[发明专利]一种控制铝壳电池长度方向的尺寸的方法及低压注塑铝壳电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝壳电芯采用低压注塑封装的方法，尤其是一种在低压注塑时控制铝壳电池长度方向的尺寸的方法及用该方法生产的低压注塑铝壳电池。

背景技术

铝壳电芯的封装工艺早已成熟，多种不同的封装方法都应用在各种不同的电池结构上，但由于现有的电芯的铝壳和端子盖板的结合大多采用的是激光焊封口，此工艺对电芯的长度尺寸不能控制到成品电池需求的范围，正常设计的电池，尺寸的公差均为±0.1mm，可电芯的公差却在±0.2左右，甚至更大，在国产电芯上的表现尤甚，很明显，零件的公差超过了成品的公差，无论是理论上还是实际操作中都无法接受，需要各封装企业采用各种应对措施来解决这个问题。如，现在有一种通用的铝壳电池的结构，如图1所示，这种铝壳电池的结构包括如下零部件，头部支架100、保护线路板200、中间支架300、正极镍带400、底部支架500、铝壳电芯600、负极镍带700，铝壳电芯600上的正极镍带400和负极镍带700穿过中间支架300分别与保护线路板200正、负极焊接，所述头部支架100固定在所述保护线路板200上，底部支架500位于铝壳电芯600底部。

这种结构的铝壳电池，由于电池在宽度的限制，在宽度方向上无法设计塑料件包裹电芯，整个电池结构无法设计整体的胶框来保证成品尺寸，只得设计零件分别组装，头部支架100、保护线路板200，镍带400、700等电路元件的联接主要靠中间支架300的固定和支撑，由于前文所述的铝壳电芯600在长度方向的公差很大，无法达到成品尺寸公差的要求，部份封装企业采用将与头部支架100、保护线路板200、中间支架300的电芯测量分类，再配不同规格的底部支架500的形式来满足铝壳电池长度方向的尺寸要求，这样对生产过程的控制，不必要的工时损耗及物料的备料等方面均带来了很大的难度，并且由于需要准确控制各零件的公差，其中任何一个零件公差稍有偏大，都会影响尺寸不良。

为了增强铝壳电池的跌落等机械性能的强度，部分企业会在头部支架100、保护线路板200、中间支架300与铝壳电芯600之间的间隙内采用低压注塑工艺，注塑低压注塑胶，以求更好的通过电池行业通行的跌落等机械性能测试，并无更有效的充分利用此工艺的特点，在我们的理解和实际实施中，低压注塑的好处不仅可以体现在赋予电池更好的机械性能，更好的绝缘性能，更是尺寸控制的有效的方法。另外，现有的铝壳电池在低压注塑的过程中，容易出现在外部连接端子窗口110处出现溢胶，这是绝对不能允许的。

发明内容

本发明的目的是充分利用低压注塑的特点，将困扰各电池封装企业的铝壳电池的长度方向的尺寸无法一次达标的问题加以解决，向社会提供一种控制铝壳电池长度方向的尺寸的方法。

本发明的另一个目的是可有效地防止在外部连接端子窗口处出现溢胶的问题。

本发明的第三个目的是向社会提供一种利用上述方法生产的低压注塑铝壳电池。

本发明的技术方案是：一种控制铝壳电池长度方向的尺寸的方法，包括如下步骤，

(1)、电芯半成品制作步骤

(11)、将保护线路板的正、负极分别与铝壳电芯上的正极镍带和负极镍带焊接；

(12)、将保护线路板设置头部支架之内，

(13)、在所述铝壳电芯下侧面上用粘胶剂粘接底部支架，制作成电芯半成品；

(2)、低压注塑电芯步骤

(21)、将电芯半成品放置在模具内，在电芯半成品的保护线路板和铝壳电芯上侧面之间加入胶料垫块，所述胶料垫块的材质与低压注塑胶料的材质一致，且所述胶料垫块是刚被注塑完成，还没有完全冷却，具有一定收缩性的；胶料垫块的长度尺寸大于等于电池成品的设计长度尺寸减去头部支架的厚度，减去保护线路板的厚度，减去铝壳电芯的最小长度，减去底部支架与铝壳电芯的粘胶层的厚度及底部支架的厚度，合模之后，所述胶料垫块紧紧地将保护线路板顶在头部支架上；

(22)、在头部支架与铝壳电芯的上侧面之间形成的剩余空间用低压塑胶填充满。

本发明还包括胶料垫块的制作步骤，在下模板的主流道上开设分流道，在分流道的末端开设矩形凹槽，矩形凹槽的尺寸与胶料垫块的尺寸一致，当低压注塑胶料在通过主流道流入型腔充填满电池的同时，也通过分流道充填满矩形凹槽，形成胶料垫块。

本发明中，在头部支架与保护线路板的配合面上，头部支架的外部连接端子窗口左右两侧分别设有高0.1-0.2mm的台阶，让头部支架与保护线路板形成线与面的接触，防止低压注塑胶料进入外部连接端子窗口内。