[实用新型]一种聚合物锂离子电池外形标准成形工艺模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚合物锂离子电池片标准化外形型腔工艺技术领域，特别与一种聚合物锂离子电池外形标准成形工艺模具有关。

背景技术

我国锂离子电池能源产业已经进入了高速发展的形势下，无论是电动车能源和特种行业及通讯产业都开始对高能量大功率的化学电源都开始广泛的使用。目前，国内外高能聚合物锂离子电池的工业生产中产品多样性、多规格、标准无序、连接各异的情况普遍存在，而这种情况存在的原因是由于聚合物锂离子电池外包装铝塑膜难以形成固体材料的标准形状造成。加上输出正负极极耳金属薄片呈宽窄、厚薄不一的自由态，多年来难以形成聚合物锂离子电池的外形及连接方式难以形成标准统型。

传统的聚合物锂离子电池由于电池芯正极耳材质为铝材，负极耳为铜材或镍材，其材料不同可焊性不一样。在装配形成电池组的串并联过程中，各生产厂家由于没有标准化外形工艺，小容量电池或大容量储能电池在连接上使用的传统工艺解决方案是用超声波光进行焊接双金属片（隔电铅镍复合带），然后再将各电池芯的钻镍复合带焊接在一起实现并联连接；如果是负极铜极耳和正极连接，则和电池芯双金属片与另一电芯的镍和铜成对（面对面）或铝和铝成对（面对面）的双金属片焊接形成串联结构。这种加工方式由于加工的复杂，工作效率及可靠性低下。由于焊接的补焊工序存在，导致电池内阻增加，电池组充放电效率降低，由于焊接剂量的不一致，造成各焊接点电阻差异，影响了电池成组后各电池的一致性和均衡性重要指标，从而降低了电池的循环寿命。而且在高能量、高功率、大电流聚合物锂离子动力电池组上传统焊接工艺是无法实现的。此外，动力电池组并串联量繁多，在大电流的放电工作中，由于电池芯的发热，电池组的热量累积，会导致电池一致性降低，电池芯产生膨胀，各焊接点因加工条件的差异产生的温度高低不一样等不良现象，特别是对大动力电池，更加由于焊接时间过度，焊接温度过高而通过电芯极耳形成的热传递到电池内部，造成电池芯内部部隔膜收缩，正、负极界面SEI膜层破坏，会留下内部短路和电性能变异形及电池膜表面因为温度过高而带来的电性能变化循环寿命降低的的安全隐患后果。其二，为了解决上述不足，有的采用板式夹紧机构连接。该种方式只能实现局部连接配件统一的问题。但由于电池外形及连接不是统一标准定位成型，正负极耳制造在电池制造中的固有偏差存在，仍然是不同宽、窄、厚、薄的聚合物电池芯片组成电池组会形成不同连接结构件的设计，在应用过程中难以实现连接件和电池的统型装配，成为目前解决“高能量、高功率、大电流”聚合物锂离子动力电池外形和连接标准化设计和选型的研究难点之一。

为了解决上述问题，本发明人设计出一种聚合物锂离子电池外形标准成形工艺模具，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种聚合物锂离子电池外形标准成形工艺模具，可以使得聚合物锂离子电池产品系列标准化实现，同时满足高电压、大容量、高功率的三大条件，同时确保电池组连接可靠、安全，连接结构体积最小，内阻小、损耗最低、测温准确等优点。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种聚合物锂离子电池外形标准成形工艺模具，包括电池极耳标准连接块、胶层定位框、标准工艺腔体、注胶压块；电池极耳标准连接块夹固于电池极耳上，胶层定位框套于电池四周，标准工艺腔体套于胶层定位框之外，注胶压块嵌置在标准工艺腔体中且压住电池极耳标准连接块。

所述的电池极耳标准连接块包括上、下连接片、连接铆钉；上连接片和下连接片分别贴放在电池极耳的上下表面，通过连接铆钉将三者固定。

所述的电池极耳标准连接块还包括紧固连接螺栓，在上连接片和下连接片之间开设有与连接铆钉垂直的螺孔，紧固连接螺栓安装在螺孔中。

所述的电池极耳标准连接块还包括温度传感器，在螺孔一侧开设有用于安装温度传感器的安装孔。

所述的胶层定位框的框体外轮廓为矩形，对应电池极耳的位置处开设有适合电池极耳标准连接块卡放的凹槽。

所述的胶层定位框的框体内轮廓为与电池形状相配的几何形。

所述的胶层定位框的框体内轮廓内侧面具有若干用于顶住电池进行限位的凸筋。

所述的标准工艺腔体的内腔尺寸与胶层定位框外轮廓形状相配，且电池极耳标准连接块位置处开设有用于卡放电池极耳标准连接块的嵌槽，所述的注胶压块安装在嵌槽中。

采用上述方案后，本实用新型具有诸多有益效果：

首先，解决了传统聚合物锂离子电池单体电池在电池成组过程中，定型尺寸不统一的难题。同时增强了聚合物锂离子电池芯软包装外形强度。