一种锂离子电池极耳及锂离子电池的封装方法与流程

本发明涉及电池
技术领域：
，具体涉及一种锂离子电池极耳及锂离子电池的封装方法。
背景技术：
：随着当今科技的迅猛发展，电子信息产品在人们的日常生活中占据着越来越重要的位置。锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、工作电压高等成为不可或缺的化学电源。而与钢壳、铝壳锂离子电池相比，软包锂离子电池因其重量轻、安全性能好、形状不受限、保护设计简单等优点快速增长。目前，商品化锂离子电池是通过铝塑膜作为外壳进行热封，正负极极耳通过极耳胶与铝塑膜中的pp层热熔进行粘结，从而达到密封作用。为了保证密封效果、防止腐蚀，极耳胶最小的外露尺寸一般要求为0.2mm；同时为了不影响电芯组装成电池包，极耳胶的外露尺寸还需设定一个最大值。但在实际生产过程中，因为工序波动和极耳胶尺寸波动，会产生极耳胶外露尺寸不良的次品。出于安全考虑，一般厂家会将这种电芯报废，这种方法会大大增加生产成本。因此，有必要提出一种新的极耳结构及其封装方法，提高生产优率，降低生产成本。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种锂离子电池极耳及锂离子电池的封装方法，能够改善极耳胶外露不良等现象。为实现上述目的，本发明提出了一种锂离子电池极耳，包括设于锂离子电池上的转接正极耳和转接负极耳，所述转接正极耳和转接负极耳上均设有极耳胶，所述极耳胶上设有定位装置以用于铝塑膜对折时定位。进一步改进的，所述定位装置为凸块，极耳胶上设有两凸块，两凸块分别设在转接正极耳相对的两侧面或转接负极耳相对的两侧面，两凸块的底面在同一水平面上。进一步改进的，所述凸块的高度不超过成品电芯厚度的一半，所述凸块包含于极耳胶胶面之内。进一步改进的，所述定位装置为封装后需切除的凸片，在极耳胶上竖直设有两凸片，两凸片分别设在转接正极耳的两侧端部或转接负极耳的两侧端部，各凸片与极耳胶连接处的下端在同一水平面上。进一步改进的，所述凸片与转接正极耳面或转接负极耳面形成夹角。进一步改进的，所述凸片向上倾斜设置或向下倾斜设置。进一步改进的，所述转接正极耳根部的角部和转接负极耳根部的角部均为圆角。本发明还提出了一种锂离子电池的封装方法，其采用的技术方案如下：一种具有上述极耳的锂离子电池的的封装方法，包括以下步骤：s1：裸电芯的制备,将模切后的单极耳正极片、隔膜、模切后的单极耳负极片按照叠片工艺制备成多极耳裸电芯，或将模切后的多极耳正极片、隔膜、模切后的多极耳负极片按照卷绕的工艺制备成多极耳裸电芯；s2：将步骤s1制得裸电芯的正极耳和裸电芯的负极耳采用电阻焊或超声焊或激光焊进行预焊，使裸电芯的的多个极片并联，并提高转接正极耳和转接负极耳的焊接效果。s3:将带有极耳胶且极耳胶上设有定位装置的转接正极耳通过激光焊焊接在裸电芯的正极耳或无自带极耳的正极片上，将带有极耳胶且极耳胶上设有定位装置的转接负极耳通过激光焊焊接在裸电芯的负极耳或无自带极耳的负极片上；无自带极耳的正极片和无自带极耳的负极片经过极耳焊接后，通过手动卷绕或自动卷绕成裸电芯；s4：封装，将已经冲坑的铝塑膜放入顶封槽位夹具中，再将步骤s3制得的裸电芯放入铝塑膜的内坑中，并根据定位装置的定位将铝塑膜的顶封边上沿摆平；然后将铝塑膜对折，要求对折后的另一顶封边上沿与摆平后的顶封边上沿对齐,最后按照设定的封装参数封装；s5：成品电芯的制备,将步骤s4加工后的裸电芯依次进行注液、浸润、化成、二封、分容等工序制成成品电芯。进一步改进的，步骤s4中，所述定位装置为凸块，通过将未对折铝塑膜的顶封边上沿同时顶着两凸块的底面，铝塑膜对折后将对折后的另一顶封边上沿也同时顶着两凸块的底面。进一步改进的，步骤s4中，所述定位装置为凸片，通过将未对折铝塑膜的顶封边上沿同时顶着两凸片与极耳胶连接处的下端，铝塑膜对折后将对折后的另一顶封边上沿也同时顶着两凸片与极耳胶连接处的下端；在封装完成电芯后，用小型裁切机将凸片沿其与极耳胶交界处裁切掉。与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：1、本发明通过极耳胶上设置的定位装置，能够对铝塑膜对折前的顶封边和对折后的另一顶封边定位，可以准确控制铝塑膜翻折后的对齐度，一方面可以防止封装时裸电芯入壳位置不准确造成封装后极耳胶外露不良，提高极耳外露的一致性，提高电芯组装成电池包时组装定位的精准度；另一方面也可以减小甚至消除顶封边错位，提高电芯长度的一致性。2、本发明公开了两种定位装置，一种为凸块，一种为凸片；凸块高度不超过电芯厚度的一半，凸片在封装后可裁切掉，因此不影响电芯组装成电池包。3、本发明可以有效防止极耳胶外露为零引起的腐蚀风险，提高产品的安全性和可靠性，提高生产优率，降低报废比例。4、本发明采用的转接极耳根部的角部均为圆角，可以防止超声波焊接时，转接前极耳被刺穿甚至开裂，产生内阻甚至容量坏品，提高电芯品质。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为转接极耳、凸块、极耳胶连接主视图；图2为转接极耳、凸块、极耳胶连接左视图或右视图；图3为转接极耳、凸片、极耳胶连接立体图；图4为转接极耳、凸片、极耳胶连接俯视图；图5为裸电芯放入内坑中铝塑膜未对折时示意图；图6为裸电芯放入内坑中铝塑膜对折后示意图；图7为未设有定位装置的转接极耳主视图；图8为未设有定位装置的转接极耳左视图或右视图。上述附图中，1转接极耳，11为转接极耳根部，2为极耳胶，3为凸块，4为凸片，5为转接前极耳，6为裸电芯，7为铝塑膜，71为顶封边。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个以上，例如三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。实施例1在本实施例中，转接正极耳和转接负极耳统称为转接极耳1。参照图1至图8，一种锂离子电池极耳，包括设于锂离子电池上的转接正极耳和转接负极耳，转接正极耳和转接负极耳上均设有极耳胶2，极耳胶2上设有定位装置以用于铝塑膜7对折时定位。定位装置可以为凸块3，极耳胶2上设有两凸块3，两凸块3分别设在转接正极耳相对的两侧面或转接负极耳相对的两侧面，两凸块3的底面在同一水平面上。凸块3的高度不超过成品电芯厚度的一半，凸块3包含于极耳胶2胶面之内。定位装置还可以为封装后需切除的凸片4，在极耳胶2上竖直设有两凸片4，两凸片4分别设在转接正极耳的两侧端部或转接负极耳的两侧端部，各凸片4与极耳胶2连接处的下端在同一水平面上。所述凸片4的宽度方向与极耳胶2为非连续性粘结，凸片4与转接正极耳面或转接负极耳面形成夹角，目的是方便封装后裁切，凸块3和凸片4与极耳胶2的材质一致。凸片4向上倾斜设置或向下倾斜设置。优选的，凸片4为方形，且凸片4厚度与极耳胶2的厚度相等。转接正极耳根部和转接负极耳根部统称为转接极耳根部11，转接正极耳根部的角部和转接负极耳根部的角部均为圆角，目的是为了防止尖锐的直角将转接前极耳5刺破，引起极片断裂。优选的，所述凸块3或凸片4分别位于极耳胶2左肩的左上角和右肩的右上角，且凸块3顶部或凸片4顶部与极耳胶2齐平。本实施例还公开了一种锂离子电池的封装方法，其采用的技术方案如下：一种具有上述极耳的锂离子电池的极耳的封装方法，包括以下步骤：步骤s1前还包括以下步骤：s01：浆料的制备，称取镍钴锰酸锂、sp、ks-6和pvdf，质量百分比依次为94.5％、2.0％、1.5％和2.0％，溶剂为nmp。在双行星式真空搅拌机中将上述材料进行搅拌，制成均匀稳定的正极浆料。上述材料中，sp是导电炭黑的简称，ks-6是导电石墨的简称，pvdf是聚偏二氟乙烯的简称，nmp是n-甲基吡咯烷酮的简称。称取石墨、导电剂、cmc和sbr，质量百分比依次为95％、1.5％、1.2％和2.3％，溶剂为去离子水。在双行星式真空搅拌机中将上述材料进行搅拌，制成均匀稳定的负极浆料。上述材料中，cmc是羧甲基纤维素的简称，sbr是丁苯橡胶乳液的简称。s02：涂布，采用挤压涂布，将正极浆料均匀的涂布在铜箔上，将负极浆料均匀的涂布在铜箔上，烘烤后制成所需膜片。s03：极片的制备，将上述膜片进行辊压、分条和模切，制备成所需单极耳正极片和单极耳负极片或多极耳正极极片和多极耳负极极片。s1：裸电芯6的制备,将模切后的单极耳正极片、隔膜、模切后的单极耳负极片按照叠片工艺制备成多极耳裸电芯6，或将模切后的多极耳正极片、隔膜、模切后的多极耳负极片按照卷绕的工艺制备成多极耳裸电芯6；s2：将步骤s1制得裸电芯6的正极耳和裸电芯6的负极耳采用电阻焊或超声焊或激光焊进行预焊，使裸电芯6的的多个极片并联，并提高转接正极耳和转接负极耳的焊接效果；s3:将带有极耳胶2且极耳胶2上设有定位装置的转接正极耳通过激光焊焊接在裸电芯6的正极耳或无自带极耳的正极片上，将带有极耳胶2且极耳胶2上设有定位装置的转接负极耳通过激光焊焊接在裸电芯6的负极耳或无自带极耳的负极片上；裸电芯6的正极耳和裸电芯6的负极耳统称为转接前极耳5。无自带极耳的正极片和无自带极耳的负极片经过极耳焊接后，通过手动卷绕或自动卷绕成裸电芯6；s4：封装，将已经冲坑的铝塑膜7放入顶封槽位夹具中，冲坑后的铝塑膜7上形成了用于固定裸电芯6的内坑；再将步骤s3制得的裸电芯6放入铝塑膜7的内坑中，并根据定位装置的定位将铝塑膜7的顶封边71上沿摆平；然后将铝塑膜7对折，要求对折后的另一顶封边71上沿与摆平后的顶封边71上沿对齐,最后按照设定的封装参数封装；s5：成品电芯的制备,将步骤s4加工后的裸电芯6依次进行注液、浸润、化成、二封、分容等工序制成成品电芯。具体的，二封是把化成产生的气体抽出，将气袋裁掉并进行封装；分容是检测电芯的容量并进行分档。步骤s4中，如图1、图2、图5和图6所示，定位装置为凸块3，通过将未对折铝塑膜7的顶封边71上沿同时顶着两凸块3的底面，铝塑膜7对折后将对折后的另一顶封边71上沿也同时顶着两凸块3的底面。步骤s4中，定位装置为凸片4，通过将未对折铝塑膜7的顶封边71上沿同时顶着两凸片4与极耳胶2连接处的下端，铝塑膜7对折后将对折后的另一顶封边71上沿也同时顶着两凸片4与极耳胶2连接处的下端；在封装完成电芯后，用小型裁切机将凸片4沿其与极耳胶2交界处裁切掉。实施例2与实施例1不同之处在于凸块3的高度和长度不同。实施例3与实施例1不同之处在于极耳胶2上的定位装置为凸片4，如图3、图4所示。封装后要进行凸片4的裁切。实施例4与实施例3不同之处在于极耳胶2上的凸片4的尺寸以及与转接正极耳面或转接负极耳面的夹角不同。对比例1与实施例1不同之处在于，所述正极耳和负极耳的极耳胶2上没有定位装置，如图7、图8所示，封装时裸电芯6入坑和入坑后铝塑膜7翻折对齐没有凸块3或凸片4准确定位。对比例2与对比例1不同之处在于，图7所示，所述转接极耳根部11的角部均为直角。裸电芯6外观检查：取实施例1～4、对比例1～2的裸电芯6各100个，分别统计最外层负极片极耳被刺破的比例。结果如表1所示。由表1可知，对比例2中转接极耳根部11的角部为直角，转接前极耳5被刺穿的比例突增，而采用转接极耳根部11的角部为圆角，实施例1～4、对比例1没有出现转接前极耳5被刺穿的情况，由此说明，本发明转接极耳根部11的角部为圆角可有效防止超声波焊接时，转接前极耳5被刺穿甚至开裂，产生内阻甚至容量坏品，提高电芯品质。表1组别实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2极耳刺穿比例0/1000/1000/1000/1000/00015/100极耳胶2外露尺寸检查：取实施例1～4、对比例1～2注液前的电芯各50个，用ccd检测仪分别检测极耳胶2外露高度，ccd是指电荷耦合器件，极耳胶2包含左肩和右肩，左肩和右肩是指位于极耳两侧面的极耳胶2的顶面。量取极耳胶2左肩和右肩的最大外露高度即可。计算极耳胶2外露高度的均值、偏差、cpk，cpk是指过程能力指标，极耳胶2外露高度的规格为：0.2mm～2.5mm。转接正极耳的极耳胶2外露结果如表2所示，转接负极耳的极耳胶2外露结果如表3所示。表2表3由表2和表3可知，相比于对比例1～2，实施例1～4转接正极耳的极耳胶2和转接负极耳的极耳胶2外露尺寸一致性很好，均值能得到有效控制，cpk均在2.0以上；而对比例1～2的电芯出现了极耳胶2外露为零和极耳胶2超上限的情况。由此说明本发明采用的极耳及封装方法是切实可行的，不仅提高了极耳胶2外露的一致性，而且不会出现极耳胶2外露为零的情况，从而能有效的保证电芯的品质，消除因极耳胶2外露不良带来的腐蚀风险。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12