本发明专利技术涉及用于制造（大规格）锂电池组的方法和装置，所述方法包括以下步骤：提供一个或多个电化学电池；将所述一个或多个电化学电池装进袋中；部分密封装有所述一个或多个电化学电池的所述袋；使装有所述一个或多个电化学电池的所述袋进入干燥箱中；将所述袋置于所述干燥箱中规定时间；从所述干燥箱中移出所述袋；将已被干燥的袋转移到电解质填充站；用电解质来填充所述袋；以及密封所述袋，其中，上述制造步骤在正常制造环境条件下执行，且只有所选的关键制造步骤在干燥室条件下执行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于电池组的大规格锂电池的制造。
技术介绍
在用于电池组的锂电池的制造中，已知的问题是，锂电池应该只含有最少量的水，这是因为水会导致腐蚀和副作用，该腐蚀和副作用转而能够导致各电池的性能损失，诸如容量损失、失去供电能力、等等。通常，锂电池中的水含量应该小于30ppm。一般地，通过在严格干燥的条件下处理材料和进行加工来达到该要求。机械设备和材料被降低湿气而带进干燥室。然而，能够容纳必需制造装备的全尺寸干燥室的建造和维护成本非常高。 使用干燥室的另一个问题是，就像制造过程所必需的材料必须被带进干燥室一样，操作制造设备所必需的人员必须能够在不干扰干燥室条件的情况下进入和离开干燥室。人体携带大量的湿气进入到干燥室中。一旦干燥室为了例如接纳机械设备、材料或人员而被打开，就要花很长时间来重新达到锂的加工条件，这将降低生产力且使得整个过程的代价非常高。此外，湿气能够导致控制制造过程中的困难，从而降低产品等级。它还给那些长期暴露在极端干燥环境中的雇员造成更加艰苦的工作条件。为了解决上述问题，下列办法已被提出用于制造锂电池的材料在被带进干燥室之前先被预干燥，这将减少进入干燥室的湿气量。然而，这并没有解决必须建造和维护非常大的干燥室容积所引起的一般问题。因此，仍然需要为大规格锂电池的制造提供一个有效克服上述问题的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提出了一种制造大规格锂电池组的方法，其包括以下步骤装配一个电化学电池组；将所装配的组装进袋中；部分密封装有所述电化学电池组的所述袋；使装有所述电化学电池组的所述袋进入干燥箱中；将所述袋置于所述干燥箱中规定时间；将已被干燥的袋转移到电解质填充站；用电解质来填充所述袋；以及完全密封所述袋。所述方法与已知的现有技术的不同在于，上述制造步骤在正常制造环境条件下执行，且只有所选的关键制造步骤在干燥室条件下执行。所述方法有效地允许大规格锂电池的制造，其能够在正常加工环境中进行，在该环境中，干燥室不是必需的，这是因为该制造过程只有关键部分利用干燥室环境而被保持在干燥室条件下，该干燥室环境只限于被保持在惰性气体或干燥空气下的所选机器，诸如干燥箱和/或电解质填充站。优选地，规定的制造步骤的关键部分包括使所述袋进入所述干燥箱中、将所述袋置于所述干燥箱中和从所述干燥箱中转移所述袋，但还可以包括用电解质来填充所述袋。所述干燥箱具有高达200°c的温度范围，但通常保持在120°C。绝对压强范围是0-400mbar，恒定或可变，通常是50mbar。最后,干燥时间范围从I小时到100小时,但通常保持在12小时到48小时之间。在那些条件下，可以作为附着水、可渗透水或结晶水的水都将从电池中扩散出去。所述干燥箱可以包括为真空技术构造的中央室。该中央室的形状对本专利技术并不重要。其构思可以是模块化的。为了将电池带进和带出所述干燥箱，可以提供两个气闸。在所述干燥箱中，电池可以以任何便利的方式储存，且可以在干燥期间移动或不动。为了将所述袋从所述干燥箱中转移到所述填充站，可以使用在干燥室条件下的隧道。 在另一个优选实施例中，在整个制造过程中，所述袋可以被连续移动。可以指出，对于大规格锂电池而言，水提取是一个特殊的问题，因为对于大的电池规格而言，水提取变得愈加困难。大规格锂电池可以被认为是在至少一个维度上具有大约IOcm或更大的尺寸的锂电池。该尺寸可以大得多。大规格锂电池的典型示例可以具有相当于德国工业标准DIN的A5规格或更大的尺寸，但可能的规格并不局限于具体的长宽分配。大规格锂电池通常包括阳极和阴极至少两个电极以及被布置在该阳极和该阴极之间的隔离物。在双电池配置中，大规格锂电池通常包括一个双面阳极、被布置在该阳极的两侧的两个隔离物和两个阴极，或者包括一个双面阴极、被布置在该阴极的两侧的两个隔离物和两个阳极。每一个电极包括集电极，例如，该集电极可以呈金属箔和活性电极材料的形式。在本领域中，已经知道各种各样的集电极材料、活性电极材料和隔离物材料。本专利技术并不局限于具体的材料或材料组合。集电极之间的间隙的宽度通常小于1mm。从所述电极的中间到边缘的典型的横向扩散距离在10到20cm之间。目的是使所述电池处于均匀的干燥状态。为了增强干燥，可以应用专门的“从电池中泵吸出水蒸汽”的作用。压强变化被应用于所述干燥箱中。例如，压强降低到绝对压强200mbar。经过特定时间后，所述干燥箱结构中会关于水蒸气压强而平衡。水蒸气的一部分从所述电池中扩散出来，虽然该扩散是一个缓慢的过程。为了增强水的输送，所述干燥箱中的压强被降低，从而水蒸气被从所述电池中输送出来。该循环的重复导致所述电池中的水含量的逐渐下降。此外，无论如何，干燥处理均不能导致完全干燥。少量剩余的水可能留在所述电池中，其含量可以是(例如)300ppm。随后，通过填充电解质，该残留的水被抑制为小于30ppm的值。本专利技术所提出的方法能够用于锂电池技术中的任何材料，包括适用于锂电池技术的任何阳极材料、任何阴极材料、任何隔离物材料和任何电解质。附图说明参照附图，可以从所述方法和所述方法中所使用的干燥箱的优选实施例的下列非限制性描述中获得进一步的特征和特点，附图中图I是圆形真空干燥箱的示意图；以及图2是具有真空管的干燥箱的模块化概念的示意图。具体实施例方式在图I中，示出了圆形真空干燥箱2的示意图，圆形真空干燥箱2具有底部封闭而顶部开放的箱筒4和以密封方式封闭箱筒4的箱盖6。在后部，示出了入口管8，在前部，示出了类似的出口管10，通过它们，装有锂电池组电池12的盘子(没有示出)能够进入箱筒4中。在该特定实施例中，装有电池组电池的盘子在连续移动带14上被移进和移出箱筒，当然，连续移动带14可以被任何其它装置代替，以用于将电池组电池移进和移出干燥箱2。图I中被移进和移出干燥箱2的大规格锂电池组电池包括一个已经被装进袋中的电极组，该袋在进入干燥箱2时被部分密封。在图I所示的实施例中，在120°C的温度下，在50mbar的绝对压强(恒定或可变)下，关于12小时到48小时的干燥时间，以时间受控的方式，在通过入口管8进入干燥箱2的移动带14和通过出口管10离开干燥箱的移动带14之间来慢慢移动装有形成电池组电池的电极组的部分密封的袋。图2中示出了包括真空管18的干燥箱16的模块化概念的示意图。在图2的后部 能够看到，电池组电池12通过具有入口门22和出口门24的入口闸20，再次在移动带14上被移进干燥箱16，即，真空管18。然后，如上参照图I所述，经过规定的时间，电池组电池12被移动通过干燥箱16的真空管18，并通过另一个具有入口门28和出口门30的出口闸26尚开该干燥箱。通过转移隧道32，已被干燥的电池组电池被从出口门30移动到电解质填充站34，转移隧道32通过惰性气体或干燥空气的手段被保持在干燥环境中，图2所示的实施例中的电解质填充站34是也被保持在干燥环境中的玻璃隔间。电池组电池从电解质填充站34移动到处理站36。在图2的装配中，只有干燥箱16、转移隧道32和电解质填充站34被保持在干燥室条件下，从而使得不再需要建造在其中制造电池组的全尺寸的干燥室。权利要求1.一种用于制造(大规格)锂电池组的方法，其包括以下步骤 提供ー个或多个电化学电池； 将所述ー个或多个电化学电池装进袋中； 部分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造（大规格）锂电池组的方法，其包括以下步骤：提供一个或多个电化学电池；将所述一个或多个电化学电池装进袋中；部分密封装有所述一个或多个电化学电池的所述袋；使装有所述一个或多个电化学电池的所述袋进入干燥箱中；将所述袋置于所述干燥箱中规定时间；从所述干燥箱中移出所述袋；将已被干燥的袋转移到电解质填充站；用电解质来填充所述袋；以及密封所述袋，其中，上述制造步骤在正常制造环境条件下执行，且只有所选的关键制造步骤在干燥室条件下执行。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·博朗，卡尔海因茨·佩廷吉尔，
申请(专利权)人：勒克朗谢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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