一種聚合物電池的封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種聚合物電池的封裝方法；本發(fā)明包括如下工序：化成后的電池→上夾具→烘烤→冷卻→下夾具→劃開氣囊→塞入紙巾→平壓抽真空→封口→切邊→成形；本發(fā)明而不僅可防止電解液污染電池和設(shè)備，而且電池設(shè)計(jì)時(shí)不需太刻意減少注液量影響電池性能；尤其是此種工藝對(duì)二封機(jī)的適用性較好。
【專利說(shuō)明】一種聚合物電池的封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種聚合物電池的封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰聚合物電池(L1-polymer)，又稱高分子鋰電池。它也是鋰離子電池的一種，但是與液鋰電池(L1-1on)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢(shì)，是一種新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合各種產(chǎn)品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達(dá)到的最小厚度可達(dá)0.5_。它的標(biāo)稱電壓與L1-1on —樣也是標(biāo)稱電壓3.7V,沒(méi)有記憶效應(yīng)。
[0003]鋰電池由于其明顯的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛使用，但是其生產(chǎn)卻需要多道工序。目前生產(chǎn)中密封工序通常是利用一個(gè)密封腔，將充滿電解液的電芯置于氣袋中，再將裝有電芯的氣袋置于密封腔內(nèi)，用蓋板固定，同時(shí)利用針刺破氣袋的延生部分，再用真空泵將密封腔內(nèi)的空氣和電芯中的殘留電解液抽出，整個(gè)密封腔形成真空后，兩個(gè)發(fā)熱封頭將電池邊緣融合密封。但是在密封過(guò)程中存在一些問(wèn)題:(I)、將氣囊劃開，直接抽真空后需用布將氣囊和電池表面電解液擦干凈，工作效率低下。(2)、電解液設(shè)計(jì)需精準(zhǔn)，抽出的電解液不能大于
0.4g，否則生產(chǎn)操作電池腐蝕沾液不良較高。(3)、二封機(jī)需跟據(jù)電池做出電解液溢出槽，讓多余電解液流入，也需要用布將沾到氣囊和電池上的電解液擦干凈，電解液比較容易腐蝕設(shè)備和封頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種聚合物電池的封裝方法；該方法制得鋰離子電池成品，能夠防止抽真空時(shí)電池內(nèi)部電解液抽出污染電池，能夠較好的適應(yīng)電解液的工藝設(shè)計(jì)和二封機(jī)的設(shè)備能力。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種聚合物電池的封裝方法，依次包括如下工序:化成后的電池一上夾具一烘烤—冷卻一下夾具一劃開氣囊一塞入紙巾一平壓抽真空一封口 一切邊一成形。
[0007]較佳地，所述烘烤前，先將至少2個(gè)化成后的電池放置到夾具中，調(diào)至壓力為28?35N.m/每層；在該壓力下能使電池平整，內(nèi)部隔膜內(nèi)的氣泡和多余的電解液被擠出，其中壓力如果太大電池局部容易短路，太小電池會(huì)壓不平。
[0008]較佳地，所述烘烤工序中溫度為75?85°C，烘烤時(shí)間為3?5小時(shí)。電池在該溫度條件下，容易定形和修復(fù)負(fù)極表面未形成好的SEL膜，使電解液內(nèi)的添加劑充分融解，穩(wěn)定電池性能，提高批次電池均勻性溫度太高。同時(shí)會(huì)令電解液的溶劑(DMC、DEC、EMC)會(huì)揮發(fā)生成氣體，避免造成電池內(nèi)部氣體太多和影響電池性能。其中，溫度超過(guò)100°C會(huì)造成電池內(nèi)部隔膜收縮造成電池短路，溫度太低，達(dá)不到定形的效果，需加長(zhǎng)烘烤時(shí)間浪費(fèi)能耗。
[0009]較佳地，所述冷卻工序中溫度為15?25°C，冷卻時(shí)間為0.5?2小時(shí)。
[0010]通過(guò)加熱冷卻處理能使做成的電池硬實(shí)，內(nèi)部沒(méi)有明顯流動(dòng)的電解液。[0011]其中，所述至少2個(gè)化成后的電池之間的距離大于或等于5mm。
[0012]較佳地，所述平壓抽真空工序中，真空為_90KPa~_99KPa，真空保持時(shí)間:4~8秒。
[0013]較佳地，所述封口工序中，封頭溫度為:190~200°C，封焊時(shí)間為4~6秒，封裝壓力為 4.0 ~5.0kgf0
[0014]其中，所述劃開氣囊一塞入紙巾工序?yàn)橛玫镀瑢⒚恳粋€(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口，劃開寬度5~10mm，取一段紙巾塞入開口處。
[0015]本發(fā)明包括如下工序:化成后的電池一上夾具一烘烤一冷卻一下夾具一劃開氣囊—塞入紙巾一平壓抽真空一封口一切邊一成形。本發(fā)明通過(guò)一定壓力下夾具夾持對(duì)化成電池進(jìn)行烘烤冷卻，在壓力下能使電池平整，內(nèi)部隔膜內(nèi)的氣泡和多余的電解液擠出的同時(shí)，使做成的電池硬實(shí)，內(nèi)部不會(huì)有明顯流動(dòng)的電解液；初步減少電解液的流動(dòng)。然后再將氣囊的單層劃開并挑開口，取一條紙巾塞入開口處，二封時(shí)電解液流到紙巾上，防止污染電池和二封機(jī)?？傊景l(fā)明不僅可防止電解液污染電池和設(shè)備，而且電池設(shè)計(jì)時(shí)不需太刻意減少注液量影響電池性能；尤其是此種工藝對(duì)二封機(jī)的適用性較好。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]一種聚合物電池的封裝方法，具體包括如下步驟:
[0019]步驟一、將化成后的電池組放置到夾具上，調(diào)整壓力為28N.m/每層，電池厚度及機(jī)器下封頭抬升高度調(diào)整卡槽深度，在夾具中添加墊板，封裝后電池的二封邊需呈“一”字型不可出現(xiàn)彎折。在夾具擋板內(nèi)側(cè)粘貼一層鐵氟龍，根據(jù)電池寬度調(diào)整卡槽寬度，固定寬度擋板。電池放入卡槽后應(yīng)剛好左右可自由移動(dòng)、前后不可移動(dòng)。電池放置在調(diào)整好的卡槽中，深槽向下，氣囊朝外，電池高度在90mm以下一次最多放置4個(gè)，電池高度在90mm以上一次放置2個(gè)，兩電池間距> 5mm,電池?cái)[放不可超出封頭長(zhǎng)度定位處。將掩片翻起蓋在電池上，掩片需完全蓋住電池主體且不可超出卡槽擋板。
[0020]步驟二、調(diào)節(jié)溫度為75°C，烘烤3小時(shí)；然后于15°C下冷卻0.5小時(shí)。
[0021]步驟三、將冷卻后的電池取下夾具，在每一個(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口(寬度5~1mm)，取一段(長(zhǎng)約20mm)紙巾塞入開口處約5mm，二封時(shí)電解液流到紙巾上，防止污染電池和二封機(jī)。然后進(jìn)行平壓抽真空(真空為_90KPaKPa，真空保持時(shí)間:4秒。)
[0022]步驟四、最后進(jìn)行封口、切邊、成形制得成品，其中，封頭溫度為:190°C，封焊時(shí)間為4秒，封裝壓力為4.0kgf。封裝后封邊厚度(對(duì)應(yīng)鋁塑膜厚度0.113mm)要求為0.170mm。
[0023]實(shí)施例2
[0024]一種聚合物電池的封裝方法，具體包括如下步驟:
[0025]步驟一、將化成后的電池組放置到夾具上，調(diào)整壓力為35N.m/每層，兩電池間距^ 5mm。其它同具體實(shí)施例1。
[0026]步驟二、調(diào)節(jié)溫度為85°C，烘烤5小時(shí)；然后于25°C下冷卻2小時(shí)。
[0027]步驟三、將冷卻后的電池取下夾具，在每一個(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口(寬度5~1mm)，取一段(長(zhǎng)約20mm)紙巾塞入開口處約5mm，二封時(shí)電解液流到紙巾上，防止污染電池和二封機(jī)。然后進(jìn)行平壓抽真空(真空為_99KPa，真空保持時(shí)間:8秒。)
[0028]步驟四、最后進(jìn)行封口、切邊、成形制得成品，其中，封頭溫度為:200°C，封焊時(shí)間為6秒，封裝壓力為5.0kgf0封裝后封邊厚度(對(duì)應(yīng)鋁塑膜厚度0.113mm)要求為0.200_。
[0029]實(shí)施例3
[0030]一種聚合物電池的封裝方法，具體包括如下步驟:
[0031]步驟一、將化成后的電池組放置到夾具上，調(diào)整壓力為30N.m/每層，兩電池間距^ 5mm。其它同具體實(shí)施例1。
[0032]步驟二、調(diào)節(jié)溫度為80°C，烘烤4小時(shí)；然后于20°C下冷卻I小時(shí)。
[0033]步驟三、將冷卻后的電池取下夾具，在每一個(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口(寬度5~1mm)，取一段(長(zhǎng)約20mm)紙巾塞入開口處約5mm，二封時(shí)電解液流到紙巾上，防止污染電池和二封機(jī)。然后進(jìn)行平壓抽真空(真空為_95KPa，真空保持時(shí)間:6秒。)
[0034]步驟四、最后進(jìn)行封口、切邊、成形制得成品，其中，封頭溫度為:190°C，封焊時(shí)間為5秒，封裝壓力為4.5kgf。封裝后封邊厚度(對(duì)應(yīng)鋁塑膜厚度0.113mm)要求為0.180_。 [0035]實(shí)施例4
[0036]一種聚合物電池的封裝方法，具體包括如下步驟:
[0037]步驟一、將化成后的電池組放置到夾具上，調(diào)整壓力為32N.m/每層，兩電池間距^ 5mm。其它同具體實(shí)施例1。
[0038]步驟二、調(diào)節(jié)溫度為83°C，烘烤4.5小時(shí)；然后于22°C下冷卻2小時(shí)。
[0039]步驟三、將冷卻后的電池取下夾具，在每一個(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口(寬度5mm)，取一段(長(zhǎng)約20mm)紙巾塞入開口處約5mm，二封時(shí)電解液流到紙巾上，防止污染電池和二封機(jī)。然后進(jìn)行平壓抽真空(真空為_99KPa，真空保持時(shí)間:4秒。)
[0040]步驟四、最后進(jìn)行封口、切邊、成形制得成品，其中，封頭溫度為:190°C，封焊時(shí)間為6秒，封裝壓力為4.0kgf0封裝后封邊厚度(對(duì)應(yīng)鋁塑膜厚度0.113mm)要求為0.200_。
[0041]上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物電池的封裝方法，其特征在于，依次包括如下工序:化成后的電池一上夾具一烘烤一冷卻一下夾具一劃開氣囊一塞入紙巾一平壓抽真空一封口一切邊一成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述烘烤前，先將至少2個(gè)化成后的電池放置到夾具中，調(diào)至壓力為28?35N.m/每層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述烘烤工序中溫度為75?85°C，烘烤時(shí)間為3?5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述冷卻工序中溫度為15?25°C，冷卻時(shí)間為0.5?2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述至少2個(gè)化成后的電池之間的距離大于或等于5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述平壓抽真空工序中，真空為-90KPa?_99KPa，真空保持時(shí)間為4?8秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述封口工序中，封頭溫度為:190?200°C，封焊時(shí)間為4?6秒，封裝壓力為4.0?5.0kgf。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述劃開氣囊一塞入紙巾工序?yàn)橛玫镀瑢⒚恳粋€(gè)電池的氣囊的單層劃開并挑開口，劃開寬度5?10mm，取一段紙巾塞入開口處。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK104037457SQ201410289286
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王必林, 楊龍 申請(qǐng)人:東莞市索菲亞電池科技有限公司