CN203300756U - 一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置 - Google Patents

Abstract

一种软包装锂离子电池手工封装装置包括上、下封头，以及加热装置，上封头和下封头的压合面均设有凹槽，凹槽内设有硅胶条，硅胶条露出于封头0.5~2.0mm；硅胶条表面设有铁氟龙胶带进行固定。其封装方法包括以下步骤：（1）将软包装聚合物锂离子电池的封口置于上封头与下封头之间；（2）闭合上、下封头，使上、下封头凹槽中的硅胶条分别在电池封口的上、下面进行热压；上、下封头封装生产过程温度要求为180℃~220℃；上、下封头上的硅胶条相互闭合时间要求为4～7秒；上、下封头上的硅胶条相互闭合的压力要求为0.4~0.6Mpa；（3）电池铝塑膜内层的PP层与极耳上的热溶胶焊合融合在一起后退出封头形成半成品电池。

Description

一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置

技术领域

本发实用新型涉及软包装聚合物锂离子电池手工顶封封装装置。

背景技术

目前，软包装聚合物锂离子电池作为一种新型的锂离子电池，具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长体积小、自放电少、安全性相对好、环境污染小和绿色环保等突出优势等优点而备受世界各国的重视，已经在笔记本、数码相机、蓝牙耳机、移动式的通讯设备和便携式电子设备上得到了应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，已成为新一代绿色环保电池，并迅速成为电源市场的新宠。

软包装聚合物锂离子电池传统手工封装工艺的制造生产是将正负极耳、正负极片和隔膜经过焊接和卷绕等工序卷绕成电池芯，然后采用一种铝塑膜进行封装。铝塑膜材料是由尼龙层、铝层和聚丙烯胶层组成，其中聚丙烯胶层行业内称为PP胶层，PP胶层具有一定的熔点，为封装封口进行粘合的层面。封装所用的材料是将铝塑膜被对应的冲膜机器冲成所需尺寸形状的单坑或双坑盒子，然后把裸电池芯放入冲好后的铝塑膜盒子坑内，将铝塑膜盒子折叠，PP胶层面相对，采用加热上下封头和施加气压压力传递给予铝塑膜最外层尼龙层一定的热量，热量经铝塑膜中间铝层传递给PP胶层，通过一定的封装时间的相互融合后，盒子折叠的PP胶熔化冷却，两层铝塑膜通过PP胶层紧密粘贴在一起而不破坏中间的铝层结构，达到手工封装封口的目的。

为了避免热封机封头直接与铝塑膜接触，目前的生产手工封装封口技术一般是上封头为光杆封头，封头外加一层铁氟龙粘贴，而下封头为封头封接面开一凹槽，凹槽面宽度大于上封头的宽度，将一条厚度较薄扁平的硅胶条放入下封头的凹槽坑内，外加一层铁氟龙包裹封头和硅胶条实现封装。采用这种封装技术比较简单，对于大批量制造生产聚合物软包装锂离子电池的企业，有如下弊端：

1、批量电池外观质量不稳定，如图1所述，电芯6顶封封口7处出现弯曲呈弧形状的现象，标称厚度较薄的电池则会出现电池头部超厚不良品。

2、封装后检测绝缘电阻短路坏品数量较多。

3、封装过程中，当上封头下压下封头硅胶条次数多，如不及时更换下封头凹槽内的硅胶条就会出现压制变形或者翘起引发封接不良，严重将导致电池漏液。

因此，现有的手工顶封封装装置封口的电池不能完全满足生产的品质质量要求。由于软包装锂离子电池是一个不断充电和放电的过程，电池内部不断地进行动态电化学反应，如果电池出现有绝缘电阻短路坏品或者封接不良的现象，会导致电池严重膨胀气鼓变形，甚至会出现漏电解液等问题，严重影响到聚合物锂离子电池的使用安全性能和电性性能（如容量、循环寿命和放电平台等等）。因此，现开发出一种手工封装新技术，可以有效地改善聚合物锂离子电池手工顶封封口后的产品品质质量，降低封装后绝缘阻短路坏品数量，增强电池铝塑膜的密封可靠性，从而大大提高聚合物锂离子电池的安全性能、电性性能和生产优率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，解决现有封装技术存在的弊端。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，包括上封头、下封头，以及给所述上、下封头加热的加热装置，所述上封头与下封头呈垂直上下分布；所述上封头和下封头的压合面均设有凹槽，所述凹槽内设有硅胶条，所述硅胶条露出于封头0.5~2.0mm；所述硅胶条表面设有铁氟龙胶带进行固定。在上、下封头的压合面上嵌入硅胶条，由于硅胶条具有良好的导热性，使得封头的热量可以传递至硅胶条上；另外，由于上、下封头的压合面均采用硅胶条，使得上、下封头在闭合时，相互之间的压力是均衡的，可改善顶封封口后电池背面封口槽出现弯曲呈弧形状引发电池封口槽超厚的现象，降低电池封装后检测绝缘电阻短路坏品数量，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池产品的生产优率。

作为改进，所述凹槽深度为1.0～4.0mm，宽度为2.0～4.0mm。

作为改进，所述凹槽呈长条形，配合电池封装口的形状。

作为改进，所述凹槽两侧为与封头连接的导热铜块，所述导热铜块的厚度为0.5~3.0mm。封头上的加热装置将热量首先传递至导热铜块上，再通过导热铜块将热量迅速传递至硅胶条上。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

在上、下封头的压合面上嵌入硅胶条，由于硅胶条具有良好的导热性，使得封头的热量可以传递至硅胶条上；另外，由于上、下封头的压合面均采用硅胶条，使得上、下封头在闭合时，相互之间的压力是均衡的，可改善顶封封口后电池背面封口槽出现弯曲呈弧形状引发电池封口槽超厚的现象，降低电池封装后检测绝缘电阻短路坏品数量，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池产品的生产优率。 

附图说明

图1为利用传统工艺制造得出的不良电池结构示意图。

图2为本实用新型封装装置结构示意图。

图3为上封头结构示意图。

图4为下封头结构示意图。

图5为利用本实用新型工艺制造出来的电池结构示意图。

图6为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图2至4所示，一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，用于封装的电芯6包括正、负极耳和用于包装电池芯的铝塑膜材料，对电芯的顶封封口7即极耳伸出处进行封堵是完成半成品电芯的必备工艺，而完成该工艺需用到手工封装装置。所述手工封装装置包括上封头1、下封头2，以及给所述上、下封头1、2加热的加热装置；所述加热装置为设置上、下封头1、2内的导热块8，导热块8的热量直接传递至上、下封头1、2。所述上封头1与下封头2呈垂直上下分布，所述上封头1和下封头2的压合面成长条形；压合面上均设有凹槽10，本实施例中，所述凹槽10深度为1.0～4.0mm，宽度为2.0～4.0mm；所述凹槽10内设有硅胶条3，所述硅胶条3露出于封头0.5~2.0mm，使上、下封头1、2在压合时，上、下封头1、2的硅胶条3相互接触，压合面的相互压力是均衡的。所述凹槽10两侧为与封头连接的导热铜块5，所述导热铜块5的厚度为0.5~3.0mm，封头上的加热装置将热量首先传递至导热铜块5上，再通过导热铜块5将热量迅速传递至硅胶条3上。所述硅胶条3表面设有铁氟龙胶带4进行固定，铁氟龙胶带4具有耐高温的特性。

如图6所示，本发明的封装方法包括以下步骤：

（1）将软包装聚合物锂离子电池的顶封封口7置于上封头1与下封头之间；

（2）闭合上、下封头1、2，使上、下封头1、2的凹槽10中的硅胶条3分别在电池的顶封封口7的上、下面进行热压；上、下封头1、2封装生产过程温度要求为180℃~220℃；上、下封头上的硅胶条3相互闭合时间要求为4～7秒；上、下封头上的硅胶条3相互闭合的压力要求为0.4~0.6 Mpa；

（3）电池铝塑膜内层的PP层与极耳上的热溶胶焊合融合在一起后退出封头形成半成品电池。

下表为本实用新型采用的手工封装技术与传统的手工封装技术比较：

项目	上、下双封头双面硅胶手工封装（试验例）	传统工艺手工封封（常规例）
			生产电池数量	10000	10000
顶封封口后电池背面封口槽出现弯曲呈弧形状引发电池超厚数量/Pcs	0	3150
			顶封封口后电池背面封口槽出现弯曲呈弧形状引发电池超厚数量不良品比率	0%	31.5%
顶封封口后检测绝缘电阻短路坏品数量/Pcs	2	180
			顶封封口后检测绝缘电阻短路坏品数量不良品比率	0.02%	1.8%

如图5所示，本实用新型在上、下封头1、2的压合面上嵌入硅胶条3，由于硅胶条3具有良好的导热性，使得封头的热量可以传递至硅胶条3上；另外，由于上、下封头的压合面均采用硅胶条3，使得上、下封头在闭合时，相互之间的压力是均衡的，可改善顶封封口7后电池背面封口槽出现弯曲呈弧形状引发电池封口槽超厚的现象，降低电池封装后检测绝缘电阻短路坏品数量，提高制作电池产品的安全性能和电池性能，大大提高聚合物锂离子电池产品的生产优率。

Claims (4)

1.一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，包括上封头、下封头，以及给所述上、下封头加热的加热装置，所述上封头与下封头呈垂直上下分布；其特征在于：所述上封头和下封头的压合面均设有凹槽，所述凹槽内设有硅胶条，所述硅胶条露出于封头0.5~2.0mm；所述硅胶条表面设有铁氟龙胶带进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，其特征在于：所述凹槽深度为1.0～4.0mm，宽度为2.0～4.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，其特征在于：所述凹槽呈长条形。

4.根据权利要求3所述的一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置，其特征在于：所述凹槽两侧为与封头连接的导热铜块，所述导热铜块的厚度为0.5~3.0mm。

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