CN112563580A - 一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法 - Google Patents

一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，包括以下步骤：S1、对软包电芯本体焊接正极极耳和负极极耳，形成正极焊印、负极焊印；S2、在电芯本体与极耳胶之间粘贴保护胶带以完全盖住正极焊印、负极焊印；S3、将贴好保护胶带的电芯装入铝塑膜壳体内，沿保护胶带宽度外侧边缘进行顶封并沿保护胶带长度方向一侧边缘进行侧封；S4、将封装完成的电芯进行烘烤、注液、化成，沿保护胶带长度方向另一侧边缘抽气进行二封。本发明可以有效防止顶封热影响区铝塑膜PP层发生粘连，避免软包电芯在后续生产和使用时PP层发生破损，大大降低软包锂离子电池绝缘不良发生的比例。

Description

一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法。
背景技术
锂离子电池被誉为21世纪的“绿色化学能源”，在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。软包锂离子电池和传统钢壳、铝壳等锂离子电池相比，设计灵活，电芯外形可以任意形状，能量密度更大，电池的安全性更好，在发生安全问题时，软包锂离子电池一般会胀气裂开，不易发生***。
软包电池通过铝塑膜热封来达到密封的效果，一般热封时采用高温热压的方式，在150-200℃的温度范围内，铝塑膜PP层发生熔融，通过加压将两层铝塑膜PP层压合在一起，以完成热封过程。由于铝塑膜铝层具有较好的导热效果，在铝塑膜热封过程中会导致封印附近铝塑膜被加热至PP熔点以上的温度，如果两层铝塑膜贴合在一起，两层铝塑膜PP层会粘连在一起，这种热影响区一般可达1-6mm。封印区外两层铝塑膜之间的局部粘连，在软包锂离子电池的后续加工和使用过程中，由于外力的作用，非常容易引起粘连区铝塑膜PP层破损，导致电解液和铝塑膜铝层直接接触，造成电芯绝缘不良。特别是在软包锂离子电芯化成时，电芯产气，气袋膨胀，电芯顶封封印附近铝塑膜粘连区在张力的作用下，非常容易发生PP层破损，产生绝缘不良，造成电芯报废。另外，发生绝缘不良的锂离子电池，在使用和存储过程中，非常容易发生铝塑膜铝层腐蚀，导致铝塑膜隔离水和氧气的功能丧失，严重影响锂离子电池使用寿命。特别是在软包电芯顶封时，热封条件一般会更加剧烈，为了达到密封效果，一般会设置更高的热封温度和更长的热封时间，因此顶封时热影响粘连区会更加明显，并且通过优化热封条件和封头结构的方式难以改善。因此在软包电芯设计和生产时，需要对软包电池的制造方式进行优化，以降低软包锂离子电池绝缘不良产生的比例，确保电池使用寿命。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法
本发明提出的一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，包括以下步骤：
S1、对软包电芯本体焊接正极极耳和负极极耳，形成正极焊印、负极焊印；
S2、在电芯本体与极耳胶之间粘贴保护胶带以完全盖住正极焊印、负极焊印；
S3、将贴好保护胶带的电芯装入铝塑膜壳体内，沿保护胶带宽度外侧边缘进行顶封并沿保护胶带长度方向一侧边缘进行侧封；
S4、将封装完成的电芯进行烘烤、注液、化成，沿保护胶带长度方向另一侧边缘抽气进行二封。
优选的，在步骤S1中，软包电芯本体采用叠片电芯或卷绕电芯，正极极耳由铝金属带和极耳胶组成，负极极耳由铜镀镍金属带和极耳胶组成。
优选的，在步骤S2中，保护胶带宽度方向与极耳胶重叠并且保护胶带长度方向与电芯本体平齐或长于电芯本体0.5-2mm，保护胶带的厚度为20-80μm，宽度为5-15mm。
优选的，在步骤S2中，保护胶带采用聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺材料制成。
优选的，在步骤S3中所述的顶封，温度为170-200℃，顶封压力范围为0.2-2.0Mpa，顶封时间为1-5s，极耳区封印极耳胶和铝塑膜PP层熔胶率控制在10％-50％，铝塑膜区熔胶率控制在10％-50％。
优选的，在步骤S3中所述的顶封，封印边缘内侧与保护胶带外侧间距为0.2-2.0mm。
优选的，在步骤S3中所述的侧封，其温度为160-190℃，压力为0.1-1.5Mpa，时间为1-3s，铝塑膜熔胶率控制在10％-50％。
优选的，在步骤S4中所述的二封，其温度为160-190℃，压力为0.1-1.5Mpa，时间为1-3s，铝塑膜熔胶率控制在10％-50％。
本发明提出的一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，通过在顶封封印内侧边缘和电芯本体之间设置保护胶带，在软包电芯顶封时，可以有效防止顶封热影响区铝塑膜PP层发生粘连，避免软包电芯在后续生产和使用时PP层发生破损，大大降低软包锂离子电池绝缘不良发生的比例；本发明制造方法便于实现工业化生产，通过降低生产不良，可以达到降低生产成本，提高生产效益的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法的流程图；
图2为本发明电芯焊接后示意图；
图3为本发明电芯焊接后设置顶封保护胶带示意图；
图4为本发明电芯二封后示意图；
图5为本发明双侧出极耳电芯设置顶封保护胶带示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，包括以下步骤：
S1、对软包电芯本体焊接正极极耳和负极极耳，形成正极焊印、负极焊印；
S2、在电芯本体与极耳胶之间粘贴保护胶带以完全盖住正极焊印、负极焊印；
S3、将贴好保护胶带的电芯装入铝塑膜壳体内，沿保护胶带宽度外侧边缘进行顶封并沿保护胶带长度方向一侧边缘进行侧封；
S4、将封装完成的电芯进行烘烤、注液、化成，沿保护胶带长度方向另一侧边缘抽气进行二封。
本发明通过在顶封封印内侧边缘和电芯本体之间设置保护胶带，在软包电芯顶封时，可以有效防止顶封热影响区铝塑膜PP层发生粘连，避免软包电芯在后续生产和使用时PP层发生破损，大大降低软包锂离子电池绝缘不良发生的比例。
实施例1
本实施例中改善软包锂离子电池绝缘不良的制造方法具体步骤如下：
S1、将软包电芯1焊接正极极耳、负极极耳，分别形成负极焊印21和负极焊印22，如图2所示；
S2、在极耳胶31、极耳胶32和电芯本体1之间贴茶色保护胶带4，保护胶带材质为PI，厚度60um，宽度10mm，保护胶带宽度方向和极耳胶31、极耳胶32部分重叠，重叠距离为0.5mm，并完全盖住负极焊印21和负极焊印22，保护胶带长度方向和电芯本体1平齐或略大于本体0.5mm，如图3所示；
S3、将贴好保护胶带4的电芯装配入冲压好的铝塑膜壳体，沿涂层外侧边缘按照185℃压力0.3Mpa时间1.8s顶封工艺条件进行顶封，形成顶封印6，保护胶带4外侧边缘和顶封封印内侧边缘间距为0.5mm，按照温度180℃、压力0.3Mp、时间1.2s侧封工艺条件进行侧封，形成侧封封印7，侧封封印7和保护胶带4长度方向一侧边缘间距为1.0mm，如图4所示；
S4、封装完成的电芯完成烘烤、注液、化成、沿保护胶带4长度方向另一侧边缘抽气进行二封，形成二封封印8，二封条件为温度180℃、压力0.3Mp、时间1.2s，二封封印和保护胶带另一侧距离为1.0mm，所图4所示，并进行检测负极极耳和电芯铝塑膜之间绝缘电阻。
效果对比：使用本封装方法生产1000只电芯，出现2只电芯绝缘阻值小于10MΩ，绝缘不良发生比例0.2％。对照组使用相同工艺条件，，生产200只电芯，6只电芯绝缘阻值小于10MΩ，绝缘不良发生比例3％。
实施例2
本实施例中改善软包锂离子电池绝缘不良的制造方法具体步骤如下：
S1、将两侧出极耳软包电芯1焊接正负极极耳；
S2、在正极极耳胶和电芯本体1之间贴耐热保护胶带41，在负极极耳胶和电芯本体1之间贴耐热保护胶带42，保护胶带材质为PET，厚度30um，宽度9mm，胶带宽度方向和极耳胶部分重叠0.5mm，并完全盖住正负极主焊焊印，胶带长度方向和电芯本体平齐或略大于本体0.5mm，如图5所示；
S3、将贴好保护胶带的电芯装配入冲压好的铝塑膜壳体，分别沿保护胶带41和保护胶带42外侧边缘按照185℃压力0.3Mpa时间1.8s顶封工艺条件进行顶封，形成正极顶封印和负极顶封印，保护胶带41和保护胶带41外侧边缘和顶封封印内侧边缘间距为0.5mm，按照温度180℃、压力0.3Mp、时间1.2s侧封工艺条件进行侧封，形成侧封封印，侧封封印和保护胶带41和保护胶带42长度方向一侧边缘间距为1.0mm；
S4、封装完成的电芯完成烘烤、注液、化成、沿保护胶带4长度方向另一侧边缘进行抽气二封形成二封封印，二封条件为温度180℃、压力0.3Mp、时间1.2s，二封封印和保护胶带另一侧距离为1.0mm，并检测负极极耳和电芯铝塑膜之间绝缘电阻。
效果对比：使用本封装方法生产1000只电芯，出现3只电芯绝缘阻值小于10MΩ，绝缘不良发生比例0.3％。对照组使用相同工艺条件，，生产200只电芯，6只电芯绝缘阻值小于10MΩ，绝缘不良发生比例3％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对软包电芯本体焊接正极极耳和负极极耳，形成正极焊印、负极焊印；
S2、在电芯本体与极耳胶之间粘贴保护胶带以完全盖住正极焊印、负极焊印；
S3、将贴好保护胶带的电芯装入铝塑膜壳体内，沿保护胶带宽度外侧边缘进行顶封并沿保护胶带长度方向一侧边缘进行侧封；
S4、将封装完成的电芯进行烘烤、注液、化成，沿保护胶带长度方向另一侧边缘抽气进行二封。
2.根据权利要求1所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S1中，软包电芯本体采用叠片电芯或卷绕电芯，正极极耳由铝金属带和极耳胶组成，负极极耳由铜镀镍金属带和极耳胶组成。
3.根据权利要求1所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S2中，保护胶带宽度方向与极耳胶重叠并且保护胶带长度方向与电芯本体平齐或长于电芯本体0.5-2mm，保护胶带的厚度为20-80μm，宽度为5-15mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S2中，保护胶带采用聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺材料制成。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S3中所述的顶封，温度为170-200℃，顶封压力范围为0.2-2.0Mpa，顶封时间为1-5s，极耳区封印极耳胶和铝塑膜PP层熔胶率控制在10％-50％，铝塑膜区熔胶率控制在10％-50％。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S3中所述的顶封，封印边缘内侧与保护胶带外侧间距为0.2-2.0mm。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S3中所述的侧封，其温度为160-190℃，压力为0.1-1.5Mpa，时间为1-3s，铝塑膜熔胶率控制在10％-50％。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的改善绝缘不良的软包锂电池制造方法，其特征在于，在步骤S4中所述的二封，其温度为160-190℃，压力为0.1-1.5Mpa，时间为1-3s，铝塑膜熔胶率控制在10％-50％。
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