一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法技术

本发明专利技术公开了一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法，包括以下步骤：（1）制作正极极片；（2）制作负极极片；（3）隔膜真空烘烤；（4）制作电芯；（5）热压融合；（6）降温定型；（7）制作电池；（8）电池烘烤；（9）陈化；（10）化成；（11）一次高温老化（12）二次高温老化。本发明专利技术中采用表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜作为隔膜，并创造性地对电芯进行热压融合，使得隔膜上面涂覆的PVDF能与极片融为一体，从而使得电芯在作业运转过程中避免出现极片移位等不良现象，于此同时对其他工艺步骤与工艺参数进行了优化，使得最终制得的电池硬度较高，循环性能和安全性能也得到提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池制作
，尤其是涉及一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法。
技术介绍
软包锂离子电池由于其高电压、高比能量、低自放电率、高安全性、使用寿命长、电池形状可以根据客户需求设计等优点，已经广泛使用在电子产品、航模、交通工具、储能、电动工具、军工航天等广大领域。传统意义上的软包锂离子电池硬度较低，使用过程中，外力很容易使其变形，进而影响电池安全与使用寿命。随着电池应用到动力领域，电池的安全性、长循环寿命已成为锂电行业追求的长期目标。因此，需要进行更深入的研究改进。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术的软包锂离子电池硬度较低，使用过程中，外力很容易使其变形，进而影响电池安全与使用寿命的问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，能提高电池循环性能和安全性能的使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法，包括以下步骤：（1）制作正极极片：将正极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成正极浆料后，连续均匀地涂敷于铝箔上，经烘干、辊压、分切后得正极极片。正、负极极片制作方法为本领域常规方法，故不赘述。（2）制作负极极片：将负极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成负极浆料后，连续均匀地涂敷于铜箔上，经烘干、辊压、分切后得负极极片。（3）隔膜真空烘烤：选用复合凝胶隔膜作为隔膜，将隔膜放入恒温为50±5℃的真空烤箱内，抽真空至-0.08~-0.10MPa，烘烤3±0.5h后停止加热，待温度降至35℃以下后取出隔膜。（4）制作电芯：将正极极片、隔膜及负极极片重叠后卷绕成电芯。（5）热压融合：将电芯置于热压机中进行热压融合。（6）降温定型：将步骤（5）中卷芯置于冷压机中进行冷压降温定型。（7）制作电池：将步骤（6）中卷芯经极耳焊接、铝塑膜封装，得到电池。（8）电池烘烤：将电池放入真空烤箱，温度设定为70~90℃，抽真空值至-0.09~-0.10MPa后开始烘烤，烘烤12~36h后停止加热，温度降至35℃以下后取出电芯，对电池进行注液。（9）陈化：将注液后的电池放入陈化房，在35~50℃温度下，陈化24~36h。（10）化成：将陈化后的电池置于压力化成柜中，在50~70℃温度下化成充电。（11）一次高温老化：将化成后的电池置于高温老化房内，以50~70℃温度高温老化4~12h。（12）二次高温老化：将步骤（11）中的电池进行二封后，再置于高温老化房内，以35~50℃温度高温老化12~36h后，进行分容分档，即得软包锂离子电池成品。本专利技术中对分容设备与分容条件没有特殊限制。作为优选，步骤（3）中，所述复合凝胶隔膜为表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜。复合凝胶隔膜为表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜，热压融合时，隔膜上面涂覆的PVDF能与极片融为一体从而使得电芯在作业运转过程中避免出现极片移位等不良现象，有利于提高电池的循环性能和安全性能。作为优选，步骤（5）中，热压融合温度为60~90℃，压力为10~30kg/mm2。作为优选，步骤（6）中，冷压温度为室温，冷压压力为2~10kg/mm2，冷压时间为2~8min。作为优选，步骤（10）中，化成时，向电池施加2~10kg/mm2压力。作为优选，加压采用重物加压、液压加压或弹簧加压。因此，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术中采用表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜作为隔膜，并创造性地对电芯进行热压融合，使得隔膜上面涂覆的PVDF能与极片融为一体，从而使得电芯在作业运转过程中避免出现极片移位等不良现象，于此同时配合降温定型，并其他工艺步骤与工艺参数进行了优化，各步骤的顺序与各步骤的工艺参数相互关联协同，使得最终制得的电池硬度与能量密度较高，循环性能和安全性能也得到提升。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。实施例1（1）制作正极极片：将正极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成正极浆料后，连续均匀地涂敷于铝箔上，经烘干、辊压、分切后得正极极片；（2）制作负极极片：将负极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成负极浆料后，连续均匀地涂敷于铜箔上，经烘干、辊压、分切后得负极极片；（3）隔膜真空烘烤：选用复合凝胶隔膜作为隔膜，复合凝胶隔膜为表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜，将隔膜放入恒温为45℃的真空烤箱内，抽真空至-0.08MPa，烘烤2.5h后停止加热，待温度降至35℃以下后取出隔膜；（4）制作电芯：将正极极片、隔膜及负极极片重叠后卷绕成电芯；（5）热压融合：将电芯置于热压机中进行热压融合，热压融合温度为60℃，压力为10kg/mm2；（6）降温定型：将步骤（5）中卷芯置于冷压机中进行冷压降温定型，冷压温度为室温，冷压压力为2kg/mm2，冷压时间为2min；（7）制作电池：将步骤（6）中卷芯经极耳焊接、铝塑膜封装，得到电池；（8）电池烘烤：将电池放入真空烤箱，温度设定为70℃，抽真空值至-0.09MPa后开始烘烤，烘烤12h后停止加热，温度降至35℃以下后取出电芯，对电池进行注液；（9）陈化：将注液后的电池放入陈化房，在35℃温度下，陈化24h；（10）化成：将陈化后的电池置于压力化成柜中，采用重物加压、液压加压或弹簧加压的方式向电池施加2kg/mm2压力，在50℃温度下化成充电；（11）一次高温老化：将化成后的电池置于高温老化房内，以50℃温度高温老化4h；（12）二次高温老化：将步骤（11）中的电池进行二封后，再置于高温老化房内，以35℃温度高温老化12h后，进行分容分档，即得软包锂离子电池成品。实施例2（1）制作正极极片：将正极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成正极浆料后，连续均匀地涂敷于铝箔上，经烘干、辊压、分切后得正极极片；（2）制作负极极片：将负极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成负极浆料后，连续均匀地涂敷于铜箔上，经烘干、辊压、分切后得负极极片；（3）隔膜真空烘烤：选用复合凝胶隔膜作为隔膜，复合凝胶隔膜为表面涂覆PVDF与HFP共聚物的聚丙烯膜，将隔膜放入恒温为55℃的真空烤箱内，抽真空至-0.10MPa，烘烤3.5h后停止加热，待温度降至35℃以下后取出隔膜；（4）制作电芯：将正极极片、隔膜及负极极片重叠后卷绕成电芯；（5）热压融合：将电芯置于热压机中进行热压融合，热压融合温度为90℃，压力为30kg/mm2；（6）降温定型：将步骤（5）中卷芯置于冷压机中进行冷压降温定型，冷压温度为室温，冷压压力为10kg/mm2，冷压时间为8min；（7）制作电池：将步骤（6）中卷芯经极耳焊接、铝塑膜封装，得到电池；（8）电池烘烤：将电池放入真空烤箱，温度设定为90℃，抽真空值至-0.10MPa后开始烘烤，烘36h后停止加热，温度降至35℃以下后取出电芯，对电池进行注液；（9）陈化：将注液后的电池放入陈化房，在50℃温度下，陈化36h；（10）化成：将陈化后的电池置于压力化成柜中，采用重物加压、液压加压或弹簧加压的方式向电池施加10kg/mm2压力，在70℃温度下化成充电；（11）一次高温老化：将化成后的电池置于高温老化房内，以70℃温度高温老化12h；（12）二次高温老化：将步骤（11）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制作正极极片：将正极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成正极浆料后，连续均匀地涂敷于铝箔上，经烘干、辊压、分切后得正极极片；（2）制作负极极片：将负极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成负极浆料后，连续均匀地涂敷于铜箔上，经烘干、辊压、分切后得负极极片；（3）隔膜真空烘烤：选用复合凝胶隔膜作为隔膜，将隔膜放入恒温为50±5℃的真空烤箱内，抽真空至‑0.08~‑0.10MPa，烘烤3±0.5h后停止加热，待温度降至35℃以下后取出隔膜；（4）制作电芯：将正极极片、隔膜及负极极片重叠后卷绕成电芯；（5）热压融合：将电芯置于热压机中进行热压融合；（6）降温定型：将步骤（5）中卷芯置于冷压机中进行冷压降温定型；（7）制作电池：将步骤（6）中卷芯经极耳焊接、铝塑膜封装，得到电池；（8）电池烘烤：将电池放入真空烤箱，温度设定为70~90℃，抽真空值至‑0.09~‑0.10MPa后开始烘烤，烘烤12~36h后停止加热，温度降至35℃以下后取出电芯，对电池进行注液；（9）陈化：将注液后的电池放入陈化房，在35~50℃温度下，陈化24~36h；（10）化成：将陈化后的电池置于压力化成柜中，在50~70℃温度下化成充电；（11）一次高温老化：将化成后的电池置于高温老化房内，以50~70℃温度高温老化4~12h；（12）二次高温老化：将步骤（11）中的电池进行二封后，再置于高温老化房内，以35~50℃温度高温老化12~36h后，进行分容分档，即得软包锂离子电池成品。...

【技术特征摘要】
1.一种使用复合凝胶隔膜的软包锂离子电池制作方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制作正极极片：将正极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成正极浆料后，连续均匀地涂敷于铝箔上，经烘干、辊压、分切后得正极极片；（2）制作负极极片：将负极活性材料、导电剂和粘结剂按所需配比制成负极浆料后，连续均匀地涂敷于铜箔上，经烘干、辊压、分切后得负极极片；（3）隔膜真空烘烤：选用复合凝胶隔膜作为隔膜，将隔膜放入恒温为50±5℃的真空烤箱内，抽真空至-0.08~-0.10MPa，烘烤3±0.5h后停止加热，待温度降至35℃以下后取出隔膜；（4）制作电芯：将正极极片、隔膜及负极极片重叠后卷绕成电芯；（5）热压融合：将电芯置于热压机中进行热压融合；（6）降温定型：将步骤（5）中卷芯置于冷压机中进行冷压降温定型；（7）制作电池：将步骤（6）中卷芯经极耳焊接、铝塑膜封装，得到电池；（8）电池烘烤：将电池放入真空烤箱，温度设定为70~90℃，抽真空值至-0.09~-0.10MPa后开始烘烤，烘烤12~36h后停止加热，温度降至35℃以下后取出电芯，对电池进行注液；（9）陈化：将注液后的电池放入陈化房，在35~50℃温度下，陈化24~36h；（10）化成：将陈化后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈现宝，任宁，樊海英，臧庆凤，高海锋，孙延先，
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