一种聚合物锂离子电芯陈化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，旨在解决现有的聚合物锂离子电芯陈化时间长，从而延长了电芯制成周期，降低了工作效率，增加了企业运营成本的不足。该发明专利技术第一步，将充过电解液待陈化的聚合物锂离子电芯装入料盒中，电芯上的气袋朝上，相邻两电芯之间设有间隙；第二步，将装有电芯的料盒放置于烘箱中，并关闭烘箱门；第三步，烘箱开始加热，温度控制在40℃‑50℃，同时对烘箱进行抽真空，20‑30分钟进行一次换气，换气后对烘箱再次进行抽真空，如此进行4‑12小时；第四步，将烘箱卸压到常压状态，开启烘箱门，取出料盒，并将电芯转入下道作业工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电芯加工工艺，更具体地说，它涉及一种聚合物锂离子电芯陈化工艺。
技术介绍
聚合物锂离子电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此，聚合物锂离子电池在市场上的占有量会逐渐增多。聚合物锂离子电池由电芯和保护电路板组成，聚合物锂离子电芯是蓄电部分，它的质量直接决定了电池的质量。聚合物锂离子电芯制造过程中，需要进行陈化，陈化一般分为常温陈化和高温陈化。电芯陈化的目的就是要快速地让电解液浸润，均匀地渗透到正、负极片、隔膜里面，使电解液充分被电芯内部材料吸收，以达到通过电解液导通正负极，形成回路的效果。目前行业存在的问题是，电芯陈化时间较长，高温陈化基本在36-48小时；常温陈化基本在48-72小时，有的企业甚至更长时间。这样长的陈化时间增加了电芯的制成时间，降低了工作效率，增加了企业的运营成本。如中国专利公布号CN1988239A，公开的一种电池动态陈化方法及其动态陈化装置，电池动态陈化时间长，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术克服了现有的聚合物锂离子电芯陈化时间长，从而延长了电芯制成周期，降低了工作效率，增加了企业运营成本的不足，提供了一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，聚合物锂离子电芯陈化时间短，缩短了电芯制成周期，提高了工作效率，降低了企业运营成本，陈化效果好。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，第一步，将充过电解液待陈化的聚合物锂离子电芯装入料盒中，电芯上的气袋朝上，相邻两电芯之间设有间隙；第二步，将装有电芯的料盒放置于烘箱中，并关闭烘箱门；第三步，烘箱开始加热，温度控制在40℃-50℃，同时对烘箱进行抽真空，20-30分钟进行一次换气，换气后对烘箱再次进行抽真空，如此进行4-12小时；第四步，将烘箱卸压到常压状态，开启烘箱门，取出料盒，并将电芯转入下道作业工序。相邻两电芯之间设有间隙，且电芯上的气袋朝上放置，使电芯和气袋在厚度方向以及长度方向能够自由舒展，不受外力、外物的影响。第三步陈化过程中，烘箱内温度控制在40℃-50℃，使电解液具有最佳的流动性能，对烘箱进行抽真空，使烘箱内处于负压状态，促进电解液由内向外的流动，有利于电解液的扩散，均匀地浸润到正、负极片、隔膜里面。而且间隔20-30分钟进行一次换气，增加烘箱内压力，促进电解液由外向内的流动，使电解液扩散更加均匀。这种陈化工艺电解液流动扩散速度快，对烘箱循环地进行抽真空和换气4-12小时，就能将电解液均匀地浸润到正、负极片、隔膜里面，电解液充分被电芯内部材料吸收，达到通过电解液导通正负极，形成回路的效果。这种聚合物锂离子电芯陈化工艺为高温动态负压陈化，陈化效果好，对聚合物锂离子电芯陈化时间短，缩短了电芯制成周期，提高了工作效率，降低了企业运营成本。作为优选，第三步烘箱抽真空采用真空泵，抽真空过程中烘箱内真空度到达设定值后真空泵自动停止工作，烘箱内真空度低于设定值时，真空泵自动开始工作抽真空。抽真空过程中自动检测烘箱内压力，真空度未达到设定值时对烘箱进行抽真空，真空度达到设定值时停止抽真空，确保烘箱内的真空度。作为优选，第三步烘箱内温度低于设定值时烘箱自动开始工作加热，烘箱内温度到达设定值时烘箱自动停止工作。陈化过程中温度设定后，烘箱能够自动控制温度到设定范围内，控制方便。作为优选，第三步烘箱内抽真空后真空度保持≤-95Kpa。烘箱内抽真空后保持一定的真空度，有利于电芯内电解液的流动。作为优选，第三步中前面的1/3-3/5陈化时间段为快速陈化阶段，后面的陈化时间段为陈化稳定阶段，快速陈化阶段烘箱内温度控制在45℃-50℃，对烘箱进行抽真空到真空度≤-100Kpa，20-25分钟对烘箱进行一次换气到常压状态，换气过程持续30-60秒，换气完成后对烘箱再次进行抽真空到真空度≤-100Kpa；陈化稳定阶段烘箱内温度控制在40℃-45℃，对烘箱进行抽真空到真空度≤-95Kpa，25-30分钟对烘箱进行一次换气到常压状态，换气过程持续60-120秒，换气完成后对烘箱再次进行抽真空到真空度≤-95Kpa。第三步陈化过程分为快速陈化阶段和陈化稳定阶段，在快速陈化阶段烘箱内温度高，换气频率快，真空度高，换气时间短，电解液由内向外流动和由外向内流动的流动速度快，频率高，有利于电解液的快速扩散，从而实现电芯的快速陈化。在陈化稳定阶段，相对于快速陈化阶段来说烘箱内温度低，换气频率慢，真空度低，换气时间长，电解液由内向外流动和由外向内流动的流动速度慢，频率低，电解液流动更加平稳可靠，确保电芯内部材料能够均匀地浸润电解液。在前三分之一到五分之三的陈化时间内进行快速陈化，在后面的时间内平稳陈化，有利于提高陈化效果，缩短陈化时间。作为优选，快速陈化阶段进行到一半时间对烘箱进行卸压，并向烘箱内鼓入高压空气，使烘箱内压力达到1.05-1.1个大气压，维持10-20分钟再进行卸压并进行抽真空。快速陈化阶段在烘箱内鼓入高压气体并使烘箱处于高压状态，高压作用在电芯上，对电芯具有一定的挤压力，有利于扩散电芯内的电解液，使电解液在电芯内更加均匀地流动，提高陈化效果，缩短陈化时间。作为优选，陈化稳定阶段进行到一半时间对烘箱进行卸压，并向烘箱内鼓入高压空气，使烘箱内压力达到1.05-1.08个大气压，维持5-10分钟再进行卸压并进行抽真空。陈化稳定阶段在烘箱内鼓入高压气体并使烘箱处于高压状态，高压作用在电芯上，对电芯具有一定的挤压力，有利于扩散电芯内的电解液，使电解液在电芯内更加均匀地流动，提高陈化效果，缩短陈化时间。作为优选，第三步对烘箱进行换气的同时晃动料盒，带动电芯一起晃动，换气完成后停止晃动料盒。晃动料盒有利于电芯内的电解液的扩散，提高陈化效果，缩短陈化时间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：聚合物锂离子电芯陈化效果好，陈化时间短，缩短了电芯制成周期，提高了工作效率，降低了企业运营成本。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体描述：第一步，将充过电解液待陈化的聚合物锂离子电芯装入料盒中，电芯上的气袋朝上，相邻两电芯之间设有间隙。实施例1：一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，第二步，将装有电芯的料盒放置于烘箱中，并关闭烘箱门。第三步，烘箱开始加热，温度控制在40℃-50℃，本实施例设定值为45℃，同时对烘箱进行抽真空，20-30分钟进行一次换气，本实施例设定值为25分钟进行一次换气，换气后对烘箱再次进行抽真空，对烘箱循环地进行抽真空和换气4-12小时，本实施例设定值为8小时；烘箱抽真空采用真空泵，抽真空过程中烘箱内真空度到达设定值后真空泵自动停止工作，烘箱内抽真空后真空度保持≤-95Kpa，烘箱内真空度低于设定值时，真空泵自动开始工作抽真空，烘箱内温度低于设定值时烘箱自动开始工作加热，烘箱内温度到达设定值时烘箱自动停止工作。第四步，将烘箱卸压到常压状态，开启烘箱门，取出料盒，并将电芯转入下道作业工序。相邻两电芯之间设有间隙，且电芯上的气袋朝上放置，使电芯和气袋在厚度方向以及长度方向能够自由舒展，不受外力、外物的影响。第三步陈化过程中，烘箱内温度控制在40℃-50℃，使电解液具有最佳的流动性能，对烘箱进行抽真空，使烘箱内处于负压状态，促进电解液由内向外的流动，有利于电解液的扩散，均匀地浸润到正、负极片、隔膜里本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第一步，将充过电解液待陈化的聚合物锂离子电芯装入料盒中，电芯上的气袋朝上，相邻两电芯之间设有间隙；第二步，将装有电芯的料盒放置于烘箱中，并关闭烘箱门；第三步，烘箱开始加热，温度控制在40℃‑50℃，同时对烘箱进行抽真空，20‑30分钟进行一次换气，换气后对烘箱再次进行抽真空，如此进行4‑12小时；第四步，将烘箱卸压到常压状态，开启烘箱门，取出料盒，并将电芯转入下道作业工序。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第一步，将充过电解液待陈化的聚合物锂离子电芯装入料盒中，电芯上的气袋朝上，相邻两电芯之间设有间隙；第二步，将装有电芯的料盒放置于烘箱中，并关闭烘箱门；第三步，烘箱开始加热，温度控制在40℃-50℃，同时对烘箱进行抽真空，20-30分钟进行一次换气，换气后对烘箱再次进行抽真空，如此进行4-12小时；第四步，将烘箱卸压到常压状态，开启烘箱门，取出料盒，并将电芯转入下道作业工序。2.根据权利要求1所述的一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第三步烘箱抽真空采用真空泵，抽真空过程中烘箱内真空度到达设定值后真空泵自动停止工作，烘箱内真空度低于设定值时，真空泵自动开始工作抽真空。3.根据权利要求1所述的一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第三步烘箱内温度低于设定值时烘箱自动开始工作加热，烘箱内温度到达设定值时烘箱自动停止工作。4.根据权利要求1所述的一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第三步烘箱内抽真空后真空度保持≦-95Kpa。5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种聚合物锂离子电芯陈化工艺，其特征是，第三步中前面的1/3-3/5陈化时间段为快速陈化阶段，后面的陈...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海锋，任宁，吴耀辉，孙延先，樊海英，
申请(专利权)人：浙江超威创元实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33