[發(fā)明專利]電芯熱壓方法及電芯熱壓設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112803058A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬毅;丁亞男;楊樹濤
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/058
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 13126
• 代理人: 雷瑩

本發(fā)明提供了一種電芯熱壓方法及電芯熱壓設(shè)備，本發(fā)明所提供的電芯熱壓方法是將待熱壓的電芯置于設(shè)定壓力的壓力環(huán)境內(nèi)，并在預設(shè)溫度條件下，由壓力環(huán)境中的流體在電芯的至少一側(cè)表面施加以壓力，以形成對電芯的熱壓。本發(fā)明的電芯熱壓方法，通過將電芯放置在設(shè)定壓力的壓力環(huán)境中，以完成對電芯的熱壓工藝，該壓力環(huán)境中的流體可均勻地在電芯的表面施加設(shè)定的壓力，可使極片的削薄區(qū)受到同樣的壓力，以提高極片的削薄區(qū)與隔離膜緊密貼合的程度，利于改善電芯中極片削薄區(qū)的熱壓效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池電芯加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電芯熱壓方法。本發(fā)明還涉及一種電芯熱壓設(shè)備。

背景技術(shù)

當前，鋰電池是新能源行業(yè)中發(fā)展較快的一個領(lǐng)域，并已經(jīng)應用到人們的日常生活中。尤其是數(shù)碼產(chǎn)品和汽車行業(yè)，對鋰電池的需求非常突出，所以，鋰電池的生產(chǎn)在國內(nèi)外都已經(jīng)形成一定的規(guī)模，并越來越多的應用在汽車及其它儲能領(lǐng)域。

電芯熱壓(疊片后熱壓)是鋰電池生產(chǎn)的一道重要工序，通俗的講，就是把疊片好的電芯放置在熱壓機中，并對熱壓機的參數(shù)進行設(shè)定，將電芯中正負極片和隔離膜壓制在一起，使得正負極片、隔膜緊密貼合，熱壓后的電芯供下工序使用。

在鋰離子電池生產(chǎn)過程中，因漿料的特性，涂布出的極片都會有削薄區(qū)，削薄區(qū)無法避免。單張極片削薄區(qū)的厚度較正常極片厚度薄8-10μm，假設(shè)單體電芯正極片40片，負極片41片，那么，當各極片的削薄區(qū)重合，則一個電芯削薄區(qū)部位的厚度會較正常電芯厚度減少0.65-0.81mm。并且，隨著疊片的層數(shù)增加，厚度差會愈加明顯。因為電芯有削薄區(qū)的存在，因此，在熱壓過程中，電芯的削薄區(qū)往往是熱壓不到的。

電芯熱壓不充分會造成很多問題，主要是削薄區(qū)和隔離膜接觸不充分，在極耳超聲焊接工序中，金屬粉塵容易通過未緊密貼合的削薄區(qū)和隔離膜之間的空隙進入電芯內(nèi)部，容易造成電芯短路；而且，電芯邊部如熱壓不充分則會發(fā)軟，不利于電芯的后期裝配。

在現(xiàn)有的熱壓工藝中，主要是通過增加熱壓時間，以改善削薄區(qū)和隔離膜接觸不充分的問題，但時間增加后電芯主體容易過壓，造成隔膜收縮，產(chǎn)生不良品。有的則將熱壓板做成凹凸形狀，對電芯進行熱壓，這種方式可以解決削薄區(qū)熱壓不充分問題，但是電池型號不同，削薄區(qū)的分布情況也不同，需要根據(jù)電芯的不同尺寸更換熱壓板，換型復雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種電芯熱壓方法，以改善電芯中極片削薄區(qū)的熱壓效果。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種電芯熱壓方法，該方法將待熱壓的電芯置于設(shè)定壓力的壓力環(huán)境內(nèi)，并于預設(shè)溫度條件下，由所述壓力環(huán)境中的流體于所述電芯的至少一側(cè)表面施加以壓力，以形成對所述電芯的熱壓。

進一步的，所述電芯于所述壓力環(huán)境內(nèi)承受熱壓的時間在5～60s之間。

進一步的，所述壓力環(huán)境中的流體為氣體。

進一步的，所述壓力環(huán)境形成于熱壓箱中容積可變的密封腔室內(nèi)。

進一步的，所述熱壓箱中配置有可被驅(qū)動而移動壓板，并由所述壓板的移動以改變所述密封腔室的容積，且所述壓板壓縮所述密封腔室的容積的移動距離其中，P₁為密封腔室未被壓縮前的初始壓力，P₂為設(shè)定壓力，V為電芯的體積，S為密封腔室的橫截面積，H₁為密封腔室未被壓縮前的初始高度。

進一步的，所述預設(shè)溫度在90～100℃之間。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的電芯熱壓方法，通過將電芯放置在設(shè)定壓力的壓力環(huán)境中，以完成對電芯的熱壓工藝，該壓力環(huán)境中的流體可均勻地在電芯的表面施加設(shè)定的壓力，可使極片的削薄區(qū)受到同樣的壓力，以提高極片的削薄區(qū)與隔離膜緊密貼合的程度，利于改善電芯中極片削薄區(qū)的熱壓效果。