[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池鋁塑膜熱封工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310276411.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104282945B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董峰;吳賽舟;史離全
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 萬(wàn)向一二三股份公司;萬(wàn)向電動(dòng)汽車(chē)有限公司;萬(wàn)向集團(tuán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/058
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/058;H01M2/02
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋰離子電池鋁塑膜熱封工藝。??????????

背景技術(shù)

鋁塑膜是軟包鋰電池的外包裝材料，目前常用的鋁塑膜結(jié)構(gòu)如圖1所示，其從上到下主要由厚度為延伸尼龍層1（ON層）、鋁箔層2（AL層）及流延聚丙烯薄膜層3（CPP層）構(gòu)成，在制作軟包鋰離子電池時(shí)需用熱封機(jī)對(duì)鋁塑膜進(jìn)行熱封以形成外包裝，熱封質(zhì)量的好壞，會(huì)直接關(guān)系到電池的使用壽命。

鋁塑膜的熱封包括頂封和側(cè)封，所謂頂封就是對(duì)軟包電池引出極耳4一側(cè)（通常為頂側(cè)）的鋁塑膜側(cè)邊進(jìn)行熱封（見(jiàn)圖2），頂封時(shí)由于上下兩層鋁塑膜CPP層之間具有極耳，為保證極耳與鋁塑膜之間的密封性，在極耳與鋁塑膜之間還要設(shè)置一極耳膠5，受熱后極耳膠熔化與CPP層熔合從而固定密封極耳，并將上下兩層的鋁塑膜粘合固定，而側(cè)封則是對(duì)鋁塑膜除引出極耳一側(cè)的側(cè)邊外的其他側(cè)邊進(jìn)行熱封，側(cè)封時(shí)上下兩層的鋁塑膜CPP層相互接觸（見(jiàn)圖3），CPP層受熱熔化，在熱封機(jī)壓力的作用下，上下兩層鋁塑膜的CPP層彼此融合在一起，冷卻后便保持一定的強(qiáng)度及良好的密封性。?

熱封溫度、時(shí)間和壓力是基本的熱封工藝參數(shù)，用于軟包電池的鋁塑膜確定后，其熱封質(zhì)量便直接與熱封工藝參數(shù)有關(guān)，為保證軟包電池能獲得理想的熱封質(zhì)量，需確定最佳的熱封工藝參數(shù)，即確定鋁塑膜的最佳熱封溫度、最佳熱封壓力及最佳熱封時(shí)間，進(jìn)行頂封與側(cè)封時(shí)由于鋁塑膜之間的夾層結(jié)構(gòu)不同，因此兩者的最佳工藝參數(shù)也有所不同。

鋁塑膜頂封和側(cè)封的最佳熱封工藝參數(shù)都通過(guò)熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間的三因子多水平DOE試驗(yàn)得到，然后采用確定的最佳頂封工藝參數(shù)（最佳頂封溫度、最佳頂封壓力、最佳頂封時(shí)間）及最佳側(cè)封工藝參數(shù)（最佳側(cè)封溫度、最佳側(cè)封壓力、最佳側(cè)封時(shí)間）分別進(jìn)行頂封和側(cè)封。

但是目前鋁塑膜在進(jìn)行側(cè)封和頂封時(shí)都是一次熱封成型，也就是說(shuō)不管側(cè)封還是頂封，均是采用各自確定的最佳熱壓工藝參數(shù)進(jìn)行一次熱封成型。在傳統(tǒng)的一次熱封成型過(guò)程中，CPP層材料或極耳膠均是在完全熔融的狀態(tài)下受到熱封機(jī)的壓力作用，由于完全熔融后的CPP層材料或極耳膠均呈粘流狀態(tài)，在瞬間受到較大的熱封壓力后會(huì)迅速向兩側(cè)發(fā)生擠讓?zhuān)沟脽岱夂蟮匿X塑膜封邊易產(chǎn)生褶皺，平整性差，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成完全熔融的CPP層材料從鋁塑膜中擠出，導(dǎo)致熱封強(qiáng)度不一致。

申請(qǐng)公布號(hào)CN103050645A，申請(qǐng)公布日2013.04.17的中國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)了一種對(duì)電池電芯進(jìn)行封裝的方法，該封裝方法解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于厚電芯封裝的方法，但其對(duì)鋁塑膜的熱封方法還是一次熱封成型，依然存在熱封后的鋁塑膜封邊易產(chǎn)生褶皺，平整性差，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成完全熔融的CPP層材料從鋁塑膜中擠出，導(dǎo)致熱封強(qiáng)度不一致的問(wèn)題。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的鋰離子電池鋁塑膜熱封工藝存在熱封后的鋁塑膜封邊易產(chǎn)生褶皺，平整性差，熱封強(qiáng)度不一致的問(wèn)題，提供了一種鋰離子電池鋁塑膜熱封工藝，該工藝步驟簡(jiǎn)單，熱封后的鋁塑膜封邊平整性與熱封強(qiáng)度好。???

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池鋁塑膜熱封工藝，包括對(duì)鋁塑膜進(jìn)行頂封和側(cè)封，對(duì)鋁塑膜進(jìn)行頂封包括以下步驟：

（1）一次頂封：以確定的最佳頂封工藝參數(shù)為基準(zhǔn)，熱封壓力在最佳頂封壓力的基礎(chǔ)上降低30~45%，熱封溫度在最佳頂封溫度的基礎(chǔ)上提高5~12%，熱封時(shí)間在最佳頂封時(shí)間的基礎(chǔ)上降低20~40%，對(duì)鋰離子電池鋁塑膜進(jìn)行第一次頂封，即完成一次頂封。前在進(jìn)行頂封時(shí)，CPP層材料完全熔融，這時(shí)完全熔融的CPP層材料的流動(dòng)性強(qiáng)，在瞬間較大的壓力作用下很容易向兩側(cè)發(fā)生擠讓?zhuān)涔毯笤斐射X塑膜封邊產(chǎn)生褶皺，平整性差，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成完全熔融的CPP層材料從鋁塑膜中擠出，影響熱封強(qiáng)度，因此本發(fā)明放棄傳統(tǒng)的一次頂封工藝，采用分步頂封的工藝對(duì)鋰離子電池進(jìn)行頂封。