專利名稱：一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池有關(guān)。
背景技術(shù)：
無論是電動(dòng)車能源和特種裝備行業(yè)隨著技術(shù)進(jìn)步對聚合物鋰離子電池的使用壽命、長時(shí)工作性能都提出了更高的要求。目前，國內(nèi)外高能聚合物鋰離子電池組在使用中，隨著單體電池的容量級別越來越大，要求的可靠性和安全性越來越大，該類電池與電池組特別在高輸出比功率大電流技術(shù)條件下工作，普遍存在聚合物鋰離子電池使用若干循環(huán)后，出現(xiàn)電池內(nèi)部氣脹現(xiàn)象，而在傳統(tǒng)的聚合物電池結(jié)構(gòu)中又無法采用二次手段解決。這樣的“死點(diǎn)”難題一直困擾著聚合物電池大面積的廣泛使用，而且由于無法二次修復(fù)，致使市場成本價(jià)格居高不下。 同樣，在聚合物鋰離子電池的制造過程中，也存在由于關(guān)鍵工序稍微控制不嚴(yán)，比如材料中的水分控制量失控，就會產(chǎn)生大面積的產(chǎn)品氣脹事故，而且無法補(bǔ)救。即使電性能良好，也會給使用者基于從安全使用角度考慮，給予退貨處理。造成批次產(chǎn)品損失過大、成品率低、產(chǎn)品成本高昂，用戶無法經(jīng)濟(jì)批量使用，市場競爭力差。因此，針對目前高容量、大功率電池在制造和使用過程中電池氣脹，造成的電池極片界面密實(shí)性破壞，導(dǎo)致電池電性能平臺降低、極化嚴(yán)重、電池極片間隙增大而內(nèi)阻增加，內(nèi)阻及、電池一致性降低、生產(chǎn)工序控制環(huán)節(jié)成本過高的難題，提出了一種大容量聚鋰電池排氣機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，有效解決電池的規(guī)律性氣脹問題，同時(shí)排氣機(jī)構(gòu)加注新電解液，補(bǔ)充因電解液多循環(huán)后導(dǎo)電率下降使電池壽命降低，提高生產(chǎn)成品26%，保證了電池在壽命期的安全性、可靠性、一致性，延長電池使用壽命50%，突破了傳統(tǒng)電池聚合物鋰離子動(dòng)力電池?zé)o法二次真空排氣技術(shù)瓶頸難題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，包括鋰離子電池本體，在鋰離子電池本體表面的鋁塑膜結(jié)合處夾固有電池正負(fù)極金屬薄片，鋁塑膜結(jié)合同時(shí)處夾設(shè)有消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)。所述的消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)包括用于排氣或補(bǔ)液的柱體，以及夾固柱體柱身的夾體；其中柱體為硅膠柱體，在其內(nèi)部開設(shè)有上端開放、下端封閉的軸向柱孔，在接近柱體下端封閉處具有一徑向切口，使得柱體下端形成一個(gè)一部分與柱體連接，一部分與柱體分離的底蓋。所述的底蓋厚度為2-10mm。所述的切口為柱體截面積的一半。所述的夾體為兩片PPC帶夾住柱體、熱壓結(jié)合而成。所述的PPC帶厚度為O. 01-0. 6_。
所述的柱體上端配有與柱孔孔徑相配的堵塞。所述的夾體連同柱體的下端塑封至鋁塑膜內(nèi)部，柱體的上端露出鋁塑膜外。所述的鋁塑膜外由固化膠進(jìn)行包封，電池正負(fù)極金屬薄片和柱體上端露出固化膠之外。采用上述方案后，本發(fā)明具有諸多有益效果
本發(fā)明在傳統(tǒng)聚合物鋰離子電池制造工藝中可以直接使用，有效解決目前高容量、大功率電池在制造和使用過程中電池氣脹，造成的電池極片界面密實(shí)性破壞，導(dǎo)致電池電性能平臺降低、極化嚴(yán)重、電池極片間隙增大而內(nèi)阻增加，內(nèi)阻及、電池一致性降低、生產(chǎn)工序控制環(huán)節(jié)成本過高的難題，提高生產(chǎn)成品26%。本發(fā)明不但有效解決電池的規(guī)律性氣脹問題，同時(shí)還能夠通過該消氣機(jī)構(gòu)加注新電解液，補(bǔ)充因電解液多循環(huán)后導(dǎo)電率下降使電池壽命降低，保證了電池在壽命期的安全 性、可靠性、一致性，延長電池使用壽命15%。本發(fā)明突破了傳統(tǒng)電池聚合物鋰離子動(dòng)力電池?zé)o法二次真空排氣技術(shù)瓶頸難題。有效降低了電池的工藝制造成本和工序的環(huán)境成本，拓寬了聚合物電池的廣泛穩(wěn)定使用的行業(yè)市場面。本發(fā)明用此消氣及補(bǔ)液機(jī)構(gòu)形成的裝配工藝簡單，所有零件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制造，由于無焊接裝配工作功率是原工藝的5倍。同時(shí)用此消氣及補(bǔ)液機(jī)構(gòu)有效提高電池組的一致性、安全性和可靠性，消除因氣脹或貧液給電池帶來的不良隱患。


圖I為本發(fā)明較佳實(shí)施例消氣或者補(bǔ)液狀態(tài)示意 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例完成消氣或者補(bǔ)液的示意 圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中鋁塑膜塑封的局部示意 圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例中消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)意 圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例中消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)示意 圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例中消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)裝配示意 圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施例中固化后示意 圖8為本發(fā)明較佳實(shí)施例中固化后標(biāo)準(zhǔn)件示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖I至圖8，對本發(fā)明較佳實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，主要涉及到的部件包括鋰離子電池本體I、消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2。本發(fā)明完全可以應(yīng)用于傳統(tǒng)聚合物鋰離子電池制造工藝，因此本實(shí)施例中的鋰離子電池本體I采用傳統(tǒng)工藝制造的一種大容量聚鋰電池結(jié)構(gòu)，在其表面是由鋁塑膜11塑封而成，結(jié)合圖3，電池正極金屬薄片12和電池負(fù)極金屬薄片13安裝在鋁塑膜11結(jié)合處，由熱壓合成型模具A、B向內(nèi)熱壓塑封。本發(fā)明的最大關(guān)鍵點(diǎn)就是在塑封電池正極金屬薄片12和電池負(fù)極金屬薄片13的同時(shí)，在鋁塑膜11結(jié)合處，同時(shí)夾設(shè)了消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2。消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2與各個(gè)連接界面通過耐氟酸鋰離子電池密封膠以及配合熱壓的加工方式形成良好氣密性整體結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖4至圖6，消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2主要包括的構(gòu)件有柱體21、兩片PPC帶(聚碳酸亞丙酯材料制成的片材)22，厚度控制在O. 01-0. 6毫米。兩片PPC帶22分別位于柱體21的兩側(cè)，然后通過熱壓結(jié)合形成一個(gè)完整的夾體，夾固柱體21的柱身。其中，本實(shí)施例中柱體21是采用耐酸耐熱高密度的硅膠制成，柱體21的內(nèi)部中間開設(shè)有一個(gè)軸向的柱孔23，柱孔23的上端開放、下端封閉。在接近柱體21下端封閉處橫向進(jìn)行切割，形成一個(gè)徑向切口 24，切口 24為柱體21截面積的一半，也就是說形成切口 24處下方形成一個(gè)半圓形的底蓋25，底蓋25 —半為柱體21連接，另一半分離。底蓋25厚度在2-1Omm之間設(shè)計(jì)選擇為佳。當(dāng)外部的消氣補(bǔ)液針3插入柱孔23中，針頭將底蓋25與柱體21分離的一半向外推開，消氣補(bǔ)液針3就打開消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2，方便排氣或者補(bǔ)液操作。當(dāng)消氣補(bǔ)液針3取出 后，底蓋25利用硅膠材料的自身彈性自動(dòng)回復(fù)，又將柱孔23封堵，此時(shí)消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2關(guān)閉。另外，為了提高密封性，在柱孔23的上端配備一個(gè)堵塞26，堵塞26與柱孔23孔徑相配，配合狀態(tài)為過盈配合，確保在塞緊過程中的氣密性。再結(jié)合圖I、圖2，消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2受鋁塑膜11包封后，柱體21的上端露出在外部，夾體以及柱體21的下端都包封在鋁塑膜11內(nèi)部，然后把堵塞26塞住柱體21上端。又參見圖7、圖8，為了聚合物鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)化，在鋁塑膜11的外部通過固化膠4注塑固化后形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的外形，電池正極金屬薄片12、電池負(fù)極金屬薄片13以及柱體21上端都露出在固化膠4外部。最后電池正極金屬薄片12、電池負(fù)極金屬薄片13處理形成正負(fù)極接口，如圖8所示。在本發(fā)明中固化膠為本領(lǐng)域中常用技術(shù)，這里不做展開贅述。本實(shí)施例的使用時(shí)，消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)2包裝在鋁塑膜11之后，底蓋25緊緊貼在柱孔23上，形成真空密封，完全不影響鋰離子電池本體I的正常使用。當(dāng)鋰離子電池本體I內(nèi)部有脹氣需要排氣，或者鋰離子電池本體I內(nèi)部需要補(bǔ)液時(shí)，首先拔出堵塞26，然后將消氣補(bǔ)液針3插入到柱孔23中，針頭將底蓋25抵開，使得消氣補(bǔ)液針3與鋰離子電池本體I內(nèi)部連通，這樣就可以通過消氣補(bǔ)液針3對鋰離子電池本體I進(jìn)行消氣或者補(bǔ)液。當(dāng)排氣或者補(bǔ)液完成后，將消氣補(bǔ)液針3拔出，然后底蓋25利用硅膠彈性自動(dòng)回復(fù)，將柱孔23的下端封住，最后將堵塞26塞回。同時(shí)由于底蓋25自動(dòng)回復(fù)，可有效防止鋰離子電池本體I內(nèi)部的電解液倒流。上述實(shí)施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，包括鋰離子電池本體，在鋰離子電池本體表面的鋁塑膜結(jié)合處夾固有電池正負(fù)極金屬薄片，其特征在于鋁塑膜結(jié)合同時(shí)處夾設(shè)有消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)包括用于排氣或補(bǔ)液的柱體，以及夾固柱體柱身的夾體；其中柱體為娃膠柱體，在其內(nèi)部開設(shè)有上端開放、下端封閉的軸向柱孔，在接近柱體下端封閉處具有一徑向切口，使得柱體下端形成一個(gè)一部分與柱體連接，一部分與柱體分離的底蓋。
3.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的底蓋厚度為2-10mm。
4.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的切口為柱體截面積的一半。
5.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的夾體為兩片PPC帶夾住柱體、熱壓結(jié)合而成。
6.如權(quán)利要求5所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于PPC帶厚度為O.01-0. 6mm。
7.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的柱體上端配有與柱孔孔徑相配的堵塞。
8.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的夾體連同柱體的下端塑封至鋁塑膜內(nèi)部，柱體的上端露出鋁塑膜外。
9.如權(quán)利要求2所述的一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，其特征在于所述的鋁塑膜外由固化膠進(jìn)行包封，電池正負(fù)極金屬薄片和柱體上端露出固化膠之外。
全文摘要
本發(fā)明主要公開一種能夠消氣補(bǔ)液的聚合物鋰電池，包括鋰離子電池本體，在鋰離子電池本體表面的鋁塑膜結(jié)合處夾固有電池正負(fù)極金屬薄片，本發(fā)明的關(guān)鍵是鋁塑膜結(jié)合同時(shí)處夾設(shè)有消氣補(bǔ)液機(jī)構(gòu)。本發(fā)明有效解決電池的規(guī)律性氣脹問題，同時(shí)排氣機(jī)構(gòu)加注新電解液，補(bǔ)充因電解液多循環(huán)后導(dǎo)電率下降使電池壽命降低，提高生產(chǎn)成品26%，保證了電池在壽命期的安全性、可靠性、一致性，延長電池使用壽命50%，突破了傳統(tǒng)電池聚合物鋰離子動(dòng)力電池?zé)o法二次真空排氣技術(shù)瓶頸難題。
文檔編號H01M2/36GK102832411SQ201210333679
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者馬軍玲, 王雪晴 申請人:廈門太和動(dòng)力電源科技有限公司