一种二次电池及封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种二次电池及封装结构，所述封装结构用于收容电池芯，包括框型外壳、第一封装膜和第二封装膜；所述框型外壳，呈两端开口的筒状结构，且中空设置；所述第一封装膜连接于所述框型外壳的下部，用于支撑所述电池芯；所述第二封装膜连接于所述框型外壳的上部，用于将所述电池芯封住。本实用新型专利技术提供的二次电池封装结构兼顾金属外壳、塑料外壳和铝塑膜封装结构的优点，且工艺简单，易于在目前工艺基础上进行改造升级，除了跟封装有关的工序外兼容现有锂离子电池制造工艺和BMS管理系统。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池及封装结构
本技术涉及封装
，尤其涉及一种二次电池及封装结构。
技术介绍
近年来，快速发展的电动汽车和储能行业对以锂离子电池、钠离子电池为代表的二次电池的能量密度、成本、循环性、可靠性和安全性提出了更高的要求。以锂离子电池为例，常规的锂离子电池主要采用金属外壳、塑料外壳、软包装膜外壳，以上三种外壳都有自己的特性、优劣和适合的应用领域，但是优点和劣势都很突出，所以才形成了目前几种形式外壳共存的局面。目前市场上主流的几种类型外壳结构优势和劣势分析如下：1、金属外壳：主要有不锈钢和铝合金两种材料激光焊接封装，此类型外壳优点：结构强度高，便于组合电池组装，对于传统锂离子电池而言可以富裕部分电解液，提高电池循环寿命；此类外壳劣势：成本较高，重量较重，焊接设备成本较高。2、塑料外壳：主要PP材料外壳热封或超声封装，此类型外壳优点：结构强度高，便于组合电池组装，对于传统锂离子电池而言可以富裕部分电解液，提高电池循环寿命；此类外壳劣势：成本较高，重量较重，电池散热效率低，体积能量密度低。3、铝塑膜外壳：主要铝塑膜热封装，此类型外壳优点：结构轻薄，质量能量密度高，形状随意，普遍采用热封工艺，设备相对简单效率高；此类外壳劣势：结构强度低边缘易破损，受限于铝塑膜拉伸极限普遍电池厚度≤12mm，结构设计局限大，组合电池成本高。因此，目前急需一种不但可以兼顾金属外壳、塑料外壳和铝塑膜封装结构的优点，且工艺简单的封装结构。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种全新理念的二次电池封装结构及其工艺，兼顾金属外壳、塑料外壳和铝塑膜封装结构的优点，且工艺简单。为实现上述目的，第一方面，本技术提供了一种二次电池的封装结构，用于收容电池芯，所述封装结构包括框型外壳、第一封装膜和第二封装膜；所述框型外壳，呈两端开口的筒状结构，且中空设置；所述第一封装膜连接于所述框型外壳的下部，用于支撑所述电池芯；所述第二封装膜连接于所述框型外壳的上部，用于将所述电池芯封住。优选地，所述框型外壳的厚度为2-100mm。优选地，所述第一封装膜和所述第二封装膜的厚度为0.05-5mm。优选地，所述框型外壳上下两面的边框处设置有封装融合层。优选地，所述框型外壳包括二次电池所需的附属机构。优选地，所述框型外壳为金属、高分子材料、复合材料中的一种或多种。优选地，所述第一封装膜和所述第二封装膜为金属、高分子材料、复合材料中的一种或多种。优选地，所述第一封装膜和所述第二封装膜为导电材料。第二方面，本技术提供了一种电池，包括电池芯，还包括如第一方面所述的封装结构，所述电池芯收容于所述封装结构内。本技术的重点是框型外壳和两边贴膜的封装结构，兼顾金属外壳、塑料外壳和铝塑膜封装结构的优点，且工艺简单，易于在目前工艺基础上进行改造升级，除了跟封装有关的工序外兼容现有锂离子电池制造工艺和BMS管理系统。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施方案，其中：图1为本技术实施例提供的电池装配示意图；图2为本技术实施例提供的一种二次电池封装方法流程示意图；图3本技术实施例提供的另一种二次电池封装方法流程示意图。具体实施方式下面通过附图和具体的实施例，对本技术进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本技术，即并不意于限制本技术的保护范围。本部分对本技术实验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本技术目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本技术仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本技术所用材料和操作方法是本领域公知的。图1示出了技术实施例提供的电池装配示意图。应理解，附图不是按比例绘制的，只作为本技术的示例实施例对二次电池的封装结构进行说明。如图1所示，该实施例的二次电池的封装结构，用于收容电池芯3，所述封装结构包括框型外壳2、第一封装膜1和第二封装膜4；所述框型外壳2，呈两端开口的筒状结构，且中空设置；所述第一封装膜1连接于所述框型外壳2的下部，用于支撑所述电池芯3；所述第二封装膜4连接于所述框型外壳2的上部，用于将所述电池芯3封住。在一个示例中，框型外壳2、第一封装膜1和第二封装膜4为金属、高分子材料、复合材料中的一种或多种。如：PP、PE、PP/PE复合、PP/PE/尼龙复合、铜、镍、铝、铜镀镍、铜塑复合、铝塑复合、镍塑复合、铜镀镍塑复合。其内部尺寸与设计的电池芯3的尺寸相当，优选地，所述框型外壳2的厚度为2-100mm。所述第一封装膜1和所述第二封装膜4的厚度为0.05-5mm。需要指出的是，框型外壳2、第一封装膜1和第二封装膜4可为同一种材料，也可以为不同材料。在又一个示例中，框型外壳2可以通过注塑、锻造、3D打印、复合的一种或多种工序实现；其中，框型结构2还可包含电池所需要的电池极柱、防爆机构、注液机构、二次封口机构、热敏电阻PTC等附属机构。优选地，可通过注塑、3D打印、热复合、超声、胶粘、螺栓等工艺手段在所述框型外壳2上下两面的边框处设置有封装融合层。在再一个示例中，所述第一封装膜1和所述第二封装膜4为导电材料，可作为电池的正负极输出。本实施例中的二次电池封装结构，将电池芯3放入一个框型外壳2中，框型外壳2上下两面用第一封装膜1和第二封装膜4封装，框型外壳2和第一封装膜1和第二封装膜4形成了实际的电池的外壳，这样设计打破了传统软包装电池由于铝塑膜拉伸极限对电池厚度的限制，避免了角位破损，增加电池结构强度，降低封装难度，提高体积有效利用率，与传统软包电池相比提高了封边绝缘度避免黑点腐蚀(对于内部串联的高电压电池来说避免了包装膜短路击穿的风险)，兼顾金属外壳、塑料外壳和铝塑膜外壳结构的优点。图2示出了本技术实施例提供的二次电池封装方法流程示意图，如图2所示，二次电池的封装方法，包括以下步骤S210-S250，下面以锂离子电池为例：S210、将第一封装膜与框型外壳的一面连接封装。将第一封装膜预所述框型外壳的一面进行连接封装，封装工艺可以为利用胶封槽的胶封、利用复合热封融合层的热封、利用超声线的超声、利用金属断面的激光或结构卷边封装等。S220、将电池芯放入一面封装好膜的框型外壳内。制备锂电池的流程为搅拌、涂布、辊压、极片分切、烘烤极片、叠片或卷绕制备出电池芯，对电池芯进行烘烤，除去水分，即前期的准备方式和锂离子电池的制备方式一样。然后将制备的电池芯放入一面封装好膜的框型外壳内。S230、将电池芯的极耳或极群与框型外壳内预留极柱内部集流体连接在一起。比如焊接连接、卡扣连接等，若该阶段为焊接连，可使用超声或激光焊接的方式进行焊接，或其他适合的焊接方式，这里不做限定。S240、将第二封装膜与框型外壳的另一面进行封装。该阶段的封装工艺为步骤S10中描述的一种。S250、烘烤、注液、化成后对封装好的封装结构进行压紧整形，并真空封口。具体地，后续烘烤、注液、化成可以和目前锂离子电池制备方式一样，化成完成后在夹具压紧整形的同时真空封口，真空度≤-0.085Mpa，保证上下两层包装膜与电芯平整紧贴。图3示出了本专利技术实施例提供的另一种二次电池封装方法流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池的封装结构，用于收容电池芯，其特征在于，所述封装结构包括框型外壳、第一封装膜和第二封装膜；所述框型外壳，呈两端开口的筒状结构，且中空设置；所述第一封装膜连接于所述框型外壳的下部，用于支撑所述电池芯；所述第二封装膜连接于所述框型外壳的上部，用于将所述电池芯封住。

【技术特征摘要】
1.一种二次电池的封装结构，用于收容电池芯，其特征在于，所述封装结构包括框型外壳、第一封装膜和第二封装膜；所述框型外壳，呈两端开口的筒状结构，且中空设置；所述第一封装膜连接于所述框型外壳的下部，用于支撑所述电池芯；所述第二封装膜连接于所述框型外壳的上部，用于将所述电池芯封住。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述框型外壳的厚度为2-100mm。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装膜和...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞会根，张雷，黄杰，李文俊，向晋，张春，田启友，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11