專利名稱：利用圓柱形軟包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種制作鋰離子電池工藝，特別是 一 種利用圓柱形軟 包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法。
背景技術(shù)：
目前圓柱形鋰離子電池均采用不銹鋼外殼進(jìn)行包裝封口，采用此種電 池殼電池安全系數(shù)低，因?yàn)殇囯x子電池的安全問題主要是由于電池內(nèi)部物 質(zhì)分解后產(chǎn)生高壓氣體泄放不及時(shí)造成的，圓柱形不銹鋼外殼電池的泄氣 裝置目前有兩種，小容量圓柱電池(如筆記本電腦電池)采用電池殼和電 池蓋帽機(jī)械巻邊封口，通過在電池蓋帽內(nèi)加裝帶有刻痕的金屬薄片的方式 達(dá)到泄放氣體的目的，當(dāng)電池內(nèi)部氣壓升高到一定壓力值時(shí)，金屬片的刻 痕處破裂后電池泄氣，破裂壓力是靠金屬片刻痕的深度控制的，受金屬片 材質(zhì)和刻痕精度的影響很大，因此破裂壓力控制精度很低，金屬片經(jīng)常出 現(xiàn)到達(dá)破裂壓力不破裂的情況，造成電池因來不及釋放高壓氣體而爆炸燃 燒，外殼的不銹鋼材料又大大增加了爆炸造成的破壞性，殺傷力巨大，筆 記本電腦電池的爆炸就是此原因所致。大容量圓柱電池(如電動(dòng)汽車電池) 則采用電池蓋和電池殼悍接密封的形式，電池殼壁和電池蓋的金屬材質(zhì)較厚，通常采用在電池蓋上開直徑3mm—5mm圓孔，然后在圓孔處上安裝聚合 物薄膜或錫紙膜的方式達(dá)到泄放氣體的目的，薄膜厚度一般為0. lmm— 0.2mm，此種方式是依靠破裂薄膜的強(qiáng)度控制破裂壓力，受薄膜厚度的影響 較大，往往出現(xiàn)沒有達(dá)到破裂壓力時(shí)薄膜便破裂的情況，耐壓能力很差， 而且此薄膜為軟質(zhì)材料容易受到外力意外破裂造成電池內(nèi)部電解液泄露從 而造成電池失效報(bào)廢。
方形鋰離子電池因?yàn)椴捎昧塑洶b技術(shù)成功解決了上述問題，外部的 復(fù)合鋁塑薄膜材料能夠承受的壓力和溫度一定，當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大或溫 度過高時(shí)，外包裝會(huì)隨之變形、破裂，可以有效防止電池的安全隱患，而 且軟質(zhì)材料不具有破壞性，有效緩解的電池的安全問題。不同能量體系的 電池可以采用不同厚度的鋁塑膜，小容量電池可采用厚度較小的鋁塑膜， 大容量電池可采用厚度較大的鋁塑膜，應(yīng)用便捷，而且可以根據(jù)需要將電 池設(shè)計(jì)成不同的形狀，不受不銹鋼外殼固定結(jié)構(gòu)的限制。
上述成熟的方形電池軟包裝技術(shù)一直未在圓柱形電池上得到應(yīng)用，原 因是圓柱形電池是依靠外部的不銹鋼外殼來維持其圓柱形狀，如果直接采 用鋁塑膜進(jìn)行包裝，電池將形狀各異，而且電池內(nèi)部電芯得不到保護(hù)，因 此利用該工藝成型圓柱形狀電池的可行性甚微。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用圓柱形 軟包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法，使電池的軟包裝技術(shù)可以在圓柱 形電池制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，可以提高電池的安全性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種利用圓柱形軟包 裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法，該方法包括以下步驟
步驟一將巻繞成的電池極芯7裝入極芯套筒5;
步驟二將集流條8通過孔板定位槽3穿過孔板1，并將孔板l和極芯 套筒5的定位結(jié)構(gòu)孔板定位槽2和極芯套筒定位塊6相互合緊定位；
步驟三將集流條8和輸出端子9進(jìn)行焊接，形成電極組，將電極組 進(jìn)行低溫烘干、待用；
步驟四采用熱合的方式將鋁塑復(fù)合膜ll制作成圓筒形，圓筒直徑較 極芯套筒5略大；
步驟五將烘干后的電極組裝入圓筒，將圓筒的一端與9熱合密封形成電池封邊12;
步驟六通過注液孔4向內(nèi)部注入一定量的電解液；
步驟七將整體置入真空裝置內(nèi)，當(dāng)真空度達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行熱合封□。
本發(fā)明的效果是該輔助裝置的套筒和孔板通過注塑成型，外形尺寸
精度高一致性好；表面性好，在電池裝配過程中能有效防止損傷電池極芯 和外層鋁塑復(fù)合薄膜。注塑模具費(fèi)用低，約為5000元，大批量生產(chǎn)此模具 費(fèi)用可節(jié)省。在電池內(nèi)部起到支撐外層包裝膜的作用，同時(shí)保護(hù)了電池極 芯不受外力，材質(zhì)可采用聚丙烯、聚乙稀和聚四氟等材料，價(jià)格低廉，供 應(yīng)充足，成本約為不銹鋼外殼的十分之一。


圖1為本發(fā)明的輔圓柱形軟包裝鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
1、孔板 2、孔板定位槽 3、集流條導(dǎo)出孔4、注液孔
5、極芯套筒6、極芯套筒定位塊7、電池極芯 8、集流條
9、輸出端子10、輸出端子連接孔11、鋁塑復(fù)合膜 12、電池封邊13、成品電池
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的利用圓柱形軟包裝鋰離子電池輔助裝 置的工藝方法加以說明。圖l為本發(fā)明的輔圓柱形軟包裝鋰離子電池結(jié)構(gòu)
示意圖。
本發(fā)明所涉及的輔助結(jié)構(gòu)，由一個(gè)非金屬材質(zhì)的極芯套筒5和兩個(gè)孔 板1組成，能夠使圓柱形鋰離子電池采用軟質(zhì)材料進(jìn)行包裝，解決了圓柱 形電池不能采用軟包裝的問題。通過本發(fā)明的工藝方法應(yīng)用可批量生產(chǎn)圓 柱形軟包裝成品電池13，該電池結(jié)構(gòu)起到了保護(hù)電池極芯7不受外力和電池整體的成形的作用，使軟包裝技術(shù)在圓柱形電池制造領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。
本發(fā)明的利用圓柱形軟包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法，其步驟 如下
步驟一將巻繞成的電池極芯7裝入極芯套筒5;
步驟二將集流條8通過孔板定位槽3穿過孔板1，并將孔板l和極芯 套筒5的定位結(jié)構(gòu)孔板定位槽2和極芯套筒定位塊6相互合緊定位；
步驟三將集流條8和輸出端子9進(jìn)行焊接，形成電極組，將電極組 進(jìn)行低溫烘干、待用；
步驟四采用熱合的方式將鋁塑復(fù)合膜ll制作成圓筒形，圓筒直徑較 極芯套筒5略大；
步驟五將烘干后的電極組裝入圓筒，將圓筒的一端與9熱合密封形 成電池封邊12;
步驟六通過注液孔4向內(nèi)部注入一定量的電解液；
步驟七將整體置入真空裝置內(nèi)，當(dāng)真空度達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行熱合封口。
通過以上生產(chǎn)過程得到圓柱形軟包裝成品電池13，該電池結(jié)構(gòu)起到了 保護(hù)電池極芯7不受外力和電池整體的外形，使軟包裝技術(shù)在圓柱形電池 制造領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。
本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)部件均采用聚丙烯材料注塑成型，外形尺寸精度高 一致性好，表面性也好。在電池裝配過程中能有效防止損傷電池極芯和外 層鋁塑復(fù)合薄膜。同時(shí)聚丙烯材料耐腐蝕性好，不與電池的電解液發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)，具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有利于保護(hù)電池極芯，同時(shí)價(jià)格低廉，適 用于大批量應(yīng)用。此種結(jié)構(gòu)適于生產(chǎn)直徑10腿 500腿，長度10腿 1000腿 的軟包裝圓柱形鋰離子電池。
圓柱形軟包裝成品電池的電池極芯7是鋰離子電池的主體部分，是電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換的裝置，因此在電池的充放電過程中它需要有良好的 反應(yīng)環(huán)境，不受外力損壞和形狀固定等條件，本發(fā)明的極芯套筒5和孔板 1很好的起到這個(gè)作用，同時(shí)需要輸出端子9作為電池內(nèi)外部的連接件進(jìn)行 電流的輸出和輸入，因此利用孔板1上多個(gè)位置的集流條導(dǎo)出孔3作為輸出端子9的通道，以滿足輸出端子9不同位置的需要。在孔板定位槽2和 極芯套筒定位塊6的配合作用下，孔板1和極芯套筒5為電池提供了良好 的輔助裝置結(jié)構(gòu)，使在外層包裝復(fù)合鋁塑膜ll時(shí)，電池極芯7得到很好的 保護(hù)。包裝后電池結(jié)構(gòu)固定，外形美觀，同時(shí)采用非金屬材料，大大降低 了對電池的破壞性，提高了電池的安全性。
權(quán)利要求
1、一種利用圓柱形軟包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法，該方法包括以下步驟步驟一將卷繞成的電池極芯(7)裝入極芯套筒(5)；步驟二將集流條(8)通過孔板定位槽(3)穿過孔板(1)，并將孔板(1)和極芯套筒(5)的定位結(jié)構(gòu)孔板定位槽(2)和極芯套筒定位塊(6)相互合緊定位；步驟三將集流條(8)和輸出端子(9)進(jìn)行焊接，形成電極組，將電極組進(jìn)行低溫烘干、待用；步驟四采用熱合的方式將鋁塑復(fù)合膜(11)制作成圓筒形，圓筒直徑較極芯套筒(5)略大；步驟五將烘干后的電極組裝入圓筒，將圓筒的一端與(9)熱合密封形成電池封邊(12)；步驟六通過注液孔(4)向內(nèi)部注入一定量的電解液；步驟七將整體置入真空裝置內(nèi)，當(dāng)真空度達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行熱合封口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用圓柱形軟包裝鋰離子電池輔助裝置的工藝方法，其步驟為將卷繞成的電池極芯裝入極芯套筒；將集流條通過孔板定位槽穿過孔板，并將孔板和極芯套筒的定位結(jié)構(gòu)孔板定位槽和極芯套筒定位塊相互合緊定位；將集流條和輸出端子進(jìn)行焊接，形成電極組，將電極組進(jìn)行低溫烘干、待用；將鋁塑復(fù)合膜制熱合作成圓筒形，圓筒直徑較極芯套筒略大；將烘干后的電極組裝入圓筒，將圓筒的一端與熱合密封形成電池封邊；通過注液孔向內(nèi)部注入電解液；將整體置入真空裝置內(nèi)，當(dāng)真空度達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行熱合封口。有益效果是該輔助裝置的套筒和孔板通過注塑成型，外形尺寸精度高一致性好，表面性好，價(jià)格低廉，在電池裝配過程中能有效防止損傷電池極芯和外層鋁塑復(fù)合薄膜。
文檔編號(hào)H01M10/38GK101202358SQ20071015067
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者錕 于, 劉振雙 申請人:天津市航力源科技有限公司