專利名稱：一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法及裝置的制作方法
一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法及裝置。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是一種新型的化學(xué)電源，它因具有高能量密度、高電壓、無(wú)污染、循環(huán)壽命高、無(wú)記憶效應(yīng)和充電速度快等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，在電動(dòng)汽車上應(yīng)用的動(dòng)力電池成為鋰離子電池的一個(gè)主要發(fā)展方向。為了使鋰離子電池更好的滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力電池高容量、大倍率的要求，動(dòng)力汽車采用的鋰離子電池一般為軟包裝結(jié)構(gòu)的疊片式鋰離子電池。
疊片式鋰離子電池由電芯和將電芯封裝的殼體組成，電芯是由多層正、負(fù)極片和隔膜貼合構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)，殼體為具有一定拉伸性能的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。將電芯裝入殼體并注入電解液后進(jìn)行封裝，其封裝過(guò)程是一個(gè)通過(guò)真空處理將殼體上的電解液注入口封閉的過(guò)程。對(duì)上述經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池進(jìn)行除氣及充放電等工序后即可得到成品疊片式鋰離子電池。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法是用加壓平板對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池施加垂直方向上的壓力將其壓平以排除電芯內(nèi)部氣體，但是由于電解液分布不均，該方法只能排除電芯內(nèi)部的部分氣體，也就是說(shuō)電芯內(nèi)部還存有部分氣體，這部分氣體會(huì)導(dǎo)致疊片式鋰離子電池的內(nèi)阻增大，縮短疊片式鋰離子電池的循環(huán)壽命。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法，通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池進(jìn)行滾動(dòng)加壓，將電芯內(nèi)部氣體全部排除，解決了電芯內(nèi)部存有部分氣體，導(dǎo)致疊片式鋰離子電池的內(nèi)阻增大，縮短疊片式鋰離子電池的循環(huán)壽命的問(wèn)題。
技術(shù)方案如下
一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法，包括
依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上，對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓，以排除所述疊片式鋰離子電池內(nèi)部的氣體。
上述方法，優(yōu)選的，所述預(yù)處理過(guò)程包括
將電芯裝入殼體后，從殼體的底部開(kāi)始注入電解液；
電解液注入完成后，通過(guò)真空處理對(duì)注入電解液后的殼體進(jìn)行封裝，并靜置預(yù)設(shè)時(shí)間。
上述方法，優(yōu)選的，將所述疊片式鋰離子電池靜置時(shí)還包括
將所述疊片式鋰離子電池進(jìn)行一次翻轉(zhuǎn)。
上述方法，優(yōu)選的，所述真空處理的真空度度處于-20 -60 之間。
上述方法，優(yōu)選的，所述真空處理的時(shí)長(zhǎng)為20s 30s。
上述方法，優(yōu)選的，所述對(duì)所述疊片式鋰離子電池進(jìn)行滾動(dòng)加壓的壓力為0.2g/ mm2 0. 3g/mm20
一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置，包括用于承載所述疊片式鋰離子電池的承載平板，還包括加壓部件；
所述加壓部件呈圓柱體狀，所述加壓部件的長(zhǎng)度大于所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度；
所述加壓部件依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓， 以排除所述疊片式鋰離子電池內(nèi)部的氣體。
上述裝置，優(yōu)選的，還包括控制所述加壓部件旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)方向的旋轉(zhuǎn)定位部件。
上述裝置，優(yōu)選的，所述加壓部件的長(zhǎng)度至少比所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度大50mm。
上述裝置，優(yōu)選的，所述加壓部件的底面直徑為所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊長(zhǎng)度的10% 30%。
由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法及裝置，通過(guò)對(duì)初始疊片式鋰離子電池進(jìn)行滾動(dòng)加壓，將電芯內(nèi)部氣體全部排除，解決了電芯內(nèi)部存有部分氣體，導(dǎo)致疊片式鋰離子電池的內(nèi)阻增大，縮短疊片式鋰離子電池的循環(huán)壽命的問(wèn)題。


為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑默F(xiàn)有技術(shù)中排除疊片式鋰離子電池的裝置結(jié)構(gòu)示意圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置結(jié)構(gòu)示意圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法的示意圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的將電解液注入殼體的方法示意圖。
為了圖示的簡(jiǎn)單和清楚，以上附圖示出了結(jié)構(gòu)的普通形式，并且為了避免不必要的模糊本發(fā)明，可以省略已知特征和技術(shù)的描述和細(xì)節(jié)。另外，附圖中的單元不必要按照比例繪制。例如，可以相對(duì)于其他單元放大圖中的一些單元的尺寸，從而幫助更好的理解本發(fā)明的實(shí)施例。不同附圖中的相同標(biāo)號(hào)表示相同的單元。
說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的單元，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示的或否則描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，以便包含一系列單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于那些單元，而是可以包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它單元。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)方案。下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
本申請(qǐng)實(shí)施例一提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括承載平板201和加壓部件202 ；
承載平板201用于承載疊片式鋰離子電池203 ；
加壓部件202呈圓柱體狀，其長(zhǎng)度大于疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度；優(yōu)選的， 加壓部件202的長(zhǎng)度可以至少比疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度大50mm。
優(yōu)選的，加壓部件202的底面直徑的長(zhǎng)度可以為疊片式鋰離子電池203最長(zhǎng)邊長(zhǎng)度的10% 30%。
為了防止損壞疊片式鋰離子電池，加壓部件202的材質(zhì)要求質(zhì)地堅(jiān)硬，表面光滑無(wú)雜質(zhì)，不易損傷，且需要絕緣，防止電池短路。優(yōu)選的，可以為硬塑料，但不做具體限定，只要滿足上述條件即可。
在需要對(duì)疊片式鋰離子電池203進(jìn)行除氣時(shí)，所述疊片式鋰離子電池203放置在所述承載平板201上，加壓部件202依次在疊片式鋰離子電池203的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上對(duì)所述疊片式鋰離子電池203的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓，也就是說(shuō)，加壓部件202在疊片式鋰離子電池的上表面上，依次在疊片式鋰離子電池 203的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上滾動(dòng)，同時(shí)對(duì)疊片式鋰離子電池203的上表面施加一定的壓力值，優(yōu)選的，所述壓力值可以為0. 2g/mm2 0. 3g/mm2 之間的任何值。需要說(shuō)明的是，圖2中僅示出了加壓部件202在第一中心對(duì)稱線的方向上進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)的示意圖；參見(jiàn)圖3，圖3示出了加壓部件202在第二中心對(duì)稱線方向上進(jìn)行滾動(dòng)時(shí)的示意圖。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐懦B片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)定位部件204，用于控制加壓部件202旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)方向，所述旋轉(zhuǎn)定位部件 204可以控制加壓部件202在原有方向的基礎(chǔ)上在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度，以使加壓部件202 可以依次在疊片式鋰離子電池203的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上對(duì)所述疊片式鋰離子電池203的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的加壓裝置，通過(guò)在疊片式鋰離子電池的上表面滾動(dòng)，逐步對(duì)所述疊片式鋰離子電池進(jìn)行加壓，使得電芯內(nèi)部的電解液進(jìn)一步分布均勻，進(jìn)一步使得電芯內(nèi)部的氣體隨著加壓裝置的滾動(dòng)，而逐步從加壓裝置滾動(dòng)的方向排出。
實(shí)施例二
與上述實(shí)施例一提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置相對(duì)應(yīng)，本申請(qǐng)實(shí)施例二提供的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法的示意圖如圖4所示，包括
依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的第一中心對(duì)稱線A-A和第二中心對(duì)稱線B-B所在的方向上，對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓。滾動(dòng)方向如圖4中箭頭所示，壓力方向垂直于疊片式鋰離子電池的上表面。
優(yōu)選的，為了優(yōu)化上述實(shí)施例，對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓時(shí)，其壓力值可以為0. 2g/mm2 0. 3g/mm2之間的任何一個(gè)值。
優(yōu)選的，由于疊片式鋰離子電池都有一定的厚度，為了保證疊片式鋰離子電池兩面的一致性，在對(duì)一面進(jìn)行了滾動(dòng)加壓處理之后，可以對(duì)疊片式鋰離子電池的另一面也進(jìn)行同樣的滾動(dòng)加壓處理。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，所述預(yù)處理的過(guò)程可以為
將電芯裝入殼體后，從殼體的底部開(kāi)始注入電解液；電解液注入完成后，通過(guò)真空處理對(duì)注入電解液后的殼體進(jìn)行封裝，并靜置預(yù)設(shè)時(shí)間。
如圖5所示，其為將電解液注入殼體的方法示意圖，為了能更清楚的說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例，圖5中還示出了現(xiàn)有技術(shù)的電解液注入方式；其中，a為現(xiàn)有技術(shù)中電解液的注入方式，b為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電解液注入方式；
現(xiàn)有技術(shù)中，如圖5中a所示的箭頭，該箭頭表示注入電解液所需的針頭是位于電解液注入口的，注入電解液時(shí)，是從殼體的頂部開(kāi)始注入電解液，也就是說(shuō)，注入電解液所使用的針頭是處于殼體的電解液注入口(即氣袋)處的，在注入電解液時(shí)，這種注液方式使得電解液從殼體頂部不規(guī)則得流向殼體底部，注入殼體內(nèi)的電解液分布不均勻；
本方案中，在注入電解液時(shí)，如圖5中b所示的箭頭，該箭頭表示注入電解液所需的針頭是位于進(jìn)入到殼體底部的，也就是說(shuō)，從殼體的底部開(kāi)始注入電解液，在注入電解液時(shí)，電解液從殼體的底部逐漸地，均勻地上升至殼體的頂部，這種注液方式，使得注入殼體內(nèi)的電解液均勻得分布于殼體內(nèi)。
優(yōu)選的，進(jìn)行真空處理時(shí)，其真空度可以在-20 -60 之間選擇，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的真空處理的真空度小于現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行真空處理時(shí)所使用的真空度(現(xiàn)有技術(shù)中為-90Ka)，避免了真空度過(guò)大導(dǎo)致封裝完成后，疊片式鋰離子電池內(nèi)部與外界的壓差過(guò)大，致使疊片式鋰離子電池內(nèi)部部件(如電極隔膜)受壓力過(guò)大而不能自由運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。
其真空處理時(shí)間可以為20s 30s，只要能保證其電解液注入口貼合即可；在這段時(shí)間內(nèi)，可以將殼體與電芯之間的氣體排出，也能排除電芯內(nèi)部的部分氣體。
在封裝完成后，將封裝完成的疊片式鋰離子電池進(jìn)行靜置，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)靜置的過(guò)程中，可以對(duì)其進(jìn)行一次翻轉(zhuǎn)，也就是將疊片式鋰離子電池電解液注入口朝上放置 (如圖5所示的放置方式)改為水平放置(如圖2或圖3中所示的疊片式鋰離子電池的放置方式)，以使其內(nèi)部電解液進(jìn)一步分布均勻分散。
本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法，其特征在于，包括依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上，對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓，以排除所述疊片式鋰離子電池內(nèi)部的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理過(guò)程包括將電芯裝入殼體后，從殼體的底部開(kāi)始注入電解液；電解液注入完成后，通過(guò)真空處理對(duì)注入電解液后的殼體進(jìn)行封裝，并靜置預(yù)設(shè)時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述疊片式鋰離子電池靜置時(shí)還包括將所述疊片式鋰離子電池進(jìn)行一次翻轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述真空處理的真空度度處于-20Pa _60Pa之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述真空處理的時(shí)長(zhǎng)為20s 30s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述疊片式鋰離子電池進(jìn)行滾動(dòng)加壓的壓力為0. 2g/mm2 0. 3g/mm2。
7.一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置，包括用于承載所述疊片式鋰離子電池的承載平板，其特征在于，還包括加壓部件；所述加壓部件呈圓柱體狀，所述加壓部件的長(zhǎng)度大于所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度；所述加壓部件依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓，以排除所述疊片式鋰離子電池內(nèi)部的氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括控制所述加壓部件旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)方向的旋轉(zhuǎn)定位部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述加壓部件的長(zhǎng)度至少比所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度大50mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述加壓部件的底面直徑為所述疊片式鋰離子電池最長(zhǎng)邊長(zhǎng)度的10% 30%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法，包括依次在經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池的上表面的第一中心對(duì)稱線和第二中心對(duì)稱線所在的方向上，對(duì)所述疊片式鋰離子電池的上表面進(jìn)行滾動(dòng)加壓；本發(fā)明公開(kāi)的一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的方法，通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理得到的疊片式鋰離子電池進(jìn)行滾動(dòng)加壓，將電芯內(nèi)部氣體全部排除，解決了電芯內(nèi)部存有部分氣體，導(dǎo)致疊片式鋰離子電池的內(nèi)阻增大，縮短疊片式鋰離子電池的循環(huán)壽命的問(wèn)題；本發(fā)明還公開(kāi)了一種排除疊片式鋰離子電池內(nèi)部氣體的裝置。
文檔編號(hào)H01M10/52GK102544626SQ20121006333
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者智多, 沈修崗, 王立仕, 王馳偉, 董帥, 高遠(yuǎn)超 申請(qǐng)人:天津市捷威動(dòng)力工業(yè)有限公司