一种电化学电池的制备方法技术

本发明专利技术属于电化学电池领域，特别涉及一种电化学电池制备方法：主要包括预处理、浸泡、电解液保有量控制和成品电芯制备四个步骤，首先通过与处理，将电芯电极片孔洞中的气体组分排出，为电解液浸润预留空间；之后将电芯置于电解液中浸泡，使得电芯被充足的电解液包围，并快速被电解液所浸润；再通过定厚度挤压，控制压出电解液量，从而得到电芯实际需求电解液量；最后制备得到成品电池。工序简单可靠，便于工业化低成本生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能领域，特别设及。
技术介绍
进入21世纪W后，各种电子器件产品如手机、笔记本、可穿戴设备等层出不穷，极 大的丰富了广大用户的生活；同时，电动汽车及各类储能电站也如雨后春算般迅速萌芽、发 展、壮大。W上高科技产品，具有一个共同特征：需要高性能、低成本的电池充当储能部件。 现有的电池主要有一次电池和二次电池两大类；所谓一次电池，即无法反复充电 的电池，主要包括碳锋电池、碱性电池、糊式锋儘电池、纸板锋儘电池、碱性锋儘电池、扣式 电池（扣式锋银电池、扣式裡儘电池、扣式锋儘电池）、锋空气电池、一次裡儘电池等、水银 电池；所谓二次电池，即可充电电池，主要包括二次碱性锋儘电池、儀儒充电电池、儀氨充电 电池、裡充电电池、铅酸电池、太阳能电池。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭 铅酸蓄电池。而从外包装角度分析，现有电池主要分为软包装电池及硬壳包装电池，由于软 包装电池包装膜本身厚度小，可塑性大，被广泛的运用于各类高档一次电池和二次电池中。 然而，随着电池用量的逐渐提升，电池成本在设备中的成本比例逐步提高，特别是 电动汽车及储能电站，电池成本占整机成本的30 %，甚至50 %W上；有鉴于此，降低电池成 本就显得格外重要。电池成本主要包括原材料成本和制造成本，其中制造成本占电池成本 比例在30%W上或者更多；因此如何降低电池的制造成本成为广大电池制造研究者的研 究课题。 阳0化]对于有机电解液系电池，通常需要将电忍干燥、之后再注液，注液后经过一个缓慢 的电解液浸润过程，达到电解液充分浸入时开始化成，W上过程工序繁琐、耗时漫长，占据 了大量的制作成本。 有鉴于此，确有必要开发一种新的电化学电池制备方法，该方法可W极大的简化 工艺，还能缩短工序时间，从而提高生产效率，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种电化学电池制备方法：主 要包括预处理、浸泡、电解液保有量控制和成品电忍制备四个步骤，首先通过预处理，将电 忍电极片孔桐中的气体组分排出，为电解液浸润预留空间；之后将电忍置于电解液中浸泡， 使得电忍被充足的电解液包围，并快速被电解液所浸润；再通过定厚度挤压，控制压出电解 液量，从而得到电忍实际需求电解液量；最后制备得到成品电池。工序简单可靠，便于工业 化低成本生产。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： ，主要包括如下步骤： 步骤1，预处理：将电忍置于大气压小于或等于1000化的环境中IOs~lOh，之后 得到待浸泡电忍；电忍较长时间置于高真空环境中，可W使得电忍电极微孔中的气体组分 充分的排出电极及电忍，从而使得电极孔桐中真正达到真空状态，从而为电解液浸润提供 空间，同时减小浸入过程中微孔中的气压，增加微孔内外压差，加速电解液的浸润过程。 步骤2,浸泡：保持大气压小于或等于1000化、溫度为-10°c~100°C，将步骤1得 到的电忍浸泡于电解液中，直至电解液完全浸润电极膜片；预处理后保持大气压处于高真 空状态后把电忍置于电解液中，使得电解液将电忍液封，可W防止电极微孔中重新填入气 体；而由于电忍处于较高真空度下，因此可W通过降低电解液溫度来降低电解液的挥发速 度，从而保持电解液组分的溫度，制备性能优良的电忍。当然，为了加快浸入速度，待电忍完 全被电解液液封之后，可W提高大气压，升高电忍、电解液溫度，从而进一步加快电解液浸 润速度。 步骤3,电解液保有量控制：采用挤压的方式将步骤二得到的裸电忍的厚度压至 hi，电忍在50 %SOC(Stateofcharge)时裸电忍的厚度为h，且0.化《hi《1.比；通过 控制电忍厚度，可W有效的控制电解液保有量，确保电忍具有优良的循环性能。 步骤4,成品电忍制备：将步骤3得到的电忍入壳/入袋、封口 /封装后，再进行化 成、整形、除气工序得到成品电忍。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，所述电化学电池包括有机系超级 电容器、裡离子电池、钢离子电池、裡硫电池中的一种，即本专利技术适用于多种电化学体系。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1所述的电忍为干燥后电忍 或/和未干燥电忍；实现大气压小于或等于1000化的方法为抽真空。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1所述的电忍为未干燥电忍 时，预处理阶段还对电忍施加45°C~130°C的溫度，即对电忍进行烘烤。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1所述所述溶剂为水、氮甲 基化咯烧酬、乙醇、甲醇中的至少一种；所述环境中大气压小于或等于200Pa，在所述环境 中放置时间为30s~化，电忍置于高真空中足够时间，可W使得电忍多孔结构电极孔桐中 吸附的气体组分充分的扩散出来，为电解液的浸入清理出足够的空间。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，在步骤2中所述的电忍完全浸泡 于电解液中之前，保持大气压小于或等于1000化，可W确保清理出来的空间不会被气体再 次填满。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤2所述环境中的大气压小于 或等于200Pa、溫度为-10°C~60°C，更优选的，环境溫度为-10°C~40°C，较低的溫度下，可 W减缓电解液中溶剂的挥发防止因溶剂挥发导致的电解液性能变化，保证电池性能；或可 W增加环境中电解液大气压，抑制电解液中的溶剂挥发。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，待步骤2中电忍完全浸泡 于电解液中后，采用电解液升溫至小于或等于100°c、卸掉环境中真空、对环境施加 0. 02MPa-50MPa的压强、对电忍进行挤压-释放-再挤压循环操作中至少一种方法对所述电 忍及环境进行处理，当环境中气压升高后，电解液溶剂挥发速度降低，可W升高电解液及电 忍溫度，从而降低电解液粘度，加速浸润。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤3中，0. 9化《hi《1. 05h。 作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，所述电化学电池为软包装电池或 硬壳包装电池；所述软包装电池的包装袋为侣塑膜、钢塑膜、无诱钢膜、侣锥中的至少一种； 所述硬壳包装电池的包装壳为无诱钢壳、侣壳、铜壳中的至少一种；所述封装包括热封装或 /和感应封装。 本专利技术的有益效果在于：首先通过预处理，将电忍电极片孔桐中的气体组分排出， 为电解液浸润预留空间；之后将电忍置于电解液中浸泡，使得电忍被充足的电解液包围，并 快速被电解液所浸润；再通过定厚度挤压，控制压出电解液量，从而得到电忍实际需求电解 液量；最后制备得到成品电池。工序简单可靠，便于工业化低成本生产。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术及其有益效果进行详细说明，但本专利技术的实施方 式不限于此。 阳〇2引 比较例， 待干燥电忍制备：将正极片、隔离膜、负极片卷绕得到裸电忍，之后选择侣塑膜为 外封装材料进行顶侧封，得到待干燥电忍制备； 待注液电忍制备：将上述电忍置于干燥炉中，炉溫设置为8(TC，通风预热；待电忍 预热至78°C(电忍干燥时需要溫度）时，将炉内抽真空至4kpa，保持炉内溫度80°C进行干 燥；待电忍内部水含量低于2(K)ppm时，完成干燥； 注液：将干燥后电忍从炉内取出，置于干燥气氛中，进行注液（电解液溫度为 25°C)，之后进行当前第1页1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：步骤1，预处理：将电芯置于大气压小于或等于1000Pa的环境中10s～10h，之后得到待浸泡电芯；步骤2，浸泡：保持大气压小于或等于1000Pa、温度为‑10℃～100℃，将步骤1得到的电芯浸泡于电解液，直至电解液完全浸润电极膜片；步骤3，电解液保有量控制：采用挤压的方式将步骤二得到的裸电芯的厚度压至h1，电芯在50％SOC时裸电芯的厚度为h，且0.9h≤h1≤1.1h；步骤4，成品电芯制备：将步骤3得到的电芯入壳/入袋、封口/封装后，再进行化成、整形、除气工序得到成品电芯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉洁，
申请(专利权)人：广东烛光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44