[实用新型]一种铝塑膜软包装锂离子电芯的顶封封头

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种铝塑膜软包装锂离子电芯的顶封封头。

背景技术

 随着现代社会不断发展，锂离子电池因其能量密度高、无环境污染等优点越来越广泛地应运到手机、笔记本电脑、MP3/4、数码相机、移动DVD甚至汽车行业等移动设备。

锂离子电芯的使用过程是一个不断充电放电的过程，其内部存有有机溶剂和遇水等能迅速分解产生大量氢氟酸的电解质锂盐，一旦电芯内部氢氟酸含量过高，电芯电性能（如容量、循环寿命、放电平台等）会发生损耗，严重影响电芯的使用，因此电芯的封装可靠性对电芯的正常使用起着关键作用，只有使电芯内部处于真空、无氧、无水的环境，才能保证聚合物锂离子电芯的高性能使用要求。

随着便携式电子器件朝着轻便、灵巧发展，锂离子电芯通常以铝塑膜作为包装材料， 其主要构成为：内层聚丙烯层（简称PP）、中间铝层及表层尼龙层。另外，锂离子电芯需焊接正负极耳后形成引出线，后续还需对极耳进行焊接保护板，保护板通常放置于铝塑膜冲坑的深坑面顶封边上，通常需要控制组装保护板后的装配厚度。正极通常采取铝片作为极耳，负极通常采取镍片作为极耳，因此，铝塑膜与极耳之间的封装（简称为顶封）是铝塑膜软包装聚合物锂离子电芯制造工艺的重要环节。顶封时，为使正负极耳不被压断且保持极耳位置与非极耳位置较一致的聚丙烯层热延伸率，通常的做法是将上下封头正负极耳位置各加工成一定的槽深，通常上下封头极耳处槽深为0.08-0.12mm，此要求封头槽深的加工精度高才能满足，封头单个槽深精加工的精度通常为±0.005mm。铝塑膜在上下封头一定的压力、温度、时间作用下将铝塑膜内层聚丙烯层与极耳处的密封胶热封装在一起。研究表明，顶封封头槽深对顶封封装效果起重要作用：即当槽深过浅时，极耳处受压时，尤其是薄铝极耳质地软，容易被压断或过渡延伸而存在封装后断路隐患；当槽深过深时，极耳在受压时，铝塑膜内层聚丙烯层与极耳的密封胶热融合效果不好而存在漏液、涨气隐患。因此，顶封上下封头的槽深精度是顶封的一个关键控制因素。另外，由于上下封头正负极耳位置各加工成一定的槽深，顶封封装后的极耳两侧分别形成一处突台，突台高度约为0.1-0.2mm，此突台将影响后续焊保护板组装后的高度。

图1为现有技术锂离子电芯顶封上下封头结构示意图，对顶封上下封头的封头宽、槽深采用对称设计，上下封头材质为具有一定硬度和强度的铜、铁金属材料。其中1为顶封上封头；8为顶封下封头；第一凹槽2和第二凹槽7为防止铝塑膜PP过压与防铝塑膜PP热熔合不紧密设计的，第一凹槽2和第二凹槽7的槽深根据所选用的铝塑膜的厚度、材料特性等设置，通常铝塑膜的厚度为0.08~0.20mm厚，通常槽深范围为0.15~0.3mm；第三凹槽3、第四凹槽4、第五凹槽5和第六凹槽6的槽深为极耳处槽深，此槽深根据极耳厚度与材料特性及极耳密封胶的厚度与材料特性综合决定，通常单个槽深范围为0.06~0.12mm。第一凹槽2和第二凹槽7采取中心对称设计，需分别对上下封头进行加工成型，两处槽深都要求高的加工精度与匹配度。

图2为使用现有技术锂离子电芯顶封上下封头，铝塑膜与极耳经封装后的切断面示意图，封装后极耳14处两侧形成上下两处对称的第一突台15和第二突台17，第一突台15和第二突台17高度为0.1-0.2mm，由于电芯一般最终还需要在焊接保护板，焊接后需将保护板放置于电芯深坑处16的顶封边上，第一突台15的高度将影响放置保护板后的总高度，可能引起该位置超厚。    

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种铝塑膜软包装锂离子电芯的顶封封头，本实用新型消除上下硬封头加工后匹配度以及上下封头两个槽深加工公差叠加的影响，根据焊保护板与组装的要求，可获得顶封封装后的极耳只有一侧形成突台，有利于焊保护板组装后的高度控制。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种铝塑膜软包装锂离子电芯的顶封封头，包括上封头和下封头，所述上封头包括第一凹槽，第三凹槽和第四凹槽，所述第三凹槽和所述第四凹槽设置于所述第一凹槽，所述下封头正对于所述上封头的表面设置为平面结构。

所述下封头的截面形状为矩形、梯形或正方形。

所述第三凹槽和所述第四凹槽沿所述第一凹槽的纵向中心线对称分布。

所述第一凹槽的深度0.15~0.3mm。

所述第一凹槽的深度0.15~0.18mm。

所述第三凹槽和所述第四凹槽的深度均为0.12~0.3mm。

 所述第三凹槽和所述第四凹槽的深度均为0.18~0.22mm。