CN207732028U - 电芯的封装封头以及封装装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电芯的封装封头及封装装置，其特征在于，包括第一封头和第二封头，第一封头具有朝向第二封头的第一表面，第二封头具有与第一表面相对的第二表面；第一表面具有第一凹槽，第一凹槽的侧壁与第一表面形成第一夹角，并且第一凹槽的底面小于第一凹槽的开口；第一凹槽的底面具有第二凹槽，第二凹槽的侧壁与第一凹槽的底面形成第二夹角，并且第二凹槽的底面小于第二凹槽的开口。能够改善顶封过程的受力受热不均、顶封粘结不良、漏液等问题，提高封装过程的可靠性。

Description

电芯的封装封头以及封装装置

技术领域

本申请涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种电芯的封装封头以及电芯的封装装置。

背景技术

目前,锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、高性能价格比等优点,被广泛应用于各种数码产品、电动园林工具、储能系统甚至汽车动力系统中。

由于作为包装材料的铝塑复合膜本身特性，软包锂离子电池的封装可靠性一直受到大家的重视。特别是运用于储能系统的软包锂离子电池，对封装的长期可靠性具有更加严苛的要求。因此，封装工序是锂离子电池生产制造过程中的关键工序，尤其是顶封工序，对电池的安全性和可靠性至关重要。

图1为现有的软包锂离子电芯的封头结构示意图，包括上封头11和下封头12，上封头11和下封头12的材质为具有一定热导性能的铜铁合金材质。上封头11包括第一凹槽13和第二凹槽14，下封头12包括第三凹槽15、第四凹槽16和第五凹槽17，第三凹槽15和第四凹槽16设置于第五凹槽17。下封头左右两侧分别有限位台阶18和限位台阶19。第一凹槽13、第二凹槽14、第三凹槽15、第四凹槽16两侧有直角台阶。

但现有的顶封封头设计存在着封装不良、易漏液等情况，现有的封头设计对封装可靠性的影响主要包括：一是极耳侧边的密封胶封装时容易受热不够，与周边形成温度梯度，密封胶的熔融性不佳，容易造成漏液；二是顶封时在封头直角台阶处铝塑膜与密封胶之间作用力不均匀，容易造成封装不良；三是顶封过程密封胶的溢胶问题。

现有的一种封头结构是在密封胶侧边处再设置一个直角台阶，这样可以轻微改善密封胶的溢胶问题。然而，并不能有效改善漏液和封装不良的问题。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本申请提出一种电芯的封装封头以及电芯的封装装置，能够改善顶封过程的受力受热不均、顶封粘结不良、漏液等问题，提高封装过程的可靠性。

本申请的技术方案是这样实现的：

根据本申请的一个方面，提供了一种电芯的封装封头，包括：第一封头和第二封头，第一封头具有朝向第二封头的第一表面，第二封头具有与第一表面相对的第二表面；第一表面具有第一凹槽，第一凹槽的侧壁与第一表面形成第一夹角，并且第一凹槽的底面小于第一凹槽的开口；第一凹槽的底面具有第二凹槽，第二凹槽的侧壁与第一凹槽的底面形成第二夹角，并且第二凹槽的底面小于第二凹槽的开口。

根据本申请的实施例，第一夹角与第二夹角的角度相等。

根据本申请的实施例，第一夹角的角度和第二夹角的角度都在2°至8°的范围内。

根据本申请的实施例，第一表面和第一凹槽的底面的距离与第一凹槽的底面和第二凹槽的底面的距离相等。

根据本申请的实施例，第二凹槽具有与第二凹槽的底面垂直的中轴线，第二凹槽是关于中轴线对称的结构，并且第一凹槽是关于中轴线对称的结构。

根据本申请的实施例，第二表面具有第三凹槽，第三凹槽的侧壁与第二表面形成第三夹角，并且第三凹槽的底面小于第三凹槽的开口；第三凹槽的底面具有第四凹槽，第四凹槽的侧壁与第三凹槽的底面形成第四夹角，并且第四凹槽的底面小于第四凹槽的开口。

其中，第一凹槽的开口与第三凹槽的开口位置相对。

其中，第一夹角、第二夹角、第三夹角和第四夹角的角度都相等。

根据本申请的实施例，第一表面上具有两个限位台阶，第一凹槽位于第一表面上的两个限位台阶之间；或者第二表面上具有两个限位台阶，第三凹槽位于第二表面上的两个限位台阶之间。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种电芯的封装装置，包括上述的电芯的封装封头。

本申请的有益效果在于：

使封装接触面积更大，在相同的封装时间里传导的热量比直角台阶更多，减小与周边材料的温度梯度，提高密封胶的熔融性，从而减少漏液；另外，无明显突起设计，可以使铝塑膜与密封胶之间的受力均匀，提高铝塑膜与密封胶之间的熔融均一性，从而改善封装不良；密封胶侧的斜坡台阶能够提供封装时密封胶的熔融流动空间，改善顶封过程密封胶的溢胶问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的软包锂离子电芯的封头结构示意图；

图2是根据本申请实施例的电芯的封头结构示意图；

图3是图2中A处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

结合图2和图3所示，根据本申请实施例的电芯的封装封头200包括：第一封头210和第二封头220，第一封头210具有朝向第二封头220的第一表面215，第二封头220具有与第一表面215相对的第二表面225；第一表面215具有第一凹槽212，第一凹槽的侧壁216与第一表面215形成第一夹角α，并且第一凹槽的底面211小于第一凹槽212的开口。第一凹槽的底面211具有第二凹槽214，第二凹槽的侧壁218与第一凹槽的底面211形成第二夹角β，并且第二凹槽的底面213小于第二凹槽214的开口。

本申请的封装封头，通过倾斜的第一凹槽的侧壁216和倾斜的第二凹槽的侧壁218形成两级斜坡台阶结构，相比现有的直角台阶设计可以使封装接触面积更大，在相同的封装时间里传导的热量比直角台阶更多，可以提高极耳侧边的密封胶温度薄弱点的温度，减小与周边材料的温度梯度，提高密封胶的熔融性，从而减少漏液情况；另外，本申请的封装封头相比现有的直角台阶无明显突起设计，可以使铝塑膜与密封胶之间的受力均匀，提高铝塑膜与密封胶之间的熔融均一性，从而改善封装不良；密封胶侧的斜坡台阶能够提供封装时密封胶的熔融流动空间，改善顶封过程密封胶的溢胶问题。

其中，第一封头210是上封头，第二封头220是下封头。在一些实施例中，第一封头210可以是下封头，第二封头220可以是上封头。在一些实施例中第一封头210和第二封头220的材质为具有一定热导性能的铜铁合金材质。

在一个实施例中，第一夹角α与第二夹角β的角度相等。在一个实施例中，第一夹角α与第二夹角β的角度也可以不相等。

在一个实施例中，第一夹角α的角度和第二夹角β的角度都在2°至8°的范围内。

在一个实施例中，第一表面215和第一凹槽的底面211的距离与第一凹槽的底面211和第二凹槽的底面213的距离相等。在一个实施例中，第一表面215和第一凹槽的底面211的距离与第一凹槽的底面211和第二凹槽的底面213的距离可以不相等。

继续结合图2和图3所示，根据本申请的实施例，第二凹槽214具有与第二凹槽的底面213垂直的中轴线(未示出)，第二凹槽214是关于中轴线对称的结构，并且第一凹槽212是关于中轴线对称的结构。也就是说，第一凹槽212的两个相对侧壁分别与第一表面215形成第一夹角α、δ，第二凹槽214的两个相对侧壁分别与第一凹槽的底面211形成第二夹角β、γ，在由第一凹槽212和第二凹槽214形成的结构两侧都具有两级斜坡台阶。

结合图2和图3所示，第二表面225具有第三凹槽222，第三凹槽的侧壁226与第二表面225形成第三夹角ε，并且第三凹槽的底面小于第三凹槽222的开口；第三凹槽的底面221具有第四凹槽224，第四凹槽的侧壁228与第三凹槽的底面221形成第四夹角δ，并且第四凹槽的底面223小于第四凹槽224的开口。其中，与第一凹槽和第二凹槽相似的，第三凹槽222的两个相对侧壁可分别与第二表面225形成第三夹角ε、ζ，第四凹槽224的两个相对侧壁可分别与第三凹槽的底面221形成第四夹角δ、ε，在由第三凹槽222和第四凹槽224形成的结构两侧都具有两级斜坡台阶。第一凹槽212、第二凹槽214、第三凹槽222和第四凹槽224可以使上下两层铝塑膜、极耳和极耳密封胶适当受压并有一定的热熔合性。密封胶侧的斜坡台阶α、γ、δ、ζ能够提供封装时密封胶的熔融流动空间，改善顶封过程密封胶的溢胶问题。

图2示出的封装封头200还包括结构B，该结构B与第一凹槽212、第二凹槽214、第三凹槽222和第四凹槽224形成的结构相似，在此不再赘述。应当理解，第一凹槽212、第二凹槽214、第三凹槽222和第四凹槽224形成的结构的数量可根据实际应用的需要而定。

再次结合图2和图3所示，在一个实施例中，第一凹槽212的开口与第三凹槽222的开口位置相对。

在一个实施例中，第一夹角α、第二夹角β、第三夹角ε和第四夹角δ的角度都相等。在一个实施例中，第一夹角α、第二夹角β、第三夹角ε和第四夹角δ的角度都在2°至8°的范围内。

其中，第一表面215与第二凹槽的底面213的距离可以在0.10mm至0.25mm的范围内，第二表面225与第四凹槽的底面223的距离可以在0.10mm至0.25mm的范围内，在设置时需要考虑铝塑膜、极耳和极耳密封胶的总厚度和材料属性，第一表面215与第二凹槽的底面213的距离以及第二表面225与第四凹槽的底面223的距离一般可为总厚度的30％～45％。第一凹槽212和第三凹槽222的宽度要考虑极耳和极耳密封胶的宽度，可以比极耳密封胶宽0.5mm至2mm。第二凹槽4和第四凹槽的底面223宽度可以均比极耳宽0.2mm至0.8mm。

根据本申请的实施例，第一表面215上具有两个限位台阶229，第一凹槽212位于两个限位台阶229之间；或者第二表面225上可具有两个限位台阶229，第三凹槽222位于两个限位台阶229之间。两个限位台阶229相对于第一表面215的高度可以为0.1mm至0.2mm，通过设置两个限位台阶229可以使上下两层铝塑膜适当受压并有一定的热熔合性。在设置两个限位台阶229相的高度时，需要考虑两层铝塑膜的总厚度和材料属性，两个限位台阶229相的高度一般可为总厚度的70％～90％，两个限位台阶229之间的距离可以比顶封边长度宽3mm至5mm。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种电芯的封装装置，包括上述的任意一种封装封头。

综上所述，借助于本申请的上述技术方案，本申请的有益效果包括：相比现有的直角台阶设计可以使封装接触面积更大，在相同的封装时间里传导的热量比直角台阶更多，可以提高极耳侧边的密封胶温度薄弱点的温度，减小与周边材料的温度梯度，提高密封胶的熔融性，从而减少漏液情况；另外，本申请的封装封头相比现有的直角台阶无明显突起设计，可以使铝塑膜与密封胶之间的受力均匀，提高铝塑膜与密封胶之间的熔融均一性，从而改善封装不良；密封胶侧的斜坡台阶能够提供封装时密封胶的熔融流动空间，改善顶封过程密封胶的溢胶问题。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯的封装封头，其特征在于，包括第一封头和第二封头，所述第一封头具有朝向所述第二封头的第一表面，所述第二封头具有与所述第一表面相对的第二表面；

所述第一表面具有第一凹槽，第一凹槽的侧壁与所述第一表面形成第一夹角，并且第一凹槽的底面小于第一凹槽的开口；

所述第一凹槽的底面具有第二凹槽，第二凹槽的侧壁与所述第一凹槽的底面形成第二夹角，并且第二凹槽的底面小于第二凹槽的开口。

2.根据权利要求1所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第一夹角与所述第二夹角的角度相等。

3.根据权利要求1所述的电芯的封装封头，其特征在于，第一夹角的角度和第二夹角的角度都在2°至8°的范围内。

4.根据权利要求1所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第一表面和所述第一凹槽的底面的距离与所述第一凹槽的底面和所述第二凹槽的底面的距离相等。

5.根据权利要求1所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第二凹槽具有与所述第二凹槽的底面垂直的中轴线，所述第二凹槽是关于所述中轴线对称的结构，并且所述第一凹槽是关于所述中轴线对称的结构。

6.根据权利要求1所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第二表面具有第三凹槽，第三凹槽的侧壁与所述第二表面形成第三夹角，并且第三凹槽的底面小于第三凹槽的开口；

所述第三凹槽的底面具有第四凹槽，第四凹槽的侧壁与所述第三凹槽的底面形成第四夹角，并且第四凹槽的底面小于第四凹槽的开口。

7.根据权利要求6所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第一凹槽的开口与所述第三凹槽的开口位置相对。

8.根据权利要求6所述的电芯的封装封头，其特征在于，所述第一夹角、第二夹角、第三夹角和第四夹角的角度都相等。

9.根据权利要求6所述的电芯的封装封头，其特征在于，

所述第一表面上具有两个限位台阶，所述第一凹槽位于第一表面上的两个限位台阶之间；或者

所述第二表面上具有两个限位台阶，所述第三凹槽位于第二表面上的两个限位台阶之间。

10.一种电芯的封装装置，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的电芯的封装封头。