一种软包电池结构的制作方法

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种软包电池结构。

背景技术：

锂电池在首次充电化成过程中，电解液中少量极性非质子溶剂在得到部分电子后发生还原反应，与锂离子结合反应生成一种厚度约100-120nm的sei界面膜，反应进行的同时伴随着气体的生成，排出反应产生的气体对首次充电尤为重要，如果气体排出不利，会导致正极、负极、隔膜由于气体的存在产生分离，最终导致sei界面膜不均匀、不完整，而且还会导致锂离子在负极产生金属锂的析出，金属锂的析出不仅影响电池的电性能，而且由于金属锂的析出可能会刺穿隔膜，从而导致由于内部短路造成的电池热失控，所以气体的排出尤为关键。

软包锂离子电池为了收集化成过程中产生的气体，在电池结构上通常保留一定长度的气袋，在注液后将气袋封闭，化成过程中对电池的主体施加约束力，化成产生的气体会由于约束力的作用向气袋位置移动，待化成结束后对气袋进行刺破、裁切、热封。

预留气袋的结构在化成过程中并不能完全保证产生的气体全部转移至气袋中，产生的气体容易进入电芯主体，导致电芯的电性能下降及存在热失控的风险。对于化成的过程如采用负压排气则是最佳方式，但是预留气袋的结构非常难实现负压排气的功能，同时预留气袋的结构气袋在化成后需要裁切掉，电池铝塑膜的材料成本上升。

在化成设备方面，由于预留气袋的结构需要中对电池的主体施加约束力，这种加压化成设备的投入成本会大大提升。同时一般的负压化成方式都没有考虑到电解液的吸出问题，由于软包电池特殊的结构，电池不适宜在化成后进行补液，所以在真空化成完成后被吸出的电解液需要重新吸入电池中。

技术实现要素：

为解决现在技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种大大节省气袋宽度，对降低成本有显著作用、取消对电芯主体的加压的软包电池结构。

本实用新型采用的技术方案是：

一种软包电池结构，包括电芯和热封于电芯外的铝塑膜，其特征在于：所述铝塑膜的热封区域热封有结构件，所述结构件内设有将铝塑膜与外界相通的通路，所述通路的外开口为一密封孔，所述密封孔设有可取下的堵头。本实用新型可以大大节省气袋宽度，对降低成本有显著作用；采用负压化成后即可取消对电芯主体的加压，化成设备投入成本也会随之下降；

进一步，所述结构件包括主体，所述主体热封于热封区域处，所述主体的外端设有冠部，所述密封孔设于冠部。

进一步，所述通路沿从密封孔至主体内端设置。

进一步，所述电芯的两端分别设置有正极耳和负极耳，所述正极耳和负极耳的端部露出铝塑膜设置。

进一步，所述结构件采用聚丙烯材料制成。

进一步，所述结构件的总长度为10mm-200mm，所述主体为圆柱形，外径为2-10mm，冠部外径为10-30mm，通路内径为1-9mm，密封孔内径为5-25mm。

进一步，所述堵头为胶塞。

进一步，所述结构件热封于右侧热封区域的任意位置。

或者，所述结构件热封于上侧热封区域正极耳右侧区域或下侧热封区域负极耳右侧区域。

进一步，所述铝塑膜在电芯的右侧部分为气袋，所述气袋占比为45～60％。由于可以通过结构件放出气体，由此可以大大节省气袋宽度，对降低成本有显著作用。

本实用新型的有益效果是：

1、可以大大节省气袋宽度，对降低成本有显著作用；

2、采用负压化成后即可取消对电芯主体的加压，化成设备投入成本也会随之下降；

3、这种结构在化成过程中可以与相应设备的储液杯相连，即使有电解液吸出也会保存在储液杯中，随着外部真空的破除，被吸出的电极液也会从储液杯中返回电池中；

4、采用连接结构件，可以在最终侧边封装前使用胶塞对结构件进行密封，保证电池内部不与外部相同，胶塞的应用在铝壳电池上已经应用广泛，成熟度高。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为本实用新型的结构件的结构示意图。

图中：1、负极耳，2、电芯，3、右侧热封区域，4、正极耳，5、结构件，6、上侧热封区域，7、下侧热封区域，8、主体，9、冠部，10、密封孔，11、通路

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1、图2，本实施例提供一种软包电池结构，包括电芯2和热封于电芯2外的铝塑膜，所述电芯2的两端分别设置有正极耳4和负极耳1，所述正极耳4和负极耳1的端部露出铝塑膜设置。

本实施例所述铝塑膜的热封区域热封有结构件5，所述结构件5采用聚丙烯材料制成。所述结构件5热封于右侧热封区域3的任意位置。或者，所述结构件5热封于上侧热封区域6正极耳4右侧区域或下侧热封区域7负极耳1右侧区域。结构件5的热封位置根据需求设置。

本实施例所述结构件5内设有将铝塑膜与外界相通的通路11，所述通路11的外开口为一密封孔10，所述密封孔10设有可取下的堵头，所述堵头为胶塞，是一通用件。具体的，所述结构件5包括主体8，所述主体8热封于热封区域处，所述主体8的外端设有冠部9，所述密封孔10设于冠部9处。所述通路11沿从密封孔10至主体8内端设置。

本实施例所述结构件的总长度为10mm-200mm，所述主体为圆柱形，外径为2-10mm，冠部外径为10-30mm，通路内径为1-9mm，密封孔内径为5-25mm。

本实施例所述铝塑膜在电芯的右侧部分为气袋，所述气袋占比为45～60％。由于可以通过结构件5放出气体，由此可以大大节省气袋宽度，对降低成本有显著作用。

本实用新型在软包电池顶侧封完成之后，在原有气袋侧预埋一个结构件5，材质为聚丙烯或其他可以与铝塑膜进行热熔的材料，结构件5直接与铝塑膜气袋侧边进行封装，结构件预埋的封边内，在注液前完成电芯四面的封装只预留一个结构件与外界相通，结构件5内部为通孔，结构件5外漏部分的顶端外径大于其余部分，形成一个平台，在化成时，真空吸盘可以贴合此平台密封住结构件的内部通孔，外部管路产生负压后可以通过结构件对电池内部形成负压，化成过程中产生的气体可以随之排出。

本实用新型封装完成后，注液工序通过结构件5进行注液动作，注液前由定位机构对结构件进行定位，保证注液口与冠部9连接紧密并达到将密封孔10完全密封；注液完成后由定位机构对结构件进行定位，定位完成后将密封胶钉或者胶塞插入密封孔10内完成电芯的密封，密封后的电池放置在塑料托盘中，托盘结构对结构件有支撑、初步定位的设计；在化成前由定位机构对结构件进行定位，定位完成后将密封胶钉或者胶塞从密封孔10内拔出，密封胶钉或者胶塞经清洗后重复使用；化成时，电池放置在托盘中不需要从托盘取出，定位机构对结构件进行定位，定位完成后将托盘顶起，化成设备真空吸盘电池与冠部9连接紧密并达到将密封孔10完全密封；真空吸盘上侧设置储液杯，负压开始后吸出的电解液储存在储液杯内，化成结束首先对储液杯进行破真空的动作，储液杯中的电极液通过电池内部的负压作用重新吸入电池中；上述动作完成后，电池与吸盘分离完成负压化成整个过程，负压化成完成后由定位机构对结构件进行定位，定位完成后将密封胶钉或者胶塞插入密封孔10内完成电芯的密封转入下工序。

本实用新型提供一种顶侧封后的电芯结构，这种结构可以大大减少气袋侧宽度，进一步降低软包电池铝塑膜材料成本，并且新型的电芯结构可以适用于负压化成，采用负压化成后即可取消对电芯主体的加压，化成设备投入成本也会随之下降。另外这种结构在化成过程中可以与相应设备的储液杯相连，即使有电解液吸出也会保存在储液杯中，随着外部真空的破除，被吸出的电极液也会从储液杯中返回电池中。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。