CN204424394U - 一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其属于电池加工工具技术领域，其包括条状下压板、升降气缸、储热块和设置在储热块侧面的可拆卸的储热片；所述升降气缸均布在条状下压板上表面，所述升降气缸与所述条状下压板的上表面垂直设置；所述储热块固定在条状下压板下表面上，所述储热块侧面设置有螺栓孔，所述储热片通过螺栓与储热块上的螺栓孔相紧固；所述储热块中设置有发热管，所述储热块上用于热封的一面上设置有用于导热的硅胶层。本实用新型的有益效果是使用方便、适用性强、热传导性好且热封均匀。
Description
技术领域
本实用新型属于电池加工工具技术领域，具体涉及一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，尤其适用于300Ah以上大容量电池的顶封焊接溶胶。
背景技术
由于聚合物锂离子电池外壳是用铝塑膜热封装在一起做为密封电池外壳，其中电池顶部的铝塑膜要与电池的正、负极耳经高温溶焊在一起，但是顶封机原装置的封膜压头只可满足层数为20pcs，极耳规格在280mm以下的电芯的铝塑膜热封装，在制作超大容量或大容量电池时，沿用制作小容量电池的封装条件，即压力为0.6Mpa，温度为195±5℃，时间为17s正反面各1次，但在注液后往往容易出现因极耳封装不牢造成的进气、漏液、腐蚀不良，说明采用制作小容量电池的封装条件不适用于制作超大容量或大容量电池，所说的超大容量指的是大于等于500AH，大容量指的是大于等于300AH。
现阶段的解决方案是延长热封时间，一般将封装时间增加至21s，虽然封装效果有所改善，但由于封装时间长造成非极耳处有过封的情况，且隔膜有融化现象，造成了电芯腐蚀、非极耳处易断的不良后果。
另外，在下压焊接时，原本靠条状下压板将热量传导至电池顶部进行高温溶焊，但实际上有部分热量会经正、负极耳传导到电池主体上去，而电池容量越大，主体也就越大，而主体越大，热量被传导到电池主体上的也就越多，热量会被电池主体吸走，因此电池越大顶封封焊温度越不容量达到，鉴于上述原因，在生产小型电芯时可以使用的封膜压头在生产大型电芯时不能再使用，这样一来不仅给加工大、小容量不同的电池带来不便，更换封膜压头费时费力，而且制作大量不同大小的封膜压头造成资源浪费，增加了生产的成本。
对于封焊的要求，不能温度过低，也不能温度过高，低了焊接不上，高了铝塑膜过溶变脆裂。因此大容量的电池封焊不能通过提高温度来解决顶封问题，否则有极耳的部位溶胶不好、焊不牢，而没有极耳的地方会出现铝塑膜过溶变脆，且容量开裂，导致电池后期漏液、产气、性能下降严重等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种使用方便、适用性强、热传导性好、热封均匀的用于聚合物锂离子电池的封膜压头。
本实用新型采用如下技术方案：
一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其包括条状下压板、升降气缸、储热块和设置在储热块侧面的可拆卸的储热片；所述升降气缸的数量至少1个，且均匀分布在条状下压板上表面，所述升降气缸与所述条状下压板的上表面垂直设置；所述储热块固定在条状下压板下表面上，所述储热块侧面设置有螺栓孔，所述储热片通过螺栓与储热块上的螺栓孔相紧固；所述储热块中设置有发热管。
对本方案的进一步的改进，所述储热块上用于热封的一面上设置有用于导热的硅胶层。
对本方案的进一步的改进，所述硅胶层通过特氟龙与储热块固定。
对本方案的进一步的改进，所述储热块和/或储热片采用铜质材料。
对本方案的进一步的改进，所述储热块侧面的螺栓孔依次均匀排列，依靠螺栓在相应螺栓孔多点紧固，有利于稳定地固定储热片。
对本方案的进一步的改进，根据所要热封的电池容量大小，设置所述储热片的数量，电池容量越大，要在储热块侧面增加的储热块的数量也就越多，即由储热块和储热块组成的导热部分的加热面面积也就越大，以此来提高储热量。
对本方案的进一步的说明，所述储热片既可以设置在储热块的两侧，也可以设置在储热块的一侧；当储热片设置在储热块的两侧时，所述储热块两侧的储热片可长于储热块，两侧的储热片和储热块形成一个U型槽，将所述硅胶层放置在该U型槽中，使得硅胶层不易脱落和移动，为了进一步固定，可再用特氟龙将硅胶层和储热块固定紧；当储热片设置在储热块的一侧时，所述储热片的下边沿应与储热块的下表面齐平。
进一步的，也可以在所述储热块本身的底面上设置一凹槽，用于放置所述硅胶层，使得硅胶层不易脱落和移动。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型通过设置可自由拆卸组合的储热片，整个加热部件能实现最大限度的宽度可调，使得进行热封的封头面积大小可调，便于灵活应用，当用于小型号电池时可以减少储热片，当用于大容量电池时增加储热片，即通过减小或提高储热量来实现一机既可用于小型号电池也可用于大容量电池的功能，省时省力，避免更换封膜压头，同时降低了成本。
（2）本实用新型提出对大容量电池的热封不再通过提高温度来解决顶封问题，而是通过增加储热片来改善顶封位置的温度，进而解决了大容量电池顶封焊接不牢，电池后期漏液、产气等问题。
（3）原来的封装时间为21s，本实用新型通过增加储热块和储热片后封装时间为17s即可，缩短了封装时间，提高了封装效率。
（4）本实用新型中的储热片通过螺栓紧固的方式与储热块固定，拆装方便、简单易操作。
（5）本实用新型中增加了用于导热的硅胶层，其受压后具有一定延展性，使得有极耳和没有极耳的地方受热更加均匀，同时对条状下压板的下压动作具有缓冲和减震的作用。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型的实施例2的结构示意图。
图3为图2的A部放大图。
其中，1电池、2-1储热块、2-2储热片、3硅胶层、4螺栓、5负极耳、6正极耳、7条状下压板、8升降气缸。
具体实施方式
下面结合附图1~3对本实用新型作进一步说明。
参照图1，实施例1包括条状下压板7、升降气缸8、储热块2-1和设置在储热块2-1侧面的可拆卸的储热片2-2；所述升降气缸8的数量至少1个，且均匀分布在条状下压板7上表面，所述升降气缸8与所述条状下压板7的上表面垂直设置；所述储热块2-1固定在条状下压板7下表面上，所述储热块2-1侧面设置有螺栓孔，所述储热片2-2通过螺栓4与储热块2-1上的螺栓孔相紧固；所述储热块2-1中设置有发热管。
对本方案的进一步的改进，所述储热块2-1上用于热封的一面上设置有用于导热的硅胶层3，用于导热的硅胶层3是用导热性填料配制的脱醇型单组份RTV硅橡胶。
所述储热块2-1为长1200mm、宽40mm、高15mm的金属块。
对本方案的进一步的改进，所述硅胶层3通过特氟龙与储热块2-1固定。
对本方案的进一步的改进，所述储热块2-1和/或储热片2-2采用纯铜材料。
参照图2~3，实施例2是对于实施例1的进一步改进，当储热片2-2设置在储热块2-1的两侧时，所述储热块2-1两侧的储热片2-2可长于储热块2-1，两侧的储热片2-2和储热块2-1形成一个U型槽，将所述硅胶层3放置在该U型槽中，使得硅胶层3不易脱落和移动，为了进一步固定，可再用特氟龙将硅胶层3和储热块2-1固定紧。
所述储热片2-2既可以设置在储热块2-1的两侧，也可以设置在储热块2-1的一侧；当储热片2-2设置在储热块2-1的两侧时，所述储热块2-1两侧的储热片2-2可长于储热块2-1，两侧的储热片2-2和储热块2-1形成一个U型槽，将所述硅胶层3放置在该U型槽中，使得硅胶层3不易脱落和移动，为了进一步固定，可再用特氟龙将硅胶层3和储热块2-1固定紧；当储热片2-2设置在储热块2-1的一侧时，储热片2-2的下边沿应与储热块2-1的下表面齐平。
进一步的，也可以在储热块2-1本身上设置一凹槽，用于放置所述硅胶层3，使得硅胶层3不易脱落和移动。
本实用新型的实现原理如下：
根据所要热封的电池容量大小，设置所述储热片2-2的数量，电池容量越大，要在储热块2-1侧面增加的储热块2-1的数量也就越多，即由储热块2-1和储热块2-1组成的导热部分的加热面面积也就越大，以此来提高储热量。
聚合物电池外壳是用铝塑膜热封装在一起做为密封电池外壳，其中电池顶部铝塑膜要与电池的正极耳6、负极耳5经高温溶焊在一起，设备焊接时，条状下压板7下方有一铜质储热块2-1，其内有发热管，电池焊接时，带储热块2-1的条状下压板7一下降，压在电池的铝塑膜与正极耳6、负极耳5上，使其热溶焊接在一块，根据电池容量大小的需要，将储热片2-2按需要加装在储热块2-1侧面。
因下压焊接时，储热块2-1及储热片2-2上的热量会经正极耳6、负极耳5传导到电池主体上去，使得铝塑膜与极耳胶溶效达到规范。
具体工作过程如下：
1、在条状下压板7下增加一个长1200mm、宽40mm、高15mm的纯铜储热块2-1；
2、将待热封电池1的电芯装到已冲成型的Pocket中，冲坑尺寸依据电芯厚度而定；
3、调整好封装参数，压力为0.6Mpa，温度为195±5℃，时间为17s正反面，各1次，因为封膜压头下降时软封，1次封装只能保证上封头的封装效果，所以要正反面各封装1次。当然也可以做硬封，但是对于电芯的通用性就较差了，硬封一套封头只能做固定的一个型号，那样生产不同规格的电芯成本也就增加了。相比较软封是不受型号尺寸的界定了，所以常用的是软封。软封就是在封膜压头下做一个U型槽，目的是放置在U型槽内的硅胶层3不易跑动，再用特氟龙将硅胶层3连同条状下压板7固定紧。
4、将装好电池1的电芯的工装夹具直接推入到顶封机内，按下封装按钮，升降气缸8带动条状下压板7及其下部的储热块2-1及储热片2-2完成下压，设备即执行封装动作，第一个封装动作完成后，将电池1的电芯反面同于第1次封装，即完成了整个顶封动作。
以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1. 一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其特征在于：其包括条状下压板（7）、升降气缸（8）、储热块（2-1）和设置在储热块（2-1）侧面的可拆卸的储热片（2-2）；所述升降气缸（8）的数量至少1个，且均匀分布在条状下压板（7）上表面，所述升降气缸（8）与所述条状下压板（7）的上表面垂直设置；所述储热块（2-1）固定在条状下压板（7）下表面上，所述储热块（2-1）侧面设置有螺栓孔，所述储热片（2-2）通过螺栓（4）与储热块（2-1）上的螺栓孔相紧固；所述储热块（2-1）中设置有发热管。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其特征在于：所述储热块（2-1）上用于热封的一面上设置有硅胶层（3）。
3.根据权利要求2所述的一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其特征在于：所述硅胶层（3）通过特氟龙与储热块（2-1）固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其特征在于：所述储热块（2-1）和/或储热片（2-2）采用铜质材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于聚合物锂离子电池的封膜压头，其特征在于：所述储热块（2-1）侧面的螺栓孔依次均匀排列。
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