專利名稱：一種電池封裝工藝及其專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種電池封裝技術(shù)。
技術(shù)背景隨著電子產(chǎn)品的普及，與電子產(chǎn)品配套的移動(dòng)電源越來(lái)越多，以及對(duì) 電源的性能和外觀要求也越來(lái)越高。在現(xiàn)有的技術(shù)中，鋰離子電池封裝一 般采用低壓注塑成型工藝和電池框封裝工藝。就傳統(tǒng)而言，作為用樹(shù)脂處 理指定部件或元件的注塑方法，低壓注塑是公知的。 一般來(lái)說(shuō)，低壓注塑 使用金屬模具，將擬樹(shù)脂處理的部件或元件固定放置在內(nèi)部。也就是將樹(shù) 脂材料注入在內(nèi)部元件與金屬模具之間形成的空腔內(nèi)。如果材料流入內(nèi)部 元件與金屬模具之間以外的間隙內(nèi)，則可能產(chǎn)生毛刺，這種毛刺保留在注 塑制品上，這對(duì)于制造者來(lái)說(shuō)增添了不少麻煩。為了可靠地防止樹(shù)脂材料 流入內(nèi)部元件與金屬模具之間的這種所不希望的空間或間隙內(nèi)，必須將所 述的間隙做到最小。電池框封裝工藝是通過(guò)普通注塑成型，把用于注塑的標(biāo)準(zhǔn)塑膠材料， 如聚苯乙烯等通用塑料加熱至熔融狀態(tài)，并在非常高的壓力下注入空腔 內(nèi)，通過(guò)模具將電池框預(yù)先注塑成型好。再將電芯與保護(hù)電路板組合并裝 入預(yù)注塑成型好的電池框內(nèi)，電池框的內(nèi)空要與電芯的外形相匹配，然后 外包裹貼紙，達(dá)到保護(hù)和連接電池的目的。因?yàn)榈蛪鹤⑺苁褂玫脑牧隙鄶?shù)為進(jìn)口的聚酰胺，這種材料的特性是流動(dòng)性非常好；但硬度低、不耐磨、表面抗劃傷能力差、抗沖擊強(qiáng)度低。 而且使用現(xiàn)有的低壓注塑成型設(shè)備存在良品率低、工藝復(fù)雜、成本高昂等 缺點(diǎn)。且低壓注塑成型工藝容易受外界因素的影響，比如原材料的誤差、 車(chē)間的環(huán)境、設(shè)備的不穩(wěn)定和老化，同時(shí)對(duì)模具的精度也有較高的要求， 如模具之間有間隙則容易產(chǎn)生毛剌，或密封得太實(shí)則容易產(chǎn)生缺膠。正鑒于目前的相關(guān)配套設(shè)施難于很好地匹配低壓注塑成型工藝的要求，從而導(dǎo) 致產(chǎn)品次品率高，生產(chǎn)效率低。而電池框封裝工藝所需的空間尺寸大，因 為在電芯的周?chē)家兴苣z壁，這種工藝雖然簡(jiǎn)單、易操作，便增加了電 池的外形尺寸，對(duì)于現(xiàn)在消費(fèi)型電子的袖珍化趨勢(shì)不相符，所以后續(xù)的應(yīng) 用會(huì)越來(lái)越少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于提供一種操作簡(jiǎn)易、生產(chǎn)效率高、 生產(chǎn)成本低的鋰離子電池封裝工藝和結(jié)構(gòu)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取如下方式實(shí)現(xiàn) 一種電池封裝工藝，該工藝包括如下步驟，
a、 通過(guò)鎳片將電池電芯和保護(hù)電路板焊接在一起；
b、 將保護(hù)電路板裝入預(yù)先注塑成型的電池頂蓋中，在頂蓋上開(kāi)設(shè)有注 膠口；
c、 將焊接組裝好的半成品放入專用模具中，將熔融的膠料通過(guò)注膠口
注入頂蓋與電芯之間的空隙中完成成品制作。
其中，上述熔融狀態(tài)膠料熔融粘度為900mPa. s 3100 mPa. s。注塑壓 力為0. 2 mPa 0. 7 mPa。
上述的注膠口直徑大小為0. 5mm 1. 6mm之間。頂蓋壁厚為0. 3mm 1. lmm之間。
本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種電池封裝工藝的專用模 具，該模具包括固定于注塑機(jī)工作臺(tái)上的下模板以及位于下模板正上方的 活動(dòng)上模板，下模板上表面開(kāi)有容納電池半成品的模腔，在上模板或者下 模板上開(kāi)有與頂蓋上注膠口對(duì)接的注膠通道。并且在該模腔中設(shè)置有調(diào)節(jié) 電池頂蓋與電芯間距的調(diào)節(jié)塊。調(diào)節(jié)塊滑設(shè)于模腔中，位于放置半成品電 池頂蓋外側(cè)。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1. 簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的電池封裝工藝，操作簡(jiǎn)易，提高了生產(chǎn)效率，也降低 了生產(chǎn)成本；
2. 減小了產(chǎn)品對(duì)模具和外界因素的影響，增強(qiáng)了自身可控制因素，能 更有效地保證產(chǎn)品的品質(zhì)。
3. 減少了因材料誤差對(duì)產(chǎn)品造成的影響，因?yàn)楫a(chǎn)品的外形尺寸可以通 過(guò)模具來(lái)定位以及通過(guò)模具中的調(diào)節(jié)塊來(lái)調(diào)節(jié)，不需要靠材料的組 裝配合來(lái)保證尺寸，可以確保產(chǎn)品外形一致尺寸，縮小了成品電池 的尺寸誤差。
4. 與現(xiàn)有的框架式電池封裝結(jié)構(gòu)相比，在同樣外形尺寸要求下，可以 封裝更大的電芯，增大了電池的容量；
5. 能有效防止電池輸出端子劃傷、注塑時(shí)的毛刺以及缺膠等封裝過(guò) 程中產(chǎn)生的產(chǎn)品不良；
6. 降低了產(chǎn)品的不良率，提高了生產(chǎn)直通率，增大了產(chǎn)量，從而進(jìn)一 步降低了產(chǎn)品的成本；
7. 提高了電池的外表面硬度，使電池外表面能做到了耐磨、不劃傷等 效果。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例電池分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明實(shí)施例半成品電池結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本發(fā)明實(shí)施例專用模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行詳細(xì)描述-
如附圖1、 2所示分別為常規(guī)電池分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖以及半成品結(jié)構(gòu) 示意圖。該電池主要由電芯4以及位于電芯4前端的頂蓋5、貼于電芯4表面的貼紙6組成。并且在頂蓋5中固定有保護(hù)電路板7，保護(hù)電路板7 聯(lián)接于電芯4和電池輸出金手指之間，保護(hù)電路板7與電芯4之間通過(guò)鎳 片8焊接。
封裝時(shí)，首先通過(guò)鎳片8將電芯4和保護(hù)電路板7焊接在一起，并且 根據(jù)具體電池要求將頂蓋5單獨(dú)注塑成型，并且保證頂蓋的厚度在0. 3mm 1. l腿之間，如0. 3mm、 0. 4mm、 0. 5mm、 0. 6mm、 0. 7跳0. 8mm、 0. 9ram、 1. 0mm、 l.lmm等均可，然后將保護(hù)電路板7裝入頂蓋5中。當(dāng)然，該頂蓋5上設(shè) 置有供膠水注入的注膠口以及電池輸出金手指窗口，注膠口直徑大小在 0. 5mm 1. 6腿之間，如0. 5mm、 0. 6mm、 1. Omm、 1. 5鵬、1.6腿等均可。最
后將焊接好的半成品放入專用模具中，該專用模具安裝于注塑機(jī)中，熔融 的膠料通過(guò)注膠口注入頂蓋5和電芯4之間的空隙中，從而完成電芯的封 裝。
其中，注塑機(jī)熔融膠料溫度大約在180°C 230°C，保證膠料熔融狀態(tài) 粘度在900 mPa. s 3100 mPa. s之間，如保證粘度在900 mPa. s、 1000 mPa. s、 1500 mPa. s、 3000 mPa. s、 3100 mPa. s等即可，注塑時(shí)注塑壓力需在0. 2 mPa 0. 7 mPa之間，如0. 2mPa、 0. 3mPa、 0. 5mPa、 0. 6mPa、 0. 7mPa等即可。
再如附圖2所示為專用模具結(jié)構(gòu)示意圖。上述的專用模具直接安裝于 現(xiàn)有常規(guī)的注塑機(jī)上，專用模具上設(shè)置有與注塑機(jī)膠料出口連通的注膠通 道12，注膠通道12與頂蓋5中的注膠口對(duì)接。該專用模具包括下模板1 以及位于下模板1正上方的上模板。下模板1直接固定于注塑機(jī)工作臺(tái)上， 上模板則固定于注塑機(jī)運(yùn)動(dòng)氣缸的活塞桿上，并且在下模板1上表面開(kāi)有 容納電池半成品的模腔11，模腔11與上模板可形成一封閉的腔體。該模 腔11尺寸與電池外部尺寸匹配，為了可以根據(jù)電池規(guī)格需要調(diào)節(jié)模腔11 大小，在模腔11中設(shè)置調(diào)節(jié)塊3。調(diào)節(jié)塊3滑設(shè)于模腔11中，并且位于 放置半成品電池頂蓋5外側(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)塊3位置，可以改變頂蓋5與電芯4之間的間隙。
本發(fā)明簡(jiǎn)化了電池的封裝工藝，提高了生產(chǎn)直通率，也使生產(chǎn)效率和 產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，并且采用其專用模具，保證了電池封裝尺寸， 在相同體積情況下可以容納更大的電芯，增加了電池容量。不論從技術(shù)角 度還是從該技術(shù)所引起的效果方面考慮，該技術(shù)都具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn) 和顯著的進(jìn)步，理應(yīng)具備發(fā)明專利創(chuàng)造性要求。
本實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方式之一，需要說(shuō)明的是，在沒(méi)有脫離 本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)，都屬 于侵權(quán)之行為。
權(quán)利要求
1.一種電池封裝工藝，其特征在于該工藝包括如下步驟，a、通過(guò)鎳片將電池電芯和保護(hù)電路板焊接在一起；b、將保護(hù)電路板裝入預(yù)先注塑成型的電池頂蓋中，頂蓋上開(kāi)設(shè)有注膠口；c、將焊接組裝好的半成品放入專用模具中，將熔融的膠料通過(guò)注膠口注入頂蓋與電芯之間的空隙中完成成品制作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池封裝工藝，其特征在于所述的熔融狀 態(tài)膠料熔融粘度為900mPa. s 3100 mPa. s。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池封裝工藝，其特征在于注塑壓力為 0. 2mPa 0. 7mPa。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池封裝工藝，其特征在于所述的注膠口 直徑大小為0. 5mm 1. 6mm之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池封裝工藝，其特征在于所述的頂蓋壁 厚為0. 3mm 1. lmm之間。
6. —種用于權(quán)利要求1所述電池封裝工藝的專用模具，其特征在于 包括固定于注塑機(jī)工作臺(tái)上的下模板(1)以及位于下模板正上方 的活動(dòng)上模板(2)，下模板上表面幵有容納電池半成品的模腔(11)， 在上模板或者下模板上開(kāi)有與頂蓋上注膠口對(duì)接的注膠通道(12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用模具，其特征在于所述的模腔中設(shè)置 有調(diào)節(jié)電池頂蓋與電芯間距的調(diào)節(jié)塊(3)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的專用模具，其特征在于所述的調(diào)節(jié)塊滑設(shè) 于模腔中，位于放置半成品電池頂蓋外側(cè)。全文摘要
一種電池封裝工藝及其專用模具，該工藝包括如下步驟，a.通過(guò)鎳片將電池電芯和保護(hù)電路板焊接在一起；b.將保護(hù)電路板裝入預(yù)先注塑成型的電池頂蓋中，在頂蓋上開(kāi)設(shè)有注膠口；c.將焊接好的半成品放入專用模具中，將熔融的膠料通過(guò)注膠口注入頂蓋與電芯之間的空隙中完成成品制作。該專用模具包括固定于注塑機(jī)工作臺(tái)上的下模板以及位于下模板正上方的活動(dòng)上模板，下模板上表面開(kāi)有容納電池半成品的模腔，在上模板或者下模板上開(kāi)有與頂蓋上注膠口對(duì)接的注膠通道。本發(fā)明簡(jiǎn)化了電池的封裝工藝，提高了生產(chǎn)直通率，也使生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，并且采用其專用模具，保證了電池封裝尺寸，在相同體積情況下可以容納更大的電芯。
文檔編號(hào)H01M10/40GK101320786SQ20081002901
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者謝德兵, 智 陳, 顏樂(lè)珍 申請(qǐng)人:羅 皓