本發(fā)明涉及軟包裝鋰離子電池領(lǐng)域，尤其指用在穿戴設(shè)備上的軟包裝鋰離子電池。

背景技術(shù)：

隨著IT產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，智能手機(jī)、穿戴設(shè)備等越來越為人們所關(guān)注，其中，對于其中的電池的要求也越來越高。其中，軟包裝鋰離子電池以其設(shè)計多樣性、小型化和多樣化，已經(jīng)廣泛用于穿戴設(shè)備中，例如智能手環(huán)、智能手表等。當(dāng)前的穿戴設(shè)備的功能豐富，對電池的續(xù)航能力要求也越來越高。這就需要充分利用穿戴設(shè)備中的多余空間，來裝載容量更大的電池。

早期的電池解決方案都是采用小型的方形軟包裝鋰離子電池，將電池設(shè)計成所需要的大小，有的設(shè)備可以放入多個電池，整體結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的方形電池沒有本質(zhì)的區(qū)別，這個方案的優(yōu)勢是制作工藝成熟。然而，部分智能穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)并非規(guī)則的方形結(jié)構(gòu)，而是呈整體呈弧形或部分呈弧形，此時，方形軟包裝電池不太適合該種智能穿戴設(shè)備，其在彎曲的結(jié)構(gòu)中無法使用或者即使使用也只能使用有限的矩形空間，比如智能手表的表盤中。

為此，作為改進(jìn)的方式，部分廠家將電池設(shè)計成規(guī)則的圓弧形狀。這種設(shè)計可以利用設(shè)備中的弧形空間，比如將該弧形的軟包裝鋰離子電池設(shè)計到表帶中。如此可以更方便地安裝于智能穿戴設(shè)備內(nèi)，以采用更大容量的軟包裝鋰離子電池，提高其電池的續(xù)航性能。但申請人在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，如果想繼續(xù)利用形狀規(guī)則的矩形空間，就要另外設(shè)計一款電池配合使用。這樣會帶來額外的電池使用成本。

綜上，現(xiàn)有軟包裝鋰離子電池使用在智能穿戴設(shè)備上時，仍然存在續(xù)航性能較低，成本較高的問題。

目前，現(xiàn)有制作弧形的軟包裝鋰離子電池的過程一般是在封裝、注液、化成獲得常規(guī)的電池后，再將電池經(jīng)滾壓或者模壓得到弧形的軟包裝鋰離子電池；然而該種方式可能會造成電池的損傷，部分軟包裝鋰離子電池存在外觀大面積起皺和破損，產(chǎn)品良率較低，成本較高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有軟包裝鋰離子電池為單一的矩形或者弧形導(dǎo)致的續(xù)航性能低、電池易損傷、良率較低、成本較高的問題，本發(fā)明提供了一種軟包裝鋰離子電池及其制造方法。

本發(fā)明一方面提供了一種軟包裝鋰離子電池，包括極芯和鋁塑復(fù)合膜制成的拱形殼體；

所述拱形殼體包括平直部和弧形彎曲部；所述極芯呈與所述拱形殼體相適配的形狀，封裝于所述拱形殼體內(nèi)；

所述極芯上設(shè)有極耳，所述極耳從所述拱形殼體中引出。

本發(fā)明提供的軟包裝鋰離子電池，其拱形殼體包括平直部和弧形彎曲部，極芯呈與拱形殼體相適配的形狀置于該拱形殼體內(nèi)，這樣更能夠充分利用穿戴設(shè)備的空間，其平直部可以裝在表盤等矩形空間內(nèi)，而弧形彎曲部可以裝在表帶等弧形空間內(nèi)。例如在智能手表中，平直部可以在手表表盤下方，兩端弧形弧形彎曲部可以設(shè)計到彎曲的表帶中。這樣在只使用一顆電池的情況下，就最大限度地利用了智能手表以及類似的穿戴設(shè)備中的弧形空間和矩形空間內(nèi)。如此，可提高穿戴設(shè)備的電池容量，提升其續(xù)航能力，電池良率更高，可有效降低電池的成本。且電池的內(nèi)阻、容量和循環(huán)性能等電性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠。

優(yōu)選地，所述拱形殼體包括底殼及封蓋；所述底殼上沖壓有容納極芯的容納槽；所述封蓋對折翻扣在所述底殼上，熱封以形成密封的拱形殼體。

優(yōu)選地，所述拱形殼體熱封的邊包括前端引出極耳的極耳引出邊和左右兩側(cè)的熱封彎折邊；所述熱封彎折邊彎折后貼在所述拱形殼體的左右兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述極芯的個數(shù)為多個，其在空間位置上呈上下疊置或者前后串接的方式放置，且以并聯(lián)或串聯(lián)的方式電連接。

優(yōu)選地，所述極芯為卷繞式極芯，其由正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞而成。

優(yōu)選地，所述極芯為疊片式極芯，其由若干正極片、隔膜、負(fù)極片依次重復(fù)疊置而成。

優(yōu)選地，所述平直部位于拱形殼體的中部，所述弧形彎曲部包括第一側(cè)彎曲部和第二側(cè)彎曲部，所述第一側(cè)彎曲部和所述第二側(cè)彎曲部分別位于所述平直部兩側(cè)。

本發(fā)明第二方面提供了一種軟包裝鋰離子電池制造方法，包括如下步驟：

SA、極芯制作步驟：制作正極片、隔膜和負(fù)極片，然后采用卷繞或者疊置的方式制作得到極芯；并將所述極芯在預(yù)設(shè)溫度下置于熱壓模具中熱壓成型，制成與拱形殼體相適配的極芯；

SB、拱形殼體制作步驟：在將鋁塑復(fù)合膜置于沖殼模具中沖壓，得到具備底殼和封蓋的拱形殼體，其中，所述底殼上成型有容納槽；

SC、封裝步驟：將所述極芯安裝于所述容納槽中，將封蓋對折翻扣在所述底殼上熱封包裝；

SD、注液化成步驟：然后向所述殼體內(nèi)注入電解液，化成。

采用本發(fā)明公開的軟包裝鋰離子電池制造方法，其預(yù)先通過熱壓模具熱壓得到與拱形殼體相適配的極芯，以及通過沖殼模具制備得到拱形殼體；然后將其將極芯熱封包裝于該拱形殼體中。采用該種方式，在電池制造的初始階段就將極芯和殼體做成了拱形，使拱形的形狀在使用過程中能夠穩(wěn)定保持。這樣可有效改善電池外觀大面積起皺和破損的現(xiàn)象，電池的內(nèi)阻、容量和循環(huán)性能等電性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠。其成本顯著降低。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)溫度為40-50℃。

優(yōu)選地，步驟SD中還包括分容、切折燙邊工序。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中提供的殼體示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式中提供的極芯示意圖；

圖3是本發(fā)明具體實施方式中提供的軟包裝鋰離子電池立體示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實施方式中提供的軟包裝鋰離子電池制造流程圖。

其中，1、平直部；2、第一側(cè)彎曲部；3、第二側(cè)彎曲部；4、熱封彎折邊；5、極芯；6、拱形殼體；51、極耳膠；5a、第一極耳；5b、第二極耳；61、底殼；62、封蓋；63、容納槽。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

本例將對本發(fā)明公開的軟包裝鋰離子電池進(jìn)行具體解釋說明，其中，圖1給出了鋁塑復(fù)合膜制成拱形殼體6熱封之前的示意圖；圖2給出了極芯5的示意圖；圖3給出了封裝后切折燙邊后的電池示意圖。該軟包裝鋰離子電池包括極芯5和鋁塑復(fù)合膜制成的拱形殼體6；

所述拱形殼體6包括平直部1和弧形彎曲部；所述極芯5呈與所述拱形殼體6相適配的形狀，封裝于所述拱形殼體6內(nèi)；

所述極芯5上設(shè)有極耳，所述極耳從所述拱形殼體6中引出。

當(dāng)然，該拱形殼體6內(nèi)還密封封裝有電解液，由于其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，且與本申請改進(jìn)點關(guān)聯(lián)不大，因此，不再贅述。

其中，如圖1所示，所述拱形殼體6包括底殼61及封蓋62；所述底殼61上沖壓有容納極芯5的容納槽63；所述封蓋62對折翻扣在所述底殼61上，熱封以形成密封的拱形殼體6。本例中就專門設(shè)計的模具將鋁塑復(fù)合膜沖出相應(yīng)的拱形狀。這樣就夠改善電池外觀大面積起皺和防止破損。

其中，所述拱形殼體6熱封的邊包括前端引出極耳的極耳引出邊和左右兩側(cè)的熱封彎折邊4；所述熱封彎折邊4彎折后貼在所述拱形殼體6的左右兩側(cè)。上述極耳引出該極耳引出邊的位置處，一般包裹有極耳膠51。該極耳包括第一極耳5a和第二極耳5b，當(dāng)正極片上引出第一極耳5a時時，負(fù)極片上引出第二極耳5b上；當(dāng)負(fù)極片上引出第一極耳5a時，正極片上引出第二極耳5b。

關(guān)于極芯5的個數(shù)，其可以為一個，也可以為多個。當(dāng)所述極芯5的個數(shù)為多個時，各極芯5在空間位置上呈上下疊置或者前后串接的方式放置，且以并聯(lián)或串聯(lián)的方式電連接。

其中，所述極芯5為卷繞式極芯，其由正極片、隔膜和負(fù)極片卷繞而成。

或者，所述極芯5為疊片式極芯，其由若干正極片、隔膜、負(fù)極片依次重復(fù)疊置而成。

關(guān)于正極片、隔膜、負(fù)極片均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本例中僅作簡單介紹。正極片包括正極金屬箔及涂敷在正極金屬箔上的正極材料；負(fù)極片包括負(fù)極金屬箔及涂敷在負(fù)極金屬箔上的負(fù)極材料；隔膜可采用PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)或PA(聚酰胺)等材料來制備。

關(guān)于該平直部1和弧形彎曲部的設(shè)置，并不特別限定設(shè)置其位置和個數(shù)，可根據(jù)穿戴設(shè)備的內(nèi)部空間具體設(shè)定，該平直部1可以為一個或多個，弧形彎曲部也可以為一個或多個。根據(jù)其穿戴設(shè)備的內(nèi)部空間預(yù)先制作熱壓極芯5的熱壓模具，以及沖壓出容納槽63的沖殼模具，由此采用熱壓模具預(yù)先對極芯5熱壓定型，并根據(jù)沖殼模具預(yù)先成型出具備平直部1和弧形彎曲部的拱形殼體6。

比如，本例中，所述平直部1位于拱形殼體6的中部，所述弧形彎曲部包括第一側(cè)彎曲部2和第二側(cè)彎曲部3，所述第一側(cè)彎曲部2和所述第二側(cè)彎曲部 3分別位于所述平直部1兩側(cè)。

本例提供的軟包裝鋰離子電池，其拱形殼體6包括平直部1和弧形彎曲部，極芯5呈與拱形殼體6相適配的形狀置于該拱形殼體6內(nèi)，這樣更能夠充分利用穿戴設(shè)備的空間，其平直部1可以裝在表盤等矩形空間內(nèi)，而弧形彎曲部可以裝在表帶等弧形空間內(nèi)。如此，可提高穿戴設(shè)備的電池容量，提升其續(xù)航能力，電池良率更高，可有效降低電池的成本。且電池的內(nèi)阻、容量和循環(huán)性能等電性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠。

實施例2

本例將對本發(fā)明實施例1提供的軟包裝鋰離子電池的制造方法進(jìn)行具體解釋說明，如圖4所示，包括如下步驟：

SA、極芯制作步驟：制作正極片、隔膜和負(fù)極片，然后采用卷繞或者疊置的方式制作得到極芯5；并將所述極芯5在預(yù)設(shè)溫度下置于熱壓模具中熱壓成型，制成與拱形殼體6相適配的極芯5；

SB、拱形殼體制作步驟：在將鋁塑復(fù)合膜置于沖殼模具中沖壓，得到具備底殼61和封蓋62的拱形殼體，其中，所述底殼61上成型有容納槽63；

SC、封裝步驟：將所述極芯5安裝于所述容納槽63中，將封蓋62對折翻扣在所述底殼61上熱封包裝；

SD、注液化成步驟：然后向所述殼體內(nèi)注入電解液，化成。

例如，步驟SA中，采用重量百分比為94.6％wt的正極活性物質(zhì)、重量比為2.2％wt的導(dǎo)電炭黑、重量比為3.2％wt的粘合劑(如PDVF)、與溶劑NMP(N-甲基吡咯烷酮)混合在一起制成固含量為45％wt的正極漿料。其中，正極活性物質(zhì)包括鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳錳鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰、磷酸錳鋰等一種或兩種以上的混合物。

然后將該正極漿料涂覆到正極金屬箔(鋁箔)上，然后經(jīng)過烘箱烘干，滾壓，再經(jīng)過分條，焊接正極耳，最終制作成正極片。

然后采用與上述正極片向類似的工藝制作得到負(fù)極片，即將包括負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘合劑和溶劑混合而成的負(fù)極漿料涂布在負(fù)極金屬箔(銅箔)上后，經(jīng)過烘箱烘干，滾壓，再經(jīng)過分條，焊接負(fù)極耳，最終制作成負(fù)極片。其在，負(fù)極活性物質(zhì)包括天然石墨、人造石墨、石墨烯、炭黑、鈦酸鋰、硅、氧化錫等一種或兩種以上的混合物。

以上正極片和負(fù)極片的制造方法，均采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，其隔膜的制作方法也為本領(lǐng)域技術(shù)人員做公知，不再贅述。

根據(jù)實際所設(shè)計的極芯5容量的的大小，取適當(dāng)寬度的卷針，將正極片、隔膜、負(fù)極片卷繞成卷繞式極芯5。卷繞式極芯5制作完成后需要使用專門設(shè)計的熱壓模具，在40-50℃(比如采用45℃)下熱壓成與拱形殼體6中容納槽63相適配的拱形。本例成形后外觀如圖2所示。

當(dāng)然，也可采用若干正極片、隔膜、負(fù)極片依次疊置后，制成疊片式極芯5，再將該疊片式極芯5使用專門設(shè)計的熱壓模具，在40-50℃(比如采用45℃)下熱壓成與拱形殼體6中容納槽63相適配的拱形。

該步驟SB具體在一沖殼模具中沖壓完成，為便于注液和封裝，如圖1所示，其底殼61和封蓋62上留有多余的熱封邊，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在最后封口時，多余的熱封邊會被裁剪掉。

上述步驟SA和步驟SB并無時間上的先后順序。

步驟SC中，將上述步驟SA制備得到的極芯5裝入步驟SB中制備的拱形殼體6中，熱封包裝，并將極芯5上的正極耳和負(fù)極耳引出。熱封包裝的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，不再贅述。

步驟SD中，注入電解液、化成的方法均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，不再贅述?；蛇^程或者化成后一般還包括抽真空的步驟，化成結(jié)束后還包括封口的步驟，其均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。一般步驟SD中還包括分容、切折燙邊工序。分容即指對電池的容量進(jìn)行分選，切折燙邊即指將多余的熱封邊切除后，將左右側(cè)的熱封彎折邊4彎折貼在拱形殼體6的左右兩側(cè)。其均與傳統(tǒng)軟包裝 鋰離子電池的制造方法相同。不再贅述。

采用本例公開的軟包裝鋰離子電池制造方法，其預(yù)先通過熱壓模具熱壓得到與拱形殼體6相適配的極芯5，以及通過沖殼模具制備得到拱形殼體6；然后將其將極芯5熱封包裝于該拱形殼體6中。采用該種方式，在電池制造的初始階段就將極芯5和殼體做成了拱形，使拱形的形狀在使用過程中能夠穩(wěn)定保持。這樣可有效改善電池外觀大面積起皺和破損的現(xiàn)象，電池的內(nèi)阻、容量和循環(huán)性能等電性能指標(biāo)穩(wěn)定可靠。其成本顯著降低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。