阅读说明：本技术 一种用于Degas封装的上封头、下封头及用其提高Degas封装可靠性的方法 (Upper end socket and lower end socket for Degas packaging and method for improving Degas packaging reliability by using upper end socket and lower end socket ) 是由 谢水军 张衡 孟旭 刘宝来 郑义 陶胜 于 2021-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于电池制造技术技术领域,公开了一种用于Degas封装的上封头、下封头,包括：上封头和下封头均设有槽口,上封头槽口设有蘑菇型头部,下封头槽口设有T字型头部；蘑菇型头部、T字型头部均由软性材料制成。同时公开了用设有蘑菇型头部的上封头和设有T字型头部的下封头提高Degas封装可靠性的方法,包括：在封装过程中通过上封头和下封头挤压去除两层铝塑复合膜间的封装区域内的游离电解液,再通过抽真空、加温、加压完成Degas封装。这种设有蘑菇型头部的上封头和设有T字型头部的下封头配合使用能够将封装区的电解液有效去除,保证封装的可靠性。(The invention belongs to the technical field of battery manufacturing, and discloses an upper end socket and a lower end socket for Degas packaging, which comprise: the upper sealing head and the lower sealing head are both provided with notches, the notches of the upper sealing head are provided with mushroom-shaped heads, and the notches of the lower sealing head are provided with T-shaped heads; the mushroom-shaped head and the T-shaped head are made of soft materials. Simultaneously, the method for improving the Degas packaging reliability by using the upper end socket with the mushroom-shaped head and the lower end socket with the T-shaped head is disclosed, and comprises the following steps: and in the packaging process, the free electrolyte in the packaging area between the two layers of aluminum-plastic composite films is removed through the extrusion of the upper end enclosure and the lower end enclosure, and the Degas packaging is completed through the steps of vacuumizing, heating and pressurizing. The upper end socket with the mushroom-shaped head and the lower end socket with the T-shaped head are matched to use, so that electrolyte in a packaging area can be effectively removed, and the packaging reliability is guaranteed.)

一种用于Degas封装的上封头、下封头及用其提高Degas封装 可靠性的方法

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及一种用于Degas封装的上封头、下封头及用其提高Degas封装可靠性的方法。

背景技术

锂离子电池具有尺寸多样化、重量轻等特点，其主要使用铝塑复合膜作为外壳包装，铝塑复合膜热压封装的良好与否直接决定了电芯安全性能、使用性能。而注液后的Degas封装因其独有的封装时受电解液影响的特点，热压封装合格难度明显高于顶封、侧封。如何在有电解液的情况下确保封装合格成为行业的一个难题。

现存的封装技术主要存在以下问题：目前Degas封装多使用宽度4-5mm上下平封头封装，在其封装区域内的游离电解液靠抽真空抽出，在游离态电解液较多的情况下，存在电解液积聚于封装区域，吸收封头热量，影响两层铝塑复合膜均匀融合，最终导致封装后熔胶不良或封装强度不足，形成漏液安全性事故。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种提高Degas封装可靠性的方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于Degas封装的上封头、下封头，其特征在于，所述上封头和下封头均设有槽口，上封头槽口设有蘑菇型头部，下封头槽口设有T字型头部，所述蘑菇型头部、T字型头部均由软性材料制成。

作为优选，上、下封头开槽位于端面中部，形状为T字形、竖条形中的一种。

进一步优选，开槽深度为1-5mm，开槽宽度为1-3mm。

作为优选，所述的蘑菇型头部的底部4为方形，高度与上封头开槽深度相同，宽度与上封头开槽宽度相同，顶部3为半圆形，弧面直径与上封头宽度相同。

作为优选，所述的T字型头部的底部的高度与下封头开槽深度相同，底部6的宽度与下封头开槽宽度相同，顶部5的宽度与下封头宽度相同。

作为优选，所述的软性材料包括硅胶、橡胶中的一种或多种。

弧形的软性材料能够与平面软性材料配合，由点及面有效挤压出封装区域内的游离电解液，保证封装不受电解液影响。

作为优选，所述的蘑菇型头部与封头连接处与T字型头部与封头连接处外侧通过耐高温胶带固定连接。

一种用上封头、下封头提高Degas封装可靠性的方法，所述方法包括：在封装过程中通过上封头和下封头挤压去除两层铝塑复合膜间的封装区域内的游离电解液，再通过抽真空、加温、加压完成Degas封装。

作为优选，所述的Degas抽气封装真空度为负压75-100KPa、压板压力为0-0.6MPa、抽真空保持时间为2-8s。

作为优选，所述的加热温度为140-200℃，封装压力为0-0.6MPa，封装时间为2-8s。

作为优选，所述的铝塑复合膜包括PP铝塑膜、PE铝塑膜中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.通过上封头的蘑菇型头部软性材料与下封头T字型头部软性材料配合挤压，由点及面有效挤出封装区域电解液，再加温加压完成Degas封装，保证封装后两层铝塑复合膜熔融不受电解液影响，也保证了封装的良好性。

2.通过设置可替换的软性材料头部，有效减少金属封头的使用磨损，显著提高金属封头使用寿命，降低封头的加工要求和成本，并且软性材料头部能轻松替换。

说明书附图

图1为上金属封头示意图。

图2为下金属封头示意图。

图3为上封头蘑菇型头部示意图。

图4为下封头T字型头部示意图。

图5为上封头和下封头挤压示意图。

图中，1、上封头；2、下封头；3、蘑菇型头部；31、蘑菇型头部的顶部；32、蘑菇型头部的底部；4、T字型头部；41、T字型头部的顶部；42、T字型头部的底部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

上封头1、下封头2于端面中部开竖条形槽，开槽深4mm，开槽宽度2mm；设在上封头的蘑菇型头部3，其顶部31半圆硅胶直径为4mm，设在下封头的T字型头部4，其顶部41方形硅胶的宽度为4mm，高度为2mm。

封装材料为76mm的PP铝塑膜，设定Degas抽气封装真空度为负压85KPa、压板压力0.4MPa、抽真空保持时间5s；设置上下封头热电偶通电加热温度为160℃，同步设定封装压力0.5MPa、封装时间6s。在自动模式下，于密闭腔体内完成刺破气袋、抽真空、压板挤压电芯主体、热压封装等动作，上封头和下封头挤压过程如图5所示。

观察封印熔胶为均匀乳白色；在温度60℃、相对湿度92％下无鼓胀；封印使用渗透剂渗透在常温25℃下静止4h无贯穿性渗透，表明封装的可靠性。

实施例2

上、下封头于端面中部开竖条形槽，开槽深4mm，开槽宽度3mm；设在上封头的蘑菇型头部的半圆硅胶直径为4mm，设在下封头的T字型头部的顶部方形硅胶的宽度为4mm，高度为2mm。

封装材料为88mm的PE铝塑膜，设定Degas抽气封装真空度为负压95KPa、压板压力0.3MPa、抽真空保持时间8s；设置上下封头热电偶通电加热温度为170℃，同步设定封装压力0.4MPa、封装时间6s。在自动模式下，于密闭腔体内完成刺破气袋、抽真空、压板挤压电芯主体、热压封装等动作。

观察封印熔胶为均匀乳白色；在温度63℃、相对湿度96％时无鼓胀；封印使用渗透剂渗透在常温29℃下静止4h无贯穿性渗透，表明封装的可靠性。

对比例1

上、下封头为金属平面封头覆特氟龙胶带。

封装材料为86mm的PE铝塑膜，设定Degas抽气封装真空度为负压95KPa、压板压力0.4MPa、抽真空保持时间4s；设置上下封头热电偶通电加热温度为160℃，同步设定封装压力0.5MPa、封装时间6s。在自动模式下，于密闭腔体内完成刺破气袋、抽真空、压板挤压电芯主体、热压封装等动作。

观察封印熔胶，存在局部熔胶缺失或呈麻点状；在温度60℃、相对湿度90％时存在个别电芯鼓胀；封印使用渗透剂渗透在常温25℃下静止4h存在个别电芯有贯穿性渗透。

对比例2

上、下封头为金属平面封头覆特氟龙胶带。

封装材料为87mm的PP铝塑膜，设定Degas抽气封装真空度为负压80KPa、压板压力0.5MPa、抽真空保持时间6s；设置上下封头热电偶通电加热温度为170℃，同步设定封装压力0.4MPa、封装时间7s。在自动模式下，于密闭腔体内完成刺破气袋、抽真空、压板挤压电芯主体、热压封装等动作，降低电芯内部游离电解液量至0.3g。

观察封印熔胶为均匀乳白色；在温度62℃、相对湿度91％时存在个别电芯鼓胀；封印使用渗透剂渗透在常温24℃下静止4h存在个别电芯有贯穿性渗透。

对比例3

上、下封头为金属平面封头覆特氟龙胶带。

封装材料为91mm的PP铝塑膜，设定Degas抽气封装真空度为负压90KPa、压板压力0.3MPa、抽真空保持时间5s；设置上下封头热电偶通电加热温度为220℃，同步设定封装压力0.4MPa、封装时间6s。在自动模式下，于密闭腔体内完成刺破气袋、抽真空、压板挤压电芯主体、热压封装等动作。

观察封印熔胶为均匀乳白色；在温度63℃、相对湿度94％时无鼓胀；封印使用渗透剂渗透在常温26℃下静止4h存在个别电芯有贯穿性渗透。

综上所述，设有蘑菇型头部的上封头和设有T字型头部的下封头配合使用能够将封装区的电解液有效去除，保证封装的可靠性；并且可方便替换的软性材料减少了金属封头的磨损，降低了成本。电芯内部游离电解液量降至较低值或提高封装温度能够稍微增加封装的可靠性，但总体结果不如本发明保护范围内的实施例。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。