专利名称：一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种新型聚合物锂离子电池的侧边
封装装置。
背景技术：
聚合物锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，已经在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，因此人们对 聚合物锂离子电池的安全要求越来越高。对于聚合物锂离子电池，它的外壳采用新型的铝塑封装膜材料制成，代替传统的、 钢制的外壳，与传统的钢壳锂离子电池相比较，聚合物锂离子电池的最大优点是安全性能 好。为了保证聚合物锂离子电池的密封性，在电池的生产工艺中最重要的一环是进行 铝塑封装膜材料的封装，该封装工艺是施加一定的热量在铝塑封装膜上，而铝塑封装膜覆 盖在聚合物锂离子电池主体的外表面上，使得相对两层膜上的功能层熔化粘接，从而实现 聚合物锂离子电池内外部环境的隔绝。电池封装的质量直接决定着电池内、外部环境的隔 离程度和在一般环境下电池的耐用时间等特性。如果聚合物锂离子电池的封装质量不好， 容易导致电池发生鼓气、漏液、电性能降低等不良现象，严重的甚至会影响到电池的正常使 用。目前，封装质量可以从封装带的厚度、抗拉强度、微观形变等方面进行评价，主要影响封 装质量的因素有封装温度、封装时间、封装压力等。目前，聚合物锂离子电池采用的封装结构是用一组上下、相对的两个带加热源的 金属封头，这两个封头由气缸带动相对压合，从而实现热量供给和施力加压。为了保证不出 现过度封装，在位于下面的金属封头上添加有一条起到缓冲作用的硅胶条并用特氟龙胶布 进行固定，位于上面的封头上贴有一层特氟龙胶布。但是，对于上述现有的聚合物锂离子电池的封装结构，为了进行封装，铝塑封装膜 需要进行高温熔化粘接，而位于下面金属封头上的硅胶条和特氟龙胶布在高温下容易老 化，从而使得电池生产工人需要频繁的更换硅胶条和胶布，大大降低了电池的生产效率，同 时硅胶条和胶布作为耗材，大大提高了电池的生产成本。此外，上述聚合物锂离子电池的封装结构过于依赖硅胶条和胶布，而硅胶条容易 损坏，胶布容易发生磨损问题，从而使得所封装电池具有封装质量低、封装厚度大等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，其 取消了硅胶条和胶布的使用，可以保证聚合物锂离子电池封装的质量，提高聚合物锂离子 电池的生产效率，降低聚合物锂离子电池的生产成本，使得聚合物锂离子电池具有优良的 安全性能，有利于提高聚合物锂离子电池的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。为此，本发明提供了一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，包括有上下设置的上封头1和下封头2，所述上封头1和下封头2与加热源相连接，所述上封头1和下封 头2分别与一个气缸相固定连接；
所述下封头2顶面具有厚度固定的封装槽8，所述封装槽8中放置有封装材料7，所述 封装材料7覆盖在待封装的聚合物锂离子电池主体外表面。其中，所述下封头2顶面左右两端分别具有前端限位凸台3和后端限位凸台4，所 述前端限位凸台3与后端限位凸台4之间形成有所述封装槽8。其中， 位于所述前端限位凸台3右侧的下封头2顶面上开有一个避胶槽5。其中，所述前端限位凸台3与后端限位凸台4的厚度相等。其中，所述上封头1和下封头2为采用容易导热的金属材质制成的封头。其中，所述封装材料7为铝塑封装膜。由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种新型 聚合物锂离子电池的侧边封装装置，其取消了硅胶条和胶布的使用，可以保证聚合物锂离 子电池封装的质量，提高聚合物锂离子电池的生产效率，降低聚合物锂离子电池的生产成 本，使得聚合物锂离子电池具有优良的安全性能，有利于提高聚合物锂离子电池的市场应 用前景，具有重大的生产实践意义。
图1为本发明提供的一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置的结构示意图； 图中1为上封头，2为下封头，3为前端限位凸台，4为后端限位凸台，5为避胶槽，6为
封装面，7为封装材料，8为封装槽。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本 发明作进一步的详细说明。图1为本发明提供的一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置的结构示意图。参见图1，本发明提供了 一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，该装置包括 有上下设置的上封头1和下封头2，所述上封头1位于下封头2的正下方；
在本发明中，所述上封头1和下封头2为采用容易导热的金属材质制成的封头，例如为 铜封头或铝封头；所述上封头1和下封头2分别与一个加热源相连接，由加热源给上封头1 和下封头2供给热量；
在本发明中，所述上封头1的底面为面向电池的封装面，该封装面为机加工平面，不贴 任何胶布，所述下封头2的顶面为面向电池的封装面，同样不贴任何胶布。需要说明的是，所述加热源可以为任何能够生成热量的器件，例如可以为在通电 后能够生成热量的器件(加热电阻器或者热敏电阻)，从而在所述加热源生成热量后，可以 将热量传递给金属材质的上封头1和下封头2。所述加热源优选为加热管。 在本发明中，所述上封头1和下封头2还分别与一个气缸相固定连接，所述气缸为 升降气缸，该升降气缸带动上封头1和下封头2进行上下升降移动。
参见图1，所述下封头2顶面左端具有一个前端限位凸台3，所述下封头2顶面右 端具有一个后端限位凸台4，所述前端限位凸台3与后端限位凸台4之间形成一个厚度(垂直方向的高度)固定的封装槽8，所述前端限位凸台3与后端限位凸台4构成所述封装槽的 左右两侧壁，所述封装槽8中放置有封装材料7 ；
位于所述前端限位凸台3与后端限位凸台4之间的下封头2顶面(即封装槽8底面)形 成用于封装电池的封装面6，所述封装面6上面放置有封装材料7，所述封装材料7覆盖在 待封装的聚合物锂离子电池主体外表面(即锂离子电池位于封装材料7内，由封装材料7所 缠绕包裹)。在本发明中，具体实现上，所述封装材料7为铝塑封装膜。在本发明中，具体实现上，所述前端限位凸台3与后端限位凸台4的厚度(即垂直 方向的高度)相等。在本发明中，位于所述前端限位凸台3右侧的下封头2顶面上开有一个避胶槽5， 用于避开封装材料7的断面，防止封装材料7由于融胶而污染到下封头2和上封头1。
对于本发明，其工作原理为上封头1和下封头2分别由一个升降气缸驱动下，实 现压合在一起，一直到上封头1的底面接触到下封头2顶面两端的两个凸台(即前端限位凸 台3和后端限位凸台4)，因此在两个凸台之间形成一个厚度(垂直方向的高度)固定的封装 槽8 (即为间隙)，作为封装材料7的铝塑封装膜放置在该封装槽8中。由于上封头1和下 封头2分别与一个加热源相连接，加热源传递热量到上封头1和下封头2，所述上封头1和 下封头2再供给热量到铝塑封装膜上，对铝塑封装膜进行熔化粘接，保证了铝塑封装膜上 功能层的熔化粘合，并因为封装槽8的厚度固定而形成一个厚度固定的封装带，保证了电 池封装厚度的一致性，防止出现过度封装和弱封装的问题。在本发明中，需要说明的是，具体实现上，所述封装槽8的厚度与前端限位凸台3、 后端限位凸台4的厚度都相同。下面给出本发明提供的一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置的具体实施 例
以容量790mA. h的聚合物电池为例，电池的侧边长度尺寸是60mm，单层铝塑封装膜材 料厚度为113 μ m。在进行封装前，首先对折铝塑封装膜材料，使得封装膜一侧的粘接功能层 相对，因此在封装前两层铝塑封装膜共的厚度共为226 μ m。对于本发明，在封装后要求铝塑 封装膜的封装厚度(200士 15) μπι。对于本发明，聚合物锂离子电池在进行侧边封装时，上封头1和下封头2分别由两 个气缸带动相向压合在一起，直到上封头1的底面接触到下封头2顶面两端的凸台，凸台设 计厚度为200 μ m,在两凸台之间形成一个深度200 μ m的封装槽8，封装材料(即铝塑封装膜 材料)被压在封装槽中，由上封头1和下封头2同时供给热量，直接传递到封装材料上，使 得两层铝塑封装膜材料粘接功能层的熔化粘合，并因为封装槽的厚度固定形成一个厚度为 200 μπι的封装带。经过本申请人大量实验验证，这种封装结构稳定，封装后聚合物锂离子电 池侧边的封装一致性更好，适合于大规模的推广使用。对于本发明，其通过机械结构保证了封装的质量，由两个金属封头直接对封装材 料进行加热，导热效率高，更有利于封装材料粘接功能的实现和缩短封装的时间；同时通过 凸台高度的控制，保证电池封装厚度的一致性，防止出现过度封装盒弱封装现象。此外，本发明取消了现有电池封装结构中缓冲胶条、胶布的使用，杜绝了胶条、胶 布对封装的影响，节约了材料成本，降低了电池的整体生产成本，由于无需电池生产工人更换硅胶条和胶布，因此也大大提高了电池的生产效率。综 上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种新型聚合物锂离子电池的侧边 封装装置，其取消了硅胶条和胶布的使用，可以保证聚合物锂离子电池封装的质量，提高聚 合物锂离子电池的生产效率，降低聚合物锂离子电池的生产成本，使得聚合物锂离子电池 具有优良的安全性能，有利于提高聚合物锂离子电池的市场应用前景，具有重大的生产实 践意义。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，其特征在于，包括有上下设置的上封头(1)和下封头(2)，所述上封头(1)和下封头(2)与加热源相连接，所述上封头(1)和下封头(2)分别与一个气缸相固定连接；所述下封头(2)顶面具有厚度固定的封装槽(8)，所述封装槽(8)中放置有封装材料(7)，所述封装材料(7)覆盖在待封装的聚合物锂离子电池主体外表面。
2.如权利要求1所述的侧边封装装置，其特征在于，所述下封头(2)顶面左右两端分别 具有前端限位凸台(3)和后端限位凸台(4)，所述前端限位凸台(3)与后端限位凸台(4)之 间形成有所述封装槽(8)。
3.如权利要求2所述的侧边封装装置，其特征在于，位于所述前端限位凸台(3)右侧的 下封头(2 )顶面上开有一个避胶槽(5 )。
4.如权利要求2所述的侧边封装装置，其特征在于，所述前端限位凸台(3)与后端限位 凸台(4)的厚度相等。
5.如权利要求1至4中任一项所述的侧边封装装置，其特征在于，所述上封头(1)和下 封头(2)为采用容易导热的金属材质制成的封头。
6.如权利要求1至4中任一项所述的侧边封装装置，其特征在于，所述封装材料(7)为铝塑封装膜。
全文摘要
本发明公开了一种新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，包括有上下设置的上封头(1)和下封头(2)，所述上封头(1)和下封头(2)与加热源相连接，所述上封头(1)和下封头(2)分别与一个气缸相固定连接；所述下封头(2)顶面具有厚度固定的封装槽(8)，所述封装槽(8)中放置有封装材料(7)，所述封装材料(7)覆盖在待封装的聚合物锂离子电池主体外表面。本发明公开的新型聚合物锂离子电池的侧边封装装置，其取消硅胶条和胶布的使用，可以保证聚合物锂离子电池封装的质量，提高聚合物锂离子电池的生产效率，降低了生产成本，使得聚合物锂离子电池具有优良的安全性能，有利于提高聚合物锂离子电池的市场应用前景。
文档编号H01M10/058GK101969138SQ20101023763
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者张政涛, 李梁, 程建国, 贾学恒 申请人:天津力神电池股份有限公司