgf范围内连续递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.8s。
在一些实施例中，所述第一封装阶段的封装温度与所述第二封装阶段的封装温度相同且恒定。
具体的，将所述第一封装阶段的封装温度与所述第二封装阶段的封装温度设置成相同且恒定的温度，有利于维持同等热量的传输，进而在整个封装过程保持铝塑膜PP层的软化程度，在此基础上，利用本申请所述的分步加压，改善溢胶团形状的规整度。
本发明的另一实施例提供一种软包电池成型方法，包括以下操作：
S1：采用所述的软包电池封装方法进行封装；
S2：对S1中封装后的电池进行注液，化成、抽气和整形，得到软包电池。
具体的，将裸电芯置于所述铝塑膜中，使两层铝塑膜的PP层相互接触，加压条件下对铝塑膜进行封装密封，在所述铝塑膜上预留封口，将电解液从预留封口中注入后密封预留封口，在注液完成后，静置电芯，使电解液充分浸润极片，然后进行电芯化成，化成后排气整形，得到软包电池。
具体的，所述电芯为叠片电芯，通过叠片工艺将正负极片和隔膜交替叠加形成所述叠片电芯，叠片电芯在提高能量密度方面占据优势，又因为软包电池一般采用柔性材料作为外壳，可以适应电芯内部极片的膨胀和收缩，在此基础上，将叠片电芯用于软包电池，既能提高其能量密度也可以保证电池的安全性。
软包电池一般采用加压热封装方式进行预封装；具体的，电芯可以采用热封装的原因在于使用了铝塑包装膜的材料，所述铝塑膜的结构由外到内依次为外阻层、阻透层以及热封层，所述外阻层一般为尼龙材质，可以满足抗冲击、耐穿刺、耐摩擦以及耐热绝缘等性能，用以保护中间的阻透层不被划伤；所述阻透层通常由铝箔组成，具有良好的双面复合性，加工后能够稳定成型，由于金属铝在室温下与空气反应会形成一层氧化膜，从而阻止水汽渗入，进而起到保护内部电芯的作用；所述热封层的材料须具备良好的热封粘贴性、绝缘性以及耐腐蚀性能，因此一般以PP材料为主，PP材料在高温下发生熔化并具有黏性，所以软包电池主要依靠PP层加热时熔化黏合，降温固化黏结的性能进行热封装。
本发明的另一实施例提供一种软包电池，包括所述的软包电池成型方法。
具体的，本发明的软包电池由本申请提供的软包电池封装方法和所述软包电池成型方法制备得到，所述软包电池封装方法中，采用分步封装的方式，在封装过程中先施加小的压力进行封装，再逐步加大封装压力完成热封装，进而改善封装过程中产生的不规则的溢胶团，有利于缓解或改善因不规则溢胶团造成的软包电池微跌测试通过率低的问题。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括以下操作步骤：
将软包电池的铝塑膜相互层叠，使两层铝塑膜的PP层相互接触，对两层铝塑膜进行热压，热压压力在50kgf~200kgf范围内连续递增，190℃热压4.0s。
对热压封装的电芯进行注液，化成、抽气和整形，得到软包电池。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压0.2s。
实施例3
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压1.0s。
实施例4
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2.0s。
实施例5
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压3.0s。
实施例6
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压4.0s。
实施例7
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压5.0s。
实施例8
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中依次以70kgf保压0.05s、90kgf保压0.05s、110kgf保压0.05s和130kgf保压0.05s的条件下，190℃高温，进行封装。
实施例9
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s和130kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例10
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.5s、90kgf保压0.5s、110kgf保压0.5s和130kgf保压0.5s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例11
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.8s、90kgf保压0.8s、110kgf保压0.8s和130kgf保压0.8s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例12
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压1s、90kgf保压1s、100kgf保压1s和130kgf保压1s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例13
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压1.2s、90kgf保压1.2s、110kgf保压1.3s和130kgf保压1.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例14
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以50kgf保压0.3s、70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例15
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以60kgf保压0.3s、80kgf保压0.3s、100kgf保压0.3s和120kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例16
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以80kgf保压0.3s、100kgf保压0.3s、120kgf保压0.3s和140kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例17
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、110kgf保压0.1s、90kgf保压0.1s、70kgf保压0.1s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例18
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、110kgf保压0.2s、90kgf保压0.2s、70kgf保压0.2s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例19
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、70kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例20
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.3s、90kgf保压0.3s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、110kgf保压0.5s、90kgf保压0.5s、70kgf保压0.5s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例21
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.4s、90kgf保压0.4s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、113kgf保压0.3s、100kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例22
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.4s、80kgf保压0.4s、90kgf保压0.4s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、150kgf保压0.3s、115kgf保压0.3s、80kgf保压0.3s的条件下，190℃高温，进行热压封装。
实施例23
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
190℃高温，进行热压封装，热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压0.3s。
实施例24
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
190℃高温，进行热压封装，热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压0.5s。
实施例25
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
190℃高温，进行热压封装，热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压0.8s。
实施例26
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
190℃高温，进行热压封装，热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压1.5s。
实施例27
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
190℃，进行热压封装，依次以70kgf保压0.2s、90kgf保压0.2s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.4s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压0.8s。
实施例28
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，110kgf保压0.2s、90kgf保压0.2s、70kgf保压0.2s的条件下，190℃，进行热压封装。
实施例29
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.4s、90kgf保压0.4s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、113kgf保压0.3s、100kgf保压0.3s的条件下，180℃，进行热压封装。
实施例30
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
依次以70kgf保压0.4s、90kgf保压0.4s、110kgf保压0.3s、130kgf保压0.3s、113kgf保压0.3s、100kgf保压0.3s的条件下，200℃，进行热压封装。
实施例31
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，180℃，热压0.5s。
实施例32
本实施例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
200℃进行热压封装，热压封装过程中压力在70kgf~130kgf范围内连续递增，热压2s，之后进行连续降压封装，降压封装以120kgf~90kgf的压力，热压0.5s。
对比例1
本对比例用于说明本发明公开的一种软包电池封装方法、软包电池成型方法及软包电池，包括实施例1中大部分操作，其不同之处在于：
热压封装阶段中，以100kgf保压2.0s，对铝塑膜进行一步封装。
图4中，t2- t1=2.0 s，P0= 100kgf。
性能测试
对上述制备得到的实施例1~21以及对比例1进行如下性能测试：
微跌测试条件：
将软包电池满充至100% SOC状态进行微跌，高度10cm，顺序: 正面、3点、9点方向各300次为一个循环，测试五个循环，接触面为平滑钢板（厚度3cm以上）；跌落后软包电池的铝塑膜无破损漏液且电芯无胀气则判定通过微跌测试，每个实施例和对比例均使用100只电池进行测试。
溢胶团形貌观察：
对实施例4、实施例10、实施例21以及对比例1制备的软包电池的溢胶团的形状进行观测，得到图5（实施例10）、图6（实施例4）、图7（实施例21）和图8的溢胶团形貌图；
图5~7中，均按照本申请所述的软包电池封装方法进行封装，其形成的溢胶团相对于对比例1得到的溢胶团（图8），形状相对规则，对比例1中在封装过程中，整个封装过程都以相同的压力进行，由于不同位置吸收热量的速度不同步，使铝塑膜PP层软化时间也不完全一致，在持续相同的压力作用下，PP层的流动也不同步，这就容易形成溢胶团的不规则形状，对比得到，在软包电池封装过程中，采用本申请所述的软包电池封装方法，有利于改善封装过程中产生的不规则的溢胶团。
得到的微跌测试结果填入表1。
表1
从表1的测试结果可以看出，实施例1~32的测试结果均优于对比例1，实施例1~32的微跌测试通过均率达到77%及以上；实施例1~7采用第一封装阶段，进行连续缓慢加压封装，保证铝塑膜的PP层接触但不造成过度挤压，使铝塑膜均匀受力，微跌测试中产生的应力也相对小，进而有利于通过测试，另外，由实施例3~5的测试结果可知，只进行第一封装阶段的连续递增封装，并将热压封装时间保持在1.0~3.0s，得到的软包电池相对更易通过微跌测试；实施例8~16为第一封装阶段梯度递增加压封装，通过测试结果说明，热压总时长保持在1.2~3.2s的微跌测试效果比较好。
实施例17~32与实施例1~16相比，实施例17~32的封装操作中除了第一封装阶段，还包括第二封装阶段，实施例17~32的微跌测试通过率均达到84%及以上，从测试结果得出，将第一封装阶段与第二封装阶段联合进行封装时，得到的软包电池的微跌测试通过率更高，进而说明第一封装阶段与第二封装阶段协同进行电池封装时，很好的改善了铝塑膜封装过程中不规则溢胶团的产生。
通过实施例9以及实施例14~16，说明保压总时长保持在1.2~3.2s，且第一恒压封装阶段的保压范围60~70kgf，第二恒压封装阶段为80~90kgf，第三恒压封装阶段为100kgf~110kgf，第四恒压封装阶段为120~130kgf时，微跌测试效果较好；其中，实施例17~20中第二封装阶段的降压总时长在0.3~1.5s测试效果好，更进一步从实施例17~19的测试结果可知，第二封装阶段的降压总时长保持在0.3~0.6s的效果比较好；实施例17~18以及实施例21~22，证明第二封装阶段的封装压力在115kgf~70kgf，时间为0.3~0.6s测试效果好。
另外，实施例23~25与实施例26相比，第二封装阶段的降压总时长在0.3~0.8s，降压封装压力为120kgf~90kgf时，微跌测试通过率较高。综上，对比实施例和对比例的测试结果可知，本发明提供的软包电池封装方法，可以改善封装过程中产生的不规则的溢胶团，进而缓解或改善因不规则溢胶团造成的软包电池微跌测试通过率低的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种软包电池封装方法，其特征在于，包括以下操作：
采用铝塑膜包裹电芯，铝塑膜的pp层与电芯接触，得到待封装软包电池；
第一封装阶段：将所述待封装软包电池的铝塑膜相互层叠，使两层铝塑膜的PP层相互接触，对两层铝塑膜进行热压；
在所述第一封装阶段，封装压力在50~200kgf范围内递增；
所述第一封装阶段的封装温度为180℃~200℃，所述第一封装阶段的保压时间为0.2~5.0s；
还包括第二封装阶段：对经过所述第一封装阶段热压的所述铝塑膜，再次进行热压；
所述第二封装阶段的封装压力在200~50kgf范围内递减；
所述第二封装阶段的封装温度为180℃~200℃，所述第二封装阶段的保压时间为0.3~1.5s；
所述第一封装阶段的封装温度与所述第二封装阶段的封装温度相同且恒定。
2.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第一封装阶段中，封装压力梯度递增和/或连续递增。
3.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第一封装阶段中，封装压力在60~130kgf范围内梯度递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.2~3.2s。
4.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第一封装阶段包括依次进行第一恒压封装阶段、第二恒压封装阶段、第三恒压封装阶段和第四恒压封装阶段；
所述第一恒压封装阶段的封装压力为60~70kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第二恒压封装阶段的封装压力为80~90kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第三恒压封装阶段的封装压力为100~110kgf，保压时间为0.3~0.8s；所述第四恒压封装阶段的封装压力为120~130kgf，保压时间为0.3~0.8s。
5.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第一封装阶段中，封装压力在70~130kgf范围内连续递增；所述第一封装阶段的保压时间为1.0~3.0s。
6.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第二封装阶段中，封装压力梯度递减和/或连续递减。
7.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第二封装阶段中，封装压力在115~70kgf范围内梯度递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.6s。
8.根据权利要求1所述的一种软包电池封装方法，其特征在于，在所述第二封装阶段中，封装压力在120~90kgf范围内连续递减；所述第二封装阶段的保压时间为0.3~0.8s。
9.一种软包电池成型方法，其特征在于，包括以下操作：
S1：采用权利要求1~8中任意一项所述的软包电池封装方法封装电池；
S2：对S1中封装后的电池进行注液，化成、抽气和整形，得到软包电池。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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