聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚合物锂离子电池制造技术，具体是一种聚合物锂离子电池铝塑复合 膜成型模具的检验方法。
【背景技术】
[0002] 根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电 池 （Liquified Lithium-Ion Battery，简称为 LIB)和聚合物裡离子电池 （Polymer Lithium-Ion Battery,简称为 PLB)或塑料裡离子电池 （Plastic Lithium Ion Batteries,简称为 PLB)。
[0003] 聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料分为钴 酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理也基本一致。它们的主 要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用液体电解质，聚合物锂离子电池则以固体 聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是"干态"的，也可以是"胶态"的，目前大部分采用 聚合物凝胶电解质。
[0004] 电池结构上，聚合物锂离子电池采用铝塑复合膜作为电池外壳，对电池起到保护 作用，重要性不言而喻。铝塑复合膜成型的好坏直接受模具的影响。
[0005] 电池使用过程中要求铝塑复合膜具备将电池内部电解液、正负极极片等材料与外 部环境隔绝的功能，同时由于铝塑复合膜的特殊构成，铝塑复合膜可根据产品要求加工成 需要的形状，如四方形、圆形、弧形等形状。电池生产中铝塑复合膜成型一般采用电池模具 作为工装进行铝塑复合膜成型为电池外壳，在成型过程中电池模具起到重要的作用，因此 如何进行电池模具的检验至关重要。
[0006] 目前电池模具检验一般为模具加工完成后进行模具凸模和凹模的机械尺寸测量， 同时对铝塑复合膜成型后选取四个脚位进行光照判定和厚度测量(类似于暗室测定)，主要 检验成型时铝层断层状况和拉伸后铝塑膜厚度，此方法可进行铝塑复合膜的成型状况判 定。存在的缺点在于铝塑复合膜拉伸后由于拐角位比较薄，模具拐角位置的圆角半径（R值） 设置不合理时存在误判。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术检验模具存在误判 的缺陷，提供一种聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法。
[0008] 为达到本发明的目的，本发明的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方 法，其特征是包括以下步骤： (1) 成型电池外壳：用成型模具将铝塑复合膜成型为电池外壳； (2) 制成成品电池：将电池外壳与电池芯制成成品电池； (3) 编号：对成品电池的每个位置进行编号； (4) 高温高湿检验：在环境温度条件下将成品电池充满电后放入周转盒内，再将周转 盒放入温度为60 ± 2°C、相对湿度为RH > 90%的恒温恒湿水槽内，储存96h ;其间每隔24h观 察成品电池外观并记录；96h后将周转盒从恒温恒湿水槽内取出、将电池从周转盒内取出， 并将成品电池放置于环境温度2h后观察电池外观； (5)判定：经观察，成品电池若无外观缺陷，则判定为模具合格，可以利用该成型模具 进行批量生产，成品电池若存在外观缺陷，则判定为模具不合格，须对该模具对应缺陷的位 置进行维修。
[0009] 作为优选技术手段：所述的环境温度为23±2°C。其间每隔24h将周转盒从恒温 恒湿水槽内取出用以观察成品电池外观并记录。经观察，成品电池存在的外观缺陷包括铝 塑复合膜的腐蚀起泡、分层、漏液。维修包括进行模具拐角位置的圆角半径、模具间隙的维 修。
[0010] 本发明的有益效果是：本发明采用铝塑复合膜成型后加工成成品电池再进行高温 高湿条件下加速模拟实验，更符合产品使用实际过程，同时对模具验收提供一种更好的判 定方法。铝塑复合膜成型出现问题时，如首次高温高湿检测出现如起泡现象，可以快速判定 故障位置并进行电池模具的维修，避免因电池模具问题导致的批量产品出现失效现象。可 以实时、方便的对模具的故障点进行判断，在生产过程中更具有实用价值。
【具体实施方式】
[0011] 以下对本发明做进一步说明。
[0012] 本发明的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其包括以下步骤： (1) 成型电池外壳：用成型模具将铝塑复合膜成型为电池外壳； (2) 制成成品电池：将电池外壳与电池芯制成成品电池； (3) 编号：对成品电池的每个位置进行编号(尤其是沿着成品电池边缘的拐角部位进 行编号）； (4) 高温高湿检验：在环境温度条件下将成品电池充满电后放入周转盒内，再将周转 盒放入温度为60 ± 2°C、相对湿度为RH > 90%的恒温恒湿水槽内，储存96h ;其间每隔24h观 察成品电池外观并记录；96h后将周转盒从恒温恒湿水槽内取出、将电池从周转盒内取出， 并将成品电池放置于环境温度2h后观察电池外观； (5) 判定：经观察，成品电池若无外观缺陷，则判定为模具合格，可以利用该成型模具 进行批量生产，成品电池若存在外观缺陷，则判定为模具不合格，须对该模具对应缺陷的位 置进行维修。
[0013] 具体实施时：环境温度控制在23±2°C为宜。其间每隔24h将周转盒从恒温恒湿 水槽内取出用以观察成品电池外观并记录。经观察，成品电池存在的外观缺陷包括铝塑复 合膜的腐蚀起泡、分层、漏液。维修包括进行模具拐角位置的圆角半径、模具间隙的维修。
[0014] 本发明模拟锂电池生产实际加工成电池再进行检验，检验采用高温高湿方法，操 作简便有效，若经严格条件下高温高湿检验合格，模具验证通过，若经高温高湿检验铝塑复 合膜存在腐蚀起泡、分层、漏液等外观缺陷，模具需重新进行如模具拐角位置的圆角半径、 模具间隙等维修，维修后经高温高湿检验合格后方可判定电池模具符合要求，电池模具检 验合格后再进行批量生产，可充分保证电池批量生产的稳定性。
[0015] 以下通过表格介绍依据本发明进行检验的实例：
【主权项】
1. 聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其特征是包括以下步骤： (1) 成型电池外壳：用成型模具将铝塑复合膜成型为电池外壳； (2) 制成成品电池：将电池外壳与电池芯制成成品电池； (3) 编号：对成品电池的每个位置进行编号； (4) 高温高湿检验：在环境温度条件下将成品电池充满电后放入周转盒内，再将周转 盒放入温度为60 ± 2°C、相对湿度为RH> 90%的恒温恒湿水槽内，储存96h;其间每隔24h观 察成品电池外观并记录；96h后将周转盒从恒温恒湿水槽内取出、将电池从周转盒内取出， 并将成品电池放置于环境温度2h后观察电池外观； (5) 判定：经观察，成品电池若无外观缺陷，则判定为模具合格，可以利用该成型模具 进行批量生产，成品电池若存在外观缺陷，则判定为模具不合格，须对该模具对应缺陷的位 置进行维修。2. 根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其特征 是：所述的环境温度为23±2°C。3. 根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其特征 是：其间每隔24h将周转盒从恒温恒湿水槽内取出用以观察成品电池外观并记录。4. 根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其特征 是：经观察，成品电池存在的外观缺陷包括铝塑复合膜的腐蚀起泡、分层、漏液。5. 根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，其特征 是：所述的维修包括进行模具拐角位置的圆角半径、模具间隙的维修。
【专利摘要】本发明公开了一种聚合物锂离子电池铝塑复合膜成型模具的检验方法，属于聚合物锂离子电池制造技术，现有技术检验模具存在误判，本发明模拟锂电池生产实际加工成电池再进行检验，包括以下步骤：(1)成型电池外壳；(2)制成成品电池；(3)对成品电池的每个位置进行编号；(4)高温高湿检验；(5)判定。本方法符合产品使用实际过程，操作简便有效，可以实时、方便的对模具的故障点进行判断，可充分保证电池批量生产的稳定性，在生产过程中更具有实用价值。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105259506
【申请号】CN201510559883
【发明人】陈先学, 郑长明, 陈淑青, 曹敏, 贾新涛
【申请人】杭州金色能源科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月7日