CN219350419U - 一种软包电芯封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种软包电芯封装结构，包括封装包膜主体，所述封装包膜包括依次连接的第一气袋、第二气袋和芯包包膜，所述封装包膜主体外边缘三边初始封印，所述封装包膜主体外边缘未封印侧边为第一气袋外侧边，所述第一气袋外侧边设有第一注液口，所述第一气袋和所述第二气袋衔接部位设有第二注液口，所述第二气袋与所述芯包包膜衔接部位设有软包电芯侧封口。本实用新型结构简单、使用方便，基于本实用新型封装结构可实现对软包电芯的二次注液和二次化成，有利于形成更稳定的SEI膜；在保证电池的电解液充足的同时，减少电解液的注入量，节省成本。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池生产技术领域，具体涉及一种软包电芯封装结构。
背景技术
软包电池具有可塑性强、能量密度高等特点，目前已经广泛应用于3C产品和动力电池等领域。常规软包锂离子电池制备过程主要包括匀浆、涂布、制片、组装、注液、化成、二封、分容等工序，注液时从气袋开口处注入电解液再真空封口，化成工序结束后进入到二封工序时，抽出化成时的产气、封口并裁去气袋。
电池在化成过程形成SEI膜(solidelectrolyteinterphase固体电解质界面膜)会消耗部分电解液，容易导致电池在后期循环过程中因电解液不足而影响电池容量发挥，在二封时需要抽气也会抽走部分电解液。现有的常规软包电芯封装结构，在化成结束后无法对电芯进行二次注液，为避免电解液不足的情况，通常会在注液阶段注入过量电解液，这种做法一方面会增加成本，另一方面会降低电池能量密度。
公开号为CN113131003A的发明专利，公开了《一种软包电芯的封装工艺》，该封装工艺将顶侧封后的电芯进行一封，形成第一封印，该第一封印的中间形成有缺口部；再经检测合格后，对电芯进行注液化成工序后，进行二封，且所述二封的封印位置与所述第一封印重合。该发明封装工艺无法解决现有技术中存在的，化成结束后对电芯进行二次注液时容易注入过量电解液，增加成本，降低电池能量密度的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型拟设计一种软包电芯封装结构，可在化成工序后对电芯进行二次注液和封装，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种软包电芯封装结构，其特征在于：包括封装包膜主体，所述封装包膜包括依次连接的第一气袋、第二气袋和芯包包膜，所述封装包膜主体外边缘三边初始封印，所述封装包膜主体外边缘未封印侧边为第一气袋外侧边，所述第一气袋外侧边设有第一注液口，所述第一气袋和第二气袋衔接部位设有第二注液口，所述第二气袋与芯包包膜衔接部位设有软包电芯侧封口。
所述第一气袋的宽度尺寸为第二气袋宽度的1/4-1/2，所述第一气袋的长度与所述芯包包膜长度一致，所述第一气袋用于承装预化成时产生的气体。
进一步的，所述第一气袋宽度尺寸为所述第二气袋宽度的1/2。
所述第二气袋的宽度尺寸为芯包包膜宽度的1/4-1/2，所述第二气袋的长度与所述芯包包膜长度一致，所述第二气袋用于承装第二次化成产生的气体。
进一步的，所述第二气袋宽度尺寸为所述芯包包膜宽度的1/2。
所述芯包包膜尺寸根据拟放入的芯包尺寸设定，具体为长宽分别为芯包长宽尺寸的1.01-1.03倍。
所述第一注液口为完全开口的结构，或部分封印部分开口的结构，所述第一注液口用于电芯预化成前注入电解液A。
所述第二注液口为完全开口的结构，或部分封印部分开口的结构，所述第二注液口用于二次化成前注入电解液B。
所述芯包包膜内设有电芯芯包，所述电芯芯包为锂离子电芯。
所述封装结构整体材料为铝塑膜，通过对铝塑膜冲坑，得到封装包膜，芯包放置位和气袋初始结构位置均由对铝塑膜冲坑得到，将芯包放入对应的芯包放置位后，沿包膜虚线位置对折，用顶侧封机将包膜的长边和一侧侧边进行热封得到电芯封装初始结构。
利用本实用新型结构对软包电芯进行封装的具体过程为：
通过第一注液口向电芯内注入电解液A，然后用侧封机将第一注液口封口。电芯预化成完成后，将抽气针扎入第一气袋内抽出预化成时产生的气体，然后在第二注液口处将第一气袋裁掉，从第二注液口处注入电解液B，再将第二注液口真空封口，进行第二次化成。
第二次化成结束后用抽气针扎入第二气袋抽出第二次化成产生的气体，将侧封口真空封口，然后裁掉第二气袋得到封装完成的软包电芯。
本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型软包电芯封装结构可实现对软包电芯的二次注液和二次化成，有利于形成更稳定的SEI膜；
2、本实用新型软包电芯封装结构可保证电池的电解液充足的同时，减少电解液的注入量，节省成本。
附图说明
图1为本实用新型软包电芯封装结构整体结构示意图；
图2为利用本实用新型封装结构封装完成后软包电芯结构示意图；
图3为本实用新型封装结构所用包膜结构示意图；
其中：101-第一注液口，102-第二注液口，103-侧封口，201-第一气袋，202-第二气袋，203-芯包包膜，301-芯包放置位，401-顶封边，402-第一侧封边，403-第二侧封边。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，一种软包电芯封装结构，包括封装包膜主体，封装包膜包括依次连接的第一气袋201、第二气袋202和芯包包膜203，第一气袋201的宽度尺寸为第二气袋202宽度的1/4-1/2，长度与芯包包膜203长度一致，本实施例中，第一气袋201宽度尺寸为第二气袋202宽度的1/2，第一气袋201用于承装预化成时产生的气体。第二气袋202的宽度尺寸为芯包包膜203宽度的1/4-1/2，长度与芯包包膜203长度一致，本实施例中，第二气袋202宽度尺寸为芯包包膜203宽度的1/2，第二气袋202用于承装第二次化成产生的气体。芯包包膜203尺寸根据拟放入的芯包尺寸设定，具体为长宽分别为芯包长宽尺寸的1.01-1.03倍，本实施例中芯包包膜203长宽尺寸分别为芯包长宽尺寸的1.01倍，芯包包膜203内设有锂离子电芯芯包。
如图1所示，封装包膜主体外边缘三边初始封印，封装包膜主体外边缘未封印侧边为第一气袋201外侧边，第一气袋201外侧边设有第一注液口101，第一气袋201和第二气袋202衔接部位设有第二注液口102，第二气袋202与芯包包膜203衔接部位设有软包电芯侧封口103。第一注液口101为完全开口的结构，或部分封印部分开口的结构，如两端部分封印中间留一个注液口的结构，本实施例为第一注液口101完全开口结构，第一注液口101用于电芯预化成前注入电解液A。第二注液口102为完全开口的结构，或部分封印部分开口的结构，如两端部分封印中间留一个注液口的结构，本实施例为第二注液口102完全开口结构，第二注液口102用于二次化成前注入电解液B。
封装结构整体材料为铝塑膜，通过对铝塑膜冲坑，得到如图3所示的封装包膜，芯包放置位301和气袋初始结构位置均由对铝塑膜冲坑得到，将芯包放入对应的芯包放置位301后，沿包膜虚线位置对折，用顶侧封机将包膜的长边和一侧侧边进行热封得到图1所示的电芯封装初始结构，当第一注液口101和第二注液口102为部分封印部分开口的结构时，也可在此时进行热封，进而得到电芯封装初始结构。
本实施例采用上述结构具体实施封装的过程如下：
步骤1、对铝塑膜进行冲坑，得到如图3所示的包膜；
步骤2、将芯包放入芯包放置位301处，延如图所示的包膜虚线对折，用顶侧封机将长边和侧边进行热封得到如图1所示的电芯封装结构；
步骤3、从第一注液口101向电芯内注入电解液A，真空静置2min后用侧封机将101封口，之后放入45℃恒温箱内静置24h；
步骤4、将静置后的电芯放入压力化成柜进行预化成；
步骤5、电芯预化成完成后，将抽气针扎入第一气袋201抽出预化成时产生的气体，然后在第二注液口102处将第一气袋201裁掉，从第二注液口102处注入电解液B，再将第二注液口102真空封口，进行第二次化成；
步骤6、二次化成结束后用抽气针扎入第二气袋202抽出第二次化成产生的气体，将侧封口103真空封口，然后裁掉第二气袋202得到如图2所示的封装完成的软包电芯，该软包电芯外边缘包括上下两个顶封边401和两侧第一侧封边402和第二侧封边403。
两次注入的电解液A和电解液B可以为同种电解液，也可以根据设计需要在两次注液时加入不同的电解液以提升电池性能。例如，电解液A用含有更多成膜添加剂的电解液提升成膜效果，电解液B用含有更多六氟磷酸锂的电解液，以提升电池倍率及循环性能。
本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种软包电芯封装结构，其特征在于：包括封装包膜主体，所述封装包膜包括依次连接的第一气袋(201)、第二气袋(202)和芯包包膜(203)，所述封装包膜主体外边缘三边初始封印，所述封装包膜主体外边缘未封印侧边为所述第一气袋(201)外侧边，所述第一气袋(201)外侧边设有第一注液口(101)，所述第一气袋(201)和所述第二气袋(202)衔接部位设有第二注液口(102)，所述第二气袋(202)与所述芯包包膜(203)衔接部位设有软包电芯侧封口(103)。
2.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第一气袋(201)的宽度尺寸为所述第二气袋(202)宽度的1/4-1/2，所述第一气袋(201)的长度与所述芯包包膜(203)长度一致。
3.如权利要求2所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第一气袋(201)宽度尺寸为所述第二气袋(202)宽度的1/2。
4.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第二气袋(202)的宽度尺寸为所述芯包包膜(203)宽度的1/4-1/2，所述第二气袋(202)的长度与所述芯包包膜(203)长度一致。
5.如权利要求4所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第二气袋(202)宽度尺寸为所述芯包包膜(203)宽度的1/2。
6.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述芯包包膜(203)尺寸根据拟放入的芯包尺寸设定，所述芯包包膜(203)长宽尺寸分别为芯包长宽尺寸的1.01-1.03倍。
7.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第一注液口(101)为完全开口结构，或部分封印部分开口结构。
8.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述第二注液口(102)为完全开口结构，或部分封印部分开口结构。
9.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述芯包包膜(203)内设有电芯芯包，所述电芯芯包为锂离子电芯。
10.如权利要求1所述的一种软包电芯封装结构，其特征在于：所述封装结构整体材料为铝塑膜。
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