一种用于锂离子电池二封的设备及二封方法技术

本发明专利技术提供一种用于锂离子电池二封的设备，包括旋转装置和抽真空装置，所述旋转装置包括设置在旋转中心的转轴和与所述转轴连接的转件，所述转件用于放置电芯，所述转轴与所述抽真空装置临近设置。相比于现有技术，本发明专利技术采用的二封设备，将抽真空装置设置在中部区域，将真空的抽吸力设置大于气体的离心力小于电解液的离心力，使得气体往旋转中心方向运动，而电解液则沿偏离旋转中心的方向运动。利用离心力的差异将电解液与气体分离开来，避免了抽真空过程中带出一部分电解液的情况，保证了二封保液量的一致性；同时利用离心力使得电解液进一步充分浸润电芯，提高了电池的性能。另外，本发明专利技术还提供了一种锂离子电池二封方法。

A device and method for sealing lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池二封的设备及二封方法
本专利技术涉及锂电池领域，具体涉及一种用于锂离子电池二封的设备及二封方法。
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、模切；2)制片卷绕或叠片、焊接；3)铝塑膜成型、顶侧封工序；4)烘烤；5)注液；6)化成工序；7)抽真空、二封工序；8)分容等后续工序。在传统的抽真空、二封工序中，先是利用刺刀刺穿电芯的气袋，然后进行抽真空，将残留在电芯内部的气体抽出，之后再进行二封封边。但此传统工艺存在一定的缺点：由于抽真空的压力难以控制，电解液又处于相对静止状态，在抽真空时往往会带出一部分电解液，而被抽出的电解液质量又参差不齐，难以控制电解液的带出量，不仅降低了电池的保液量，同时不同批次的电池性能不一，一致性较差。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
本专利技术的目的之一在于：通过提供一种用于锂离子电池二封的设备，利用该设备进行锂离子电池的二封工序，可以使得电解液进一步充分浸润电芯，同时保证了二封保液量的一致性，提高了电芯性能的稳定性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于锂离子电池二封的设备，包括旋转装置和抽真空装置，所述旋转装置包括设置在旋转中心的转轴和与所述转轴连接的转件，所述转件用于放置电芯，所述转轴与所述抽真空装置临近设置。本专利技术提供一种二封工序用设备，通过加入旋转装置，利用离心力的不同将电解液与气体分离开来，将抽真空装置与转轴临近设置，即设置在中部区域。当旋转装置带动电芯高速旋转时，由于电解液的密度远远大于气体的密度，且质量也相差甚远，因此电解液的离心力将远远大于气体的离心力，往偏离旋转中心的方向运动，而此时将真空的抽吸力设置大于气体的离心力小于电解液的离心力，则气体与电解液沿相反方向运动，被抽离出电芯，从而避免了抽真空过程中带出一部分电解液的情况，保证了二封保液量的一致性，提高了电芯性能的稳定性；同时利用离心力使得电解液进一步充分浸润电芯，提高了电池的性能。优选的，所述抽真空装置设置在旋转中心。当抽真空装置设置在旋转中心时，可以使得电芯中的气体更加均匀地达到旋转中心，从而被抽出，同时也更加有利于电解液和气体的离心力控制，将电解液与气体做到很好的分离。另外，可在抽真空装置的中心位置预留转轴的位置，以供转轴的设置。优选的，所述转件设置有与所述电芯匹配的凹槽，所述凹槽用于放置所述电芯。优选的，所述旋转装置还连接有用于刺破所述电芯气袋的刺件。优选的，所述刺件为刺针和/或刺刀。利用刺件刺破气袋，使得电芯中的气体可以被抽离出电芯。刺件可活动设置在转件的下方，当电芯保持旋转状态稳定后，引出刺件将其刺破，刺破后再将刺件隐藏进行下一步。优选的，所述刺件活动设置在所述凹槽中。刺件活动设置在凹槽中，通过引出与隐藏的设置，既不会阻碍电芯的旋转运动，同时帮助电芯刺破气袋以排出其化成过程中产生的气体。此活动设置可通过设置一控制开关，灵活控制刺件的状态，此活动设置为常规的活动控制方法，由于此方法已发展成熟，这里不再赘述。优选的，所述转件为转盘或转杆。优选的，所述转杆上设置有与所述电芯匹配的凹槽。由于要保证电芯在旋转过程到旋转中心的距离一致，以保证电芯中的气体达到旋转中心的距离相同，从而被均匀的抽出，因此在转杆中一般只能设置一个凹槽，只能放置一个电芯，相对于转盘而然，其整体的生产效率较转盘低。优选的，所述转盘为圆形，围绕所述转轴设置。当转盘设置为圆形并整个围绕转轴设置时，可在其中均匀设置多个电芯的放置点，以满足多个电芯同时进行二封工序，提高生产的效率。优选的，所述转盘设置有若干个与所述电芯匹配的凹槽。设置多个凹槽时，可以同时放置多个电芯，多个电芯同时进行二封工序，由此提高了二封的效率。优选的，本装置还包括切件，所述切件与所述旋转装置连接，所述切件用于切除所述电芯的气袋边。当旋转完成，即已完成抽真空工序后，利用切件切除气袋边，并进行封边后，完成二封工序。本专利技术的目的之二在于：提供一种锂离子电池二封方法，包括以下步骤：S1，将电芯置于旋转装置中，所述电芯的本体远离旋转中心进行放置，所述电芯的气袋靠近旋转中心设置；S2，接着刺破所述电芯的气袋；S3，保持所述电芯处于旋转状态下，利用抽真空装置对所述电芯进行抽真空，并保持所述抽真空装置的抽吸力大于气体的离心力并小于电解液的离心力；S4，完成抽真空工序后，切除所述电芯的气袋并进行二封边，完成电芯的二封工序。本专利技术提供的二封工序的方法，通过加入旋转装置，使得电芯在二封工序中一直处于旋转状态，然后将电芯的气袋刺穿对其进行抽真空，并利用密度和质量带来离心力的区别将气体与电解液区分开来，即在抽真空时保持真空的抽吸力大于气体的离心力并小于电解液的离心力，使得电解液往电芯本体即远离旋转中心的方向移动，而气体则向旋转中心的方向靠近进而被抽离出电芯。一定时间后完成抽真空的工序，将电芯的气袋边进行切除并二次封边，完成电芯的二封工序。本专利技术的二封工序将电解液与气体区分开来，大大降低了电解液在抽真空阶段随气体被抽出的情形，提高了电芯的保液量，保证电池的一致性。优选的，所述电芯保持在旋转状态下进行二封工序。在二封工序中，持续的旋转状态可以更好的控制真空的抽吸力大于气体的离心力并小于电解液的离心力；另外，不间断的旋转也能很好地避免了电芯出现不稳定的情况，导致电解液与气体混合，降低分离速率。优选的，所述电芯保持在高速旋转状态下进行二封工序。优选的，所述电芯保持旋转状态包括所述电芯沿顺时针方向旋转或沿逆时针方向旋转。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术提供一种用于锂离子电池二封的设备，包括旋转装置和抽真空装置，所述旋转装置包括设置在旋转中心的转轴和与所述转轴连接的转件，所述转件用于放置电芯，所述转轴与所述抽真空装置临近设置。相比于现有技术，本专利技术采用的二封设备，将抽真空装置设置在中部区域，利用离心力的差异将电解液与气体分离开来。当旋转装置带动电芯高速旋转时，由于电解液的密度远远大于气体的密度，且质量也相差甚远，因此电解液的离心力将远远大于气体的离心力，往偏离旋转中心的方向运动，而此时将真空的抽吸力设置大于气体的离心力小于电解液的离心力，则气体往旋转中心方向运动，即与电解液沿相反方向运动，从而被抽离出电芯，避免了抽真空过程中带出一部分电解液的情况，保证了二封保液量的一致性，提高了电芯性能的稳定性；同时利用离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，包括旋转装置和抽真空装置，所述旋转装置包括设置在旋转中心的转轴和与所述转轴连接的转件，所述转件用于放置电芯，所述抽真空装置与所述转轴临近设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，包括旋转装置和抽真空装置，所述旋转装置包括设置在旋转中心的转轴和与所述转轴连接的转件，所述转件用于放置电芯，所述抽真空装置与所述转轴临近设置。


2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，所述抽真空装置设置在旋转中心。


3.根据权利要求1所述的用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，所述转件设置有与所述电芯匹配的凹槽，所述凹槽用于放置所述电芯。


4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，所述旋转装置还连接有用于刺破电芯气袋的刺件。


5.根据权利要求4所述的用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，所述刺件活动设置在所述凹槽中。


6.根据权利要求1所述的用于锂离子电池二封的设备，其特征在于，所述转件为转盘或转杆。

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【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇，韩冰，郑开元，纪荣进，郑明清，陈杰，杨山，李载波，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44