[發明專利]電池隔膜干燥裝置及方法

在審

• 申請號: 201810495935.X
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN110518175A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 廖偉豪
• 申請（專利權）人: 廖偉豪
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;F26B21/00
• 代理公司: 11301 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄭玉潔<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明是一種電池隔膜干燥裝置及方法，該方法主要是在電池自動化聯機操作流程中的疊片過程中增設一干燥裝置提供干燥過程，使該正、負極板及隔離膜之間以間隔順序疊設成電芯的過程中，利用該干燥裝置對呈卷形長條狀的隔離膜進行展開且持續地干燥作用，以確保有效地摒除隔離膜本身所含水分；該干燥裝置主要包括一密閉空間，且內設有多組彼此具一定間隔距離的滾柱自由排列，使卷形長條狀的隔離膜能繞設所有的滾柱得到全面性的展開狀態，配合引入該密閉空間的循環持續風力對該隔離膜強力吹拂達到所需的干燥效果。

技術領域

本發明是關于一種電池工藝，特別是指一種適用于全自動沖切至封裝一體化生產的薄膜型電池隔膜干燥裝置及方法。

背景技術

鋰二次電池均采用無水有機溶劑或有機聚合物作為電解液，要求電池內部不含水分子，一方面因為鋰金屬具有高化學活潑性，鋰金屬與水接觸會發生劇烈化學反應，恐引起電池爆炸；另一方面，水分子與電解液反應，導致鋰二次電池毒化，容易降低鋰二次電池的使用壽命。

現行以鋁塑膜作為電池包裝材的電池，在一體化生產的工藝上如圖1所示，主要包括：有極片及極耳的模切過程A、極片的疊片過程B、極耳的焊接過程C、電芯的鋁塑膜封裝過程D、電芯的烘烤過程E、及電芯的注入電解液過程F等環節；其中關于烘烤過程一節，主要是將以鋁塑膜封裝好，只留一側邊未封口的電芯結構送入烘烤機內進行全面性的烘烤干燥，使整個電芯完全摒除水分后，再進入下一環節的注入電解液作業。

由上述可知，現階段廠商對于電池生產過程的水分來源，大都針對隔離膜，或是生產制造空間的環境濕度作為控制的項目與手段；由于隔離膜本身是一種多孔性的塑料薄膜，吸水性很大，且水分一般不會與隔離膜發生化學反應，只要通過烘烤就可以基本消除，因此少有針對隔離膜進行很嚴格地水分控制。不過要控制空氣中的濕度或盡可能摒除水分，著實需要花費更高的成本與代價，甚至最終仍無法避免工藝中殘留一定量的水分子。

目前多數廠商所采取的烘烤方式，主要是將已經鋁塑膜封裝只留有一側開口的電芯結構由生產在線取下，逐一放入烘烤機內進行烘烤干燥，借以將鋁塑膜內的電芯結構（特別是隔離膜本身）完全地消除所含水分，而平均烘烤花費時間約為72小時，待完成后再將該電芯結構送回生產在線進行下一個注入電解液作業。

此種須將電芯結構先移下生產線再進行烘烤干燥的做法，不僅中斷了自動化的量產，使整體產能的效率降低，尤其是已被多層正、負極片間隔設施的隔離膜早被壓在其中，水分不易消除，此時再進行烘烤干燥，一方面烘烤的時間會拉長，另一方面則導致大量的電芯結構必須尋求空間置放等待烘烤作業完成；完成后還要再將電芯結構運回自動化在線才能進行注入電解液。整體而言，該烘烤過程不僅費時又費工，且會使自動化量產作業形成中斷，又需要二次加工的耗時耗力，實不符合經濟效益。

于是，如何解決前述電池制作上的缺失，而提供一種更能再縮短工藝時間，以全面提升量產效率的電池制作方法，是業界更應努力研發、突破的重點方向。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種電池隔膜干燥裝置及方法，可解決通常電池工藝中在電芯烘烤干燥時必須中斷生產線的問題，使尚未組成電芯的疊片過程時即對該隔離膜進行全面干燥作用，以縮短工藝時效，達到全自動沖切至封裝一體化生產電池的效益。

根據本發明的目的，提出一種電池隔膜干燥裝置及方法，該方法用于薄膜型電池自動化工藝，包括有：模切、疊片、焊接、封裝、注液等過程，主要是在電池工藝中的疊片過程之前增設一干燥裝置提供干燥過程，使該正、負極板及隔離膜之間以間隔順序疊設成電芯的過程中，利用該干燥裝置預先對該隔離膜進行持續地干燥作用，以確保有效地摒除隔離膜本身所含水分。

本發明的干燥裝置，主要包括一密閉空間，在該密閉空間內設有多組彼此具一定間隔距離的滾柱自由排列，提供呈卷形長條狀的隔離膜能經由繞設所有的滾柱時得到全面性的展開狀態，該密閉空間設有一外部風力結構，利用管路連接至該密閉空間內形成一進一出的循環放送作用，借此提供持續風力對該密閉空間內已展開的隔離膜進行強力吹拂，達到全面性干燥作用。