用于锂二次电池的激活方法和激活装置制造方法及图纸

技术编号:38905294 阅读:44 留言:0更新日期:2023-09-22 14:23
根据本发明专利技术的一种用于锂二次电池的激活方法包括:预陈化步骤,所述预陈化步骤在室温下对已组装的所述锂二次电池进行陈化;化成步骤,所述化成步骤对所述锂二次电池充电;和滚压步骤,所述滚压步骤通过使用压力辊对所述锂二次电池加压,其中,在所述滚压步骤中从所述锂二次电池的中心部分朝向电极引线所位于的边缘加压。相应地,能够以均匀的力对即使具有相对薄的厚度的滑落部分加压,从而防止内部气体被捕集,由此改进电池性能。由此改进电池性能。由此改进电池性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂二次电池的激活方法和激活装置


[0001]本申请要求基于在2021年11月4日提交的韩国专利申请第10

2021

0150389号的优先权利益。
[0002]本专利技术涉及一种用于防止局部充电非均匀性现象的用于锂二次电池的激活方法和一种使用该激活方法的激活装置。

技术介绍

[0003]通常,取决于二次电池的形状,二次电池能够被分类成圆柱形、棱柱形、袋型等。其中,袋型二次电池因为外部由如下外部材料构成,该外部材料由金属层(箔片)以及涂覆在金属层的上表面和下表面上的合成树脂多层构成,所以由于与使用金属罐的圆柱形或者棱柱形电池相比显著地减小电池的重量而能够实现电池的轻量化,并且由于袋型二次电池能够被改变为各种各样的形式,因此袋型电池正在吸引大量的关注。
[0004]在这种袋型二次电池中,电极组件以堆叠形式被存储,电极接线片和电极引线被连接到电极组件,并且电极引线从袋外部材料突出。这种电极引线通过经由接触被电连接到外部装置而被供应来自外部装置的电力。
[0005]袋型二次电池通过组装单体并且激活电池的过程和电池激活过程来制造,二次电池单体被装载到用于充电和放电的设备,并且用作激活的必要条件,并且执行了充电和放电。这样,为了电池激活而使用用于充电和放电的设备执行预定的充电和放电的过程被称为化成过程。
[0006]图1和图2图示了一种用于化成过程的装置。参考图1,化成装置包括框架(1)、压力板(2)和驱动部(3:3a,3b)。驱动部包括驱动轴(3a)和驱动马达(3b)。
[0007]在框架(1)的内侧,放置了多个压力板(2),并且执行化成过程的二次电池(B)介于压力板(2)之间。
[0008]如在图1中图示地,当驱动轴(3a)通过驱动马达(3b)的旋转而旋转,并且与驱动轴(3a)接合的多个压力板(2)在一个方向上移动时,压力板(2)如在图2中所示地对二次电池(B)的两侧加压。这种压力板由诸如铝等的坚固材料制成。
[0009]同时,存储在二次电池内侧的电极组件具有正电极/分隔件/负电极被层叠的结构,并且正电极和负电极通过将电极浆液施加在电极集电器上、干燥并且轧制来制造。因为这种电极浆液在流体状态中被施加,所以电极浆液涂覆部由于流体的特性而流动,电极的端部形成倾斜形状,并且这被称为滑落部分。
[0010]图3是图示当用被包括在图1和图2的化成装置中的压力板对电池加压时发生的问题的图。参考图3,一对对向的压力板(2)正对二次电池的两侧加压,在该二次电池中堆叠有:负电极(10),在该负电极(10)中,负电极活性材料(12)被层叠在负集电器(11)的两侧上;正电极(20),在该正电极(20)中,正电极活性材料(22)被层叠在正电极集电器(21)的两侧上;和分隔件(30),该分隔件(30)介于并层叠在正电极(20)和负电极(10)之间。另外,正电极活性材料层(22)和负电极活性材料层(12)分别地在端部处包括倾斜形式的滑落部分
(S)。
[0011]另外,由于用于电极的浆液是流体,因此涂覆有用于电极的浆液的电极涂覆部分的端部向下流动到集电器,以形成相对于集电器的平面倾斜的滑落部分(S)。因为与平面部分中的电极活性材料层的厚度相比较,滑落部分(S)中的电极活性材料层的厚度相对薄,所以难以用平坦的压力板(2)对滑落部分(S)加压。相应地,可能发生在充电期间产生的气体被捕集在滑落部分(S)和分隔件(30)之间的分离空间中的气体捕集现象。另外,这种捕集的气体为气泡的形式,限制电解质溶液的浸渍,并且阻碍锂离子的移动,由此引起电池质量的劣化,诸如局部充电非均匀性现象、锂析出等。
[0012]因此,需要与激活方法和激活装置有关的技术发展来解决上文描述的问题。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]本专利技术涉及解决传统技术的问题,并且本专利技术提供一种用于通过防止电极滑落部分中的气体捕集来降低局部充电非均匀性现象、锂析出等的风险的用于二次电池的激活方法和一种使用该激活方法的激活装置。
[0015]技术方案
[0016]根据本专利技术的示例性实施例的一种用于锂二次电池的激活方法包括:预陈化过程,所述预陈化过程在室温下对已组装的锂二次电池进行陈化;化成过程,所述化成过程对所述锂二次电池充电;滚压过程,所述滚压过程使用压力辊对所述锂二次电池加压,其中,所述滚压过程从所述锂二次电池的中心到电极引线所位于的边缘方向地加压。
[0017]在根据本专利技术的示例性实施例的激活方法中,所述滚压过程可以在所述化成过程之前执行。
[0018]在根据本专利技术的示例性实施例的激活方法中,所述滚压过程可以在所述化成过程期间执行。
[0019]在根据本专利技术的示例性实施例的激活方法中,所述滚压过程可以在所述化成过程之前和在所述化成过程期间执行。
[0020]在根据本专利技术的示例性实施例的激活方法中,所述滚压过程可以被执行2到5次。
[0021]在根据本专利技术的示例性实施例的激活方法中,所述滚压过程可以以20kgf/cm到60kgf/cm的压区压力(nip

pressure)对所述锂二次电池加压。
[0022]在根据本专利技术的一个实施例的激活方法中,所述压力辊由上压力辊和下压力辊构成,并且所述锂二次电池可以在所述上压力辊和所述下压力辊之间经过的同时被加压。
[0023]在根据本专利技术的一个实施例的激活方法中,所述化成过程可以包括在充电期间向所述锂二次电池施加表面压力的过程。
[0024]在根据本专利技术的一个实施例的激活方法中,所述化成过程可以包括充电结束SOC被不同地设定的多个化成步骤,并且可以为每一个化成步骤不同地设定选自如下条件中的一个或多个条件:施加到所述锂二次电池的每一个充电速度和表面压力。
[0025]在根据本专利技术的一个实施例的激活方法中,该方法可以进一步包括对完成所述化成过程的所述电池进行陈化的陈化过程。
[0026]根据本专利技术的一种用于锂二次电池的激活装置包括:化成部,所述化成部被构造
成在对所述电池充电/放电的同时加压;上压力辊和下压力辊;和滚压部,所述滚压部在所述电池介于所述上压力辊和所述下压力辊之间的状态中对所述电池加压。
[0027]在本专利技术的一个实施例中,它进一步包括转移部,所述转移部在所述化成部和所述滚压部之间取出和运入/运出所述电池。所述转移部包括:拾取部,所述拾取部运入/运出被容纳在所述化成部或所述滚压部中的所述电池;驱动部,所述驱动部移动所述拾取部;和控制器,所述控制器控制所述拾取部和所述驱动部的操作。
[0028]在本专利技术的一个实施例中,所述滚压部可以进一步包括:上压力辊和下压力辊;驱动部,所述驱动部驱动以旋转所述上压力辊和所述下压力辊;和压力缸,所述压力缸使得所述上压力辊在所述下压力辊的方向上或者在相反方向上移动。
[0029]在本专利技术的一个实施例中,所述化成部可以包括:框架,所述框架容纳多个电池单体;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于锂二次电池的激活方法,包括:预陈化过程,所述预陈化过程在室温下对已组装的所述锂二次电池进行陈化;化成过程,所述化成过程对所述锂二次电池充电;和滚压过程,所述滚压过程通过使用压力辊对所述锂二次电池加压;其中,所述滚压过程从所述锂二次电池的中心朝向电极引线所位于的边缘地加压。2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述滚压过程在所述化成过程之前执行。3.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述滚压过程在所述化成过程期间执行。4.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述滚压过程分别在所述化成过程之前和在所述化成过程期间执行。5.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述滚压过程被执行2次到5次。6.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述滚压过程以20kgf/cm到60kgf/cm的压区压力对所述锂二次电池加压。7.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述压力辊由上压力辊和下压力辊组成,并且所述锂二次电池通过在所述上压力辊和所述下压力辊之间经过而被加压。8.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的激活方法,其中,所述化成过程包括向正被充电的所述锂二次电池施加表面压力的过程。9.根据权利要求8所述的锂二次电池的激活方法,其中,所述化成过程包括充电结束SOC被不同地设定的多个化成步骤,并且能够为每一个化成步骤不同地设定选自如...

【专利技术属性】
技术研发人员:金相智成洛奇李义景洪锡显
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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