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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电芯安全,尤其涉及一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯及其制造方法。
技术介绍
1、当前常用的电芯封装方式有两种,一种为硬壳封装,另一种为软包封装,分别称为硬壳电芯和软包电芯。硬壳电芯由于具有成组结构相对简单、更方便设置防爆阀、散热较好的优点,因此更常作为动力电池电芯,但相对的,硬壳电芯由于成组时空间利用率低,因此,单体电芯能量密度没有软包电芯高且重量更重。然而,若想将具有更加纤薄的体积且电芯能量密度更高的软包电芯作为动力电池电芯使用,则要面对软包电芯机械强度差、成组结构复杂、散热设计不易、难以设计防爆装置、制造工艺要求相对硬壳电芯更高等问题。
2、经检索,对于硬壳电芯来说,现有公开号为cn2021113927487的中国专利技术申请文件公开了一种电芯热安全防控装置及方法,“装置包括电芯箱、压力控制阀、单向阀、液化装置、阻燃多孔材料、翅片、冷却液、气体输送管路及液体回流管路”,由于硬壳电芯本身成组方式简单易设计,因此也更方便设置防爆装置,上述装置就是由多个方形硬壳封装的电芯组成的电芯箱。而软包电芯机械强度较弱,封口工艺较难,特别是成组困难,后期成组散热设计也复杂,所以硬壳电芯相关的防爆装置很难加在软包电芯上。
3、传统的软包电芯常用铝塑膜作为外层绝缘外壳来将正极极耳和负极极耳进行封边,尺寸变化灵活且成本低,但是,在长时间使用后的软包电芯存在鼓包的问题,这是由于软包电芯发生热失控时,一般电解液发生部分气化使铝塑膜优先胀气鼓包,当鼓包到达一定的程度时则会撑破铝塑膜封装,进而使内部的电解液造成泄
4、综上所述,在现有软包电芯的基础上,如何制造出能够增设防爆装置从而控制热失控时现有软包电芯的鼓包漏液和电解液导电过热自燃等问题,就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决以上所述现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,通过注胶工艺及注塑一体成型的极耳端盖的特殊结构,使电芯的正负极极耳与绝缘液体隔离,加强了常规软包电芯上极耳与电芯本体的封边强度,提高了安全性;此外,本专利技术还提供了一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯,所述软包电芯具有良好的密封、承压、绝缘特性,提高了软包电芯的安全性,可有效降低软包电芯的失效风险。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、本专利技术的第一方面,提供一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯及其制造方法,包括以下步骤,
4、s1、准备形状尺寸与壳体开口处端面相适配的端盖,并加工预制极耳端盖,将壳体焊接骨架、电极焊接骨架与注塑本体通过注塑一体成型;
5、s2、将减震垫固定安装于电芯本体上,并将固定有减震垫的电芯本体放入壳体内,形成第一绝缘区、液体封装区和第二绝缘区;
6、s3、在端盖和减震垫上开孔,并通过连通管贯通至液体封装区;
7、s4、将端盖通过壳体焊接骨架焊接固定于壳体上;
8、s5、通过电极焊接骨架将极耳与极耳端盖固定连接;
9、s6、向第一绝缘区和第二绝缘区内注入灌封胶;
10、s7、向液体封装区内注入绝缘液体。
11、作为优选的技术方案,所述步骤s1的具体步骤包括:
12、s1-1、通过在端盖中心位置处开槽形成壳体焊接骨架,在注塑本体的注塑模具上放置壳体焊接骨架,使注塑模具位于壳体焊接骨架的正中位置处;
13、s1-2、根据软包电池极耳设置位置,在注塑模具内侧放置用于穿设固定极耳的电极焊接骨架,使电极焊接骨架数量和位置与正负极极耳相对应,且电极焊接骨架一端延伸至注塑模具外侧:
14、s1-3、通过注塑形成注塑本体,使壳体焊接骨架、电极焊接骨架和注塑本体通过注塑一体成型,完成极耳端盖的预制。
15、作为优选的技术方案,在步骤s2中,所述减震垫包括第一减震垫和第二减震垫,第一减震垫固定于靠近电芯本体左端的位置处,第二减震垫固定于靠近电芯本体右端的位置处,并将固定有减震垫的电芯本体放入壳体内,使壳体与所述电芯本体之间的间隙从左至右隔断为第一绝缘区、液体封装区和第二绝缘区,确保极耳与电芯本体之间的封边位于第一绝缘区内或第二绝缘区内。
16、作为优选的技术方案,所述步骤s3的具体步骤包括:
17、s3-1、在端盖上开孔:
18、当软包电芯的正负极极耳位于双侧时,在两个极耳端盖上均开设注胶孔和溢胶孔,所述注胶孔和溢胶孔位于注塑本体的两端,在其中一侧的极耳端盖上开设有注液口和安全阀口;
19、当软包电芯的正负极极耳位于单侧时,在极耳端盖上和非极耳端盖上均开设注胶孔和溢胶孔,所述注胶孔和溢胶孔位于注塑本体的两端,在极耳端盖上开设有注液口和安全阀口;
20、s3-2、在减震垫上开设通孔,并设置连通管:
21、在减震垫上开设通孔,通孔位置分别与注液口和安全阀口位置相对应,所述注液口和安全阀口通过连通管贯穿减震垫。
22、进一步地,在步骤s3-2中,减震垫与极耳端盖之间可设置多个连通管。
23、作为优选的技术方案,所述步骤s4的具体步骤包括:
24、当所述壳体焊接骨架外侧端面与所述壳体开口处端面齐平时,所述壳体两端端面靠近外端面处设有倒角,利用激光焊沿倒角处焊接一圈,从而固定壳体焊接骨架与壳体;
25、当所述壳体焊接骨架外侧端面略小于所述壳体开口处外端时,利用激光焊沿壳体焊接骨架外侧端面焊接一圈,从而固定壳体焊接骨架与壳体。
26、作为优选的技术方案,所述步骤s5的具体步骤包括:将极耳穿过极耳端盖直埋部内的极耳槽,使所述极耳槽环状包覆于所述极耳四周,通过上下挤压电极焊接骨架的直埋部,使直埋部对合并与极耳压接成型,然后将极耳焊接固定于直埋部上。
27、作为优选的技术方案,所述步骤s6的具体步骤包括:通过端盖上的注胶孔分别对第一绝缘区和第二绝缘区进行注胶,同时通过溢胶孔在注胶时进行排气。
28、作为优选的技术方案,所述步骤s7的具体步骤包括:
29、s7-1、在胶体凝固且残胶挥发后可先通过注液口测试软包电芯的封装密性,确保封装严密后再统一向液体封装区内注液;
30、s7-2、通过注液口向液体封装区内注入绝缘液体,同时安全阀口排气;
31、s7-3、当注液完成后通过堵头对注本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S1的具体步骤包括:
3.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,在步骤S2中,所述减震垫包括第一减震垫(21)和第二减震垫(22),第一减震垫(21)固定于靠近电芯本体(1)左端的位置处,第二减震垫(22)固定于靠近电芯本体(1)右端的位置处,并将固定有减震垫的电芯本体(1)放入壳体(2)内,使壳体(2)与所述电芯本体(1)之间的间隙从左至右隔断为第一绝缘区(31)、液体封装区(32)和第二绝缘区(33),确保极耳(11)与电芯本体(1)之间的封边(12)位于第一绝缘区(31)内或第二绝缘区(33)内。
4.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S3的具体步骤包括:
5.根据权利要求4所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,在步骤S3-2
6.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S4的具体步骤包括:
7.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S5的具体步骤包括:将极耳(11)穿过极耳端盖(5)直埋部(531)内的极耳(11)槽(533),使所述极耳(11)槽(533)环状包覆于所述极耳(11)四周,通过上下挤压电极焊接骨架(53)的直埋部(531),使直埋部(531)对合并与极耳(11)压接成型,然后将极耳(11)焊接固定于直埋部(531)上。
8.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S6的具体步骤包括:通过端盖(5)上的注胶孔(61)分别对第一绝缘区(31)和第二绝缘区(33)进行注胶,同时通过溢胶孔(62)在注胶时进行排气。
9.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤S7的具体步骤包括:
10.由权利要求1-9中任意一项所述的方法制造得到的软包电芯。
...【技术特征摘要】
1.一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤s1的具体步骤包括:
3.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,在步骤s2中,所述减震垫包括第一减震垫(21)和第二减震垫(22),第一减震垫(21)固定于靠近电芯本体(1)左端的位置处,第二减震垫(22)固定于靠近电芯本体(1)右端的位置处,并将固定有减震垫的电芯本体(1)放入壳体(2)内,使壳体(2)与所述电芯本体(1)之间的间隙从左至右隔断为第一绝缘区(31)、液体封装区(32)和第二绝缘区(33),确保极耳(11)与电芯本体(1)之间的封边(12)位于第一绝缘区(31)内或第二绝缘区(33)内。
4.根据权利要求1所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,所述步骤s3的具体步骤包括:
5.根据权利要求4所述的一种具有液体封装结构的高安全性软包电芯的制造方法,其特征在于,在步骤s3-2中,减震垫与极耳端盖(5)之间可...
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