[发明专利]一种锂离子电池铝塑膜热封工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池铝塑膜热封工艺。          

背景技术

铝塑膜是软包锂电池的外包装材料，目前常用的铝塑膜结构如图1所示，其从上到下主要由厚度为延伸尼龙层1（ON层）、铝箔层2（AL层）及流延聚丙烯薄膜层3（CPP层）构成，在制作软包锂离子电池时需用热封机对铝塑膜进行热封以形成外包装，热封质量的好坏，会直接关系到电池的使用寿命。

铝塑膜的热封包括顶封和侧封，所谓顶封就是对软包电池引出极耳4一侧（通常为顶侧）的铝塑膜侧边进行热封（见图2），顶封时由于上下两层铝塑膜CPP层之间具有极耳，为保证极耳与铝塑膜之间的密封性，在极耳与铝塑膜之间还要设置一极耳胶5，受热后极耳胶熔化与CPP层熔合从而固定密封极耳，并将上下两层的铝塑膜粘合固定，而侧封则是对铝塑膜除引出极耳一侧的侧边外的其他侧边进行热封，侧封时上下两层的铝塑膜CPP层相互接触（见图3），CPP层受热熔化，在热封机压力的作用下，上下两层铝塑膜的CPP层彼此融合在一起，冷却后便保持一定的强度及良好的密封性。 

热封温度、时间和压力是基本的热封工艺参数，用于软包电池的铝塑膜确定后，其热封质量便直接与热封工艺参数有关，为保证软包电池能获得理想的热封质量，需确定最佳的热封工艺参数，即确定铝塑膜的最佳热封温度、最佳热封压力及最佳热封时间，进行顶封与侧封时由于铝塑膜之间的夹层结构不同，因此两者的最佳工艺参数也有所不同。

铝塑膜顶封和侧封的最佳热封工艺参数都通过热封温度、热封压力、热封时间的三因子多水平DOE试验得到，然后采用确定的最佳顶封工艺参数（最佳顶封温度、最佳顶封压力、最佳顶封时间）及最佳侧封工艺参数（最佳侧封温度、最佳侧封压力、最佳侧封时间）分别进行顶封和侧封。

但是目前铝塑膜在进行侧封和顶封时都是一次热封成型，也就是说不管侧封还是顶封，均是采用各自确定的最佳热压工艺参数进行一次热封成型。在传统的一次热封成型过程中，CPP层材料或极耳胶均是在完全熔融的状态下受到热封机的压力作用，由于完全熔融后的CPP层材料或极耳胶均呈粘流状态，在瞬间受到较大的热封压力后会迅速向两侧发生挤让，使得热封后的铝塑膜封边易产生褶皱，平整性差，严重时还会造成完全熔融的CPP层材料从铝塑膜中挤出，导致热封强度不一致。

申请公布号CN103050645A，申请公布日2013.04.17的中国专利中公开了一种对电池电芯进行封装的方法，该封装方法解决的技术问题是提供一种适用于厚电芯封装的方法，但其对铝塑膜的热封方法还是一次热封成型，依然存在热封后的铝塑膜封边易产生褶皱，平整性差，严重时还会造成完全熔融的CPP层材料从铝塑膜中挤出，导致热封强度不一致的问题。

 

发明内容

本发明是为了解决现有技术的锂离子电池铝塑膜热封工艺存在热封后的铝塑膜封边易产生褶皱，平整性差，热封强度不一致的问题，提供了一种锂离子电池铝塑膜热封工艺，该工艺步骤简单，热封后的铝塑膜封边平整性与热封强度好。   

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池铝塑膜热封工艺，包括对铝塑膜进行顶封和侧封，对铝塑膜进行顶封包括以下步骤：

（1）一次顶封：以确定的最佳顶封工艺参数为基准，热封压力在最佳顶封压力的基础上降低30~45%，热封温度在最佳顶封温度的基础上提高5~12%，热封时间在最佳顶封时间的基础上降低20~40%，对锂离子电池铝塑膜进行第一次顶封，即完成一次顶封。前在进行顶封时，CPP层材料完全熔融，这时完全熔融的CPP层材料的流动性强，在瞬间较大的压力作用下很容易向两侧发生挤让，冷固后造成铝塑膜封边产生褶皱，平整性差，严重时还会造成完全熔融的CPP层材料从铝塑膜中挤出，影响热封强度，因此本发明放弃传统的一次顶封工艺，采用分步顶封的工艺对锂离子电池进行顶封。