[发明专利]一种聚合物电池及其封装用模具和封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是一种聚合物电池及其封装用模具和封装方法。

背景技术

聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。

新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米，相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了20％，其容量、与环保性能等方面都较锂离子电池，有一些改善。

由于用固体电解质代替了液体电解质，与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以改善整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高20％以上。聚合物锂离子(Polymer Lithium-Ion Battery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此，聚合物电池在市场占有会逐渐增多。

现行业内聚合物电池采用低压注塑工艺需要辅助一个塑料胶框，作支撑后再进行二次低压注塑成型，在结构材料和工艺上较复杂，最重要的是在装配塑料胶框的同时存在损害电池中安全保护的集成电路(保护板)的风险。

目前行业中聚合物电池封装方式主要为以下两种:

(1)、内置电池：聚合物电芯+保护板+连接器+裹胶纸。为了绝缘和固定与保护好保护板上的元器件，需要手工裹多层胶纸。其弊端在于：

a.仅靠胶纸防护安全防护性差；

b.保护板固定牢固性不足；

c.手工繁多，不可机械化，人工成本高；

d.美观度不够。

(2)、现有低压注塑电池：聚合物电芯+保护板+塑料胶框+二次低压注塑+标贴。其弊端在于：

a.必需辅助塑料胶框固定，结构材料增加，模具增加。

b.在装配塑料胶框的同时可能损害电池中保护板的性能。

c.工序繁多，工艺复杂。

d.由于需要塑料胶框模具导致产品开发周期延长。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的之一是提供结构简单、安全性和外观性能有所提升的聚合物电池。

本发明的目的之二是提供了用于封装所述聚合物电池的模具。

本发明的目的之一三是提供了所述聚合物电池的封装方法，该方法简单易行、成本低廉。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚合物电池，包括电芯、与电芯链接的保护板，和填充在所述电芯与保护板之间的塑胶块。

其中，所述电芯与保护板链接的一端设有保护板搁置槽。

较佳地，所述搁置槽由一体成型的，高出电芯本体的三侧壁围成。

较佳地，还包括一面板，所述面板两长边对折形成扣设在电芯本体侧壁的侧板，所述面板的长于电芯本体，超出电芯本体的折叠面板部分形成保护板搁置槽。

其中，围成搁置槽长侧壁的内侧设有垫片。

较佳地，所述注塑胶的断裂延伸率＞150％，软化点为175℃～190℃，粘度为2.5～4.5Pa.s(220℃)；优选Bostik TRL s.a.的THERMELT 867B。

封装所述聚合物电池的模具，包括上模具和下模具，所述下模具开设有与电芯+保护板大小相匹配的电芯槽，和放置保护板上极片的极片槽，所述极片槽的深度与所述极片在电芯上的位置相匹配。

封装所述聚合物电池的方法：先将电芯与保护板点焊，再将保护板粘贴胶纸绝缘，接着将粘贴有胶纸的电芯放入到所述模具中低压注塑，最后开模得到所述聚合物电池。

较佳地，低压注塑的温度为200℃～210℃，压力为0.2Pa。