[發明專利]基于復合凝膠隔膜的軟包電池制作方法

在審

• 申請號: 202011177972.X
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112421179A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳現寶;董捷;李昌輝
• 申請（專利權）人: 安徽理士新能源發展有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/414;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 聶永旺

基于復合凝膠隔膜的軟包電池制作方法，所述制作方法包括以下步驟：S1、制作正極極片和負極極片；S2、隔膜真空烘烤：S3、制作卷芯：S4、制作電池：S5、電池烘烤：S6、電池后處理；本發明采用表面涂覆PVDF與HFP共聚物的聚丙烯膜作為隔膜，并對電芯進行熱壓融合，使得隔膜上面涂覆的PVDF能與極片融為一體，從而使得電芯在作業運轉過程中避免出現極片移位等不良現象，于此同時配合降溫定型，并其他工藝步驟與工藝參數進行了優化，各步驟的順序與各步驟的工藝參數相互關聯協同，使得最終制得的電池硬度與能量密度較高，極片與隔膜融為一體，電子遷移距離縮小，可以大幅提高低溫性能，循環性能和安全性能也得到提升。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池制作技術領域，特別涉及基于復合凝膠隔膜的軟包電池制作方法。

背景技術

軟包鋰離子電池由于其高電壓、高比能量、低自放電率、高安全性、使用壽命長、電池形狀可以根據客戶需求設計等優點，已經廣泛使用在電子產品、航模、交通工具、儲能、軍工航天等廣大領域。尤其使用磷酸鐵鋰作為正極活性物質的軟包電池，其使用壽命、安全性等性能優勢更加明顯。

磷酸鐵鋰因為其材料本身為絕緣體，電子導電率低，鋰離子擴散性差，因此低溫性能不理想，在加上低溫環境下，電解液的黏度增大，導致鋰離子電池的導電率下降，嚴重制約了鋰離子電池的低溫性能。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了基于復合凝膠隔膜的軟包電池制作方法，具體技術方案如下：

基于復合凝膠隔膜的軟包電池制作方法，所述制備方法包括以下步驟：

S1、制作正極極片和負極極片；

S2、隔膜真空烘烤：

選用復合凝膠隔膜作為隔膜，所述隔膜為表面涂敷有PVDF-HFP共聚物的聚丙烯膜；

將隔膜放入恒溫為50±5℃的真空烤箱內，將真空烤箱抽真空至-0.08～-0.10MPa；

烘烤3±0.5h后停止加熱，待溫度降至35℃以下后取出隔膜；

S3、制作卷芯：

將正極極片、隔膜及負極極片重疊后卷繞成電芯；

將所述電芯置于熱壓機中進行熱壓融合，隔膜上面涂覆的PVDF與極片融為一體,電芯熱壓形成卷芯；

將所述卷芯置于冷壓機中進行冷壓降溫定型；

S4、制作電池：

所述卷芯經極耳焊接、鋁塑膜封裝，得到電池；

S5、電池烘烤：

將電池放入真空烤箱，溫度設定為70～90℃，抽真空值至-0.09～-0.10MPa后開始烘烤，烘烤12～36h后停止加熱，溫度降至35℃以下后取出電芯；

對電池進行注液；

S6、電池后處理。

進一步的，所述電池后處理包括以下步驟：

陳化：將注液后的電池放入陳化房，在35～50℃溫度下，陳化24～36h；

化成：將陳化后的電池置于壓力化成柜中，在50～70℃溫度下化成充電；

一次高溫老化：將化成后的電池置于高溫老化房內，以50～70℃溫度高溫老化4～12h；

二次高溫老化：將一次高溫老化后的電池進行二封后，再置于高溫老化房內，以35～50℃溫度高溫老化12～36h后，進行分容分檔，即得軟包鋰離子電池成品。