[發(fā)明專利]一種聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911293461.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110994041B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萬亮;孫夢婷;易萬超;劉碧輝;朱坤慶;計(jì)陽;陶德瑜;夏小勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞維科電池有限公司;寧波維科電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M10/052
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及一種聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法，所述方法通過測定電芯的化成產(chǎn)氣系數(shù)，之后計(jì)算得到有效儲(chǔ)氣空間的氣袋寬度，從而實(shí)現(xiàn)聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)軟包電芯封裝過程中存在的氣袋設(shè)計(jì)不合適造成的鋁塑膜的浪費(fèi)或影響電芯二封，引起封印不良，從而導(dǎo)致電芯在使用過程中脹氣或電芯外觀不良的現(xiàn)象的產(chǎn)生，采用本發(fā)明所述聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法能在不影響電芯封印，避免電芯使用過程中脹氣或電芯外觀不良的同時(shí)有效降低聚合物軟包電芯的封裝成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軟包電池領(lǐng)域，涉及一種聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

聚合物軟包鋰電池化成時(shí)，化成過程中電解液與極片發(fā)生副反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氣體。為了確保電芯正常生產(chǎn)，電芯封裝時(shí)會(huì)預(yù)留一部分鋁塑膜作為氣袋，用于儲(chǔ)存化成產(chǎn)生的氣體，此部分鋁塑膜被稱為電芯氣袋。電芯在排氣工序，設(shè)備會(huì)刺破氣袋，將化成氣體抽出，然后給電芯二封，最后將氣袋裁掉。

傳統(tǒng)的氣袋設(shè)計(jì)依靠工程師的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)電芯的設(shè)計(jì)容量估計(jì)氣袋的寬度，不能定量設(shè)計(jì)，從而存在著以下問題：(1)當(dāng)氣袋設(shè)計(jì)過大時(shí)，會(huì)造成鋁塑膜的浪費(fèi)，增加電芯封裝的材料成本；(2)當(dāng)氣袋設(shè)計(jì)不足時(shí)，會(huì)影響電芯的二封，引起封印不良，導(dǎo)致電芯在使用過程中脹氣或電芯外觀不良。

CN 207009574 U公開了一種軟包裝鋰離子電池氣袋，包括一體連接且相互連通的第一主體和第二主體，所述第一主體設(shè)置有用于容置電芯的主坑體，所述第二主體的開口處設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)包括互嵌的上密封條和下密封條；上述方案給出了一種電芯氣袋的結(jié)構(gòu)，但并未給出適合聚合物軟包電芯的設(shè)計(jì)方法，并不能解決因電芯氣袋設(shè)計(jì)不合適造成的電芯封印不良的技術(shù)問題，也不能達(dá)到節(jié)約電芯封裝材料的目的。

因此，開發(fā)一種聚合物軟包電芯氣袋設(shè)計(jì)方法是具有重要意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法，所述方法通過測定電芯的化成產(chǎn)氣系數(shù)，之后計(jì)算得到有效儲(chǔ)氣空間的氣袋寬度，從而實(shí)現(xiàn)聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)軟包電芯封裝過程中存在的氣袋設(shè)計(jì)不合適造成的鋁塑膜的浪費(fèi)或影響電芯二封，引起封印不良，從而導(dǎo)致電芯在使用過程中脹氣或電芯外觀不良的現(xiàn)象的產(chǎn)生，采用本發(fā)明所述聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法能在不影響電芯封印，避免電芯使用過程中脹氣或電芯外觀不良的同時(shí)有效降低聚合物軟包電芯的封裝成本。

為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種聚合物軟包電芯氣袋的設(shè)計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：

(1)測定電芯的化成產(chǎn)氣系數(shù)k；

(2)所述聚合物軟包電芯氣袋不包含沖坑，所述有效儲(chǔ)氣空間的氣袋寬度的計(jì)算公式為：

或所述聚合物軟包電芯氣袋包含沖坑，所述沖坑的體積為V＇，所述有效儲(chǔ)氣空間的氣袋寬度的計(jì)算公式為：

其中，b為有效儲(chǔ)氣空間的氣袋寬度，α為氣袋張開角，可通過實(shí)驗(yàn)測得，C為電芯設(shè)計(jì)容量；k為電芯的化成產(chǎn)氣系數(shù)，L為電芯的長度，w₀為電芯頂封邊的寬度。

優(yōu)選地，α取值范圍0°～30°，例如5°、10°、15°、20°或25°等。

本發(fā)明步驟(1)中測定的電芯的化成產(chǎn)氣系數(shù)k中的電芯為不同體系(正極+負(fù)極+電解液)電芯首次生產(chǎn)時(shí)，測量化成前后電芯體積，計(jì)算產(chǎn)氣系數(shù)k。

本發(fā)明中α為氣袋張開角，可通過實(shí)驗(yàn)測得(α取值范圍0°～30°)。

本發(fā)明所述沖坑指的是鋁塑膜氣袋上附屬氣囊，主要作用為增加氣袋的有效儲(chǔ)氣體積，占?xì)獯w積的10％～40％，例如15％、20％、25％、30％或35％等。