软包锂离子电池封装方法[发明专利]

*CN101924248A*

(10)申请公布号 CN 101924248 A(43)申请公布日 2010.12.22

(12)发明专利申请

(21)申请号 201010261953.5(22)申请日 2010.08.23

(71)申请人东莞新能源科技有限公司

地址523808 广东省东莞市松山湖科技产业

园区北部工业园工业西路1号申请人东莞新能源电子科技有限公司(72)发明人张正德 邓勇强 王国强 朱建华

吴翔(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司

44202

代理人王基才 王静(51)Int.Cl.

H01M 10/058(2010.01)

权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页

(54)发明名称

软包锂离子电池封装方法(57)摘要

本发明公开了一种软包锂离子电池封装方法，其包括以下步骤：固定待封装电池；刺破待封装电池的气袋，对气袋进行抽真空；以及封装待封装电池；在上述所有步骤中，待封装电池的气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体。采用本发明软包锂离子电池封装方法封装电池时，电池的气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体，因此电解液回流至电池主体，抽真空时电解液不易被抽出，因此有效减少了电池外包装材料被电解液污染和腐蚀，显著提高了电池性能的一致性。

CN 101924248 ACN 101924248 ACN 101924249 A

权 利 要 求 书

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1.一种软包锂离子电池封装方法，其包括以下步骤：

固定待封装电池；

刺破待封装电池的气袋，对气袋进行抽真空；以及封装待封装电池；其特征在于：上述所有步骤中，待封装电池的气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体。

2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：上述所有步骤中，待封装电池的电池主体与水平面的夹角都不小于15度。

3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述待封装电池的电池主体与水平面的夹角为45度或90度。

4.根据权利要求1所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述抽真空方式为一次或多次抽真空，每次达到的真空度范围为-1Kpa至-101.325Kpa。

5.根据权利要求4所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述多次抽真空方式为阶段式递增抽真空。

6.根据权利要求5所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述阶段式递增抽真空方式可分为二至六段。

7.根据权利要求6所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述阶段式递增抽真空方式优选为三段。

8.根据权利要求7所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述三段递增式抽真空，其达到的真空度范围分别优选为-10Kpa至-40Kpa，-40Kpa至-70Kpa和-70Kpa至-101.325Kpa。

9.根据权利要求4所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述一次抽真空方式达到的真空度为90KPa，所述多次抽真空为三段递增式抽真空，达到的真空度分别为-30Kpa至-40Kpa、-60Kpa至-70Kpa和-80Kpa至-90Kpa。

10.根据权利要求1所述的软包锂离子电池封装方法，其特征在于：所述封装待封装电池的步骤采用热封装或超声波封装。

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说 明 书

软包锂离子电池封装方法

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技术领域

本发明涉及一种电池封装方法，尤其是一种能够提高电池性能一致性的软包锂离子电池封装方法。

[0001]

背景技术

锂离子电池自上世纪九十年代开发问世以来，在短短十几年内，得到了迅速发展。

软包锂离子电池具有能量密度更高、循环寿命更好等优点，因此备受青睐。[0003] 目前，软包锂离子电池化成后的排气封装工序，普遍采用的是将电池水平固定，然后对其进行刺穿、抽气、封装。但是，此种封装方式易于产生电解液被抽出和自然流出，不同电池的电解液抽出量偏差较大，不仅会导致电解液污染电池外表面包装材料，还会使不同电池的电解液保有量出现较大偏差，严重影响电池的性能一致性。

[0002]

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：提供一种软包锂离子电池封装方法，以提高电池性能的一致性。

[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供了一种软包锂离子电池封装方法，其包括以下步骤：固定待封装电池；刺破待封装电池的气袋，对气袋进行抽真空；以及封装待封装电池；在上述所有步骤中，待封装电池的气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体。[0006] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，待封装电池的电池主体与水平面的夹角不小于15度。

[0007] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述待封装电池的电池主体与水平面的夹角为45度或90度。

[0008] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述抽真空的方式为一次或多次抽真空，每次达到的真空度范围为-1Kpa至-101.325Kpa。[0009] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述多次抽真空方式为阶段式递增抽真空。

[0010] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述阶段式递增抽真空方式可分为二至六段。

[0011] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述阶段式递增抽真空方式优选为三段。

[0012] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述三段递增式抽真空达到的真空度范围分别优选为-10Kpa至-40Kpa、-40Kpa至-70Kpa，和-70Kpa至-101.325Kpa。[0013] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述一次抽真空方式达到的真空度为90KPa，所述多次抽真空为三段递增式抽真空，达到的真空度分别为-30Kpa至-40Kpa、-60Kpa至-70Kpa和-80Kpa至-90Kpa。

[0014] 作为本发明软包锂离子电池封装方法的一种改进，所述封装待封装电池的步骤采

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说 明 书

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用热封装或超声波封装。[0015] 相对于现有技术，采用本发明软包锂离子电池封装方法封装电池时，待封装电池的气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体，因此气袋中的电解液由于重力作用回流到电池主体中，在刺破气袋时，电解液不会流出。[0016] 此外，抽真空时采用梯度抽真空的方式，电解液不易被抽出，因此可减少电解液抽出量，有效降低了电池外包装材料被电解液污染和腐蚀，显著提高了电池性能的一致性。附图说明

[0017] 下面结合说明书附图和具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行详细说明，其中：

[0018] 图1是实现本发明软包锂离子电池封装方法所使用装置的主要部件的示意图。[0019] 图2是本发明软包锂离子电池封装方法的电池固定方式示意图。

具体实施方式

[0020] 请参阅图1和图2所示，实现本发明软包锂离子电池封装方法所使用的装置主要包括四大部分：电池固定夹具1、位于电池固定夹具1上方的刺刀2、真空腔3和水平夹合的热封装夹具4，其中，电池固定夹具1包括水平相对的前夹具5和后夹具6。电池封装过程为：前夹具5与后夹具6合拢，将电池主体7固定，刺刀2刺破气袋8同时对真空腔3抽真空，以使气袋8中的气体排至真空腔3中。当真空度达到设定要求时，热封装夹具4合拢，对电池的气袋8与电池主体7连接部位热封装。实施例

[0021] 以下说明本发明软包锂离子电池封装方法的具体实施例。需要说明的是，以下各实施例所示出的电池为同一型号，长71mm、宽69mm、高5.0mm，但这只是为了便于说明和对比，事实上，本发明软包锂离子电池封装方法同样可适用于其他型号的软包锂离子电池。其中，电池包括电池主体7和气袋8。实施例1

[0022] 首先把待封装电池以气袋8朝上的方式放在电池固定夹具1的前夹具5和后夹具6之间夹住，电池主体7与水平面夹角为90度，气袋8与电池主体7的连接部位一直高于电池主体7；随后，将电池固定夹具1和待封装电池一起送入真空腔3中，用刺刀2刺穿气袋8，并对真空腔3以一次抽真空方式抽真空，达到真空度-90KPa；最后，用热封装夹具4对电池进行热封装，从而完成待封装电池的排气封装工序。[0023] 通过分别称量排气封装前后电池的重量，可以计算出电解液抽出量，即电解液抽出量＝排气封装前电池的重量-排气封装后电池的重量。也就是说，为了便于计算，在本说明书中，电池排气封装时抽出的气体重量也被计入电解液的抽出量。[0024] 依本实施例的方法完成30个待封装电池的封装，计算并记录电解液抽出量数据。实施例2

[0025] 本实施例对待封装电池进行排气封装的步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：待封装电池在前夹具5和后夹具6之间固定时，电池主体7与水平面夹角为45度，气袋8处于电池主体7较高的一端。并且，对真空腔3抽真空是以三段递增的方式进行的，三次达到的真空度分别为-10Kpa至-40Kpa、-40Kpa至-70Kpa和-70Kpa至-101.325Kpa。[0026] 依本实施例的方法完成30个待封装电池的封装，计算并记录电解液抽出量数据。

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说 明 书

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实施例3

本实施例对待封装电池进行排气封装的步骤与实施例1基本相同，区别仅在于：对真空腔3抽真空是以三段递增的方式进行的，三次达到的真空度分别为-30Kpa至-40Kpa、-60Kpa至-70Kpa和-80Kpa至-90Kpa。

[0028] 依本实施例的方法完成30个待封装电池的封装，计算并记录电解液抽出量数据。

[0027]

对比例

为了对比本发明软包锂离子电池封装方法与现有技术的不同效果，以下将按现有技术做一组对比例：[0030] 现有技术中，实现水平放置软包锂离子电池封装方法的装置也包括四大部分：电池固定夹具、刺刀、真空腔和热封装夹具。与本发明装置不同的是，其电池固定夹具、刺刀、热封装夹具都为竖直放置，即与本发明的放置方式呈90度角。[0031] 首先，把待封装电池以气袋水平的方式放在电池固定夹具上夹住；随后，将电池固定夹具和待封装电池一起送入真空腔中，用刺刀刺穿气袋；之后，对真空腔以一次抽真空方式抽真空，达到真空度约-90KPa后，用热封装夹具对电池进行热封装，完成待封装电池的排气封装工序。

[0032] 依对比例方法完成30个待封装电池的封装，计算并记录电解液抽出量数据。[0033] 请参阅表1，为本发明实施例1-3和对比例的电解液抽出量数据统计结果的对比。表1本发明实施例1-3及对比例的电解液抽出量统计结果

[0029]

电解液抽出量(g) 平均值 方差 最大值 最小值

[0034]

实施例1 实施例2 实施例3 对比例 0.021 0.016 0.062 0.005

0.028 0.026 0.096 0.007

0.019 0.022 0.080 0.002

1.035 0.280 1.510 0.310

从表1中可以看出，对比例的电解液抽出量大，且抽出量的方差也较大，因此会产

生电解液污染电池外包装材料的现象，电池一致性也不佳；而本发明实施例1、实施例2和实施例3的电解液抽出量和抽出量的方差均较小，无明显电解液抽出，避免了电解液污染电池表面，同时解决了电池电解液保有量偏差大的问题，电池性能具有较好的一致性。在本发明的其他实施方式中，最后一步还可以采用超声波封装或其他封装方。最后一步对电解液的抽出量没有影响，因此任何适用的封装方式都能取得如本发明实施例1至3的有益效果，此处不再赘述。

[0036] 本发明软包锂离子电池封装方法由于电池的固定方式并非水平，其气袋与电池主体的连接部位一直高于电池主体，因此电解液回流至电池主体，抽真空时，电解液不易被抽出。刺刀刺穿气袋后，通过控制抽真空的方式，可避免电解液随气体一起被抽出。实验结果也显示，本发明的方法基本实现了无电解液抽出，因而不会产生电解液污染电池的问题，并且克服了现有封装方法存在的电解液抽出量偏差大而导致电池电解液保有量偏差大的问题，使电池外包装材料电解液污染问题和电池性能一致性问题都得到了显著的改善。

[0035]

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说 明 书

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需要特别说明的是，虽然本发明的实施例中仅以三段增式抽真空为例对本发明进行说明。但是，可以理解的是，多次抽真空方式也可以为其他二至六段阶段式递增抽真空。或者，抽真空方式也可以为一次抽真空，只要每次达到的真空度范围为-1Kpa至-101.325Kpa即可。

[0038] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。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，并不对本发明构成任何限制。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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