一種聚合物電池及其封裝用模具和封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池【技術領域】，具體公開了一種聚合物電池及其封裝電池的模具和方法，它包括電芯、與電芯鏈接的保護板，和填充在所述電芯與保護板之間的注塑膠。先將電芯與保護板點焊，再將保護板粘貼膠紙絕緣，接著將粘貼有膠紙的電芯放入到所述模具中低壓注塑，最后開模得到所述聚合物電池。本發(fā)明通過直接低壓注塑，使電池保護板得到足夠的防護與支撐，抗濫用性能增強。通過直接注塑取消塑料膠框材料，工藝簡化，減少模具周期，材料成本與人工成本降低。由于是模具成型，平整度與一致性得到保障，外觀性能提升。由于不需要額外裝配塑料膠框，不會施加外力來傷害保護板性能。填補聚合物電芯直接低壓注塑技術的空白。
【專利說明】一種聚合物電池及其封裝用模具和封裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電池【技術領域】，尤其是一種聚合物電池及其封裝用模具和封裝方法。
【背景技術】
[0002]聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相同，主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中，高分子材料主要是被應用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物，電解質則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質，或是有機電解液，一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。
[0003]新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(ATL電池最薄可達0.5毫米，相于一張卡片的厚度)、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成任何形狀與容量的電池，為設備開發(fā)商在電源解決方案上提供了一些設計靈活性和適應性，以最大化地優(yōu)化其產品性能。同時，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了 20 %，其容量、與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池，有一些改善。
[0004]由于用固體電解質代替了液體電解質，與液態(tài)鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點，因此可以用鋁塑復合薄膜制造電池外殼，從而可以改善整個電池的比容量；聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料，其質量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高20%以上。聚合物鋰離子(PolymerLithium-1on Battery)電池具有小型化、薄型化、輕量化的特點。因此，聚合物電池在市場占有會逐漸增多。
[0005]現(xiàn)行業(yè)內聚合物電池采用低壓注塑工藝需要輔助一個塑料膠框，作支撐后再進行二次低壓注塑成型，在結構材料和工藝上較復雜，最重要的是在裝配塑料膠框的同時存在損害電池中安全保護的集成電路(保護板)的風險。
[0006]目前行業(yè)中聚合物電池封裝方式主要為以下兩種:
[0007](I)、內置電池:聚合物電芯+保護板+連接器+裹膠紙。為了絕緣和固定與保護好保護板上的元器件，需要手工裹多層膠紙。其弊端在于:
[0008]a.僅靠膠紙防護安全防護性差；
[0009]b.保護板固定牢固性不足；
[0010]c.手工繁多，不可機械化，人工成本高；
[0011]d.美觀度不夠。
[0012](2)、現(xiàn)有低壓注塑電池:聚合物電芯+保護板+塑料膠框+ 二次低壓注塑+標貼。其弊端在于:
[0013]a.必需輔助塑料膠框固定，結構材料增加，模具增加。
[0014]b.在裝配塑料膠框的同時可能損害電池中保護板的性能。
[0015]c.工序繁多，工藝復雜。
[0016]d.由于需要塑料膠框模具導致產品開發(fā)周期延長。
【發(fā)明內容】
[0017]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一是提供結構簡單、安全性和外觀性能有所提升的聚合物電池。
[0018]本發(fā)明的目的之二是提供了用于封裝所述聚合物電池的模具。
[0019]本發(fā)明的目的之一三是提供了所述聚合物電池的封裝方法，該方法簡單易行、成本低廉。
[0020]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0021]一種聚合物電池，包括電芯、與電芯鏈接的保護板，和填充在所述電芯與保護板之間的塑膠塊。
[0022]其中，所述電芯與保護板鏈接的一端設有保護板擱置槽。
[0023]較佳地，所述擱置槽由一體成型的，高出電芯本體的三側壁圍成。
[0024]較佳地，還包括一面板，所述面板兩長邊對折形成扣設在電芯本體側壁的側板，所述面板的長于電芯本體，超出電芯本體的折疊面板部分形成保護板擱置槽。
[0025]其中，圍成擱置槽長側壁的內側設有墊片。
[0026]較佳地，所述注塑膠的斷裂延伸率> 150%，軟化點為175°C?190°C，粘度為
2.5 ?4.5Pa.s (220°C );優(yōu)選 Bostik TRL s.a.的 THERMELT 867B。
[0027]封裝所述聚合物電池的模具，包括上模具和下模具，所述下模具開設有與電芯+保護板大小相匹配的電芯槽，和放置保護板上極片的極片槽，所述極片槽的深度與所述極片在電芯上的位置相匹配。
[0028]封裝所述聚合物電池的方法:先將電芯與保護板點焊，再將保護板粘貼膠紙絕緣，接著將粘貼有膠紙的電芯放入到所述模具中低壓注塑，最后開模得到所述聚合物電池。
[0029]較佳地，低壓注塑的溫度為200°C?210°C，壓力為0.2Pa。
[0030]本發(fā)明所公開的聚合物電池，包括電芯、與電芯鏈接的保護板，和填充在所述電芯與保護板之間的注塑膠。先將電芯與保護板點焊，再將保護板粘貼膠紙絕緣，接著將粘貼有膠紙的電芯放入到所述模具中低壓注塑，最后開模得到所述聚合物電池。通過直接低壓注塑，使電池保護板得到足夠的防護與支撐，抗濫用性能增強。通過直接注塑取消塑料膠框材料，工藝簡化，減少模具周期，材料成本與人工成本降低。由于是模具成型，平整度與一致性得到保障，外觀性能提升。由于不需要額外裝配塑料膠框，不會施加外力來傷害保護板性能。填補聚合物電芯直接低壓注塑技術的空白。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明中聚合物電池的分解示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明中模具的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0034]參考圖1，本發(fā)明一種聚合物電池，包括電芯1、與電芯鏈接的保護板2，和填充在所述電芯與保護板之間的注塑膠3。電芯與保護板鏈接的一端設有保護板擱置槽100。擱置槽100由一體成型的，高出電芯本體的三側壁圍成，即電芯本體10置于上面板11，左側板12和右側板13所組成的容納腔內，其中，上面板11，左側板12和右側板13的高度高于電芯本體10，高出電芯本體的三側壁圍成擱置槽100，用來放置保護板2。其中，上面板11，左側板12和右側板13可以是一體成型的絕緣板，也可以是封裝電芯本體10的絕緣紙折疊出來的結構。其中，圍成擱置槽100的上面板11超出電芯本體10的內側設有墊片111。墊片111主要用來支撐保護板2的同時，令保護板2和電芯側壁之間形成可以容納注塑膠的空間，以便于膠液的填充和壓制。
[0035]封裝所述聚合物電池的模具4，包括上模具42和下模具41，所述下模具開設有與電芯+保護板大小相匹配的電芯槽4101，和放置保護板上極片的極片槽4102，極片槽4102的深度與所述極片在電芯上的位置相匹配。
[0036]封裝所述聚合物電池的方法:先將電芯與保護板點焊，再將保護板粘貼膠紙絕緣，接著將粘貼有膠紙的電芯放入到所述模具中，帶保護板2的電芯I放入電芯槽4101內，同時極片槽4102內，低壓注塑，注塑完畢后最后開模得到所述聚合物電池。低壓注塑的溫度為 200°C~ 210°C，壓力為 0.2Pa。
[0037]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所做的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種聚合物電池，包括電芯，其特征在于，還包括與電芯鏈接的保護板，和填充在所述電芯與保護板之間的注塑膠。
2.如權利要求1所述的聚合物電池，其特征在于:所述電芯與保護板鏈接的一端設有保護板擱置槽。
3.如權利要求2所述的聚合物電池，其特征在于:所述擱置槽由一體成型的，高出電芯本體的三側壁圍成。
4.如權利要求2所述的聚合物電池，其特征在于:還包括一面板，所述面板兩長邊對折形成扣設在電芯本體側壁的側板,所述面板的長于電芯本體,超出電芯本體的折疊面板部分形成保護板擱置槽。
5.如權利要求3或4所述的聚合物電池，其特征在于:圍成擱置槽長側壁的內側設有墊片。
6.如權利要求1所述的聚合物電池，其特征在于:所述注塑膠為斷裂延伸率>150%，軟化點為175。。?1900C ο
7.封裝權利要求1-5中任意一項所述聚合物電池的模具，包括上模具和下模具，其特征在于:所述下模具開設有與電芯+保護板大小相匹配的電芯槽，和放置保護板上極片的極片槽，所述極片槽的深度與所述極片在電芯上的位置相匹配。
8.封裝權利要求1-5中任意一項所述聚合物電池的方法，其特征在于: 先將電芯與保護板點焊，再將保護板粘貼膠紙絕緣，接著將粘貼有膠紙的電芯放入到所述模具中低壓注塑，最后開模得到所述聚合物電池。
9.如權利要求8所述的聚合物電池的封裝方法，其特征在于:低壓注塑的溫度為200°C~ 210°C，壓力為 0.2Pa。
【文檔編號】H01M10/0525GK104201415SQ201410482900
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權日:2014年9月19日
【發(fā)明者】劉厚德, 鄒建偉 申請人:東莞市德爾能新能源科技有限公司