專利名稱：便攜設備用電源及其鋰離子電池及鋰離子電池包裝殼的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域，特別涉及一種鋰離子電池包裝殼及包含該包裝殼的鋰離子電池，以及采用該鋰離子電池的便攜設備用電源。
背景技術：
目前鋰離子電池作為便攜式電子產品的電源被廣泛應用，通常，為了使設備能夠做得更薄，也為了使設備外觀更加美觀，越來越多的便攜設備選擇采用內置式鋰離子電池?，F(xiàn)有的內置式鋰離子電池一般采用鋁塑薄膜作為外包裝袋，鋁塑薄膜一般是三層層壓膜，其結構由內到外分別是聚丙烯(PP)層、作為金屬層的鋁層和尼龍層，層與層之間通過粘接劑連接。由于鋁塑薄膜本身的硬度不夠，因此通常會在封裝好的軟包裝鋰離子電池外再裹上一層包裝殼進行保護，然后采用粘接劑將電池粘接在便攜設備電源用空槽內， 這樣做的缺點是包裝殼占用了一定厚度和重量，對于鋰離子電池向更輕更薄的方向發(fā)展造成一定的阻礙，同時電池更換時，需要用小刀等工具刮掉電池和空槽之間的粘接劑，費時費力，很不方便。為了增強外包裝袋的硬度，人們嘗試采用不銹鋼代替鋁塑薄膜中的鋁層。但是，這種結構的外包裝袋密封性能并不好，有時會在PP層和不銹鋼層之間發(fā)生電解液的滲漏，從而影響電池外觀和循環(huán)使用壽命。有鑒于此，卻有必要提供一種具有高強度、又輕又薄且不易漏液的鋰離子電池包裝殼及包含該包裝殼的鋰離子電池，以及包含該鋰離子電池的便攜設備用電源。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的之一在于針對現(xiàn)有技術的不足，而提供具有高強度、又輕又薄且不易漏液的鋰離子電池包裝殼。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種鋰離子電池包裝殼，所述包裝殼為兩層結構，外層為真空鍍金屬層，內層為塑料結構層。真空鍍金屬層起到防水的作用，塑料結構層具有較強的硬度，起到支撐的作用， 真空鍍金屬層通過真空噴鍍的方式設于塑料結構層上，而不是通過粘接劑粘接在一起，因此密封性能較好，同時處理工藝簡單。而且，塑料結構層和真空鍍金屬層質量較輕，采用注射成型的方法還可以對其厚度和形狀進行調控，因此可以在一定程度上減小電池的重量和厚度，并可以滿足各種便攜設備對電池形狀的特殊要求。同時，外層的真空鍍金屬層還可以直接作為便攜設備的外殼，無需額外處理，節(jié)省生產成本。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述真空鍍金屬層為真空鍍鋁層或真空鍍錫層，這兩種金屬鍍層可以起到很好的防水作用。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述塑料結構層為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)層或聚苯脂(PHB)層。這幾種材料具有耐熱性能較好、力學性能好、拉伸強度高、加工性能好、成型周期快、防水性優(yōu)良和氣密性良好的特點，可以起到較好的支撐作用，并能防止電解液的滲漏，保證電池的外觀。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述真空鍍金屬層的厚度為5-20 μ m。 真空鍍金屬層的厚度小于ι μ m,則防水作用不佳，真空鍍金屬層的厚度大于20 μ m,則會影響電池的能量密度。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述真空鍍金屬層的厚度為7-12 μ m。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述塑料結構層的厚度為30-200 μ m。 塑料結構層的厚度小于10 μ m，則機械強度不夠，容易受損，塑料結構層的厚度大于 200 μ m，則會影響電池的能量密度。作為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的一種改進，所述塑料結構層的厚度為50-100 μ m。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種鋰離子電池，包括電芯和包裝殼，所述包裝殼為上述段落所述的鋰離子電池包裝殼。采用本發(fā)明的鋰離子電池包裝殼，無需在電池外圍再裹一層外包裝即可具有較大的硬度，而且質量輕，厚度和形狀可控，可以節(jié)省電池體積和重量，并滿足便攜設備對電池的多元化要求。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種便攜設備用電源，包括鋰離子電池，電路板以及機械卡扣，鋰離子電池和電路板通過焊接連接，機械卡扣卡在所述鋰離子電池的四周，所述的鋰離子電池為上述段落所述的鋰離子電池。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的鋰離子電池使用高強度的包裝材料，厚度薄，機械硬度大，耐熱性能較好，拉伸強度高，加工性能好，防水性、氣密性性能優(yōu)良，且處理工藝簡單，成本降低。而且采用注射成型的方法還可以對其厚度和形狀進行調控，以滿足便攜設備對電池形狀的多元化要求。在鋰離子電池周圍輔以電路板以及機械卡扣，無需通過粘接劑的粘接作用，即可作為便攜式電子產品的電源安裝在電池槽內，同時也可以當作機械包裝殼。更換時，只需取下卡扣，即可方便的取出電池，更換更為容易。


下面結合附圖和具體實施方式
，對發(fā)明及其有益技術效果進行進一步詳細說明， 其中圖1為本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的剖面圖；圖2為本發(fā)明鋰離子電池的剖面圖；圖3為本發(fā)明便攜設備用電源的剖面圖。
具體實施例方式下面結合實施例和說明書附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。鋰離子電池包裝殼的結構示于圖1，包裝殼為兩層結構，外層為真空鍍金屬層11， 內層為塑料結構層12。包含該包裝殼的鋰離子電池的結構示于圖2，包括電芯2和用于封裝電芯的包裝殼1，實際操作時，先用塑料結構層12包裹電芯2，密封后，再在塑料結構層12的表面進行真空鍍金屬，得到真空鍍金屬層11。包含該鋰離子電池的便攜設備用電源的結構示于圖3，包括鋰離子電池01，電路板3以及機械卡扣4，鋰離子電池01和電路板3通過焊接連接，機械卡扣4卡在所述鋰離子電池01的四周。實際操作時，將封裝好的表面鍍有真空鍍金屬層11的鋰離子電池01的極耳部分與電路板3焊接，然后在鋰離子電池01的四周卡上機械卡扣4即可。實施例1塑料結構層12采用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，按照電芯2的形狀和尺寸，采用注射成型的方法將聚對苯二甲酸乙二醇酯加工成厚為30um的腔體，然后將鋰離子電池01 在干燥房中裝入該腔體中，注液，密封，活化。然后在腔體的外表面進行真空鍍鋁操作，得到真空鍍金屬(鋁)層11，鍍鋁的厚度為5um，得到封裝在鋰離子電池01外的包裝殼1。然后將得到的鋰離子電池01的極耳部分與電路板3焊接，然后在鋰離子電池01 的四周卡上機械卡扣4，即得到便攜設備用電源。鋰離子電池01的包裝殼1可直接當做便攜設備的外層保護殼。實施例2與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，厚度為 50um，真空鍍金屬層為真空鍍錫層，厚度為6um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例3與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚苯脂(PHB)，厚度為90um，真空鍍金屬層為真空鍍錫層，厚度為7um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例4與實施例1不同的是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的厚度為lOOum，真空鍍金屬層為真空鍍錫層，厚度為lOum。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例5與實施例1不同的是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的厚度為150um，真空鍍鋁層的厚度為12um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例6與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚苯脂(PHB)，厚度為200um，真空鍍金屬層為真空鍍錫層，厚度為16um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例7與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，厚度為 180um，真空鍍鋁層的厚度為20um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例8與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚苯脂(PHB)，厚度為125um，真空鍍鋁層的厚度為8um。其余同實施例1，這里不再贅述。
實施例9與實施例1不同的是塑料結構層12采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，厚度為 75um，真空鍍鋁層的厚度為14um。其余同實施例1，這里不再贅述。實施例10與實施例1不同的是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的厚度為llOum，真空鍍金屬層為真空鍍錫層，厚度為18um。其余同實施例1，這里不再贅述。對比例1將電芯裝入113um厚的鋁塑薄膜中，注液，密封，活化，得到鋰離子電池。對比例2將電芯裝入113um厚的包裝袋中，包裝袋的結構由內到外分別是聚丙烯(PP)層、 作為金屬層的不銹鋼層和尼龍層，層與層之間通過粘接劑連接。注液，密封，活化，得到鋰離子電池。為了評估本發(fā)明的鋰離子電池和現(xiàn)有技術中的鋰離子電池的性能，特對實施例1 至10和比較例1和2所得鋰離子電池進行跌落實驗和循環(huán)實驗，以評估本發(fā)明鋰離子電池包裝殼的硬度及鋰離子電池的循環(huán)性能。跌落試驗分別取實施例1至10和對比例1和2的鋰離子電池，每組取20個，將鋰離子電池從:3m的高空跌落到地面，統(tǒng)計并記錄變形的鋰離子電池數(shù)量，結果示于表1。循環(huán)測試分別取實施例1至10和對比例1和2的鋰離子電池，每組取20個，將鋰離子電池置于杭可牌循環(huán)測試機上做25°C下的循環(huán)實驗，記錄400個循環(huán)后鋰離子電池的容量保持率，并計算出每組20個鋰離子電池的平均容量保持率，結果示于表1。表1 實施例1至10和對比例1和2的鋰離子電池跌落試驗和循環(huán)試驗的結果
權利要求
1.一種鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述包裝殼為兩層結構，外層為真空鍍金屬層，內層為塑料結構層。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述真空鍍金屬層為真空鍍鋁層或真空鍍錫層。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述塑料結構層為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)層或聚苯脂(PHB)層。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述真空鍍金屬層的厚度為 5-20 μ mo
5.根據(jù)權利要求4所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述真空鍍金屬層的厚度為 7-12 μ m0
6.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述塑料結構層的厚度為 30-200 μm0
7.根據(jù)權利要求6所述的鋰離子電池包裝殼，其特征在于所述塑料結構層的厚度為 50-100 μm。
8.一種鋰離子電池，包括電芯和包裝殼，其特征在于所述包裝殼為權利要求1至7任一項所述的鋰離子電池包裝殼。
9.一種便攜設備用電源，包括鋰離子電池，電路板以及機械卡扣，鋰離子電池和電路板通過焊接連接，機械卡扣卡在所述鋰離子電池的四周，其特征在于所述的鋰離子電池為權利要求8所述的鋰離子電池。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域，特別涉及一種鋰離子電池包裝殼，所述包裝殼為兩層結構，外層為真空鍍金屬層，內層為塑料結構層。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明鋰離子電池包裝殼具有高強度、又輕又薄且不易漏液的特點，并可以滿足各種便攜設備對電池形狀的特殊要求。同時，外層的真空鍍金屬層還可以直接作為便攜設備的外殼，無需額外處理，節(jié)省生產成本。此外，本發(fā)明還公開了包含該包裝殼的鋰離子電池，以及采用該鋰離子電池的便攜設備用電源。
文檔編號H01M10/0525GK102496686SQ20111043896
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者王濤, 陳杰, 陶濤 申請人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司