用于去除气阱的挤压夹具和用于使用其制造二次电池的方法技术

本发明专利技术的挤压夹具是一种用于去除在电池单体的激活过程中产生的气体的挤压夹具，并且该挤压夹具包括：板形下板，已经经历激活过程的电池单体被放置并固定在该板形下板上；和上板，该上板从上方挤压被放置在下板上的电池单体，其中，上板具有n(n≥3)个单独的子板被组装以形成单个上板的结构，并且子板独立地挤压电池单体。本发明专利技术的挤压夹具具有通过顺序地挤压电池单体来抑制内部气体的滞留的效果。电池单体来抑制内部气体的滞留的效果。电池单体来抑制内部气体的滞留的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于去除气阱的挤压夹具和用于使用其制造二次电池的方法


[0001]该申请要求基于在2020年1月10日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0003780的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0002]本专利技术涉及一种用于去除在激活过程期间产生的气体的挤压夹具和一种用于使用该挤压夹具制造二次电池的方法。

技术介绍

[0003]随着技术的发展和对移动装置的需求，对作为能量源的电池的需求正在快速地增加，相应地，已经对能够满足各种需求的电池做出了大量研究。
[0004]典型地，就电池的形状而言，对能够应用于诸如移动电话的小厚度产品的棱柱形二次电池和袋型二次电池存在大量需求。就材料而言，对具有诸如高能量密度、放电电压和输出稳定性的优点的锂二次电池(诸如，锂离子电池和锂离子聚合物电池)存在大量需求。
[0005]此外，二次电池根据具有正极/分隔件/负极结构的电极组件的结构进行分类。其代表性示例包括：果冻卷(缠绕)型电极组件，在该果冻卷(缠绕)型电极组件中，长片型正极和负极在分隔件介于其间的情况下被缠绕；堆叠型电极组件，在该堆叠型电极组件中，以预定尺寸单位切割的多个正极和负极在分隔件介于其间的情况下被顺序地堆叠；和堆叠/折叠型电极组件，在该堆叠/折叠型电极组件中，双单体或全单体被缠绕，在该双单体或全单体中，预定单位的正极和负极在分隔件介于其间的情况下被堆叠。
[0006]近年来，具有嵌入在铝层压片的袋形电池外壳中的堆叠型或堆叠/折叠型电极组件的袋型电池由于其制造成本低和重量小而已经吸引了大量关注，并且其使用量正在逐渐地增加。
[0007]包括这种袋型电池的大多数二次电池在制造电池单体的过程期间经历通过充电/放电而激活电池的过程。为了制造最终的电池单体，在激活过程期间产生的气体应该被去除，这被称为除气过程。
[0008]根据一些传统技术，已激活的电池单体被固定在模具处，并且被简单地从上部挤压以去除气体。然而，在此情形中，在电池单体内部的气体对应于流体，并且因此当存在来自外侧的压力时，气体在所有的方向上分散而没有方向性。此时，一些气体被收集在位于电池单体的密封单元的一侧处的用于收集气体的余留部中，并且然后被去除。一些气体保留在电池单体中。这被称为气阱(gas trap)，并且这种气阱具有在随后的充电/放电过程期间产生锂析出的危险。
[0009]图1示出传统的挤压夹具。参考图1，现有的挤压夹具将电池单体10固定在板形模具21上，并且板形上板22从上部挤压电池单体。然而，因为用于挤压电池单体的上板一次性地挤压电池单体的待挤压部分，所以在挤压过程期间，气体没有方向性地分散，并且发生一些气体保留在电池单体内部的气阱。
[0010]韩国专利No.1650858公开了一种除气设备，其包括在竖直截面上具有向下突出的圆弧形状的挤压夹具。然而，挤压夹具在竖直截面上具有圆弧形状，使得被挤压表面不是平
坦的。这样，当电池单体被挤压时，难以将恒定压力施加到被挤压部分。此外，加压仅仅从中心朝向外侧顺序地执行，并且因此挤压方向的选项不多。
[0011]因此，需要一种用于解决该缺点的挤压夹具的技术。

技术实现思路

[0012]技术问题
[0013]因此，本专利技术已经被设计成解决以上问题，并且本专利技术的目的在于提供一种用于有效地去除在激活过程期间产生的内部气体并且防止气阱的挤压夹具。
[0014]本专利技术还有一个目的在于提供一种能够在顺序地挤压电池单体时赋予各种方向性的挤压夹具。
[0015]技术方案
[0016]用于实现以上目的的本专利技术的挤压夹具是一种用于在将电池单体介于面对彼此的一对板之间之后挤压电池单体以去除在电池单体的激活过程中产生的气体的挤压夹具，在该挤压夹具中，所述一对板中的至少一个板是通过组合n个单独的子板形成的板，子板中的每一个独立地挤压电池单体，并且n等于或大于3。
[0017]在一个示例中，所述一对板包括：下板，该下板被构造成在电池单体的下部处支撑电池单体；和上板，该上板被构造成在电池单体的上部处挤压电池单体，并且仅上板作为由一组子板形成的板而顺序地挤压电池单体的顶表面。
[0018]在另一个实施例中，所述一对板包括：下板，该下板被构造成从电池单体的下部挤压电池单体；和上板，该上板被构造成在电池单体的上部处挤压电池单体，并且上板和下板均作为由一组子板形成的板而顺序地挤压电池单体的两个表面。
[0019]在一个示例中，子板在选自径向方向、左右方向、向左方向、向右方向、竖直方向、向上方向和向下方向中的一个方向上顺序地挤压电池单体。
[0020]在一个示例中，下板包括加热单元。
[0021]在一个示例中，子板被连续地组装。
[0022]在一个示例中，所述多个子板中的至少一个子板具有加热单元。
[0023]在一个示例中，具有相同体积的子板被组装以形成一个上板。
[0024]在一个示例中，具有不同体积的子板被组装以形成一个上板。
[0025]本专利技术的一种用于制造二次电池的方法包括：激活步骤(S100)：通过对电池单体充电和放电来激活电池单体；和挤压步骤(S200)：通过挤压电池单体将在激活步骤期间产生的气体收集在气囊中，其中，在挤压步骤(S200)中，子板在选自径向方向、左右方向、向左方向、向右方向、竖直方向、向上方向和向下方向中的一个方向上顺序地挤压电池单体。
[0026]在一个示例中，挤压步骤(S200)包括：将电池单体安装在挤压夹具上的过程；由一些子板挤压电池单体的第一挤压过程；和由其余子板顺序地挤压电池单体的第二挤压过程。
[0027]在一个示例中，子板顺序地挤压电池单体的一个表面。
[0028]在一个示例中，子板顺序地挤压电池单体的两个表面。
[0029]在一个示例中，在挤压步骤(S200)之后，本专利技术的用于制造二次电池的方法进一步包括：穿孔步骤(S300)：穿出通孔，该通孔被连接到电池外壳的内部，以向外部排放在气
囊中收集的气体；和密封步骤(S400)：在通过在穿孔步骤中形成的通孔排放内部气体之后，通过热熔合进行密封。
[0030]有利效果
[0031]按照根据本专利技术的挤压夹具和用于使用该挤压夹具制造二次电池的方法，n个单独的子板被组装在挤压夹具的挤压表面上，由此形成一个板，从而引起对二次电池的顺序加压和气体的顺畅排放。
附图说明
[0032]图1是示出传统的挤压夹具的图。
[0033]图2是示出根据本专利技术的实施例的挤压夹具和挤压方法的图。
[0034]图3是示出根据本专利技术的另一个实施例的挤压方法的视图。
[0035]图4是示出根据本专利技术的另一个实施例的挤压方法的视图。
[0036]图5到图7是示出根据本专利技术的实施例的子板的图。
[0037]图8到图10是示出根据本专利技术的另一个实施例的挤压夹具和挤压方法的图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种挤压夹具，所述挤压夹具用于在将电池单体介于面对彼此的一对板之间之后挤压所述电池单体，以去除在所述电池单体的激活过程中产生的气体，其中，所述一对板中的至少一个板是通过组合n个单独的子板形成的板，并且其中，所述子板中的每一个独立地挤压所述电池单体，并且其中，所述n等于或大于3。2.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，所述一对板包括：下板，所述下板被构造成在所述电池单体的下部处支撑所述电池单体；和上板，所述上板被构造成在所述电池单体的上部处挤压所述电池单体，并且其中，仅所述上板作为由一组所述子板形成的板而顺序地挤压所述电池单体的顶表面。3.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，所述一对板包括：下板，所述下板被构造成从所述电池单体的下部挤压所述电池单体；和上板，所述上板被构造成在所述电池单体的上部处挤压所述电池单体，并且其中，所述上板和所述下板均作为由一组所述子板形成的板而顺序地挤压所述电池单体的两个表面。4.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，所述子板在选自径向方向、左右方向、向左方向、向右方向、竖直方向、向上方向和向下方向中的一个方向上而顺序地挤压所述电池单体。5.根据权利要求2所述的挤压夹具，其中，所述下板包括加热单元。6.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，所述子板被连续地组装。7.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，所述多个子板中的至少一个子板具有加热单元。8.根据权利要求1所述的挤压夹具，其中，具有相同体...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪锡显，裵峻晟，李义景，金相智，李范君，裵东训，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：