一种软包电池负压化成方法及装置制造方法及图纸

技术编号:25603723 阅读:35 留言:0更新日期:2020-09-12 00:00
本发明专利技术提供了一种软包电池负压化成方法及装置,其中一种软包电池负压化成方法,包括带注液孔的软包电池,其具体步骤如下:(1)将软包电池放入化成设备内,且软包电池的注液孔通过缓冲杯与抽真空系统连通;(2)抽真空系统动作开始抽真空,当真空值到达预设值时,进入保压状态;(3)启动化成设备进行软包电池的充放电化成,软包电池化成时产生的气体经注液孔通过抽真空系统排出;(4)化成结束后,抽真空系统的真空管道内进行充气将缓冲杯内的电解液压回软包电池内。本发明专利技术的软包电池采用负压化成的方法,同时负压化成时产生的气体可以通过抽真空系统排出,由此可以减少软包电池的气袋大小,同时有利于SEI膜的形成,提升电芯质量。

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池负压化成方法及装置
本专利技术属于电池
,具体涉及一种软包电池负压化成方法及装置。
技术介绍
锂离子电池在首次化成生成SEI膜时,发生电化学反应产生气体,导致电池膨胀、电解液外溢,导致电池内部的正、负极片和隔膜接触不紧密,影响了化成效果及电池性能。为了排出电池内部产生的气体,常见的做法为:a)采用常规化成工艺方法即化成结束再对电池进行排气处理,此过程采用小电流充电,电池化成结束后再排气处理,仅是将电池内部剩余的气体抽出,对电池化成效果没有作用。b)采用常压开口化成的方式,存在电解液的外溢及挥发,造成电池外观腐蚀及车间环境的恶化,开口化成需要在无水环境中进行,一般通过建洁净厂房控制环境,解决该问题,往往需要较大的资金投入。对于锂离子软包电池而言,普遍使用的化成工艺是化成前将软包电池封口并预留气袋,化成时对软包电池施加约束力将化成产气收集于气袋之中,化成结束后,撤销约束力将气袋裁去放出气体并重新封口。此种化成工艺虽然简便易于操作,但其化成效果并不理想。由于化成是在密闭空间内进行,化成产气极易回逸进入电芯内部,形成气道,影响负极材料表SEI膜的均匀性及完整性,对电池的循环性能及容量发挥均产生不利影响。
技术实现思路
为解决现在技术存在的上述问题,本专利技术提供了一种可有效杜绝电池内部气体的残留,避免气体残留对电池安全及性能的影响的软包电池负压化成方法。本专利技术还提供了一种实现上述软包电池负压化成方法的装置。本专利技术采用的技术方案是:一种软包电池负压化成方法,包括带注液孔的软包电池,其具体步骤如下:(1)将软包电池放入化成设备内,且软包电池的注液孔通过缓冲杯与抽真空系统连通;(2)抽真空系统动作开始抽真空,当真空值到达预设值时,进入保压状态;(3)启动化成设备进行软包电池的充放电化成,软包电池化成时产生的气体经注液孔通过抽真空系统排出;(4)化成结束后,抽真空系统的真空管道内进行充气将缓冲杯内的电解液压回软包电池内。本专利技术的软包电池采用负压化成的方法,能有效改善电芯性能,使SEI膜形成更好;同时负压化成时产生的气体可以通过抽真空系统排出,由此可以减少软包电池的气袋大小,同时有利于SEI膜的形成,提升电芯质量。进一步,步骤(4)中的充气采用微正压干燥氮气充气。进一步,所述注液孔是封装在软包电池的铝塑膜上。一种软包电池负压化成装置,包括化成设备和抽真空系统,所述化成设备包括化成腔,所述化成腔内设置有定位托盘的夹具,所述托盘上放置有若干个软包电池,其特征在于:所述抽真空系统包括缓冲杯、真空吸盘,所述真空吸盘可与软包电池的注液孔密封连接,所述缓冲杯设置于真空吸盘的正上方并与之连通设置,所述缓冲杯通过真空管道与高真空源和微正压干燥气充气源连通。进一步,所述托盘的软包电池上方安装有锁紧软包电池注液孔的挤压板,所述挤压板上设有若干个开口,所述开口分别与注液孔、真空吸盘一一对应。进一步,所述开口的数量为10-36个,开口的直径为0.1mm-5mm,所述注液孔的大小与开口大小一致,所述真空吸盘的直径大于所述开口的直径。进一步,所述化成腔内设置有托盘定位系统,所述托盘定位系统包括设置在夹具上的导向托盘定位用的导向板以及设置在夹具上托盘沿着进入夹具内的定位导柱。进一步,所述缓冲杯通过支架安装于化成腔内,所述支架与升降系统连接,所述升降系统包括带动支架上下移动的升降气缸和支架沿着上下移动的升降导柱。进一步,所述真空管道上安装有检测真空度的压力传感器。进一步,所述微正压干燥气充气源的入口处设置有过滤器,避免其他杂质进入到电池内部。本专利技术的有益效果是:1、通过注液孔及时的把化成的气体导出电芯内部,大幅减少了气袋的使用量。2、在化成阶段,通过真空负压的方式,能有效改善电芯性能,使SEI膜形成更好。3、充分利用铝塑膜自身的特征,及成熟的封装工艺,通过在真空状态下封装的方式,隔断了通孔与外界的通道,保证了电池内部处于真空状态,使后续电池工艺如静置容量能顺利进行。4、化成产气之前,整个电芯内部就通过注液孔,与真空相连的吸盘形成一个真空负压状态,使电芯化成时产生的气体,刚形成即通过负压导出电芯内部,大量减少了气袋的同时,有利于SEI膜的形成,提升了电芯质量。5、本专利技术使用吸盘密封抽真空,不仅价格低廉,操作方便,且整个操作非常简单便捷,无需复杂的装置。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。图中:1、真空吸盘,2、升降气缸,3、缓冲杯,4、挤压板,5、软包电池,6、托盘,7、定位导柱,8、升降导柱,9、真空管道,10、快速接头,11、压力传感器,12、第一电磁阀,13、第一节流阀,14、设备底座,15、第二电磁阀,16、第二节流阀,17、导向板具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明,但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例一本实施例提供了一种软包电池负压化成方法,包括带注液孔的软包电池,所述注液孔是封装在软包电池的铝塑膜上,其具体步骤如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包电池负压化成方法,包括带注液孔的软包电池,其具体步骤如下:/n(1)将软包电池放入化成设备内,且软包电池的注液孔通过缓冲杯与抽真空系统连通;/n(2)抽真空系统动作开始抽真空,当真空值到达预设值时,进入保压状态;/n(3)启动化成设备进行软包电池的充放电化成,软包电池化成时产生的气体经注液孔通过抽真空系统排出;/n(4)化成结束后,抽真空系统的真空管道内进行充气将缓冲杯内的电解液压回软包电池内。/n

【技术特征摘要】
1.一种软包电池负压化成方法,包括带注液孔的软包电池,其具体步骤如下:
(1)将软包电池放入化成设备内,且软包电池的注液孔通过缓冲杯与抽真空系统连通;
(2)抽真空系统动作开始抽真空,当真空值到达预设值时,进入保压状态;
(3)启动化成设备进行软包电池的充放电化成,软包电池化成时产生的气体经注液孔通过抽真空系统排出;
(4)化成结束后,抽真空系统的真空管道内进行充气将缓冲杯内的电解液压回软包电池内。


2.根据权利要求1所述的一种软包电池负压化成方法,其特征在于:步骤(4)中的充气采用微正压干燥氮气充气。


3.根据权利要求1所述的一种软包电池负压化成方法,其特征在于:所述注液孔是封装在软包电池的铝塑膜上。


4.一种软包电池负压化成装置,包括化成设备和抽真空系统,所述化成设备包括化成腔,所述化成腔内设置有定位托盘的夹具,所述托盘上放置有若干个软包电池,其特征在于:所述抽真空系统包括缓冲杯、真空吸盘,所述真空吸盘可与软包电池的注液孔密封连接,所述缓冲杯设置于真空吸盘的正上方并与之连通设置,所述缓冲杯通过真空管道与高真空源和微正压干燥气充气源连通。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳春雷苏岩顾凯旋徐宏阳曹鹏华王科技黄强梁亚东陈辉
申请(专利权)人:捷威动力工业嘉兴有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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