一种软包电池及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种软包电池及其制备工艺，包括：裸电芯、与所述裸电芯电连接的极耳，以及包裹所述裸电芯和所述极耳的电池壳体，所述极耳部分外露于所述电池壳体外，所述极耳设置有中空通道，所述中空通道能够在真空状态下注入电解液且能够在注液完毕后密封。相比于现有技术，本发明专利技术将传统的实心极耳设计成具有中空通道的极耳，并利用该中空通道进行注液，改变了传统工艺利用气袋边进行注液的方式，并取消了气袋的设置，无需再额外消耗辅助材料，在电池本身结构上去改善注液方式，不仅有效节约了生产成本，同时也解决了现有技术中电池成品一致性差的问题，保证了注液的精度和产品的一致性，提升了产品的使用性能。

A soft pack battery and its preparation process

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池及其制备工艺
本专利技术涉及软包电池领域，具体涉及一种软包电池及其制备工艺。
技术介绍
锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型储能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。锂离子电池按形状主要分为圆柱电池、方形电池和软包电池，而圆柱电池和方形电池又称为硬壳电池。相比于硬壳电池，软包电池具有设计灵活、重量更轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多和能量密度高等优点，也因此，短期内软包电池将以较高比例占据市场，并将在新能源电动汽车行业快速发展。软包电池主要包括以下工艺流程：1)搅拌、涂布、辊压、分切；2)制片卷绕；3)铝塑膜成型、卷芯包装；4)顶侧封工序；5)注液、预封工序；6)化成工序；7)抽真空、二封工序；8)分容等后续工序。在传统的制备工艺中，注液和抽真空工序主要是通过预留气袋的方式进行，在侧边预留一部分未封口的铝塑膜用以完成注液工序，再通过气袋将化成产生的气体抽出，去掉多余的铝塑膜完成二封工序。但此传统工艺存在一定的缺点：1)预留的铝塑膜在二封工序中即被去除，造成大量的铝塑膜浪费；2)抽真空的同时会带出一部分电解液，降低电芯中电解液的预留量，导致电芯成品的一致性差，性能参差不齐；3)工序流程繁杂，耗时长，生产效率低。为了解决上述问题，中国专利(CN208298925U)公开了一种电池单元，包括：电极组件；一对电极引线，其电连接到电极组件；电池壳体，其用于将所述一对电极引线的一部分暴露于外并容纳电极组件；电解液入口，其形成在电池壳体中并且可连接到用于在真空状态下注入电解液的电解液注入装置，使得电解液可被注入到电池壳体中；以及入口帽，其覆盖电解液入口并且被安装在电解液入口上可根据用户的操作从电解液入口拆卸。但该电池设计至少存在以下不足：第一，该电池注液口部分呈凸型暴露在电池外围，得到的实际上是一种异形电池，凸型部分高度以及面积等的不同导致难以大范围用于实际生产；第二，入口帽为可拆卸，虽便于用户操作，但存在密封性差、易漏液等风险，安全性能差。有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于：提供一种软包电池，通过优化注液工序，解决了现有技术中电池成品一致性差的问题，保证了注液的精度和产品的一致性，提升了产品的使用性能，同时节约了生产成本。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种软包电池，包括：裸电芯、与所述裸电芯电连接的极耳，以及包裹所述裸电芯和所述极耳的电池壳体，所述极耳部分外露于所述电池壳体外，所述极耳设置有中空通道，所述中空通道能够在真空状态下注入电解液且能够在注液完毕后密封。本专利技术的软包电池预先将传统的实心极耳设计成具有中空通道的极耳，取消了传统气袋边的预先设置，将电池的注液和抽真空工序由此中空通道进出，将该中空通道作为进出口，相比将气袋边的一侧作为进出口大大减小了进出口的面积，后续电解液被抽出的风险大大降低，同时也避免了被抽出的电解液对侧封边造成的不良影响。相比传统的软包电池，本专利技术的软包电池由于取消了壳体储气袋的设置，使得产品的面积有效减少，减少了设备的占地空间，相同设备能容纳的电池数量大大增加，也即降低了设备的成本。另外通过采用极耳注液的方式，大大提高了软包电池的注液精度和产品的一致性，提升了产品的使用性能，避免了不同批次产品出现电解液量相差甚大的情形。优选的，所述极耳外露部分连接有电解液注入装置以使得所述电解液注入所述电池壳体中。由于中空通道的开口较小，利用外接的电解液注入装置导入电解液更加精确，防止出现侧漏损失电解液的情况。优选的，所述电解液注入装置包括：注入单元，连接于所述极耳外露部分；真空单元，设置于所述注入单元以将所述电池壳体的内部减压至真空状态；电解液单元，设置于所述注入单元以向所述电池壳体提供所述电解液。其中，注入单元可设置为漏斗形状，更加有利于电解液的导入，真空单元和电解液单元均设置在注入单元之上并与之连通。优选的，所述中空通道的厚度为0.1～2mm。该中空厚度可根据实际的注液需求设定。但应尽量保持在此范围内，如果中空通道的厚度过大，由于极耳的一部分是连接在壳体内的，当厚度过大时，则极耳部分的电池厚度相对其他部分的电池过厚，如此则存在降低能量密度的风险；而如果中空厚度过小，由于电解液液体本身存在表面张力，通道过小，则需要耗费很多的能量驱动电解液进入电池壳体中，此外，通道过小也不利于工业的实际生产应用，增加实际生产的难度。因此，保持在此范围内的中空厚度为佳。更优选的，极耳的中空厚度为0.5～1.5mm。优选的，所述极耳的宽度为5～120mm，所述极耳密封后的整体厚度为0.1～2mm。其中，极耳的宽度可根据不同电芯的大小进行模切，而此极耳密封后的整体厚度与未设置中空通道之前的极耳厚度大致相近。优选的，所述极耳包括设置在所述裸电芯两端的正极耳和负极耳，所述正极耳部分外露于所述电池壳体一端，所述负极耳部分外露于所述电池壳体的另一端，其中，所述正极耳和/或所述负极耳设置有所述中空通道。将正极耳和负极耳分别设置在裸电芯的两端，如此可以加大极耳的宽度，从整体上扩大中空通道的面积，以利于后续的注液工序。当然，也可以在正极耳和负极耳均设置中空通道，采用两边同时注液，缩短注液的时间。优选的，所述极耳包括设置在所述裸电芯同一端的正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳均外露于所述电池壳体的同一端，其中，所述正极耳和/或所述负极耳设置有所述中空通道。将正极耳和负极耳同端设置，方便后续软包电池的制备。优选的，所述中空通道为腰形孔道。将中空通道设置成腰形孔道状，可以更大程度的增大通道面积，更加有利于电解液的注入。本专利技术的另一目的在于：提供一种软包电池的制备工艺，包括以下步骤：S1，将裸电芯置于电池壳体的冲坑中，接着对所述电池壳体的四周进行热封；S2，热封完毕后，在极耳外露部分接入电解液注入装置，将电解液从所述电解液注入装置经所述极耳的中空通道注入所述电池壳体中；S3，注液完毕后，采用外力对所述极耳进行密封。本制备工艺所得到的软包电池相比传统的制备工艺，由于直接利用极耳的中空通道进行注液，因此在将裸电芯置于电池壳体的冲坑后，可直接对电池的四周进行密封，相当于减少了后续的二封工序，节约了整体的工艺制作时间。且电解液由电解液注入装置经中空通道进入电池壳体中，由于中空通道的进出口偏小，一旦电解液被引入电池中，由于液体表面张力等作用，电解液再由中空通道引出则需要耗费很大的动力；但气体类物质并没有表面张力等的阻碍，即使中空通道的厚度较小，常规的施压也可以轻易将其导出。由此保证了注液的精度，避免了电解液损失造成的产品误差，提高了产品的一致性。优选的，S2步骤中，还包括抽真空操作，先通过电解液注入装置将电池壳体的内部减压至真空状态，再进行注入电解液操作。由于电解液的性质较活泼，需保持在真空状态下进行注液，在注液之前，先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包电池，其特征在于，包括：裸电芯、与所述裸电芯电连接的极耳，以及包裹所述裸电芯和所述极耳的电池壳体，所述极耳部分外露于所述电池壳体外，所述极耳设置有中空通道，所述中空通道能够在真空状态下注入电解液且能够在注液完毕后密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种软包电池，其特征在于，包括：裸电芯、与所述裸电芯电连接的极耳，以及包裹所述裸电芯和所述极耳的电池壳体，所述极耳部分外露于所述电池壳体外，所述极耳设置有中空通道，所述中空通道能够在真空状态下注入电解液且能够在注液完毕后密封。


2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述极耳外露部分连接有电解液注入装置，以使得所述电解液注入所述电池壳体中。


3.根据权利要求2所述的软包电池，其特征在于，所述电解液注入装置包括：
注入单元，连接于所述极耳外露部分；
真空单元，设置于所述注入单元以将所述电池壳体的内部减压至真空状态；
电解液单元，设置于所述注入单元以向所述电池壳体提供所述电解液。


4.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述中空通道的厚度为0.1～2mm。


5.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述极耳密封后的整体厚度为0.1～2mm，所述极耳的宽度为5～120mm。


6.一种根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培为，王易玮，许瑞，徐作斌，徐勇，
申请(专利权)人：东莞汇洋动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44