[發明專利]一種聚合物軟包電池生產方法

在審

• 申請號: 201910947579.5
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110707366A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 宋理;危奕;錢學兵;雷娟
• 申請（專利權）人: 深圳愛商精密電子有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 44409 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司
• 代理人: 張艷梅

本發明公開了一種聚合物軟包電池生產方法，其化成過程中同步進行排氣，包括以下步驟：(一)電芯上料至上料裝置；(二)電芯移到熱壓化成裝置；(三)夾緊電芯并做好開口化成準備；(四)進行開口化成；(五)電芯移載至下料裝置；(六)電芯轉移至二封切邊機；(七)電芯成型；(八)電芯移至下一工序。本發明電池生產過程中，化成過程同步進行排氣，減少了分開處理的設備投入成本，縮短了化成時間，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及電池生產技術領域，尤其涉及一種聚合物軟包電池生產方法。

背景技術

生產技術的發展越來越好，人們對自己時間的利用越來越苛刻，生活中，鋰離子二次電池作為一種綠色環保電池，近幾年來在國家大力提倡環保，清潔新能源的基礎上，得到了許多應用，尤其是在新能源汽車的應用上。電池應用領域的增加和擴大，就不得不促使電池生產商簡化生產流程，縮短工序時間來提高生產效率以滿足市場需求，使之發揮出最大的價值，隨著科技的發展，聚合物軟包電池生產方式有了很大程度的發展給人們在聚合物軟包電池生產中帶來了很大的便利。

鋰離子電池的生產制造，是由一個個工藝步驟嚴密聯絡起來的過程，整體來說，鋰電池的生產包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、封口、化成、老化工藝，在這三個階段的工藝中，每道工序又有數道關鍵工藝，每步都會對電池最后性能形成很大的影響，封口的電芯完成后，需要進行化成，就是對制造出來的鋰離子電池進行一次小電流的充放電。

電池制作完成后，電極材料并不是處在最佳適用狀態，或者物理性質不合適。例如顆粒太大，接觸不緊密或者物相本身不對。例如一些合金機理的金屬氧化物負極，需要進行首次充放電對其激活。在鋰電池進行第一次充電過程中，Li+從正極活物質中脫出，經過電解液、隔膜、電解液后，嵌入負極石墨材料層間，在此過程中，電子沿著外圍電路從正極遷移到負極此時，由于鋰離子嵌入石墨負極電位較低電子會先與電解液反應生成SEI膜和部分氣體，在此過程中會產生部分氣體產生同時伴隨少量電解液的消耗，有些電池廠家會在此過程后進行電池排氣和補液的操作，尤其是對于鈦酸電池來說，會產生大量的氣體造成電池鼓包厚度超過10％。

化成完成后的電池排氣工序是化成工藝中的一個關鍵工藝，大部分電池廠家是在充放電過程后，單獨進行排氣，采用小電流化成的整個化成工序時間長，過程中必須密封注液孔并密閉防止電解液長時間在高溫高壓過程中而氣化損耗。由于鋰離子對水敏感，在電池制作過程中，在極片或者電解液中存在微量水分，在化成時候就會產生大量氣體，這些氣體在封閉的電池內無法排泄出來，在化成過程中產生的氣體在化成完后，又需要打開注液孔進行排氣，然后再次密封，生產效率低下。

對于鋰離子電池在注液后的熱壓化成工序，現有技術通常會采用如圖1、圖2所示的工藝方法來處理，圖1中的工藝是：前段工藝－化成－排氣－二封－切邊－分容－后續工藝。圖2中的工藝是：前段工藝－化成－分容－排氣－二封－切邊－后續工藝。上述二種工藝方法化成工序及排氣工序均是單獨分開進行并采用不同的設備或工裝夾具以致設備的投入較高且化成時間長，生產效率低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所解決的技術問題是電池生產過程中化成－排氣工序分開以致設備投入成本高且化成時間長，生產效率低。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種聚合物軟包電池生產方法，其化成過程中同步進行排氣，包括以下步驟：

(一)電芯上料至上料裝置，將注液預封的電芯人工放置到上料裝置的夾具移動架中；

(二)電芯移到熱壓化成裝置，將上料裝置的夾具移動架從第一上料工位移動到上料裝置的第二上料工位，移載機械手抓取夾具移動架中的電芯加載至熱壓化成裝置；

(三)夾緊電芯并做好開口化成準備，熱壓化成裝置的冷熱壓夾具夾緊電芯本體，開口化成和排氣一體裝置吸附并夾緊電芯氣袋；

(四)進行開口化成，開口化成和排氣一體裝置開始進行開口化成工序工作；