CN106953032B - 一种锂离子电池封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯、第一壳体和第二壳体，第一壳体的厚度大于第二壳体的厚度，第一壳体的一面涂覆有第一胶体层，第二壳体包括构架层、第二胶体层和保护层，第二胶体层涂覆于构架层的一面，保护层涂覆于构架层的另一面，裸电芯通过第一胶体层与第二胶体层热压封装的方式封装于第一壳体与第二壳体之间。第二壳体相对于第一壳体薄弱，当发生热失控时，热量会向第二壳体的方向冲击释放，即电池燃烧或者***的方向朝向第二壳体，因此，使用者可以根据安全提示，避免燃烧或者***的方向朝向使用者本人或他人，减少安全事故的发生。另外，本发明还提供一种锂离子电池的封装方法。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池封装结构及其封装方法。
背景技术
随着现代社会的发展，各种移动设备如摄像机、笔记本电脑、便携式DVD、数码相机等得到了越来越广泛的应用，因而需要大量的高能电池。锂离子二次电池是一种具备较高能量密度的电池，因而被广泛应用于各种移动设备中。
锂离子电池传统的包装方法为使用复合铝塑膜 、铝壳或不锈钢壳进行封装。热封的复合铝塑膜具有较高安全性，能在内部压强超标时以封装失效的方式达到泄压的效果，但是材料自身抗刺穿能力较差；铝壳和不锈钢外壳均有较强的抗刺穿能力，包装束缚力较大会导致气压升高，从而使得发生***的风险升高。传统的包装方法，在电池出现内短路或者剧烈副反应等原因导致的内部严重热失控时，电池会出现的燃烧或***现象，且对电池的使用者造成伤害；同时由于燃烧或者***的方向是随机的，使用者无法进行选择性的避让，从而造成受伤的风险机率加大。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池封装结构，能有效地避免火焰或者***发生方向朝向使用者本人或者他人，减少安全事故的发生。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的厚度大于所述第二壳体的厚度，所述第一壳体的一面涂覆有第一胶体层，所述第二壳体包括构架层、第二胶体层和保护层，所述第二胶体层涂覆于所述构架层的一面，所述保护层涂覆于所述构架层的另一面，所述裸电芯通过所述第一胶体层与所述第二胶体层热压封装的方式封装于所述第一壳体与所述第二壳体之间。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述构架层为方形结构，所述第二胶体层涂覆于所述构架层的四周的边缘处，或者所述第二胶体层涂覆于所述构架层的整个表面。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述第一壳体包括容纳部及与所述容纳部连接的粘合部，所述裸电芯容纳于所述容纳部，所述第一胶体层涂覆于所述粘合部。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，还包括耐热层，所述耐热层涂覆于所述容纳部，所述耐热层为硅酸乙脂层﹑氟树脂层或有机硅层。耐热层可涂覆于容纳部的任意一面或者同时涂覆于容纳部的两面。硅酸乙脂﹑氟树脂或有机硅都具有较高的耐热性能，使得电芯散发的热量被有效隔绝，既能有效避免在使用电池事出现烫伤或者烧伤的情况，也能有效避免外界热辐射对电池性能的干扰，提升了电池的安全使用寿命。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述第一壳体的材质为铝﹑不锈钢和导热塑料中的任意一种；所述第一壳体的厚度为0.1~0.5mm。铝﹑不锈钢和导热塑料都具有一定的韧性且不会轻易破损，同时能够抗电解液腐蚀。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述构架层为铝层或不锈钢层，所述构架层的厚度为0.01~0.05mm。金属铝﹑不锈钢不易破损且具有一定热的传导能力，能够辅助热封装过程中热的均匀性，保证封装的可靠性。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述第一胶体层和第二胶体层均为聚丙烯树脂层或ABS树脂层。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述第一胶体层的厚度和所述第二胶体层的厚度均为0.02~0.05mm。
作为本发明所述的锂离子电池封装结构的一种改进，所述保护层为尼龙层或聚氯乙烯层；所述保护层的厚度为0.01~0.05mm。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的厚度大于所述第二壳体的厚度，所述第一壳体的一面涂覆有第一胶体层，所述第二壳体包括构架层、第二胶体层和保护层，所述第二胶体层涂覆于所述构架层的一面，所述保护层涂覆于所述构架层的另一面，所述裸电芯通过所述第一胶体层与所述第二胶体层热压封装的方式封装于所述第一壳体与所述第二壳体之间。第二壳体相对于第一壳体薄弱，当发生热失控时，热量会向第二壳体的方向冲击释放，即电池燃烧或者***的方向朝向第二壳体，因此，使用者可以根据安全提示，避免燃烧或者***的方向朝向使用者本人或他人，减少安全事故的发生。
本发明的另一个目的在于提供一种锂离子电池的封装方法，包括以下步骤：
步骤一，在粘合部的一面涂覆上第一胶体层，在容纳部的至少一面涂覆上耐热层；在构架层一面的四周的边缘处涂覆上第二胶体层或者在构架层一面的整个表面涂覆所述第二胶体层，在构架层另一面涂覆上保护层；
步骤二，将裸电芯通过第一胶体层和第二胶体层热压封装的方式封装于第一壳体和第二壳体之间，形成初步封装的锂离子电池；
步骤三，对步骤二所得电池进行注液，并依次进行预封、化成、再封装的步骤，得到封装完毕的锂离子电池。
相对于现有技术，本发明锂离子电池的封装方法与传统的铝塑膜包装电池相似，不增加额外成本；当发生热失控时，使用者可以根据安全提示，避免燃烧或者***的方向朝向使用者本人或他人；更优的，由于第一壳体具有耐热层，使得电芯散发的热量被有效隔绝，既能有效避免在使用电池事出现烫伤或者烧伤的情况，也能有效避免外界热辐射对电池性能的干扰，提升了电池的安全使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一。
图2 是本发明的结构示意图之二。
图3是本发明的结构示意图之三。
其中：1-裸电芯，2-第一壳体，3-第二壳体，21-容纳部，22-粘合部，23-第一胶体层，24-耐热层，31-构架层，32-保护层，33-第二胶体层。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和说明书附图对本发明及其有益效果作进一步详细说明，但是，本发明的具体实施方式并不局限于此。
实施例1
如图1所示，一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯1、第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2的厚度大于第二壳体3的厚度，第一壳体2的一面涂覆有第一胶体层23，第二壳体3包括构架层31、第二胶体层33和保护层32，第二胶体层33涂覆于构架层31的一面，保护层32涂覆于构架层31的另一面，裸电芯1通过第一胶体层23与第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2与第二壳体3之间。构架层31为方形结构，第二胶体层33涂覆于构架层31的四周的边缘处。第一壳体2包括容纳部21及与容纳部21连接的粘合部22，裸电芯1容纳于容纳部21，第一胶体层23涂覆于粘合部22。第一壳体2的材质为铝；第一壳体2的厚度为0.1mm。构架层31为铝层，构架层31的厚度为0.01mm。第一胶体层23和第二胶体层33均为聚丙烯树脂层。第一胶体层23的厚度和第二胶体层33的厚度均为0.02mm。保护层32为尼龙层；保护层32的厚度为0.01mm。
本实施例的锂离子电池封装结构还包括耐热层24，耐热层24涂覆于容纳部21的外侧，耐热层24为硅酸乙脂层。
实施例2
如图2所示，一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯1、第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2的厚度大于第二壳体3的厚度，第一壳体2的一面涂覆有第一胶体层23，第二壳体3包括构架层31、第二胶体层33和保护层32，第二胶体层33涂覆于构架层31的一面，保护层32涂覆于构架层31的另一面，裸电芯1通过第一胶体层23与第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2与第二壳体3之间。构架层31为方形结构，第二胶体层33涂覆于构架层31的整个表面。第一壳体2包括容纳部21及与容纳部21连接的粘合部22，裸电芯1容纳于容纳部21，第一胶体层23涂覆于粘合部22。第一壳体2的材质为不锈钢；第一壳体2的厚度为0.3mm。构架层31为不锈钢层，构架层31的厚度为0.03mm。第一胶体层23和第二胶体层33均为ABS树脂层。第一胶体层23的厚度和第二胶体层33的厚度均为0.03mm。保护层32为聚氯乙烯层；保护层32的厚度为0.03mm。
本实施例的锂离子电池封装结构还包括耐热层24，耐热层24涂覆于容纳部21的内侧，耐热层24为氟树脂层。
实施例3
如图3所示，一种锂离子电池封装结构，包括裸电芯1、第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2的厚度大于第二壳体3的厚度，第一壳体2的一面涂覆有第一胶体层23，第二壳体3包括构架层31、第二胶体层33和保护层32，第二胶体层33涂覆于构架层31的一面，保护层32涂覆于构架层31的另一面，裸电芯1通过第一胶体层23与第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2与第二壳体3之间。构架层31为方形结构，第二胶体层33涂覆于构架层31的四周的边缘处。第一壳体2包括容纳部21及与容纳部21连接的粘合部22，裸电芯1容纳于容纳部21，第一胶体层23涂覆于粘合部22。第一壳体2的材质为导热塑料；第一壳体2的厚度为0.5mm。构架层31为不锈钢层，构架层31的厚度为0.05mm。第一胶体层23和第二胶体层33均为ABS树脂层。第一胶体层23的厚度和第二胶体层33的厚度均为0.05mm。保护层32为尼龙层；保护层32的厚度为0.05mm。
本实施例的锂离子电池封装结构还包括耐热层24，耐热层24涂覆于容纳部21的两面，耐热层24为有机硅层。
实施例4
实施例1的锂离子电池封装结构的封装方法，包括以下步骤：
步骤一，在粘合部22的一面涂覆上第一胶体层23，在容纳部21的外侧涂覆上耐热层24；在构架层31一面的四周的边缘处涂覆上第二胶体层33，在构架层31另一面涂覆上保护层32；
步骤二，将裸电芯1通过第一胶体层23和第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2和第二壳体3之间，形成初步封装的锂离子电池；
步骤三，对步骤二所得电池进行注液，并依次进行预封、化成、再封装的步骤，得到封装完毕的锂离子电池。
实施例5
实施例2的锂离子电池封装结构的封装方法，包括以下步骤：
步骤一，在粘合部22的一面涂覆上第一胶体层23，在容纳部21的内侧涂覆上耐热层24；在构架层31一面的整个表面涂覆所述第二胶体层33，在构架层31另一面涂覆上保护层32；
步骤二，将裸电芯1通过第一胶体层23和第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2和第二壳体3之间，形成初步封装的锂离子电池；
步骤三，对步骤二所得电池进行注液，并依次进行预封、化成、再封装的步骤，得到封装完毕的锂离子电池。
实施例6
实施例3的锂离子电池封装结构的封装方法，包括以下步骤：
步骤一，在粘合部22的一面涂覆上第一胶体层23，在容纳部21的两面涂覆上耐热层24；在构架层31一面的四周的边缘处涂覆上第二胶体层33，在构架层31另一面涂覆上保护层32；
步骤二，将裸电芯1通过第一胶体层23和第二胶体层33热压封装的方式封装于第一壳体2和第二壳体3之间，形成初步封装的锂离子电池；
步骤三，对步骤二所得电池进行注液，并依次进行预封、化成、再封装的步骤，得到封装完毕的锂离子电池。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种锂离子电池封装结构，其特征在于：包括裸电芯、第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的厚度大于所述第二壳体的厚度，所述第一壳体的一面涂覆有第一胶体层，所述第二壳体包括构架层、第二胶体层和保护层，所述第二胶体层涂覆于所述构架层的一面，所述保护层涂覆于所述构架层的另一面，所述裸电芯通过所述第一胶体层与所述第二胶体层热压封装的方式封装于所述第一壳体与所述第二壳体之间；所述第一壳体包括容纳部及与所述容纳部连接的粘合部，所述裸电芯容纳于所述容纳部，所述第一胶体层涂覆于所述粘合部；所述第一壳体还包括耐热层，所述耐热层涂覆于所述容纳部，所述耐热层为硅酸乙脂层或有机硅层；所述耐热层同时涂覆于所述容纳部的两面。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述构架层为方形结构，所述第二胶体层涂覆于所述构架层的四周的边缘处，或者所述第二胶体层涂覆于所述构架层的整个表面。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述第一壳体的材质为铝﹑不锈钢和导热塑料中的任意一种；所述第一壳体的厚度为0.1~0.5mm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述构架层为铝层或不锈钢层，所述构架层的厚度为0.01~0.05mm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述第一胶体层和第二胶体层均为聚丙烯树脂层或ABS树脂层。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述第一胶体层的厚度和所述第二胶体层的厚度均为0.02~0.05mm。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池封装结构，其特征在于：所述保护层为尼龙层或聚氯乙烯层；所述保护层的厚度为0.01~0.05mm。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的锂离子电池封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在粘合部的一面涂覆上第一胶体层，在容纳部的两面涂覆上耐热层；在构架层一面的四周的边缘处涂覆上第二胶体层或者在构架层一面的整个表面涂覆所述第二胶体层，在构架层另一面涂覆上保护层；
步骤二，将裸电芯通过第一胶体层和第二胶体层热压封装的方式封装于第一壳体和第二壳体之间，形成初步封装的锂离子电池；
步骤三，对步骤二所得电池进行注液，并依次进行预封、化成、再封装的步骤，得到封装完毕的锂离子电池。
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Denomination of invention: A packaging structure and packaging method for lithium-ion batteries Effective date of registration: 20230829 Granted publication date: 20200331 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Zhuzhou branch Pledgor: HUNAN LIFANG NEW ENERGY SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980054119 |