專利名稱：軟包裝鋰離子電池的活化裝置及方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電池生產(chǎn)技術(shù)領域，特別地涉及一種軟包裝鋰離子電池的活化裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前的鋰離子蓄電池一般采用剛性殼體包裝或軟包裝，剛性殼體一般采用諸如不銹鋼或鋁合金的金屬材料，或高強度的工程塑料，其特點是強度高，但重量較大，改變尺寸和形狀方法復雜，尤其是安全性能差。而軟包裝采用鋁塑膜或其他柔性材料封裝，其特點是材料成本低、重量輕、殼體尺寸可靈活改變、易于生產(chǎn)，更重要的是安全性能好，因此越來越受到廣大電池生產(chǎn)廠家的青睞。
通常，在制作軟包裝鋰離子電池過程中，需要對注完電解液的電池進
行充放電活化(或化成)，并且在活化時必須l)能夠及時排出電池活化時所產(chǎn)生的氣體；2)保證電池中正負極片之間(中間有隔膜)的緊密性。如果二者過于松弛，則會使電池在充放電過程中發(fā)生膨脹、內(nèi)阻增大，從而使電池活化不充分，影響電池的性能。為了解決以上問題，人們對電池的活化方法進行以下研究。
在CN 1367547A中/>開了 一種加壓化成的方法，該方法將注液后的電池固定到帶加壓裝置的平板間，以保證極片之間的緊密性。但是這種方法存在以下缺陷1)由于電芯本身不平整，所安裝的金屬夾板不能保證電池各部分受力均勻，因此會導致電池充放電的電流密度不同，從而影響電池性能；2)由于很難保證每塊電池活化時所安裝的金屬夾板的松緊程度相同，即難于控制操作，所活化的鋰離子電池的一致性差。
另一種活化方法如CN 1398012A所述，在電池芯容器的側(cè)部或底部設置預留空間，從而使化成中產(chǎn)生的氣體貯存在該預留空間中，然后再將預留空間裁掉。然而，該方法中所設置的預留空間為通過延伸復合膜外殼而形成，這勢必會提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時也使制作電池的工序增多，耗
4費了大量的人力與物力。

發(fā)明內(nèi)容
在的缺點，從而提供一種易于操作和控制、所制備的電池一致性好的軟包裝鋰離子電池的活化裝置及方法，該方法可以廣泛應用于軟包裝鋰離子電池的活化過程。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種軟包裝鋰離子電池(1)的活化裝置，其中所述電池(1 )為具有導管且注完電解液的電池，所述裝置包括電池測試設備(2),其連接于電池(l)，用以活化電池(l);還包括
真空系統(tǒng)(3),其密封連通于所述電池(1 )的導管，用以抽出所述電池(1 )的內(nèi)部氣體，并控制所述電池(1 )內(nèi)部的真空度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還包括貯液瓶(4),其置于所述電池(l)和真空系統(tǒng)(3)之間，用以收集抽出氣體中的多余電解液。
該裝置的工作原理是，利用真空系統(tǒng)(3 )將電池(1 )內(nèi)部氣體抽出，使電池(1 )的內(nèi)部處于負壓狀態(tài)，此時外部大氣的壓力使電池(1 )各部分受力均勻；同時抽出活化過程中產(chǎn)生的氣體，從而能夠始終保證電池(1 )正負極片之間的緊密性。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種軟包裝鋰離子電池(1)的活化方法，其中所述電池(1 )為具有導管且注完電解液的電池，所述方法包括
1) 將電池(1)與電池測試設備(2)相連接，電池(1)的導管與真空系統(tǒng)(3)密封連通；
2) 抽出電池(1 )內(nèi)部的氣體；
3) 將電池(1)內(nèi)部的真空度控制在低于標準大氣壓的設定值，同時對電池(1 )進4于活4匕；
4) 待電池(1)活化完畢，封住所述電池(1)的導管。
其中，在所述步驟l)中，還可以將貯液瓶(4)置于所述電池(1 )和真空系統(tǒng)(3)之間，用于收集抽出氣體中的多余電解液。
5其中，在所述步驟2)中，電池(1 )活化時的真空度設定值應根據(jù)不
同鋰離子電池的活化要求所確定，但優(yōu)選在0.01 ~ O.lMPa之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
1. 保證了電池內(nèi)部正負極片的緊密性，并同時能夠及時抽出電池活化時產(chǎn)生的氣體，保證電池活化充分；
2. 電池在恒定真空度下進行活化，使電池充放電的電流密度相同，從而提高了電池性能；
3. 活化時的真空度易于控制和調(diào)節(jié)，從而保證了產(chǎn)品的一致性，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
中，同時外界的濕氣不會進入電池，因此無環(huán)境污染；


以下，結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的軟包裝鋰離子電池的活化裝置示意圖。
具體實施方式
[實施例1]
參考圖1制作一本發(fā)明的軟包裝鋰離子電池的活化裝置，并結(jié)合該裝置說明如何應用該裝置進行軟包裝鋰離子電池活化的方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的軟包裝鋰離子電池(1)的活化裝置示意圖。其中所述電池(l)為具有注液管且注完電解液的電池，所述裝置包括電池測試設備(2)、真空系統(tǒng)(3)和貯液瓶(4)。所述電池測試設備(2)連接于所述電池(1 )的極耳，用于活化所述電池(l);所述真空系統(tǒng)(3)密封連通于所述電池(1 )的注液管，用以抽出所述電池(1 )的內(nèi)部氣體，并控制所述電池(1)內(nèi)部的真空度；所述貯液瓶(4)置于所述電池(1)和真空系統(tǒng)(3)之間，用于收集抽出氣體中的多余電解液。
其中所述真空系統(tǒng)(3)包括與貯液jf瓦(4) 一端密封連通的電/f茲閥
(31) ,用以開通或關閉抽氣的管路；與電磁閥(31)密封連通的真空泵
(32) ，用以將所述電池(1)中的氣體抽出；與所述貯液瓶(4)一端密
6封連通，并與所述電磁閥(31 )和真空泵(32)連接的真空度控制器(33 ),用于測量和控制所述電池(1)活化時的真空度，并控制所述電磁閥(31)和真空泵(32)的開啟與關閉；
應用上述裝置，對注完電解液的方形鋁塑膜鋰離子電池進行第一步活化，該活化方法包4舌
1) 將注完電解液的電池(1)的極耳與電池測試設備(2)相連接，電池(1 )的注液管與電^茲閥(1 )密封連通；
2) 設定電池(1)活化時的真空度為0.01MPa，真空度控制器(33)接到壓力信號，電磁閥(31)打開閥門，啟動真空泵(32)，抽出電池(l)內(nèi)部氣體；
3) 待真空度控制器(33)檢測到電池(1)的內(nèi)部真空度為0.01MPa時，電磁閥(31)關閉閥門，真空泵(32)停止工作，電池測試設備(2)開始對電池(1)活化；
4) 當電池(1)活化中產(chǎn)生氣體導致內(nèi)部真空度減小時，真空度控制器(33)檢測到后，電磁閥(31)又打開閥門，啟動真空泵(32),該裝置又開始工作，從而使電池(1)始終保持在恒定真空度0.01MPa下進行活化；
5) 待電池(1)活化完畢，封住所述電池(1)的注液管。
應該理解，雖然本實施例中所述的真空系統(tǒng)(3)包括電f茲閥(31)、真空泵(32)和真空度控制器(33),但是在其他實施例中還可以由與該真空系統(tǒng)(3)具有相同功能或效果的其他真空系統(tǒng)所替代。此外，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，應該理解所述軟包裝鋰離子電池(1)還可以是其他柔性殼體包裝的電池，并且其形狀和容量為任意的；所述注液管還可以是其它導管，但優(yōu)選是注液管；同時，還應該理解所述活化還可以是對鋰離子電池的第二步活化，并且根據(jù)不同鋰離子電池的活化要求，所設定活化時的真空度值為低于標準大氣壓的值，優(yōu)選是0.01 0.1MPa。
[實施例2
按實施例1制作一軟包裝鋰離子電池的活化裝置，所不同的是沒有注液瓶(4)，其余與實施例l相同。對注完電解液的圓柱形鋁塑膜鋰離子電
7池進行第二步活化，所不同的是設定電池(1 )活化時的真空度為0. lMPa。
盡管參照上述的實施例對于本發(fā)明已作出具體描述，但是對于本領域的 普通技術(shù)人員來說，應該理解可以基于本發(fā)明公開的內(nèi)容進行修改或改進， 并且這些修改和改進都在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種軟包裝鋰離子電池(1)的活化裝置，其中所述電池(1)為具有導管且注完電解液的電池，所述裝置包括電池測試設備(2)，其連接于電池(1)，用以活化電池(1)；其特征在于，還包括真空系統(tǒng)(3)，其密封連通于所述電池(1)的導管，用以抽出所述電池(1)的內(nèi)部氣體，并控制所述電池(1)內(nèi)部的真空度。
2. 如權(quán)利要求1所述的軟包裝鋰離子電池(1 )的活化裝置，其特征 在于，還包括貯液瓶(4)，其置于所述電池(1 )和真空系統(tǒng)(3)之間， 用于收集抽出氣體中的多余電解液。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的軟包裝鋰離子電池(1)的活化裝置，其 特征在于，所述真空系統(tǒng)(3)包括電磁閥(31)、真空泵(32)和真空 度控制器(33)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的軟包裝鋰離子電池(1 )的活化裝置，其 特征在于，所述導管為注液管。
5. —種軟包裝鋰離子電池(1)的活化方法，其中所述電池(1)為具 有導管且注完電解液的電池，所述方法包括1)將電池(1 )與電池測試設備(2)相連接，電池(1 )的導管與真 空系統(tǒng)(3)密封連通；2) 抽出電池(1 )內(nèi)部的氣體；3) 將電池(1)內(nèi)部的真空度控制在低于標準大氣壓的設定值，同時 對電池(1 )進行活化；4) 待電池(1 )活化完畢，封住所述電池(1 )的導管。
6. 如權(quán)利要求5所述的軟包裝鋰離子電池(1 )的活化方法，其特征 在于在所述步驟1)中將所述貯液瓶(4)置于所述電池(1)和真空系 統(tǒng)(3)之間，用于收集抽出氣體中的多余電解液。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的軟包裝鋰離子電池(1 )的活化方法，其 特征在于在所述步驟3 )中，所述電池(1 )內(nèi)部的真空度設定值在0.01 ~ O.lMPa之間。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的軟包裝鋰離子電池(1)的活化方法，其 特征在于，在所述步驟1)中，所述真空系統(tǒng)(3)包括電磁閥(31)、 真空泵(32)和真空度控制器(33)。
9.如權(quán)利要求5或6所迷的'軟包裝鋰離子電池(1 )的活化方法，其 特征在于，在所述步驟l)中，所述導管為注液管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軟包裝鋰離子電池的活化裝置及方法，其中所述電池(1)為具有導管且注完電解液的電池，所述裝置包括用于活化電池(1)的電池測試設備(2)，其連接于電池(1)；還包括真空系統(tǒng)(3)，所述真空系統(tǒng)(3)密封連通于所述電池(1)的導管，用以抽出所述電池(1)的內(nèi)部氣體，并控制所述電池(1)內(nèi)部的真空度。所述裝置不僅在電池活化時將活化過程中產(chǎn)生的氣體抽出，還保證了正負極片間的緊密性，因此可廣泛應用于軟包裝鋰離子電池的活化過程。
文檔編號H01M10/40GK101488587SQ200810056290
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者吳寧寧, 載 岳, 華 徐, 徐金龍, 王利軍, 雷向利 申請人:中信國安盟固利新能源科技有限公司