一种电池的制作方法

文档序号:25203298发布日期:2021-05-28 11:08阅读:59来源:国知局
一种电池的制作方法

本实用新型涉及锂电池领域,具体涉及一种电池。



背景技术:

锂电池作为一种新型二次电池,具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点,在便携式电器、电动工具、大型储能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。锂离子电池按形状主要分为圆柱电池、方形电池和软包电池,而圆柱电池和方形电池又称为硬壳电池。相比于硬壳电池,软包电池具有设计灵活、重量更轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多和能量密度高等优点,也因此,短期内软包电池将以较高比例占据市场,并将在新能源电动汽车行业快速发展。

常规的电池一般包括由极片和隔膜组成的电芯和封装电芯的封装膜,极片上焊接有极耳,由极耳作为金属导电体将电池正负极引出,为防止电芯在封装时极耳金属带与封装膜之间发生短路(该短路包括金属带与封装膜边缘裁切位裸露金属及封印区域金属之间的短路),通常会在极耳与封装带之间设置极耳胶以起到绝缘作用。

在传统的制备工艺中,为解决上述问题,以及极耳焊接定位和电芯入封装膜时的尺寸波动问题,通常会将极耳胶的上边缘延长至顶封上边缘1~2mm,以保证绝缘效果。但如此设置存在以下问题:极耳胶用材较硬,无法进行有效弯折,电芯封装时只能先预留极耳胶的长度空间再进行弯折极耳,如此不仅会大大增加了电芯的长度,且降低了电池的能量密度。

有鉴于此,确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:提供一种电池,解决现有电池极耳胶外露尺寸增加电芯长度,降低电池能量密度的问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种电池,包括:

电芯,具有极耳;

封装膜,用于封装所述电芯,所述极耳的一端外露于所述封装膜;

极耳胶,设置在所述极耳与所述封装膜之间,所述极耳胶远离所述电芯的一端与所述封装膜的边缘平齐或位于所述封装膜内;

其中,所述封装膜在与所述极耳封装的外边缘处包覆有绝缘胶。

本实用新型提供的电池,取消了极耳胶外露于封装膜外的部分,将极耳胶全部置于封装膜内或者与封装膜的边缘平齐,如此,在电池封装时即不用预留出一定的长度空间用于极耳胶的设置,在封装膜外可直接弯折极耳,相当于减少了极耳胶外露的1~2mm,极耳可向内移1~2mm,减少了电芯额外增加的长度,降低能量密度的损失;也就是说在保持封装后电池总长度不变的前提下,电芯的长度可增加1~2mm。同时在封装膜与极耳封装的外边缘处包覆绝缘胶,该绝缘胶代替极耳胶隔离极耳与封装膜边缘裁切而裸露的金属,如此,即使省略了该部分极耳胶的设置,也可规避电芯封装时极耳与裸露金属短路的风险。

优选的,所述极耳与所述封装膜封装的区域为封印区,所述封印区远离所述电芯的一端与所述电芯中心的距离为a,所述极耳胶远离所述电芯的一端与所述电芯中心的距离为b,0<a<b。

优选的,所述极耳设置在所述电芯的同一端或设置在所述电芯相对应的两端。

优选的,所述封装膜与所述极耳封装一端的外边缘处均包覆有绝缘胶。

优选的,所述绝缘胶为若干个点状绝缘胶连接而成或为条状的绝缘胶。优选的,所述点状绝缘胶的形状为圆形、椭圆形、类圆形和类椭圆形中的至少一种。

优选的,所述绝缘胶为光敏胶、硅胶、热熔胶中的一种。更优选的,所述绝缘胶为光敏胶,采用光固化的方式进行固化,如uv胶采用紫外线光照射固化。光敏胶可快速进行固化,且固化后为完全透明状,长期使用不变黄、不白化,将其置于封装膜的外边缘处也不会影响电池整体的美观性。

本实用新型的有益效果在于:相比于常规的电池,本电池省略掉了封装膜外露极耳胶的设置,采用包覆绝缘胶的方式替代了该部分的极耳胶,因绝缘胶是包覆在封装膜的外边缘,并不会对极耳的弯折造成阻碍,同时该绝缘胶包覆的厚度相比于极耳胶也可忽略不计,通过上述的改进设计,本电池不仅解决了极耳与封装膜金属层接触短路问题,同时减少了电芯额外增加的长度,提升了电芯的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型封装膜的结构示意图。

图2为本实用新型电池的结构示意图。

图中:1-电芯;2-封装膜;21-凹槽;3-极耳;4-极耳胶;5-封印区;6-绝缘胶。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施方式和说明书附图,对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1~2所示,一种电池,包括电芯1和用于封装电芯1的封装膜2,电芯1的至少一端电连接有极耳3,极耳3的一端外露于封装膜2,极耳3与封装膜2之间设置有极耳胶3,极耳胶3远离电芯1的一端与封装膜2的边缘平齐或位于封装膜2内,封装膜2在与极耳3封装的外边缘处包覆有绝缘胶6。该封装膜2可以是铝塑膜,当然也可以是其他封装材料,并不限于此。而当该封装膜2时铝塑膜时,即是要避免极耳3与铝层接触而导通的情形。

进一步地,极耳3与封装膜2封装的区域为封印区5,封印区5远离电芯1的一端与电芯1中心的距离为a,极耳胶3远离电芯1的一端与电芯1中心的距离为b,0<a<b。该封印区5可以是热封实际被固定的区域,可参见图2中标号为5的区域,类似的,图2中靠近电芯1本体的左边即为侧封的封印区。极耳3包括正极耳3和负极耳3,极耳胶3对应的包括正极耳胶3和负极耳胶3,当两个极耳3均设置在电芯1的同一端时,封印区5远离电芯1的一端低于极耳胶3远离电芯1的一端。而当正负极耳3分别设置在电芯1相对应的两端时,封印区5远离电芯1的一端低于同一侧极耳胶3远离电芯1的一端;而对于另一侧,封印区5远离电芯1的一端高于同一侧极耳胶3远离电芯1的一端。即是要保证a距离始终要小于b距离,保证封装膜2与极耳3在封印区之间是存在极耳胶3的,避免两者热封后金属层直接与极耳3接触的情形。

进一步地,封装膜2与极耳3封装一端的外边缘处均包覆有绝缘胶6。即是在顶封一端的外边缘处均包覆绝缘胶6,而不仅仅是在封装膜2与极耳3的封装区域,加强绝缘效果,如此也可降低实际生产的操作难度,在实际生产中,可采用直线划过的方式完成绝缘胶6的包覆,如图1所示的绝缘胶6线,配合自动化生产,效率更高,大程度的避免了因增加工序而导致生产效率降低的问题。

进一步地,绝缘胶6为若干个点状绝缘胶6连接而成处或为条状的绝缘胶。优选的,该点状绝缘胶6的形状为圆形、椭圆形、类圆形和类椭圆形中的至少一种。点状绝缘胶相比于条状绝缘胶其稳固性更高,而条状绝缘胶则避免点状绝缘胶可能出现的缺少点胶的情况。

进一步地,绝缘胶6为光敏胶、硅胶、热熔胶中的一种。优选的,绝缘胶6为光敏胶,采用光固化的方式进行固化,如uv胶采用紫外线光照射固化。光敏胶可快速进行固化,且固化后为完全透明状,长期使用不变黄、不白化,将其置于封装膜2的外边缘处也不会影响电池整体的美观性。

该电池的制备方法,包括以下步骤:

s1、将封装膜2冲坑成型;即是按照电芯1的大小,将封装膜2冲坑成具有凹槽21的封装膜2,该凹槽21用于装耐电芯1;

s2、在封装膜2与极耳3封装的外边缘处进行绝缘胶6的包覆;

s3,将电芯1装入步骤s2加工好的封装膜2中,其中,极耳3与封装膜2之间设置有极耳胶3,极耳胶3远离电芯1的一端与封装膜2的边缘平齐或设置在封装膜2内;然后进行顶封和侧封,完成电池的制备。

在将电芯1装入封装膜2时,需先对电芯1进行优化,其中一种实施方式可保持原有的电芯1尺寸不变,通过减小电池的整体尺寸,使得电芯1的占比增大,进而增加电芯1的能量密度。另一种实施方式可保持电池的整体尺寸不变,将原来电芯1尺寸的长度增加1~2mm,从而增加电芯1的能量密度;而对于极耳胶3的位置,可以通过调整极耳3在极片上的焊接定位距,来使得极耳胶3远离电芯1的一端与封装膜2的边缘平齐或设置在封装膜2内,电芯1增加的尺寸即为极耳胶3缩进的尺寸。

完成顶封和侧封后,还包括对电芯1进行注液、烘烤和化成工序,完成电池的制备。当正负极耳3均设置在电芯1的同一端时,封装膜2外边缘处包覆绝缘胶6时,可以是将绝缘胶6设置在封装膜2对应的两端,放入电芯1,将两端的绝缘胶6合并进行顶封,对侧封及后续的工序可参见现有的工艺进行。而当正负极耳3分别设置在电芯1相对应的两端时,可以是延长封装膜2外边缘处包覆绝缘胶6的长度,以满足顶封绝缘胶6设置的要求。相比于现有的制备工艺得到的电池,采用封装膜冲切成型后直接进行电芯的封装,本电池的制备工艺增加了对于封装膜外边缘处进行包覆绝缘胶的工序,该绝缘胶替代裸露在封装膜外的极耳胶,对封装膜边缘裸露的金属层进行绝缘保护,使得极耳胶无需再超顶封边边缘即可实现极耳与封装膜金属层的绝缘,规避了极耳与裸露金属接触短路的风险,同时达到了释放电芯长度空间,提升电芯能量密度的作用。

进一步地,步骤s2中,利用点胶机完成绝缘胶6的包覆,待绝缘胶6固化后,再将电芯1装入封装膜2中。采用点胶机进行点胶,可以提高点胶的精度和点胶的稳定性,使得绝缘胶6可以均匀的包覆在封装膜2的外边缘处。优选采用自动化点胶机,严格控制点胶的大小及厚度,在保证包覆的同时又不会使得绝缘胶6的厚度过大,而影响电池的整体外观。该点胶机的点胶头可对外边缘处进行圆形、类圆形、椭圆形似点胶,若干个点状绝缘胶6连接成一直线划过封装膜2的外边缘处,进而形成对于封装膜2外边缘处的包覆,以防止封装膜2金属层露出,起到绝缘防护作用。

进一步地,固化为热固化、晾固化、光固化和触变形固化中的一种。具体的固化方法可以根据采用绝缘胶6种类进行选择,如当绝缘胶6采用uv胶时,可采用光固化的方式。

将上述制备所得的电池进行性能检测,采用绝缘胶6代替一部分极耳胶3的设置依然可以规避极耳3与封装膜2外边缘金属层接触短路的风险,且相同规格下,本实用新型得到的电池相比于传统的电池,本实用新型电池的能量密度更高。

由此可见,本实用新型提供的电池,打破了传统极耳胶3设置的限制,在保证绝缘效果的同时调整极耳胶3的位置,尽大可能的提高电池的能量密度,以适应目前锂电池行业的发展要求。

根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

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