聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装的制作方法

本实用新型属于电化学领域，尤其涉及一种聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装。

背景技术：

目前，聚合物锂离子电池具有绿色无污染、比能量高、循环性能好、无记忆效应、存储时间长、安全性能好、厚度小、重量轻、容量大、内阻小、形状可定制、放电特性佳以及保护板设计简单的优点，使其在高端电子消费市场上占据了主导地位，被广泛应用于便携式电子设备上，如手机、笔记本、Ipad、蓝牙耳机、MP3/MP4、电子手表等等。聚合物锂离子电池的应用向多元化及小体积化方向发展，小体积锂离子电池的制作对设备的要求也越来越严格，针对小蓝牙电池中气袋宽度小于15mm的聚合物电池，气袋宽度尺寸与真空吸盘口径相差不大，真空吸盘很难将气袋顺利吸开，即使有些气袋可以勉强被吸开，由于受到气袋吸开口径D的大小以及注液过程中气袋位置波动的影响，造成注液不良率明显升高，而且无法返工注液，浪费较大，为了避免因气袋未吸开导致的不良，只能采用线下扩孔来打开气袋，然后投入到设备中进行注液，大大增加了生产成本。目前，聚合物电池使用铝塑包装极组，需要对铝塑热封保证电池内部的密封性。电池顶封由于极耳的存在，对封装的厚度要求不一样。目前有两种封装方式。一种是在封头上镶嵌硅胶，利用硅胶受压变形获得不同封装厚度，称为软封；另一种是根据极耳位置在封头对就位置增加极耳槽，以获得不同封装厚度，称为开槽封，也叫硬封。后一种封装方式对极耳位置要求很严，因此在聚合物蓝牙电池领域，目前仍然是采用软封较多。软封要求封头宽度必须大于前沿宽度，否则封头与边缘与硅胶形成的剪切效应会将前沿处铝塑里的Pp层切破，导致壳短路。因此，前沿封装不能像开槽封那样预留未封区。生产过程中，封装时前沿边缘处的Pp胶在封装条件下溢出并残留在封头上，造成封头及电池污染，同时溢胶还会将电池粘在封头上，增加溢胶清理工序，导致生产效率下降。封头表面长时间受污染还会导致电池封装不良。目前解决这一问题的方法是在封头表面粘贴一层特氟龙胶带，同时提高封头温度。该方法能缓解溢胶带来的封头污染，但不能避免，同时也需要定期更换胶带，更换胶带时也需要清理胶带本身的残胶，依然不利于生产。

针对气袋宽度过小的蓝牙电池注液时气袋不易吸开以及电池顶封产生溢胶这一难题，通过开发新型异形气袋来提高自动注液设备的产能，增强设备的适用性。针对各种异型气袋的开发，急需要与之匹配的异型封头。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装，针对异形气袋的异型封头，不仅能增加封头强度，降低封头的变形程度，而且可以封装异型气袋，解决了传统封头极耳位置差以及溢胶严重的封装难题。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装，其特征是：包括异型顶封上封头和异型顶封下封头、上、下支撑座，所述异型顶封上封头和异型顶封下封头分别固接在上、下支撑座上构成横向截面形状呈T字形的整体结构，异型顶封上封头和异型顶封下封头的上端面对应位置分别设有相互匹配的封头前端限位台和封头末端限位台，封头前端限位台和封头末端限位台内侧分别设有溢胶槽，异型顶封下封头的两个溢胶槽之间设有极耳导向机构，异型顶封上封头对应极耳导向机构位置匹配设有极耳压紧机构。

所述极耳导向机构包括极耳导向槽和极耳定位台，所述极耳定位台上设有两个倒梯形缺口，两个缺口之间构成极耳导向槽；所述极耳压紧机构包括定位块、弹簧和螺栓导柱，所述螺栓导柱固接在异型顶封上封头上，定位块通过弹簧套装在螺栓导柱上，构成极耳压紧机构。

所述倒梯形坡口的拔模斜度为0-45°。

所述倒梯形坡口距底面0-2mm高度处的坡口两侧分别设有若干防止极耳回弹的锯齿。

所述封头前端限位台和封头末端限位台的高度与软包电池铝塑厚度相同。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型为异型气袋的普遍推广及应用提供了帮助，该封头工装不仅可以封装各式各样的气袋，同时还能解决传统封头极耳位置差以及溢胶严重的封装难题，从而可以有效改善电池生产的自动化程度以及封装精度，大大提高了生产产能及电池质量。同时，该技术不会对电池电压、内阻、壳电阻、容量等电性能带来负面影响，最终可以提升电池的质量一致性，对提高电池生产厂家的市场应用前景具有重大的生产实践意义。不但拓展了封头的应用范围，提升了封装精度及封装质量，增加了异型电池及异型气袋的自动化程度，还对聚合物软包异型气袋电池的推广及应用有深远的意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是异型顶封下封头的结构示意图；

图3是图2中导向机构及锯齿的放大结构示意图；

图4是异型顶封上封头的结构示意图。

图中：1、异型顶封上封头，1-1a、封头前端限位台，1-1b、封头末端限位台，1-2、定位块，1-2a、弹簧，1-2b、螺栓导柱，1-3a、1-3b、溢胶槽,2、软包电池铝塑，3、异型顶封下封头，3-1a、，3-1b、，3-2、极耳导向槽，3-3、极耳定位台，3-4、锯齿，3-5a、3-5b、溢胶槽，

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

详见附图，本实施例提供了一种聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装，包括异型顶封上封头1和异型顶封下封头3、上、下支撑座，所述异型顶封上封头和异型顶封下封头分别固接在上、下支撑座上构成横向截面形状呈T字形的整体结构，异型顶封上封头设有封头前端限位台1-1a和封头末端限位台1-1b，封头前端限位台和封头末端限位台内侧设有溢胶槽1-3a、1-3b，异型顶封下封头的上端面与异型顶封上封头对应位置设有相互匹配的封头前端限位台3-1a和封头末端限位台3-1b，封头前端限位台和封头末端限位台内侧设有溢胶槽3-5a、3-5b，溢胶槽的位置位于封装边沿且将整个边沿含在溢胶槽中。异型顶封下封头的两个溢胶槽之间设有极耳导向机构，异型顶封上封头对应极耳导向机构位置匹配设有极耳压紧机构。异型顶封封头的封装截面可以为广角式、圆弧式等不同结构，异型顶封封头结构能增加封头强度，降低封头的变形程度。

本实施例的优选方案是，所述极耳导向机构包括极耳导向槽3-2和极耳定位台3-3，所述极耳定位台上设有两个倒梯形缺口，两个缺口之间构成可以插入聚合物软包电池的极耳导向槽，起到了定位作用；所述极耳压紧机构包括定位块1-2、弹簧1-2a和螺栓导柱1-2b，所述螺栓导柱固接在异型顶封上封头上，定位块通过弹簧套装在螺栓导柱上，构成极耳压紧机构。所述倒梯形坡口的拔模斜度为0-45°。所述倒梯形坡口距底面0-2mm高度处的坡口两侧分别设有若干防止极耳回弹的锯齿3-4。同一个坡口两侧的拔模斜度可以相同也可以不同，具体拔模斜度的大小由电池的正负极耳间距的大小而定，起到纠偏极耳的作用。定位块在弹簧力的作用下将极耳压紧在导向槽前的平台上，保持封装过程中极耳的稳定，防止极耳回弹、倾斜或扭曲。坡口两侧各设有小型锯齿，可以是一个也可以是多个。当极组极耳位置在工艺上下限或者超出上下限时，该导向机构可以起到机械纠偏的作用，使极耳沿着槽口斜坡顺利滑入导向槽内，锯齿的作用是在封装过程中避免极耳的回弹或反复。

所述封头前端限位台和封头末端限位台的高度与软包电池铝塑2厚度相同。限位台的形状与封头端部外形相匹配，且限位尺寸精确至比封装厚度小0-10μm。

工作过程

使用该异型顶封封头制作电芯的具体使用流程为：铝塑冲壳成型→铝塑翻折→前沿侧异型切刀修壳→极组入壳→异型顶封封头封装→侧封封装→喷码→贴保护纸→电池烘干→全自动注液。铝塑冲壳成型时需要设计足够的异型气袋尺寸空间，通过凸凹模合模成型，凸凹模单边间隙设定值为0.25mm，成型好的铝塑壳被转运到铝塑翻折工装内，该工装的下方有一吸料吸盘，该吸盘将铝塑壳吸附住，然后插板准确插入到翻转基准位置，铝塑翻转工装对铝塑进行翻折，翻折后的铝塑由与异型气袋相匹配的异型切刀裁切，裁切完毕后铝塑翻转工装打开，然后转到极组入壳工序进行极组入壳，同时铝塑翻转工装合闭，转入封装工序并由异型顶封封头对电池进行顶封，封装前需要用压敏纸对限位台进行平面度验证，封装过程中极组极耳沿着导向机构进入到导向槽3-2底部，小型锯齿3-4结构防止极耳的回复反弹，同时，上封头的极耳压紧机构1-2将极耳固定在极耳定位台3-3上，紧接着限位台3-1a和3-1b与1-1a和1-1b同时打靠，使上下封头的限位台紧紧靠上。此时，气袋两个端部的溢胶会自动流入溢胶槽3-5a与3-5b中，封头的限位台高度一般由铝塑厚度值设计，顶封结束后，电池自动转入侧封工序侧封，封装好的电池先后进行喷码、贴保护纸、烘干及注液。

异型顶封封头，有两种不同封装模式：软封和硬封，软封是在异型封头上开异型槽用来镶嵌硅胶、柔性陶瓷等柔性介质，以获得不同的封装厚度，硬封是在与极耳位置相对应的封头部位增加极耳槽，以获得不同封装厚度。

上述参照实施例对该一种聚合物软包电池异型气袋顶封的异形封头工装进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。