一种优化的扣式电池组装方法技术

本发明专利技术提供了一种扣式电池的组装方法，按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，可以有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高了扣式电池的循环性能；另外，在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，提高了扣式电池的一致性，更有利于开展扣式电池内部各部件结构或材料的评价及比较。

【技术实现步骤摘要】
一种优化的扣式电池组装方法
本专利技术属于扣式电池领域，具体涉及一种扣式电池的组装方法。
技术介绍
扣式电池由于体积小、成本低、组装简单方便、周期短的优点，被广泛用作电池材料评价筛选的方法，在材料研发和筛选时起着重要作用，尤其是在锂离子电池广泛应用于各个领域后，将电极材料制作成锂离子扣式电池进行电极材料的评价及选用，广泛的应用于锂离子电池的研发过程中。目前，扣式电池的组装主要是按照负极壳、负极片、隔膜、电解液、正极片、垫片、弹簧片和正极壳的顺序进行组装，或者按照相反的顺序进行。扣式电池的性能和组装流程有较大的关系，如果控制不到位，很容易导致电池短路失效。在组装扣式电池的过程中，叠放正极片、隔膜、负极片和垫片等，需要格外注意各片层的平整度和对齐度，人为操作影响较大，对操作要求较高。如果提前在极片上滴加电解液，会造成隔膜和极片之间发生粘连，不易调整，所以需要确保隔膜一次性放到位，这样导致的结果就是降低组装效率，而且增加了短路风险。此外，由于扣式电池体积较小，后续极片、垫片、弹簧片和正极壳的加入会对电解液形成挤压，导致电解液外溢，污染外壳。尤其在锂离子电池中，电解液起着传导锂离子的重要作用，因此，锂离子电池的循环寿命和倍率性能等特性都与电解液之间有着密切的关系。由于电解液量充足是确保锂电池循环寿命的主要因素之一，因此注液量过少对于锂离子电池的循环寿命不利，也会导致部分活性物质无法浸润，因此不利于电池容量的发挥，但是注液量过多也会造成锂离子电池能量密度下降，成本升高等问题，因此如何确定合适的注液量，对于锂离子电池在性能和成本之间的平衡尤为重要。另外，在扣式电池组装时，如电解液量过多，封口时，容易溢出，电解液量少，不利于电池的循环。此外，锂离子扣式电池组装时，将负极壳、弹片、垫片、锂片、隔膜、正极片和正极壳组装在一起，在封口机上面完成封口。电池内部结构件间的配合对电池测试容量、DCR等有着重要影响，例如，电池结构件间接触不良会造成材料克容量降低，影响对材料克容量的评估，不利于材料的筛选。因此，急需开发一种操作简单、有效控制各结构件间的有效接触的扣式电池的组装方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，开发了一种优化的扣式电池的组装方法，在隔膜上下增加电解液保液片，能够有效控制电解液的用量及分布，提高扣式电池电解液的保持能力，有利于保持组件间的接触，提高电池的循环性能；在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高扣式电池性能，从而完成本专利技术。本专利技术目的在于提供了一种扣式电池的组装方法，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。所述相反的顺序按照正极壳、正极片、隔膜、负极片或负极壳的顺序进行组装。以正向顺序组装时，所述方法具体包括以下步骤：第1步：预处理各组件。第2步：将负极壳置于水平操作台上。第3步：在负极壳上滴加电解液。第4步：将负极片放置于负极壳上。任选地，在本专利技术的一种优选实施方式中，在滴加电解液、放置负极片前，在负极壳上依次放置弹片和垫片，即完成第2步后进行以下步骤：第3’步：将弹片放置于负极壳内，在弹片的中心区域滴加电解液。第4’步：将垫片置于弹片上，将负极片置于垫片上。第5步：在负极片上滴加电解液。第6步：将隔膜置于负极片上。第7步：在隔膜上滴加电解液。第8步：将正极片置于隔膜上。任选地，在本专利技术的一种优选实施方式中，在放置正极片前，放置保液片，即完成第7步后进行第8’步：第8’步：将保液片置于隔膜上，滴加电解液，将正极片置于保液片上。第9步：将正极壳扣在正极片上方，然后用封口机进行封口。本专利技术中提供的扣式电池的组装方法具有以下有益效果：(1)本专利技术中增加了电解液保液片的使用，提高扣式电池的保液能力，有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高了扣式电池的综合性能。(2)在本专利技术中的扣式电池组装过程中，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高了扣式电池性能的一致性，更有利于进行扣式电池的评价。(3)在专利技术中的扣式电池组装方法，通过控制负极片、隔膜、保液片和正极片的尺寸及组装过程，有效地提高了扣式电池的稳定性及电池间的均一性，有效降低了扣式电池组装过程中废品率。(4)通过利用本专利技术中扣式电池的组装方法，更有利于开展利用扣式电池进行极片材料和电池内部组件的对比评价，减少了由于电池组装过程中操作差异导致的性能差异。附图说明图1示出本专利技术一种定位装置的结构示意图；图2示出本专利技术中测试扣式电池A、扣式电池A’、扣式电池E和扣式电池E’的循环充放电容量保持率变化图；图3示出本专利技术中扣式电池A和扣式电池E的交流阻抗曲线；图4示出本专利技术中扣式电池A和扣式电池E的循环伏安曲线。附图标号说明：1-操作板；2-支撑杆；3-横向定位杆；31-纵向准位杆；4-纵向定位杆；41-横向准位杆；5-激光定位头。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本专利技术中提供的扣式电池的组装方法，设置电解液保液片，提高扣式电池的保液能力，有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高电池的循环性能。另外，在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高了扣式电池的综合性能。本专利技术提供了一种扣式电池的组装方法，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。所述相反的顺序按照正极壳、正极片、隔膜、负极片或负极壳的顺序进行组装。以正向顺序进行组装时，所述方法具体包括以下步骤：第1步：预处理各组件。所述预处理为对待处理组件清洗和干燥，所述待处理组件包括正负电极壳，优选地，还包括弹片和垫片。所述清洗为利用清洗液进行超声清洗，清洗液为丙酮或乙醇，优选为无水乙醇。在清洗过程中，先将待处理组件置于清洗液中超声清洗，再用干净的清洗液进行冲洗。所述干燥为在干燥箱中进行干燥，优选地，先进行鼓风干燥，再进行真空干燥。所述鼓风干燥为在鼓风干燥箱中进行，干燥温度为80-120℃，优选为90-95℃，干燥时间为2-10h，优选为4-5h；所述真空干燥在真空干燥箱中进行，真空度为-0.1～-0.08MPa，温度为60-100℃，优选为75-85℃，干燥时间为4-12h，优选为7-8h。所述预处理还包括正负极片、隔膜和保液片的裁剪和烘干。所述烘干为真空干燥6小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扣式电池的组装方法，其特征在于，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。/n

【技术特征摘要】
1.一种扣式电池的组装方法，其特征在于，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以正向顺序组装时，所述方法包括以下步骤：
第1步：预处理各组件；
第2步：将负极壳置于水平操作台上；
第3步：在负极壳上滴加电解液；
第4步：将负极片放置于负极壳上；
第5步：在负极片上滴加电解液；
第6步：将隔膜置于负极片上；
第7步：在隔膜上滴加电解液；
第8步：将正极片置于隔膜上；
第9步：将正极壳扣在正极片上方，然后用封口机进行封口。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第1步中，所述预处理为对待处理组件清洗和干燥，所述待处理组件包括正负电极壳，优选地，还包括弹片和垫片，
所述预处理还包括正负极片、隔膜和保液片的裁剪和烘干。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第3步中，将负极壳放好后，将电解液滴加在负极壳的中心区域内，所述电解液滴加量为5-50μL。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法完成第2步后进行以下步骤：
第3’步：将弹片放置于负极壳内，在弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵倩倩，张志波，张林，朱卫泉，
申请(专利权)人：天津国安盟固利新材料科技股份有限公司，中信国安盟固利电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12