一种锂电池封装封头及防电化学腐蚀的封装方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池封装封头及防电化学腐蚀的封装方法。所述封头包括条形本体，所述条形本体的一侧和R角的表面镀有绝热层，所述绝热层的导热系数≤200W/m·K。所述封装方法包括铝塑膜冲坑、顶侧封、注电解液、静置、化成、夹具整形，在顶侧封工序时，使用上述的锂电池封装封头进行铝塑膜封装。本发明专利技术通过对封头的一侧和R角的表面镀导热系数≤200W/m·K绝热层，预防铝塑膜封装过程中PP层受到严重热辐射而破损,另外，本发明专利技术通过最优电解液量的计算，确保无多余的电解液进一步损坏PP内层结构，形成电化学腐蚀的离子通道，到达防止电化学腐蚀的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池封装封头及防电化学腐蚀的封装方法
本专利技术涉及锂电池封装
，一种锂电池封装封头及防电化学腐蚀的封装方法。
技术介绍
随着3C数码类的锂离子电池能量密度越来越高，铝塑膜的封装余量越来越小，比如顶封的宽度由原来的3.5mm到3.0mm再到2.5mm再到2.0mm，通常的方法是缩减封头的宽度，如顶封头宽度2.0mm到1.5mm到1.2mm等，封头离电芯主体越来越近，相应的热辐射也越来越严重，造成由尼龙/铝层/PP层主要构成的铝塑膜内层受热辐射熔化，破损，铝层暴露，形成严重的电化学离子反应通道(铝锂合金化学反应)，铝塑膜破损，电池内部真空环境破坏，胀气，不能使用，甚至产生严重的安全问题(漏液，短路，燃烧等)。软包锂电池发生腐蚀需要具备两个条件：存在电子通道和离子通道。目前业内通用的方法，是半成品电芯封装，测试铝塑膜铝层与镍极耳(负极)的绝缘程度，来杜绝电子通道，该方法存在测试漏放，同时后续工艺过程，存在相应破损导致离子通道打开的概率，因此这种测试方法属于单重保护，没有进一步预防，优化杜绝离子通道的方法，进行双重保护，一旦产生不良，只能通过测试IV值，挑选电压不良，用电子通道进行筛选，存在大量不良品漏放问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种锂电池封装封头及防电化学腐蚀的封装方法，预防铝塑膜封装过程中PP层破损,切断离子通道,切断批量电化学腐蚀的隐患。本专利技术所采用的技术方案是：一种锂电池封装封头，其包括条形本体，所述条形本体的一侧和R角的表面镀有绝热层，所述绝热层的导热系数≤200W/m·K。进一步，所述绝热层的材料包括聚四氟乙烯，氧化铝，氧化锌，碳化钨中的一种或多种。进一步，所述条形本体的宽度≥0.8mm。进一步，所述绝热层的厚度为10um～120um。一种锂电池防电化学腐蚀的封装方法，所述封装方法包括铝塑膜冲坑、顶侧封、注电解液、静置、化成、夹具整形，在顶侧封工序时，使用上述的锂电池封装封头进行铝塑膜封装。进一步，注入电解液时，计算最优电解液量，所述最优电解液量的计算公式为m＝g*(v1+v2+v3),v1为正极与负极可储备电解液的体积，v2为隔膜可以储备的电解液，v3为铝塑膜与电芯核可用储备电解液体积，m为最优电解液质量，g为电解液密度。进一步，所述v1的计算公式为v1＝m1/(a-b),a为正极与负极材料的理论极限压实密度,b为正极与负极实际压实密度，m1为正极与负极的质量。进一步，所述v2的计算公式为v2＝c*v,c为隔膜的平均孔隙率,v为实际使用隔膜的体积。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对封头的一侧和R角的表面镀导热系数≤200W/m·K绝热层，预防铝塑膜封装过程中PP层受到受到严重热辐射而破损。另外，本专利技术通过最优电解液量的计算，确保无多余的电解液进一步损坏PP内层结构，形成电化学腐蚀的离子通道，到达防止电化学腐蚀的目的。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本专利技术中一种锂电池封装封头的结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。参考图1，其示出了一种锂电池封装封头，其包括条形本体1，所述条形本体1的一侧2和R角3的表面镀有绝热层，所述绝热层的材料包括聚四氟乙烯，氧化铝，氧化锌，碳化钨中的一种或多种，其导热系数≤200W/m·K，厚度为10um～120um，优选30um～60um。所述条形本体1的宽度≥0.8mm(图中T1)。一种锂电池防电化学腐蚀的封装方法，所述封装方法包括铝塑膜冲坑、顶侧封、注电解液、静置、化成、夹具整形，在顶侧封工序时，使用上述的锂电池封装封头进行铝塑膜封装。进一步作为优选的时候方式，在确保封装特性的前提下，将封头的R角3的半径最大化设计。实施例1，制作锂离子电池，其电容量为4000mAh,基于高能量密度要求,要求顶封宽度2.50±0.50mm,采用本专利技术中的封头进行顶侧封，封头的宽度T1为1.5mm,R角的半径为0.30mm,并选用不同厚度T2的绝热层，与普通封头在相同封装参数((封头温度180℃±5℃,封装压力0.38Mpa,封装时间3S))下对相同的113umDNP铝塑膜进行封装,通过截面检查铝塑膜PP层破损程度确定对比效果(热辐射严重度),此实例采用镀层为聚四氟乙烯,导热系数0.256W/m·K。效果如下表所示，普通封头1(绝热层厚度为0)与本专利技术的封头(镀有不同厚度的绝热层)相比，其PP层的破损率明显高于采用本专利技术的封头进一步作为优选的实施方式，注入电解液时，计算最优电解液量，所述最优电解液量的计算公式为m＝g*(v1+v2+v3),v1正极与负极可储备电解液的体积，v2为隔膜可以储备的电解液，v3为铝塑膜与电芯核可用储备电解液体积，m为最优电解液质量，g为电解液密度。所述v1的计算公式为v1＝m1/(a-b),a为正极与负极材料的理论极限压实密度,b为正极与负极实际压实密度，m1为正极与负极的质量。所述v2的计算公式为v2＝c*v,c为隔膜的平均孔隙率,v为实际使用隔膜的体积。实施例2制作一种锂离子电池，其电容量为1680mAh,基于高能量密度要求,同时需要足够的电解液保有量,确保较优秀循环(800cycles,容量保持率80％以上),侧封宽度3.50±0.50mm,采用本专利技术封头的宽度T1为3.5mm,R角的半径为0.50mm,绝热层是厚度为60um聚四氟乙烯，对相同的113umDNP铝塑膜进行封装。通过采用上述的计算公式，得出最优电解液量(型号X-40,质量为2.86g)。在相同封头和封装环境下，采用不同电解液量进行封装，其不良率如下表所示当电解量大于通过上述公式计算的最优电解液量时，其不良率明显上升。采用本专利技术的封头和计算最优的电解液量进行锂电池封装时，与原改善前的方案进行不良率对比，其效果如下表所示，其不良率大幅度的降低。以上是对本专利技术的较佳实施进行了具体说明，但本专利技术创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本专利技术精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池封装封头，其特征在于：其包括条形本体，所述条形本体的一侧和R角的表面镀有绝热层，所述绝热层的导热系数≤200W/m·K。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池封装封头，其特征在于：其包括条形本体，所述条形本体的一侧和R角的表面镀有绝热层，所述绝热层的导热系数≤200W/m·K。2.根据权利要求1所述的锂电池封装封头，其特征在于：所述绝热层的材料包括聚四氟乙烯，氧化铝，氧化锌，碳化钨中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的锂电池封装封头，其特征在于：所述条形本体的宽度≥0.8mm。4.根据权利要求1所述的锂电池封装封头，其特征在于：所述绝热层的厚度为10um～120um。5.一种锂电池防电化学腐蚀的封装方法，所述封装方法包括铝塑膜冲坑、顶侧封、注电解液、静置、化成、夹具整形，其特征在于：在顶侧封工序时，使用如权利要求1至4任一项所述的锂电池封装封头进行铝塑膜封装。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立福，戈崇永，刘盛发，
申请(专利权)人：曙鹏科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44