电芯制备方法、设备、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电芯制备方法、设备、系统及存储介质，其属于锂离子电池制造技术领域，电芯制备方法，包括注液步骤、化成步骤及减液步骤，注液步骤包括按照预设注液量向电芯内注入电解液，预设注液量大于该电芯的标准注液量；化成步骤包括对注液后的电芯进行化成处理；减液步骤包括对化成后的电芯进行减液处理，使得所述电芯的保液量减少为标准注液量。本发明专利技术在向电芯内注液时，注入大于标准注液量的预设注液量的电解液，使得电解液能够更好地浸润电芯内的极片，提高了各个极片浸润的均匀性与一致性，从而使得电芯在化成后，性能会有较大幅度的提升；在化成后，对电芯进行减液处理，使其电解液用量满足设计需求。使其电解液用量满足设计需求。使其电解液用量满足设计需求。

【技术实现步骤摘要】
电芯制备方法、设备、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及锂离子电池制造
，尤其涉及一种电芯制备方法、设备、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]电解液是锂离子电池重要组成部分，电解液的多少直接影响着锂离子电池的性能。现有技术中，锂离子电池的注液流程为：电芯入壳后完成侧封、底封及顶封，然后向电芯内注入电解液，静置一段时间后进行化成过程，最后利用二封机抽出气囊袋中多余的气体，并进行气囊袋与电芯之间的二封，二封完成后，将气囊袋从电芯上裁切去除。
[0003]锂电池逐渐成为人们日常生活中重要的能量来源，被广泛应用于便携式设备、电动汽车等领域，人们对锂离子电池性能的要求也越来越高，尤其是对电池能量密度方面，在整个电芯的组成中，电解液质量占据了电芯总质量的30％以上，在所有电池组件中占比最高。电芯中电解液过多时，电芯的质量过大，不利于锂离子电池能量密度的提升；因电池在使用过程中会不断消耗电解液，电芯中电解液过少时，会影响电芯及锂离子电池的倍率性能、使用寿命等。
[0004]如果能够减少电解液的用量，能对电池能量密度的提升有着重要的影响，但电解液的用量过少必然会导致电池性能的降低。在确定电解液的设计用量时，如何均衡电池的能量密度、倍率性能和使用寿命等之间的矛盾主要考虑其适用场合。
[0005]尤其是在半固态电池领域，其电解液的使用量大大减少，如何将少量的电解液发挥出最大性能，对半固态电池来说至关重要。现有技术中，多采用直接注入标准量的电解液，目前尚未有人对这一注液方式提出改进。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的在于提供一种电芯制备方法、设备、系统及存储介质，制备的电芯及电池具有较长的使用寿命和较高的能量密度。
[0007]如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]电芯制备方法，包括如下步骤：
[0009]注液步骤：按照预设注液量向电芯内注入电解液，所述预设注液量大于该电芯的标准注液量；
[0010]化成步骤：对注液后的所述电芯进行化成处理；
[0011]减液步骤：对化成后的所述电芯进行减液处理，使得所述电芯的保液量减少为所述标准注液量。
[0012]可选地，所述电芯为软包电芯；在所述减液步骤中，通过电解液吸取机构插入所述电芯内吸取电解液，和/或，通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯内流出，和/或，通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。
[0013]可选地，在所述减液步骤中，通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯
内流出，其加压方式为逐渐加压至第一设定压力值，或者，直接以第一设定压力值进行加压；和/或，
[0014]通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出，其加热方式为逐渐加热至设定温度值，或者，直接设置加热温度为恒定的设定温度值。
[0015]可选地，在所述减液步骤中，对流出所述电芯的电解液的质量和/或体积进行测量，以控制所述电芯的保液量。
[0016]可选地，在所述减液步骤中，若流出所述电芯的电解液的质量达到设定排出质量，则停止或减小对所述电芯加压和/或加热，以阻止所述电解液从所述电芯内流出；或者
[0017]在所述减液步骤中，若流出所述电芯的电解液的体积达到设定排出体积，则停止或减小对所述电芯加压和/或加热，以阻止所述电解液从所述电芯内流出。
[0018]可选地，所述对流出所述电芯的电解液的质量进行测量时，采用称重机构对由一个所述电芯流出的电解液进行收集称重，称重完成后，清空所述称重机构内的电解液，并对下一个所述电芯流出的电解液进行收集称重；或者，
[0019]所述对流出所述电芯的电解液的质量进行测量时，采用称重机构对由一个所述电芯流出的电解液进行收集称重，称重完成后，对所述称重机构进行清零重置，以对下一个所述电芯流出的电解液进行收集称重。
[0020]可选地，在所述减液步骤之前，所述电芯制备方法还包括：
[0021]以第二设定压力值将所述电芯夹紧固定，所述第二设定压力值小于所述第一设定压力值；
[0022]将所述电芯所在的空间形成负压环境；
[0023]通过刺刀将所述电芯的气囊袋刺破；
[0024]执行所述减液步骤，且在所述减液步骤中，在加热和/或加压及所述负压环境的作用下，所述电芯内的部分电解液及气体通过气囊袋的刺破口和/或所述刺刀上的导流结构从所述电芯内排出。
[0025]可选地，在所述电解液流出的过程中：
[0026]实时确定电解液的实际排出量，当所述实际排出量等于设定排出量时，阻止所述电解液继续排出，所述设定排出量为所述预设注液量与所述标准注液量的差值；
[0027]在减液步骤中，所述刺刀保持在穿透所述气囊袋的位置，且刺刀离开所述气囊袋后，对所述电芯进行二次封装；
[0028]在减液步骤之后，所述电芯制备方法还包括如下步骤：
[0029]去除电芯所在空间的负压环境；
[0030]裁去所述气囊袋；
[0031]对裁去所述气囊袋的电芯进行质检，若所述电芯的保液量为标准注液量，则确定电芯为合格产品，否则，确定电芯为不合格产品。
[0032]可选地，所述电芯为硬壳电芯；在所述减液步骤中，通过电解液吸取机构插入所述电芯内吸取电解液，和/或，通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。
[0033]电芯制备设备，包括：
[0034]注液装置，用于按照预设注液量向电芯内注入电解液，所述预设注液量大于该电芯的标准注液量；
[0035]减液装置，用于对化成后的所述电芯进行减液处理，使得所述电芯的保液量减少为所述标准注液量。
[0036]可选地，所述减液装置还包括电解液吸取机构，所述电解液吸取机构用于插入所述电芯内并吸取电解液；和/或，
[0037]所述减液装置还包括压紧机构，所述压紧机构用于通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯内流出；和/或，
[0038]所述减液装置还包括加热机构，所述加热机构用于通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。
[0039]可选地，在所述减液装置包括压紧机构时，所述压紧机构还用于以第二设定压力值将所述电芯夹紧固定。
[0040]可选地，还包括收集测量机构，所述收集测量机构用于对流出所述电芯的电解液进行收集并测量收集的所述电解液的质量或体积，以控制所述电芯的保液量。
[0041]可选地，所述收集测量机构包括测量器件，一端连通且连接所述测量器件的管路，连通且连接于所述管路另一端的回收箱及设置于所述管路上的控制阀，所述测量器件用于测量收集的所述电解液的质量或体积，所述控制阀用于控制所述管路的通断，所述回收箱用于回收所述电解液。
[0042]可选地，电芯制备设备还包括刺刀，所述刺刀具有导流结构，且所述刺刀用于将所述电芯的气囊袋刺破，以使所述电芯内的部分电解液通过气囊袋的刺破口或所述导流结构从所述电芯内排出。
[0043]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电芯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：注液步骤：按照预设注液量向电芯内注入电解液，所述预设注液量大于该电芯的标准注液量；化成步骤：对注液后的所述电芯进行化成处理；减液步骤：对化成后的所述电芯进行减液处理，使得所述电芯的保液量减少为所述标准注液量。2.根据权利要求1所述的电芯制备方法，其特征在于，所述电芯为软包电芯；在所述减液步骤中，通过电解液吸取机构插入所述电芯内吸取电解液，和/或，通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯内流出，和/或，通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。3.根据权利要求2所述的电芯制备方法，其特征在于，在所述减液步骤中，通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯内流出，其加压方式为逐渐加压至第一设定压力值，或者，直接以第一设定压力值进行加压；和/或，通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出，其加热方式为逐渐加热至设定温度值，或者，直接设置加热温度为恒定的设定温度值。4.根据权利要求2或3所述的电芯制备方法，其特征在于，在所述减液步骤中，对流出所述电芯的电解液的质量和/或体积进行测量，以控制所述电芯的保液量。5.根据权利要求4所述的电芯制备方法，其特征在于，在所述减液步骤中，若流出所述电芯的电解液的质量达到设定排出质量，则停止或减小对所述电芯加压和/或加热，以阻止所述电解液从所述电芯内流出；或者在所述减液步骤中，若流出所述电芯的电解液的体积达到设定排出体积，则停止或减小对所述电芯加压和/或加热，以阻止所述电解液从所述电芯内流出。6.根据权利要求4所述的电芯制备方法，其特征在于，所述对流出所述电芯的电解液的质量进行测量时，采用称重机构对由一个所述电芯流出的电解液进行收集称重，称重完成后，清空所述称重机构内的电解液，并对下一个所述电芯流出的电解液进行收集称重；或者，所述对流出所述电芯的电解液的质量进行测量时，采用称重机构对由一个所述电芯流出的电解液进行收集称重，称重完成后，对所述称重机构进行清零重置，以对下一个所述电芯流出的电解液进行收集称重。7.根据权利要求3所述的电芯制备方法，其特征在于，在所述减液步骤之前，所述电芯制备方法还包括：以第二设定压力值将所述电芯夹紧固定，所述第二设定压力值小于所述第一设定压力值；将所述电芯所在的空间形成负压环境；通过刺刀将所述电芯的气囊袋刺破；执行所述减液步骤，且在所述减液步骤中，在加热和/或加压及所述负压环境的作用下，所述电芯内的部分电解液及气体通过气囊袋的刺破口和/或所述刺刀上的导流结构从所述电芯内排出。8.根据权利要求7所述的电芯制备方法，其特征在于，在所述电解液流出的过程中：
实时确定电解液的实际排出量，当所述实际排出量等于设定排出量时，阻止所述电解液继续排出，所述设定排出量为所述预设注液量与所述标准注液量的差值；在减液步骤中，所述刺刀保持在穿透所述气囊袋的位置，且刺刀离开所述气囊袋后，对所述电芯进行二次封装；在减液步骤之后，所述电芯制备方法还包括如下步骤：去除电芯所在空间的负压环境；裁去所述气囊袋；对裁去所述气囊袋的电芯进行质检，若所述电芯的保液量为标准注液量，则确定电芯为合格产品，否则，确定电芯为不合格产品。9.根据权利要求1所述的电芯制备方法，其特征在于，所述电芯为硬壳电芯；在所述减液步骤中，通过电解液吸取机构插入所述电芯内吸取电解液，和/或，通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。10.电芯制备设备，其特征在于，包括：注液装置，用于按照预设注液量向电芯内注入电解液，所述预设注液量大于该电芯的标准注液量；减液装置，用于对化成后的所述电芯进行减液处理，使得所述电芯的保液量减少为所述标准注液量。11.根据权利要求10所述的电芯制备设备，其特征在于，所述减液装置还包括电解液吸取机构，所述电解液吸取机构用于插入所述电芯内并吸取电解液；和/或，所述减液装置还包括压紧机构，所述压紧机构用于通过对所述电芯加压的方式使得电解液从所述电芯内流出；和/或，所述减液装置还包括加热机构，所述加热机构用于通过对所述电芯加热的方式使得电解液从所述电芯内流出。12.根据权利要求11所述的电芯制备设备，其特征在于，在所述减液装置包括压紧机构时，所述压紧机构还用于以第二设定压力值将所述电芯夹紧固定。13.根据权利要求10
‑
12任一项所述的电芯制备设备，其特征在于，还包括收集测量机构，所述收集测量机构用于对流出所述电芯的电解液进行收集并测量收集的所述电解液的质量或体积，以控制所述电芯的保液量。14.根据权利要求13所述的电芯制备设备，其特征在于，所述收集测量机构包括测量器件，一端连通且连接所述测量器件的管路，连通且连接于所述管路另一端的回收箱及设置于所述管路上的控制阀，所述测量器件用于测量收集的所述电解液的质量或体积，所述控制阀用于控制所述管路的通断，所述回...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，秦季成，邱强，徐刚，
申请(专利权)人：重庆太蓝新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：