专利名称：一种电池封装工艺及其专用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一种电池封装技术。
技术背景随着电子产品的普及，与电子产品配套的移动电源越来越多，以及对 电源的性能和外观要求也越来越高。在现有的技术中，锂离子电池封装一 般采用低压注塑成型工艺和电池框封装工艺。就传统而言，作为用树脂处 理指定部件或元件的注塑方法，低压注塑是公知的。 一般来说，低压注塑 使用金属模具，将拟树脂处理的部件或元件固定放置在内部。也就是将树 脂材料注入在内部元件与金属模具之间形成的空腔内。如果材料流入内部 元件与金属模具之间以外的间隙内，则可能产生毛刺，这种毛刺保留在注 塑制品上，这对于制造者来说增添了不少麻烦。为了可靠地防止树脂材料 流入内部元件与金属模具之间的这种所不希望的空间或间隙内，必须将所 述的间隙做到最小。电池框封装工艺是通过普通注塑成型，把用于注塑的标准塑胶材料， 如聚苯乙烯等通用塑料加热至熔融状态，并在非常高的压力下注入空腔 内，通过模具将电池框预先注塑成型好。再将电芯与保护电路板组合并装 入预注塑成型好的电池框内，电池框的内空要与电芯的外形相匹配，然后 外包裹贴纸，达到保护和连接电池的目的。因为低压注塑使用的原材料多数为进口的聚酰胺，这种材料的特性是流动性非常好；但硬度低、不耐磨、表面抗划伤能力差、抗冲击强度低。 而且使用现有的低压注塑成型设备存在良品率低、工艺复杂、成本高昂等 缺点。且低压注塑成型工艺容易受外界因素的影响，比如原材料的误差、 车间的环境、设备的不稳定和老化，同时对模具的精度也有较高的要求， 如模具之间有间隙则容易产生毛剌，或密封得太实则容易产生缺胶。正鉴于目前的相关配套设施难于很好地匹配低压注塑成型工艺的要求，从而导 致产品次品率高，生产效率低。而电池框封装工艺所需的空间尺寸大，因 为在电芯的周围都要有塑胶壁，这种工艺虽然简单、易操作，便增加了电 池的外形尺寸，对于现在消费型电子的袖珍化趋势不相符，所以后续的应 用会越来越少。
发明内容
本发明的要解决的技术问题之一在于提供一种操作简易、生产效率高、 生产成本低的锂离子电池封装工艺和结构。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下方式实现 一种电池封装工艺，该工艺包括如下步骤，
a、 通过镍片将电池电芯和保护电路板焊接在一起；
b、 将保护电路板装入预先注塑成型的电池顶盖中，在顶盖上开设有注 胶口；
c、 将焊接组装好的半成品放入专用模具中，将熔融的胶料通过注胶口
注入顶盖与电芯之间的空隙中完成成品制作。
其中，上述熔融状态胶料熔融粘度为900mPa. s 3100 mPa. s。注塑压 力为0. 2 mPa 0. 7 mPa。
上述的注胶口直径大小为0. 5mm 1. 6mm之间。顶盖壁厚为0. 3mm 1. lmm之间。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种电池封装工艺的专用模 具，该模具包括固定于注塑机工作台上的下模板以及位于下模板正上方的 活动上模板，下模板上表面开有容纳电池半成品的模腔，在上模板或者下 模板上开有与顶盖上注胶口对接的注胶通道。并且在该模腔中设置有调节 电池顶盖与电芯间距的调节块。调节块滑设于模腔中，位于放置半成品电 池顶盖外侧。
与现有的技术相比，本发明具有如下优点1. 简化了现有的电池封装工艺，操作简易，提高了生产效率，也降低 了生产成本；
2. 减小了产品对模具和外界因素的影响，增强了自身可控制因素，能 更有效地保证产品的品质。
3. 减少了因材料误差对产品造成的影响，因为产品的外形尺寸可以通 过模具来定位以及通过模具中的调节块来调节，不需要靠材料的组 装配合来保证尺寸，可以确保产品外形一致尺寸，縮小了成品电池 的尺寸误差。
4. 与现有的框架式电池封装结构相比，在同样外形尺寸要求下，可以 封装更大的电芯，增大了电池的容量；
5. 能有效防止电池输出端子划伤、注塑时的毛刺以及缺胶等封装过 程中产生的产品不良；
6. 降低了产品的不良率，提高了生产直通率，增大了产量，从而进一 步降低了产品的成本；
7. 提高了电池的外表面硬度，使电池外表面能做到了耐磨、不划伤等 效果。
附图1为本发明实施例电池分解状态结构示意图； 附图2为本发明实施例半成品电池结构示意图； 附图3为本发明实施例专用模具结构示意图。
具体实施例方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例以及附图对本发明 进行详细描述-
如附图1、 2所示分别为常规电池分解状态结构示意图以及半成品结构 示意图。该电池主要由电芯4以及位于电芯4前端的顶盖5、贴于电芯4表面的贴纸6组成。并且在顶盖5中固定有保护电路板7，保护电路板7 联接于电芯4和电池输出金手指之间，保护电路板7与电芯4之间通过镍 片8焊接。
封装时，首先通过镍片8将电芯4和保护电路板7焊接在一起，并且 根据具体电池要求将顶盖5单独注塑成型，并且保证顶盖的厚度在0. 3mm 1. l腿之间，如0. 3mm、 0. 4mm、 0. 5mm、 0. 6mm、 0. 7跳0. 8mm、 0. 9ram、 1. 0mm、 l.lmm等均可，然后将保护电路板7装入顶盖5中。当然，该顶盖5上设 置有供胶水注入的注胶口以及电池输出金手指窗口，注胶口直径大小在 0. 5mm 1. 6腿之间，如0. 5mm、 0. 6mm、 1. Omm、 1. 5鹏、1.6腿等均可。最
后将焊接好的半成品放入专用模具中，该专用模具安装于注塑机中，熔融 的胶料通过注胶口注入顶盖5和电芯4之间的空隙中，从而完成电芯的封 装。
其中，注塑机熔融胶料温度大约在180°C 230°C，保证胶料熔融状态 粘度在900 mPa. s 3100 mPa. s之间，如保证粘度在900 mPa. s、 1000 mPa. s、 1500 mPa. s、 3000 mPa. s、 3100 mPa. s等即可，注塑时注塑压力需在0. 2 mPa 0. 7 mPa之间，如0. 2mPa、 0. 3mPa、 0. 5mPa、 0. 6mPa、 0. 7mPa等即可。
再如附图2所示为专用模具结构示意图。上述的专用模具直接安装于 现有常规的注塑机上，专用模具上设置有与注塑机胶料出口连通的注胶通 道12，注胶通道12与顶盖5中的注胶口对接。该专用模具包括下模板1 以及位于下模板1正上方的上模板。下模板1直接固定于注塑机工作台上， 上模板则固定于注塑机运动气缸的活塞杆上，并且在下模板1上表面开有 容纳电池半成品的模腔11，模腔11与上模板可形成一封闭的腔体。该模 腔11尺寸与电池外部尺寸匹配，为了可以根据电池规格需要调节模腔11 大小，在模腔11中设置调节块3。调节块3滑设于模腔11中，并且位于 放置半成品电池顶盖5外侧，通过调节调节块3位置，可以改变顶盖5与电芯4之间的间隙。
本发明简化了电池的封装工艺，提高了生产直通率，也使生产效率和 产品质量得到进一步提高，并且采用其专用模具，保证了电池封装尺寸， 在相同体积情况下可以容纳更大的电芯，增加了电池容量。不论从技术角 度还是从该技术所引起的效果方面考虑，该技术都具有突出的实质性特点 和显著的进步，理应具备发明专利创造性要求。
本实施例为本发明较佳的实现方式之一，需要说明的是，在没有脱离 本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明保护范围之内，都属 于侵权之行为。
权利要求
1.一种电池封装工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤，a、通过镍片将电池电芯和保护电路板焊接在一起；b、将保护电路板装入预先注塑成型的电池顶盖中，顶盖上开设有注胶口；c、将焊接组装好的半成品放入专用模具中，将熔融的胶料通过注胶口注入顶盖与电芯之间的空隙中完成成品制作。
2. 根据权利要求1所述的电池封装工艺，其特征在于所述的熔融状 态胶料熔融粘度为900mPa. s 3100 mPa. s。
3. 根据权利要求2所述的电池封装工艺，其特征在于注塑压力为 0. 2mPa 0. 7mPa。
4. 根据权利要求3所述的电池封装工艺，其特征在于所述的注胶口 直径大小为0. 5mm 1. 6mm之间。
5. 根据权利要求4所述的电池封装工艺，其特征在于所述的顶盖壁 厚为0. 3mm 1. lmm之间。
6. —种用于权利要求1所述电池封装工艺的专用模具，其特征在于 包括固定于注塑机工作台上的下模板(1)以及位于下模板正上方 的活动上模板(2)，下模板上表面幵有容纳电池半成品的模腔(11)， 在上模板或者下模板上开有与顶盖上注胶口对接的注胶通道(12)。
7. 根据权利要求6所述的专用模具，其特征在于所述的模腔中设置 有调节电池顶盖与电芯间距的调节块(3)。
8. 根据权利要求7所述的专用模具，其特征在于所述的调节块滑设 于模腔中，位于放置半成品电池顶盖外侧。全文摘要
一种电池封装工艺及其专用模具，该工艺包括如下步骤，a.通过镍片将电池电芯和保护电路板焊接在一起；b.将保护电路板装入预先注塑成型的电池顶盖中，在顶盖上开设有注胶口；c.将焊接好的半成品放入专用模具中，将熔融的胶料通过注胶口注入顶盖与电芯之间的空隙中完成成品制作。该专用模具包括固定于注塑机工作台上的下模板以及位于下模板正上方的活动上模板，下模板上表面开有容纳电池半成品的模腔，在上模板或者下模板上开有与顶盖上注胶口对接的注胶通道。本发明简化了电池的封装工艺，提高了生产直通率，也使生产效率和产品质量得到进一步提高，并且采用其专用模具，保证了电池封装尺寸，在相同体积情况下可以容纳更大的电芯。
文档编号H01M10/40GK101320786SQ20081002901
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者谢德兵, 智 陈, 颜乐珍 申请人:罗 皓