專利名稱：鋰離子電池的封裝方法以及鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池的封裝方法以及鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于具有重量輕、體積小、電容量較大、充電速度快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦燈各類數(shù)碼、通信產(chǎn)品上。而隨著能源缺乏以及環(huán)境污染問題的突顯，鋰離子電池作為新型動(dòng)力能源已經(jīng)成為目前的趨勢(shì)，鋁塑膜軟包裝鋰離子電池為目前常用的一種動(dòng)力離子電池。目前的鋁塑膜軟包裝鋰離子電池的結(jié)構(gòu)主要如圖1所示，參見圖1，在軟包鋰離子電池制造的過程中需要進(jìn)行二次抽真空封邊，在與電芯體的極耳102相鄰的側(cè)邊形成有氣囊101，該氣囊101用于抽取鋰離子電池化成過程中產(chǎn)生的氣體，在二次封邊后將該氣囊 101剪除而得到密封包含有電芯體的成品軟包鋰離子電池。本發(fā)明人在進(jìn)行本發(fā)明的研究過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷1、在將鋰離子電池批量上化成柜進(jìn)行化成檢測過程中，任何相鄰的鋰離子電池易相互劃傷，而造成刮花不良品。2、現(xiàn)有技術(shù)中被剪除的氣囊101的面積較大，故采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行制造中鋁塑膜物料的浪費(fèi)較為嚴(yán)重，導(dǎo)致軟包鋰離子電池的成本較大。3、現(xiàn)有技術(shù)制成的鋰離子電池的電芯體吸液能力較差，成品鋰離子電池的性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例第一目的在于提供一種鋰離子電池的封裝方法，采用該工藝更有利于節(jié)省鋁塑膜的成本，提高生產(chǎn)效率以及鋰離子電池產(chǎn)品的電性能。本發(fā)明實(shí)施例第二目的在于提供一種鋰離子電池，采用該結(jié)構(gòu)更有利于節(jié)省鋁塑膜的成本，提高生產(chǎn)效率以及鋰離子電池產(chǎn)品的電性能。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池的封裝方法，包括在預(yù)先沖好的U形鋁塑膜殼體內(nèi)的電芯體凹位內(nèi)置入電芯體，使所述電芯體的側(cè)面與所述鋁塑膜殼體的U形封閉端平行；熱封所述鋁塑膜殼體的U形開口處側(cè)邊；熱封與所述U形開口側(cè)邊相鄰的第一端部，使在所述第一端部處，所述電芯體端部的極耳上的極耳膠的外表層與所述鋁塑膜熱熔結(jié)合，所述電芯體以及所述極耳的內(nèi)端部被熱封在所述鋁塑膜殼體內(nèi)，所述極耳的外端部突出在所述鋁塑膜殼體外；真空烘烤所述鋰離子電池；在真空手套箱內(nèi)，以所述鋁塑膜殼體上與所述第一端部相對(duì)的第二端部開口為注液口，往所述鋁塑膜殼體的腔體內(nèi)灌注電解液，在灌注完畢后，熱封所述第二端部，熱封后靜置1-5分鐘；在常壓下，在40士5°C溫度下，靜置所述鋰離子電池至預(yù)定時(shí)長；將所述鋰離子電池的鋰離子極耳夾持到鋰離子化成測試柜的測試電源電極上，化成檢測所述鋰離子電池；在所述鋁塑膜殼體上，與所述極耳所在端相對(duì)的端部邊緣，插入抽真空管，對(duì)所述鋁塑膜殼體的腔體抽真空，在真空壓力下，所述電解液往所述極耳方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)對(duì)所述鋁塑膜殼體的真空度達(dá)到-0. 1 士5Mpa時(shí)，熱封所述鋁塑膜殼體上所述電芯體底端的鋁塑膜，在所述鋁塑膜殼體上形成相互獨(dú)立的電芯腔體以及氣囊腔體，所述電芯體以及電解液位于所述電芯腔體內(nèi)，所述極耳突出在所述電芯腔體的第一端部，所述氣囊腔體位于所述極耳對(duì)端?？蛇x地，所述電芯腔體與所述氣囊腔體寬度相同?？蛇x地，在步驟將所述鋰離子電池的鋰離子極耳夾持到鋰離子化成測試柜的測試電源電極上之后，在步驟化成檢測所述鋰離子電池之前，還包括將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高預(yù)定的高度?？蛇x地，將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高5-10毫米?？蛇x地，將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高至與所述電芯體的底端同高。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池，包括電芯體、鋁塑膜殼體、電解液、正極耳以及負(fù)極耳；其中，所述鋁塑膜殼體內(nèi)形成有獨(dú)立的電芯腔體以及氣囊腔體，其中在所述氣囊上設(shè)置有氣孔，所述電芯體以及電解液密封封裝在所述電芯腔體內(nèi)；所述正極耳、負(fù)極耳分別與所述電芯體內(nèi)的正極片、負(fù)極片電連接，所述正極耳以及負(fù)極耳上的極耳膠的外表層分別與所述鋁塑膜殼體第一端部的鋁塑膜熱熔結(jié)合，所述正極耳以及負(fù)極耳的外端部突出在所述鋁塑膜殼體的第一端部外，所述正極耳以及負(fù)極耳與所述電芯體連接的一端被密封在所述電芯腔體內(nèi)，所述氣囊腔體位于所述正極耳以及負(fù)極耳的對(duì)端。可選地，所述電芯腔體與所述氣囊腔體的寬度相同。由上可見，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，將該鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳對(duì)端(即一般所稱的寬度端部)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下的有益效果第一由于軟包鋰離子電池中極耳所在端的寬度往往小于其相鄰的長度，故在制造同一規(guī)格型號(hào)的軟包鋰離子電池時(shí)，采用本實(shí)施例技術(shù)方案形成的氣囊的面積更小，被切除的鋁塑膜材料較少，故采用本實(shí)施例技術(shù)方案可以大大減少軟包鋰離子電池制造過程中的物料浪費(fèi)，有利于降低成本。第二 根據(jù)本實(shí)施例中對(duì)于卷繞式電芯體以及疊片式電芯體的結(jié)構(gòu)分析，由于本發(fā)明實(shí)施例將氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端端部，由于極耳對(duì)端的電芯鋰離子結(jié)構(gòu)為所有正極片、負(fù)極片的橫截端面，在該端面上，所有正極片、負(fù)極片都外露，故在從預(yù)留的未封上的氣囊位置往鋁塑膜殼體內(nèi)灌注電解液以及抽真空時(shí)，電解液從電芯體中與極耳相對(duì)的端部進(jìn)入，沿著每一正極片隔膜以及負(fù)極片之間間隙快速滲透入整個(gè)電芯體。在現(xiàn)有技術(shù)中，將氣囊設(shè)置在極耳所端部相鄰的側(cè)面，在灌注電解液以及抽真空時(shí)從預(yù)留的未封上的氣囊位置往鋁塑膜殼體內(nèi)，電解液從電芯體的側(cè)面進(jìn)入，而電芯體的側(cè)面?zhèn)让鏋榉忾]的隔膜或膠布的封閉便面，電解液難以滲透進(jìn)電芯體中，灌注以及抽真空的耗時(shí)非常長。綜上，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，采用本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，使在注液以及抽真空時(shí)，電解液在滲透過程中遇到的“障礙”更少，其更容易滲透至電芯體的內(nèi)部，從而使得滲透更加迅速，更加充分，有利于保障充盈注液，保障鋰離子電池的電性能得到最大的發(fā)揮。故采用本實(shí)施例技術(shù)方案有利于提高鋰離子電池的電性能。第三由于實(shí)施例中將鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端而非側(cè)面，在鋰離子電池的化成檢測工藝步驟中，本實(shí)施例的鋰離子電池半成品尺寸相對(duì)更窄更長，在化成時(shí)各鋰離子電池之間的距離更加寬，有利于避免相鄰的鋰離子電池相互刮花而造成不良品的問題；第四由于實(shí)施例中將鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端而非側(cè)面，故在上柜化成檢測時(shí)可以略微抬高鋰離子電池中極耳對(duì)端的尾部，使電解液更好地滲透到電解液中，在化成過程中更好地激活正極片以及負(fù)極片表面的鋰離子物質(zhì)，有利于提高鋰離子電池的電性能。在現(xiàn)有技術(shù)中，將氣囊設(shè)置在與極耳所在的寬度端部相鄰的側(cè)邊時(shí)，在化成時(shí)如果將氣囊往上抬起，則在氣囊與電芯體的側(cè)面過渡處會(huì)形成一明顯的折痕，該折痕在圖1 中的轉(zhuǎn)角部位105會(huì)折疊嚴(yán)重可能會(huì)引起鋁塑膜因?yàn)檎郫B過渡而破損，導(dǎo)致整片鋁塑膜報(bào)廢，需要重新封裝鋁塑膜殼體。而在本發(fā)明中，由于鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端， 則在化成時(shí)，可以將上抬氣囊一定的高度，此時(shí)該上抬狀態(tài)的主要彎折部位在于被牢牢夾持住的極耳，而極耳由金屬制成，并且其本身具備良好的柔軟性，故該氣囊的抬起可以在不會(huì)導(dǎo)致鋁塑膜殼體的破損的基礎(chǔ)上，提高化成效果，使其中的極片上的電解物質(zhì)得到最有效最全面的活化。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種鋰離子電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中提供的鋰離子電池的封裝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1 請(qǐng)參見圖2本實(shí)施例提供了一種鋰離子電池，其包括以下主要部件電芯體(圖中未畫出)、 鋁塑膜殼體201、電解液(圖中未畫出)、正極耳202以及負(fù)極耳203。其連接關(guān)系如下
在本實(shí)施例的鋁塑膜殼體201內(nèi)形成有獨(dú)立而不連通的兩腔體電芯腔體2011、 氣囊腔體2012。其中，電芯腔體2011呈完全密封，電解液、以及包括正極片、負(fù)極片以及隔膜的電芯體被密封封裝在電芯腔體2011內(nèi)。在氣囊腔體2012的表面設(shè)置有氣孔(圖中未標(biāo)示出，其為在進(jìn)行抽真空二次封邊時(shí)形成的真空抽取管形成的插孔)。氣囊腔體2012位于正極耳202、負(fù)極耳203的對(duì)端。正極耳202、負(fù)極耳203分別于電芯體中的正極片、負(fù)極片連接，正極耳202、負(fù)極耳203被固定在的電芯腔體2011的第一端部2015，也即鋁塑膜殼體201的第一端部2015。 具體是正極耳202以及負(fù)極耳203上的極耳膠(圖中未畫出)的外表層與第一端部2015 上的相應(yīng)位置的鋁塑膜熱熔結(jié)合，從而使電芯體以及與電芯體連接的正極耳202以及負(fù)極耳203 —端被共同密封封裝在鋁塑膜殼體201的電芯腔體2011內(nèi)，正極耳202以及負(fù)極耳 203上外端部突出電芯腔體2011的第一端部2015外。本實(shí)施例中的電芯體可以為主要由正極片、負(fù)極片以及隔膜層疊組成的疊片式電芯體；也可以為主要由正極片、負(fù)極片以及隔膜卷繞而成的卷繞式電芯體。在本實(shí)施例中，該鋁塑膜殼體201可以整體呈矩形，也可以為其他形狀。電芯腔體 2011、氣囊腔體2012同寬地并排在鋁塑膜殼體201的長度方向上。請(qǐng)參見圖3。本實(shí)施例提供了一種鋰離子電池的封裝方法，該方法主要包括以下步驟步驟301 在預(yù)先經(jīng)過鋁塑膜沖殼沖好的U形鋁塑膜殼體201內(nèi)的凹位處置入電芯體，使電芯體置入該凹位處，電芯體的側(cè)面與鋁塑膜殼體201的U形的封閉端平行，與電芯連接的極耳的外端部突出在鋁塑膜殼體201的第一端部外。在鋁塑膜殼體201沖殼過程中，沖殼設(shè)備利用氣液增壓的原理實(shí)現(xiàn)沖壓形成所需的出力將較小的氣源壓力轉(zhuǎn)換成較大壓力，氣缸驅(qū)動(dòng)凸形模具沖壓片狀鋁塑膜，在沖壓過程中利用增壓缸的出力壓緊膜片，此時(shí)凸形模具伸出將片狀鋁塑膜膜沖壓，將其拉伸至所需的深度即得到與當(dāng)前鋁塑膜待封裝包裝的電芯體的形狀相一致的凹位，具體凹位的沖壓拉伸深度可以通過控制凸形模具的伸出行程而確定，在進(jìn)行沖殼時(shí)，可以根據(jù)當(dāng)前電芯體的結(jié)構(gòu)而沖壓一個(gè)凹位或者兩個(gè)凹位，在沖壓完畢后，彎折該設(shè)置有凹位的鋁塑膜，將其彎折為U形。U形的鋁塑膜殼體201。在該U形鋁塑膜殼體中，如果在該鋁塑膜殼體上設(shè)置有兩個(gè)凹位時(shí)，則彎折后的U 形鋁塑膜殼體上的2各凹位開口正對(duì)，在進(jìn)行電池封裝時(shí)，該兩凹位相對(duì)合并在一起，共同將該厚度較大的電芯體包裹在內(nèi)。此時(shí)，電芯體的側(cè)面與鋁塑膜殼體201的U形的封閉端平行，與電芯連接的極耳的外端部突出在鋁塑膜殼體201的第一端部外。在該U形鋁塑膜殼體中，如果在該鋁塑膜殼體上設(shè)置有1個(gè)凹位時(shí)，在進(jìn)行電池封裝時(shí)，該凹位與其相對(duì)的平面狀鋁塑膜殼體合并在一起，共同將該電芯體包裹在內(nèi)。此時(shí)， 電芯體的側(cè)面與鋁塑膜殼體201的U形的封閉端平行，與電芯連接的極耳的外端部突出在鋁塑膜殼體201的第一端部外。本實(shí)施例的電芯體可以為疊片式電芯體也可以為卷繞式電芯體。在卷繞式電芯體中，將極耳202、203所在端記為電芯體的寬度端部，將與寬度端部相鄰的面記為電芯體的側(cè)面。在卷繞式電芯體的側(cè)面包裹有隔膜，正極片以及負(fù)極片被包裹在隔膜內(nèi)，電芯體的側(cè)面呈封閉狀。在電芯體的兩寬度端部為卷繞在一起的正極片、負(fù)極片、隔膜的橫截面，在該端部上各層正極片、負(fù)極片的端部均未被隔膜擋住。另外，在卷繞工藝過程中，隔膜始終處于被拉緊狀態(tài)，故在得到的卷繞式電芯體上，隔膜從卷繞體的側(cè)面“箍緊”其內(nèi)部的各層正極片以及負(fù)極片，由于隔膜張力的作用，在卷繞式電芯體的兩寬度端部的末端位置，正極片、負(fù)極片以及隔膜略顯沿外張開，即正極片負(fù)極片以及隔膜之間的空隙相對(duì)較大。在疊片式電芯體中，將極耳202、203所在端記為電芯體的寬度端部，將與電芯體的寬度端部相鄰四個(gè)面記為電芯體的側(cè)面。對(duì)于連續(xù)隔膜Z字形疊片工藝得到的疊片體，在疊片之后，均需采用隔膜或者其他的膠布包裹該疊片體，從而使其定型，使四周側(cè)面最外層均為位于為隔膜表面，該隔膜從側(cè)面包裹住所有的正極片以及負(fù)極片故在該疊片式電芯體四周側(cè)面上，外露的正極片、負(fù)極片層數(shù)為零。并且，在疊片過程中，隔膜始終處于被拉緊狀態(tài)，故在得到的疊片電芯體上，隔膜處于緊張狀態(tài)，在隔膜的張力作用下，在疊片時(shí)電芯體的兩寬度端部末端位置，正極片、負(fù)極片以及隔膜的末端略顯沿外“張開”，即其相互之間的空隙相對(duì)較大。對(duì)于采用袋狀結(jié)構(gòu)隔膜制成的疊片體，將極耳202、203所在端記為電芯體的寬度端部，以與電芯體的寬度端部相鄰四個(gè)面記為電芯體的側(cè)面。與上述疊片式電芯體的側(cè)面結(jié)構(gòu)同理，，在疊片之后，均需采用隔膜或者其他的膠布包裹該疊片體，從而使其定型，即在四周側(cè)面上，隔膜將正極片、負(fù)極片之一包裹住使其未外露在該側(cè)面，故在該疊片式電芯體四周側(cè)面上，外露的正極片、負(fù)極片層數(shù)為零。在本步驟中，將預(yù)先在電芯體的寬度端部固定好正極耳202以及負(fù)極耳203的電芯體從U形鋁塑膜殼體201的U形開口置入，使電芯體的側(cè)面與鋁塑膜殼體201的U形的封閉端平行且接觸相貼。電芯體上的正極耳202以及負(fù)極耳203的外端外露在鋁塑膜殼體 201的第一端部2015外外，并且使正極耳202以及負(fù)極耳203中部的極耳膠剛好與第一端部2015上的鋁塑膜殼體201的端部基本相平，以便后續(xù)的熱封操作。在本實(shí)施例中，為了節(jié)省工藝流程并最大化地節(jié)省鋁塑膜物料，在置入電芯體時(shí)， 將電芯體從鋁塑膜殼體201的U形開口處推進(jìn)至U形封閉底部，使電芯體的側(cè)面與U形封閉底部緊緊接觸。步驟302 熱封鋁塑膜殼體201的U形開口側(cè)邊2014。在置入電芯體后，采用鋁塑膜熱封設(shè)備，通過熱的作用使熱封U形鋁塑膜殼體201 的U形開口處的兩邊鋁塑膜表面熔化而兩使兩鋁塑膜熱熔結(jié)合在一起。其熱封溫度可以根據(jù)鋁塑膜的材料進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例的試驗(yàn)中可以采用 180 士 10°C的溫度進(jìn)行該熱封工藝。經(jīng)過本步驟處理后的鋁塑膜殼體201的呈“H”形結(jié)構(gòu)。步驟303 熱封鋁塑膜殼體201上的第一端部2015。正極耳202以及負(fù)極耳203位于第一端部2015上，第一端部2015與U形開口側(cè)邊2014相鄰的。在本步驟中，采用鋁塑膜熱封設(shè)備，熱封鋁塑膜殼體201上、正極耳202以及負(fù)極耳203所在的第一端部2015，在熱的作用使第一端部2015上的鋁塑膜表面層以及與該段部基本相平的極耳膠的表層熔化而熱熔結(jié)合在一起。此時(shí)，電芯體以及與電芯體連接的極耳202、203的內(nèi)端部被密封封裝在鋁塑膜殼體201內(nèi)，極耳202、203的外端部突出在鋁塑膜殼體201的第一端部2015外。經(jīng)過本步驟處理后，使步驟302中的“H”形的鋁塑膜殼體201的頂部被熱封。步驟304 真空烘烤步驟303處理后的半成品鋰離子電池。將經(jīng)步驟303處理后的半成品鋰離子電池，置入真空烘烤室中，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行真空高溫烘烤，以使鋰離子電池內(nèi)的水分被充分蒸發(fā)，達(dá)到脫水的目的，以避免電芯中的水分對(duì)電解液的性能帶來影響，引起電池發(fā)熱和爆炸，影響鋰離子電池的安全性。在本步驟中，其真空烘烤時(shí)的真空度控制在-0. 15Mpa至-0. IMpa之間，真空烘烤溫度為80士5°C，在真空烘烤室內(nèi)的溫度均勻性控制在士3°C以內(nèi)，真空烘烤時(shí)間為48小時(shí)。步驟305 將真空烘烤室中的鋰離子電池置入真空手套箱，在真空手套箱內(nèi)對(duì)該鋰離子電池進(jìn)行注液操作，并且在注液后對(duì)熱封注液口。在真空手套箱內(nèi)，以鋁塑膜殼體201上當(dāng)前未被封住的開口 2016為注液口，往鋁塑膜殼體201的腔體內(nèi)灌注定量的電解液。在注液完畢后，在真空手套箱內(nèi)，采用熱封設(shè)備熱封注液口 2016。此時(shí)，鋁塑膜殼體201的四周均被熱封密封，在殼體201內(nèi)密封封裝電芯體以及電解液。本實(shí)施例的真空手套箱的真空度可以為2.5級(jí)真空表，真空度控制在 0 -0. IMpa，在真空手套箱內(nèi)的氣體可以為純度達(dá)到99. 95%以上的氬氣、氦氣、氮?dú)?。在注液之后，使注液并且熱封注液體口 2016的鋰離子電池在真空狀態(tài)下，靜置 3-4分鐘。具體的真空靜置時(shí)間根據(jù)當(dāng)前鋰離子電池的規(guī)格確定，一般容量越大真空靜置的時(shí)間設(shè)置較長。步驟306 高溫?cái)R置鋰離子電池。對(duì)經(jīng)過步驟305處理后的鋰離子電池在常壓狀態(tài)、高溫靜置較長時(shí)間。在本實(shí)施例的試樣制造中具體是在40士5°C進(jìn)行高溫靜置12小時(shí)。高溫靜置鋰離子電池，可以使鋰離子電池的電解液更充分滲透到電芯體內(nèi)各層正極片與負(fù)極片之間。步驟307:上柜化成。實(shí)際生產(chǎn)中，往往對(duì)批量鋰離子電池進(jìn)行本步驟的檢測。在批量化成檢測時(shí)，將本批次的各鋰離子電池的鋰離子極耳202、203分別夾持到鋰離子化成測試柜上的測試電源電極上，檢查夾持的穩(wěn)定性后，接通化成檢測柜的外部電源，按照預(yù)定的化成工藝，對(duì)鋰離子電池通電，對(duì)本批次的鋰離子電池進(jìn)行化成檢測。在化成完畢后剔除不良品并且對(duì)本批次的鋰離子電池進(jìn)行分容定級(jí)，其分容定級(jí)的具體可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行。為了進(jìn)一步提高鋰離子電池的性能，在將各鋰離子電池夾持到化成柜的各電源端后，還可以采用輔助部件略微托高各鋰離子電池的最尾部端部(即與正極耳202以及負(fù)極耳203相對(duì)的端部2016，在本實(shí)施例的試驗(yàn)過程中，將端部2016由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高5_10 毫米，以使鋁塑膜殼體201中的電解液進(jìn)一步充分地滲透到電芯體中的各正極片以及負(fù)極
9片之間，進(jìn)一步提高化成的效果，提高鋰離子電池的高倍率穩(wěn)定性。步驟308 對(duì)封閉的鋁塑膜殼體201進(jìn)行抽真空操作。對(duì)經(jīng)步驟307處理后的合格品，進(jìn)行本步驟處理在鋁塑膜殼體201上與極耳 202,203相對(duì)的端部2016的邊緣插入抽真空管，對(duì)鋁塑膜殼體201的腔體抽真空。在真空壓力下，電解液在鋁塑膜腔體201內(nèi)往電芯體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電解液被“壓”至極耳202、203所在端的電芯體端部，進(jìn)一步有利于電解液的滲透；插有抽真空管一側(cè)的鋁塑膜殼體201雙面貼合狀態(tài)。步驟309 在抽真空時(shí)還進(jìn)行二次封邊。在步驟308中抽真空到一定程度(在本實(shí)施例試驗(yàn)中當(dāng)殼體201內(nèi)的氣壓達(dá)到-0. 95Mpa時(shí))后，熱封電芯體底端位置的鋁塑膜，形成二次封邊2017。此時(shí)，在鋁塑膜殼體201上形成相互獨(dú)立的電芯腔體2011以及氣囊腔體2012，電芯體以及電解液位于電芯腔體2011內(nèi)，氣囊腔體2012位于正極耳202以及負(fù)極耳203的對(duì)端。在抽真空二次封邊之后，此時(shí)可以剪除位于極耳對(duì)端尾部的氣囊，得到成品軟包鋰離子電池。在本實(shí)施例中各次熱封的溫度以及壓力具體可以根據(jù)當(dāng)前熱塑膜以及當(dāng)前鋰離子電池的極耳202、203的材料以及厚度確定。在本發(fā)明實(shí)施例的試驗(yàn)對(duì)比試驗(yàn)中，采用的熱封溫度為180°C 士 10°C。由上可見，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，將該鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳對(duì)端(即一般所稱的寬度端部)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下的有益效果第一由于軟包鋰離子電池中極耳所在端的寬度往往小于其相鄰的長度，故在制造同一規(guī)格型號(hào)的軟包鋰離子電池時(shí)，采用本實(shí)施例技術(shù)方案形成的氣囊的面積更小，被切除的鋁塑膜材料較少，故采用本實(shí)施例技術(shù)方案可以大大減少軟包鋰離子電池制造過程中的物料浪費(fèi)，有利于降低成本。第二 根據(jù)本實(shí)施例中對(duì)于卷繞式電芯體以及疊片式電芯體的結(jié)構(gòu)分析，由于本發(fā)明實(shí)施例將氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端端部，由于極耳對(duì)端的電芯鋰離子結(jié)構(gòu)為所有正極片、負(fù)極片的橫截端面，在該端面上，所有正極片、負(fù)極片都外露，故在從預(yù)留的未封上的氣囊位置往鋁塑膜殼體內(nèi)灌注電解液以及抽真空時(shí)，電解液從電芯體中與極耳相對(duì)的端部進(jìn)入，沿著每一正極片隔膜以及負(fù)極片之間間隙快速滲透入整個(gè)電芯體。而現(xiàn)有技術(shù)中將氣囊設(shè)置在極耳所端部相鄰的側(cè)面，故在從預(yù)留的未封上的氣囊位置往鋁塑膜殼體內(nèi)灌注電解液以及抽真空時(shí)，電解液從電芯體的側(cè)面進(jìn)入，而電芯體的側(cè)面?zhèn)让鏋榉忾]的隔膜或膠布的封閉便面，電解液難以滲透進(jìn)電芯體中，灌注以及抽真空的耗時(shí)非常長。綜上，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，采用本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，使在注液以及抽真空時(shí)，電解液在滲透過程中遇到的“障礙”更少，其更容易滲透至電芯體的內(nèi)部，從而使得滲透更加迅速，更加充分，有利于保障充盈注液，保障鋰離子電池的電性能得到最大的發(fā)揮。故采用本實(shí)施例技術(shù)方案有利于提高鋰離子電池的電性能。第三由于實(shí)施例中將鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端而非側(cè)面，在鋰離子電池的化成檢測工藝步驟中，本實(shí)施例的鋰離子電池半成品尺寸相對(duì)更窄更長，在化成時(shí)各鋰離子電池之間的距離更加寬，有利于避免相鄰的鋰離子電池相互刮花而造成不良品的問題；第四由于實(shí)施例中將鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端而非側(cè)面，故在上柜化成檢測時(shí)可以略微抬高鋰離子電池中極耳對(duì)端的尾部，使電解液更好地滲透到電解液中，在化成過程中更好地激活正極片以及負(fù)極片表面的鋰離子物質(zhì)，有利于提高鋰離子電池的電性能。在現(xiàn)有技術(shù)中，將氣囊設(shè)置在與極耳所在的寬度端部相鄰的側(cè)邊時(shí)，在化成時(shí)如果將氣囊往上抬起，則在氣囊與電芯體的側(cè)面過渡處會(huì)形成一明顯的折痕，該折痕在圖1 中的轉(zhuǎn)角部位105會(huì)折疊嚴(yán)重可能會(huì)引起鋁塑膜因?yàn)檎郫B過渡而破損，導(dǎo)致整片鋁塑膜報(bào)廢，需要重新封裝鋁塑膜殼體。而在本發(fā)明中，由于鋰離子電池的氣囊設(shè)置在極耳的對(duì)端， 則在化成時(shí)，可以將上抬氣囊一定的高度，此時(shí)該上抬狀態(tài)的主要彎折部位在于被牢牢夾持住的極耳，而極耳由金屬制成，并且其本身具備良好的柔軟性，故該氣囊的抬起可以在不會(huì)導(dǎo)致鋁塑膜殼體的破損的基礎(chǔ)上，提高化成效果，使其中的極片上的電解物質(zhì)得到最有效最全面的活化。試驗(yàn)對(duì)比分析為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)的有益效果，本發(fā)明人進(jìn)行了以下的試驗(yàn)對(duì)比測試分析分別采用現(xiàn)有技術(shù)(采用圖1所示將氣囊設(shè)置在極耳202、203相鄰的側(cè)面的技術(shù)方案)、本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案(采用圖2所示將氣囊設(shè)置在極耳202、203的對(duì)端的技術(shù)方案)制造了多批次的鋰離子電池，各批次的數(shù)量為1000只，分別在各批次中隨機(jī)抽取樣品 1個(gè)作為試驗(yàn)檢測對(duì)象，得到下表一所示的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表一本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)樣品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池的封裝方法，其特征是，包括在預(yù)先沖好的U形鋁塑膜殼體內(nèi)的電芯體凹位內(nèi)置入電芯體，使所述電芯體的側(cè)面與所述鋁塑膜殼體的U形封閉端平行；熱封所述鋁塑膜殼體的U形開口處側(cè)邊；熱封與所述U形開口側(cè)邊相鄰的第一端部，使在所述第一端部處，所述電芯體端部的極耳上的極耳膠的外表層與所述鋁塑膜熱熔結(jié)合，所述電芯體以及所述極耳的內(nèi)端部被熱封在所述鋁塑膜殼體內(nèi)，所述極耳的外端部突出在所述鋁塑膜殼體外； 真空烘烤所述鋰離子電池；在真空手套箱內(nèi)，以所述鋁塑膜殼體上與所述第一端部相對(duì)的第二端部開口為注液口，往所述鋁塑膜殼體的腔體內(nèi)灌注電解液，在灌注完畢后，熱封所述第二端部，熱封后靜置1-5分鐘；在常壓下，在40 士 5oC溫度下，靜置所述鋰離子電池至預(yù)定時(shí)長； 將所述鋰離子電池的鋰離子極耳夾持到鋰離子化成測試柜的測試電源電極上，化成檢測所述鋰離子電池；在所述鋁塑膜殼體上，與所述極耳所在端相對(duì)的端部邊緣，插入抽真空管，對(duì)所述鋁塑膜殼體的腔體抽真空，在真空壓力下，所述電解液往所述極耳方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)對(duì)所述鋁塑膜殼體的真空度達(dá)到-0. 1 士5Mpa時(shí)，熱封所述鋁塑膜殼體上所述電芯體底端的鋁塑膜，在所述鋁塑膜殼體上形成相互獨(dú)立的電芯腔體以及氣囊腔體，所述電芯體以及電解液位于所述電芯腔體內(nèi)，所述極耳突出在所述電芯腔體的第一端部，所述氣囊腔體位于所述極耳對(duì)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的封裝方法，其特征是， 所述電芯腔體與所述氣囊腔體寬度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池的封裝方法，其特征是，在步驟將所述鋰離子電池的鋰離子極耳夾持到鋰離子化成測試柜的測試電源電極上之后，在步驟化成檢測所述鋰離子電池之前，還包括將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高預(yù)定的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的封裝方法，其特征是，將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高5-10毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的封裝方法，其特征是，將各所述鋰離子電池上與所述極耳相對(duì)端部，由自然下垂?fàn)顟B(tài)抬高至與所述電芯體的底端同高。
6.一種鋰離子電池，其特征是，包括電芯體、鋁塑膜殼體、電解液、正極耳以及負(fù)極耳； 其中，所述鋁塑膜殼體內(nèi)形成有獨(dú)立的電芯腔體以及氣囊腔體，其中在所述氣囊上設(shè)置有氣孔，所述電芯體以及電解液密封封裝在所述電芯腔體內(nèi)；所述正極耳、負(fù)極耳分別與所述電芯體內(nèi)的正極片、負(fù)極片電連接，所述正極耳以及負(fù)極耳上的極耳膠的外表層分別與所述鋁塑膜殼體第一端部的鋁塑膜熱熔結(jié)合，所述正極耳以及負(fù)極耳的外端部突出在所述鋁塑膜殼體的第一端部外，所述正極耳以及負(fù)極耳與所述電芯體連接的一端被密封在所述電芯腔體內(nèi)，所述氣囊腔體位于所述正極耳以及負(fù)極耳的對(duì)端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池，其特征是， 所述電芯腔體與所述氣囊腔體的寬度相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰離子電池設(shè)計(jì)領(lǐng)域，公開了一種鋰離子電池的封裝方法以及鋰離子電池。其池包括電芯體、鋁塑膜、電解液、正極耳、負(fù)極耳；其中鋁塑膜殼體內(nèi)形成有獨(dú)立的電芯腔體、氣囊腔體，其中電芯腔體密封，氣囊上設(shè)置有氣孔；電芯體、以及電解液封裝在電芯腔體內(nèi)；正極耳以及負(fù)極耳均固定在電芯體的一端部，分別與電芯體內(nèi)的正極片、負(fù)極片電連接，正極耳、負(fù)極耳上的極耳膠外表層與鋁塑膜殼體熱熔結(jié)合，正極耳以及負(fù)極耳與電芯體連接的一端密封在電芯腔體內(nèi)，另一端均突出在電芯腔體的一端部；氣囊腔體位于正極耳、負(fù)極耳的對(duì)端。采用該結(jié)構(gòu)更有利于節(jié)省鋁塑膜的成本，提高生產(chǎn)效率以及鋰離子電池產(chǎn)品的電性能。
文檔編號(hào)H01M10/058GK102394316SQ201110405660
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者何安軒, 張繼鋒, 張艷萍, 胡遠(yuǎn)升 申請(qǐng)人:深圳市格瑞普電池有限公司