制备锂离子聚合物电池的方法、电池单元，以及含有所述电池单元的锂离子聚合物电池技术

本发明专利技术提供了一种制造锂离子聚合物电池的方法，其特征在于，将电解液注入锂离子聚合物电池时，在电解液浴中浸没电池单元以使电解液浸渍到单元内部。根据本发明专利技术，电解液可以同时浸渍，活化后电解液安置于电池单元的内部，由此电池单元的密封时，能够防止电解液沾粘在密封部分(即电解液粘附密封)的现象。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种袋型锂离子聚合物电池和其制造方法，更具体地，涉及一种将电解液注入电池单元内部的方法。
技术介绍
锂离子聚合物电池通过将折叠单元的外部边缘用铝袋包装材料包裹而制得。为制造所述电池，将电池单元置入铝袋中然后在其中注入电解液，其之后被活化，进行排气 (Degasing)处理，最终密封。在此过程中，存在于袋的密封(sealing)部分的内壁面上的电解液被密封到一起(胶合密封电解液)，或者当密封最终与真空抽吸同时进行时，电解液的气相分子在真空抽吸同时通过扩散渗透进密封部分。微裂纹(microcrack)或者由电解液分子涂在密封部分上导致的缺陷(defect)作为与外部的电流通路导致局部介质破损(或微裂纹)或严重地劣化密封强度。为解决该问题，EP 0994519提出了一种将电池单元充满电解液的方法，其中电解液通过一个连接到电池单元的顶(top)部的喷嘴注入，从而将电解液浸渍于电池单元。此外，韩国公开专利No. 10-0686838公开了一种锂二次电池，其中在较低的绝缘板上设置网状形态的具有不同高度的多个突出部以提高电解液的流动性，从而提高电解液的浸渍性。 然而，即便以这种方法，电解液粘合密封的问题不能被令人满意地解决。并且，仍然有必要准备一种方法来有效地注射电解液。同时，韩国注册的No. 10-0824869展示了以下优点，在制造聚合物或者角型电池的过程中可省略排气过程，因此可缩短时间和过程，此外，如果该电池为聚合物型电池，则可对包装材料进行多样化，如果该电池为角型电池，则可以被压缩。然而，此专利技术具有一个问题，使用了由于电池单元内的HF增加而使电池单元的性能劣化的聚合物袋来代替具有双层结构的聚合物包装材料，因为水分渗透过度发生。因此，通过所述专利，无法得到阻止由已知的热熔方法导致的电解液粘合密封和阻止由于电介质破损导致的电池单元使用寿命缩短的效果。此外，上述专利文献中所述，浸渍电解液后对电极组件施加压力而生效，但具有的问题是，如果在活化过程之前和之后进行压缩，则各电极组件(折叠单元)紧密连接而在电极组件之间产生电荷的移动，由此形成单元内串联连接，导致可能发生通电。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的一个目的在于，在制备锂离子聚合物电池的过程中，在为包装电池单元进行密封时预防电解液在袋内壁的湿润(wetting)现象，从而实现完全密封并强化密封强度。本专利技术的另一个目的是提供一种省却排气(Degassing)过程而简单制造电池的方法。解决问题的方法为达到上述目的，本专利技术提供一种用包装材料来包装电池单元而制备锂离子聚合物电池的方法，其特征在于，将所述电池单元浸泡在电解液浴中，使得电解液浸渍到电池单元内部。所述电池单元的浸渍是指，将包括阴极、阳极和隔膜的电池单元整体浸入于电解液浴。所述电解液的浸渍包括在90KPa至IOOKPa的压力下进行的湿润过程。所述电解液的浸渍后，可在电池单元被从电解液浴取出并安装的状态下进行的成型过程，所述成型过程在SOC(荷电状态，State of Charge) 30%至SOC 50%进行。所述电解液的浸渍后，可以活化电池单元，将活化的电池单元插入在袋内并密封。所述电池单元活化后，通过电解液的老化(aging)过程，使得电池单元内的电解液达到一个电解液浸渍量。此时，所述老化过程在19°C至25°C下进行。优选地，在所述老化过程中可进行从电池单元中去除过量电解液的过程。为达到上述目的，本专利技术提供一种电池单元，其包括阴极、阳极和隔膜，其中在单元内部含有一种胶状类型的电解液。为达到上述目的，本专利技术提供一种锂离子聚合物电池，其通过将所述电池单元放入包装材料内并真空密封而制造。优选地，所述电池单元的充电和放电效率为99. 7%至99. 9%，所述电池单元的电解液泄漏量为0.2%至0.5%。专利技术效果根据本专利技术，在电解液的注入过程中，将电池单元浸在电解液浴中以使电解液浸入电池单元内部的气隙之间，从而电解液可以同时充入，之后电池单元通过活化，从而电解液被安置在电池单元内部的气隙之间。这样，即使在最终密封时进行真空抽吸，也不会出现电解液覆盖或涂在密封部分的现象。此外，在制造锂离子聚合物电池时，消除了包装材料密封部分(粘合密封)的电解液覆盖或涂污的可能性，所有的表面在相同条件下密封，从而达到高于需求的密封强度。此外，还可预防原本由于电解液粘合密封导致的微裂缝(microcrack)或缺陷(defect)所引起的绝缘抗性损坏。附图说明图1是表示本专利技术的一个示例性实施方案的孵化和包装 (incubation&packaging)方法制造锂离子聚合物电池的过程的图。图2和3是表示实施例和对比例的电池单元的密封部分的截面的图片。具体实施例方式现有的袋型锂离子聚合物电池的制造中，将完成的电池的折叠单元放到包装材料中并包装，注入电解液并进行活化过程，打开包装材料以放出在活化过程中产生的气体，最后进行密封操作。此时，注入电解液过程中在包装材料的内壁发生电解液湿润(wetting)4现象，或者气/液电解液会扩展，这是由于在排气(Degasing)过程中单元打开之后的最终密封操作时的真空抽吸导致压力差，在此过程中，由于电解液覆盖或涂污在包装材料的密封部分，在单元内部和外部之间可能会产生电流通道。这样致使绝缘抗性损坏，并且显著地劣化密封强度，从而导致电池单元性能的劣化。因此，在本专利技术的一个示例性实施方案中，通过孵化(incubation)和包装方法， 在电池单元内浸渍电解液，从而在袋的每一个被密封的面上保持相同条件的密封强度，并可省却排气(degassing)过程。具体而言，本专利技术提供一种制造袋型电池的方法，其特征在于，在制造袋型电池的过程中将电池单元在充满电解液的电解液浴中浸没一段时间，从而使得电解液浸渍在电池单元的内部。首先，通过堆叠和折叠(stacking&folding)方法或者胶质滚轧(jelly rolling) 方法以相同方法完成一种折叠单元，之后在充满电解液的电解液浴(electrolytic bath) 中固定，以进行电解液的润湿(wetting)、成型(formation)和老化(aging)过程，取出单元并且调节至规定的电解液浸渍量。上述的湿润过程是提供驱动力(driving force)使得注入的电解液良好地浸入电极的内部、隔膜或双单元之间的过程。在本专利技术的一个实施方案中，由于可在电池单元浸没在电解液浴而非包装材料中的情况下吸收电解液，因此可省略用于导致浸入的湿润过程，即使进行湿润过程，也可缩短湿润(wetting)时间。此时，优选地，湿润过程在真空室 (vaccum chamber)中90KPa至IOOIffa的压力下进行。例如，如果湿润过程在低于9010 的压力下进行，则电解液不容易流入至电池单元中，如果湿润过程在高于IOOKPa的压力下进行，则电解液将会被过量弓丨入，使得电池单元内的电解液流出。在本专利技术中，湿润过程进行30分钟，此时，优选地，进行规定时间(例如5分钟) 之后在停顿较短时间(例如1分钟)之后再重复进行，而不是持续进行该湿润过程，从而平稳地进行湿润过程。成型过程指的是首次施加电流的活化过程。成型过程在电池单元被拿出至电解液浴外并安装的状态下进行，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔上圭，刘光虎，申荣埈，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：