[發明專利]對電池電芯進行封裝的方法、鋁塑膜單片和制成的電池電芯與鋁塑膜單片的封裝體

無效

• 申請號: 201210538625.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103050645A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 李文
• 申請（專利權）人: 深圳市迪比科電子科技有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M10/058
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅;常春

技術領域

本發明涉及電池的封裝方法、封裝用材料和封裝后的結構，具體的講，涉及用鋁塑膜對鋰電池電芯進行封裝的方法、用于進行封裝的材料和封裝后的結構。?

背景技術

傳統的圓形電芯封裝一般為金屬封裝，其一般制造工藝通常包括用金屬板直接沖壓出基本與待封裝電池電芯同深的電芯槽，將電池電芯放入電芯槽內，注入輔助材料，再用平板蓋板開口密封焊接等工藝步驟。這樣的封裝結構在使用中存在加大安全隱患，尤其是當電芯工作在高溫環境中時，電芯較小的能量不穩定釋放會被密封在金屬封裝內不會造成破壞，而當該不穩定釋放能量較大時，可能會突破金屬封裝的保護，從而發生爆炸，當爆炸發生時，金屬封裝會在局部被破壞，金屬碎屑可能會在爆炸過程中向外高速運動，從而對周圍環境中的使用者等人員造成傷害。?

隨著鋰電池的廣泛應用，現有技術中出現了采用鋁塑膜作為電池電芯封裝材料的工藝。在這種工藝中，一般首先將鋁塑膜裁剪為對折后適合包裝的鋰電池的尺寸，然后在裁剪后的可對折的鋁塑膜的一個對折部分上，即左側部分或右側部分之一上沖壓出于鋰電池厚度相同的凹槽以及距離該凹槽一定距離的容氣囊。此種工藝中，由于待封裝的電池相對較薄，一般只有3至6mm，因此，僅需在一側沖壓出電芯槽，而另一側保持為平面無需沖壓。沖壓完成后，對沖壓后的鋁塑膜進行裁邊操作，并將電池電芯放入凹槽中，再將另一對折部分折疊、在一邊安裝電極；對其中兩個邊進行熱壓封邊操作而對余下的一邊進行預封操作，封邊完成后，進行烘烤等工藝，令電芯中的氣體進入容氣囊，再緊貼電芯對預封邊的一邊進行二次封邊操作，完成后再將預封邊以及容氣囊剪切掉。?

受益于鋁塑膜自身的材料特性，即有一層延展性好的塑料層，以及其封邊方式，即便發生電芯的不穩定能量釋放，鋁塑膜也不會產生碎屑，因此不存在有碎屑在爆炸能量的?帶動下高速向外運動而使周圍人員致傷的問題。?

作為對此工藝的改進，現有技術中還存在一種雙面沖壓、封裝工藝，此種工藝旨在解決電芯過厚，例如達到12mm時無法單面沖槽的問題。在此種工藝中，如圖4，5a至5c所示，采用兩個沖壓頭和對應模具在一片可對折的裁剪后的鋁塑膜上一次性沖壓出兩個電芯安裝槽，并且在至少一側的鋁塑板上沖壓出容氣囊42a、42b，S401；將鋁塑膜對折后，在完成后續的封裝工藝S402~S403。其后續工藝與前一種在一側沖壓電芯槽的工藝相同S404、S405。在此種工藝中，由于鋁塑膜時對折后封邊的。因此，兩側的電芯槽41a、41b各有約5~6mm的深度，而為了使得對折封裝后結構緊湊，兩電芯槽之間的距離僅有1-2mm左右，這個鏈接部分的距離不能隨意擴大，否則封裝的產品不美觀、無法達到要求。在進行雙側沖壓操作時，由于沖頭是從兩側同時下壓，因此，該連接部分其實已經承受了很大的拉伸力，基本達到了最大的拉伸極限。?

所以在電池較厚時，例如達到25mm。當對其進行封裝時，受鋁塑膜的材料自身特性的限制，單側沖壓出25mm的電芯槽是不可能的。而采用兩側對沖12mm的工藝顯然也是不可行的。原因在于，當兩側同時沖壓到6~12mm時，中間較少的連接部會在兩沖頭的拉力下發生斷裂。?

因此，現有技術中有這樣一種需求，即提出一種能夠采用已有的鋁塑膜，對12-25mm的厚電池芯進行封裝的方法。?

發明內容

為了解決前述技術問題，本發明的一個方面提出了一種對電池電芯進行封裝的方法，其可以用于封裝總厚度例如在12-25mm左右的電池電芯或電池電芯組。?

通過該方法，即便鋰電池電芯的厚度達到25mm左右，也可對其進行封裝，而不會存在安全隱患，?

該電池電芯封裝的方法包括以下步驟：將鋁塑膜片裁剪為可容納一實質大于或基本等于一待封裝的電芯大小的一電芯槽的鋁塑膜單片；對該鋁塑膜單片進行沖壓操作以沖壓出該電芯槽；將電芯放入一片第一帶有電芯槽的鋁塑膜單片的一第一電芯槽從而使得電芯的一部分容納在該第一電芯槽中，將一片第二帶有電芯槽的鋁塑膜單片覆蓋在該第一帶有?電芯槽的鋁塑膜單片上并使得該第二帶有電芯槽的鋁塑膜單片的第二電芯槽容納該電芯的剩余部分得到一封裝體，對該封裝體進行四個邊的封邊操作并在一邊引出電極得到半成品電芯，以及對該半成品電芯繼續進行烘烤、注液、化成、二次封邊、修邊、折邊、分容后得到成品電池。?

通過采用本發明的電池電芯進行封裝的方法，可簡單的得到厚度18毫米左右的容納電池的空間，而且通過四邊熱壓密封可以避免傳統的在同一鋁塑膜單片上沖壓兩個電芯槽的厚度上的限制。這樣就可以實現方便的對大容量的鋰電池進行封裝。此外，由于其模具不需要作出復雜設計，因此降低了生產成本。?