专利名称：：电池抽真空封口方法及抽真空装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电池生产工艺领域。
背景技术：
：目前，在电池生产工艺中，涉及到化成后要封口或者在化成前封口的问题。在化成的时候，会产生一些气体，如HF、C0、C02、NO等，导致电池鼓胀，同时封口困难，严重影响了电池的性能和成品率。其电池内残留气体会造成如下影响-1、电池内气体存在会增大电池厚度，成品率降低。2、电池内气体多，封口的时候会排出较多的电解液而导致电池内残余电解液量减少，最终影响电池的使用寿命。3，产生的气体会对电池性能有影响。对比文件CN200410027395中，公开了一种电池真空方法及其装置，其方法为将充电化成后的电池注液孔朝上的放置在凹形夹具中，在注液孔上放置直径略大于注液孔的曲面封堵体，在曲面封堵体上垂直连接压力机压杆，将电池及凹形夹具及压力机至于真空室中抽真空，当真空度值达到一定值时，启动压杆向下推压曲面封堵体以逐步封住注液孔，然后解除真空状态，取出已经真空封口的电池。该方法的突出的优点是能在很大程度上减轻充电过程中造成的电池鼓胀问题以及由于电池鼓胀带来的一系列电池性能下降的问题。但是，由于其所述为在真空室中抽真空，存在这样的问题当在这样一个大的真空环境下抽真空的时候，气体会被抽出来，但同时其中的电解液也会被抽出来。化成后的电池，我们知道，即使在常压下，将封住注液孔的胶布撕掉，也会有电解液流出，在负压的大真空环境下，这问题就更加明显了，这样等于减少了电池中电解液的量，降低了电池的容量。若要保证电池的容量，则要再进行一次补注电解液的操作，等于还要增加工序或是增加了成本、劳力。
发明内容为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抽真空的同时又保证电池内部电解液容量的抽真空封口方法。本发明的另一目的是提供一种可进行抽真空又能保证电池内部电解液容量的抽真空装置。本发明是通过如下方案实现的一种电池抽真空封口方法，按如下步骤进行a,电池化成结束后，用抽真空装置对准电池注液孔抽真空，电池内气体、水分和部分电解液被抽出；b，所述气体、水分和部分电解液被抽至抽真空装置的一中间容器中；在所述中间容器内气体、水分和电解液分离，气体和水分被抽走，电解液留在该中间容器中；C,停止抽真空，通入干燥气体，使电解液返回电池内；d,取下电池，然后将注液孔封口。上述方法进一步改进为，d步骤中封口是在干燥环境下进行。上述方法的进一步改进为，a，b,c步骤重复几次进行，然后再进行d步骤。所述干燥气体的成分为氮气或惰性气体。所述干燥气体的水分含量为〈20ppm。进一步改进为，在抽真空的步骤a、b、c、d任一步骤中，用夹具对电池进行挤压，直到封口结束。一种抽真空装置，其中，包括中间容器、与电池注液孔配合的针头、真空管、干燥管，所述中间容器的一端与针头相连通，另一端与真空管和干燥管相连。进一步改进为有设置在真空管上控制其开关的真空阀，以及设置在干燥管上控制干燥管开关的干燥阀。所述抽真空装置进一步改进为中间容器与针头相连处设置成台阶状。中间容器的内壁上设置有一个以上的挡圈。进一步改进为，所述挡圈向针头方向倾斜。优选，针头上设置有密封装置，该密封装置使注液孔和针头连接处密封。本发明的有益效果是，采用本发明的抽真空封口方法以及本发明的抽真空装置，能有效实现有害气体的去除，且在抽真空过程中，电池内电解液不会被抽走或泄漏，不影响电池内电解液的容量。一定程度上降低电池的厚度，保证了电池的性能。本抽真空装置快速、安全、有效、结构简单、且耐用和维修装配简易。本抽真空封口方法易控制、工效高、操作方便，能适用于大批量规模化生产。下面通过附图对本发明做进一步详细的说明。图1本发明抽真空过程示意图2本发明加干燥气过程示意图3本发明中间容器中加挡圈的抽真空装置示意图4型号LP053450AH不抽真空封口A电池平均厚度分布示意图;图5型号LP053450AH抽真空封口B电池平均厚度分布示意1、中间容器2、真空管3、干燥管4、针头5、电池11、挡圈21、真空阀31、干燥阀具体实施方式下面通过具体实施方式和附图对本发明做进一步详细的说明。实施例在电池化成完成后，通过采用本发明的抽真空装置进行抽真空然后再封口。如图所示，本发明抽真空装置包括以下几个部分中间容器1、与注液孔配合的针头4、真空管2、设置在真空管2上控制其开关的真空阀21、干燥管3以及设置在干燥管3上控制干燥管3开关的干燥阀31。中间容器l的直径和长度有要求，要求直径稍大些，同时相对长度也要长些，目的是使电解液不能沿着中间容器l的内壁进入到真空管2中，而使气体被真空管2道抽走，液体留置在该中间容器l中，总之我们的设计思想是使水分、气体和电解液分离。本例给出的中间容器l直径为20mm，长度为110mm。中间容器1下端与针头4相连通，上面与真空管2和干燥管3连通。同时，改进的方案为可以在中间容器1与针头4连接处设置成台阶状，这样可使电解液更加难于从真空管2中抽走，实现本发明气液分离的目的。进一步优选的方式为在中间容器1的内壁上设置几个挡圈11，如三个挡圈ll，挡圈ll开口方向向下，即指向针头的方向，如图3所示。这样即使电解液沿着中间容器l的内壁被抽上来，也会被挡在挡圈11下，不能被抽走而只能留在中间容器l中。在中间容器1下端连通的针头4用于连接电池5上注液孔，针头4有可使气体、液体流通的管道，管道连通电池5上注液孔和中间容器l，在针头4上还设有密封装置，以使电解液不会在抽真空时从针头与注液孔连接处发生泄漏。这个密封装置就是把橡胶制成的密封垫通过紧配合套在针头上，通过该密封垫的弹性变形而使针头挤压进入该密封垫的通孔内再进入电池注液孔内，是把电池作为密封体而与上述注液针头紧配合，来实现电池体与注液针头的良好密封。真空管2与中间容器1上端相连，且其上设置了真空阀21，该真空阀21控制是否选通真空管2，即开关真空管2。真空管2外连抽真空设备，如真空发生器，实现将电池内气体和水分从中抽离的功能。与中间容器1上端相连的干燥管3上设置了可控制开关干燥管3的干燥阀31，干燥阀31打开即可从干燥管3中通入干燥气体。干燥管3与外部的充干燥气体设备相连。锂离子二次电池进行第一次充电，其充电电流范围为《1C、电压范围为《4.0V。充电结束后，如示意图l，将针头4对准电池5上注液孔，使两者紧凑配合，打开真空阀21,选通真空管2，开始进行抽真空动作，气体、水分和电解液被抽至中间容器1中，然后气体如HF、CO、C02、N0等以及水分被抽入真空管2中，而电解液被留置在中间容器l中。控制好抽真空的时间，一般抽1-10秒钟，优选3-5秒钟，将气体如HF、CO、C02、NO等以及水分抽走后，关闭真空阀。打开干燥阀31，选通干燥管3，通入"O"压力干燥气体，即用干燥气体来卸压，并让抽出部分电解液自然回流到电池内，加入的干燥气不会给电池带来膨胀，可以是氮气或氦、氖、氩、氪、氙、氡等惰性气体，原则上可以为不与电池内物质发生反应的任何气体。这样中间容器内的电解液返回到电池内。同时，为防止电池内HF、CO、C02、NO未被抽干净，可以进行多次抽真空的步骤。比如将真空度大小用开关挡位来控制，当第一次抽真空时采用最大挡，要求真空度达到或接近-0.1MPa，第二次及后续抽真空采用小挡位,真空度达到或接近-0.06--O.OSMPa。将抽过真空后的电池取下，在常温常压的大气环境中迅速用钢珠把电池注液孔封堵即可，因为从电池5取下到封口是个连续操作，一般能在几秒钟内完成，加上取下前电池内通了干燥气保护，电池内又是正压力，所以在几秒钟内外面的空气不会对电池构成影响，如果到封口的操作中间会停留较长时间，可以在注液孔上贴胶布或用胶圈密封，然后在常温常压下用钢珠封口。当然，也可在常温常压的干燥环境下进行封口，这样可进一步保证水分不会进入到电池内。优选地，可以在抽真空动作进行时或结束后，用夹具对电池进行挤压，进一步保证电池内气体、水分被抽出。比如在抽真空结束后，在夹具上进行挤压，然后用钢珠封口，再松开夹具。比较例最后对电池采用抽真空方式与不抽真空方式电池性能进行比较。取4000支待封口的电池，平均分为A、B二组，A组采用现行的不抽真空方式，B组采用抽真空方式。同时在生产线上安排多批各做1000-5000支验证。相同环境下作业，在此期间统计漏液量、电池厚度、容量、分容后厚度。1，厚度对比，型号为LP053450AH出货态厚度分布数据跟踪，每批跟踪2000支，参考图4、图5，发现电池出货厚度明显降低。2，电解液残留量对比，型号为LP053450AH抽真空和不抽真空平均残余量数据对比如下表1，根据表中数字可知在电池中抽真空比不抽真空残留量的重量和一致性都有所提高。表lLP053450AH抽真空和不抽真空平均残余量数据<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>3，容量对比如下表2中数据，这是一次分容结果，没抽真空的需要做二次分容的比例高，抽过真空的容量分布均衡.表2LP053450AH抽真空和不抽真空的的容量对比数据<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>根据上述结果，以及其他性能测试，发现抽真空对电池的其他性能没有影响，测试结果都正常。电池封口前抽真空对电池容量、残余液量、厚度都有改善。电解液在电池内主要是极片上分布均匀，极片上无气体，有利于充放电循环。权利要求1，一种电池抽真空封口方法，其特征在于a，电池化成结束后，用抽真空装置对准电池注液孔抽真空，电池内气体、水分和部分电解液被抽出；b，所述气体、水分和部分电解液被抽至抽真空装置的一中间容器中；在所述中间容器内气体、水分和电解液分离，气体和水分被抽走，电解液留在该中间容器中；c，停止抽真空，通入干燥气体，使电解液返回电池内；d，取下电池，然后将注液孔封口。2，根据权利要求1所述的抽真空封口方法，其特征在于所述d步骤中封口是在干燥环境下进行。3，根据权利要求l所述的抽真空封口方法，其特征在于a，b，c步骤重复几次进行，然后再进行d步骤。4，根据权利要求1所述的抽真空封口方法，其特征在于所述干燥气体的成分为氮气或惰性气体。5，根据权利要求1所述的抽真空封口方法，其特征在于所述干燥气体的水分含量为〈20ppm。6，根据权利要求1所述的抽真空封口方法，其特征在于在抽真空的步骤a、b、c、d任一步骤中，用夹具对电池进行挤压，直到封口结束。7,—种如权利要求1中所述的抽真空装置，其特征在于包括中间容器、与电池注液孔配合的针头、真空管、干燥管，所述中间容器的一端与针头相连通，另一端与真空管和干燥管相连。8、根据权利要求7所述的抽真空装置，其特征在于还包括有设置在真空管上控制其开关的真空阀，以及设置在干燥管上控制干燥管开关的干燥阀。9，根据权利要求7所述的抽真空装置，其特征在于所述中间容器与针头相连处设置成台阶状。10，根据权利要求7所述的抽真空装置，其特征在于所述中间容器的内壁上设置有一个以上的挡圈。11,根据权利要求IO所述的抽真空装置，其特征在于所述挡圈向针头方向倾斜。12，根据权利要求7所述的抽真空装置，其特征在于针头上设置有密封装置，该密封装置使注液孔和针头连接处密封。全文摘要本发明公开了一种电池抽真空封口方法及抽真空装置，涉及电池生产工艺领域，本发明公开了一种抽真空装置，包括真空管、干燥管、可使气液分离的中间容器、以及针头。利用该抽真空装置，对准注液孔抽真空，将气体、水分和电解液抽至中间容器中分离，气体和水分从真空管中抽走，电解液留在中间容器中，然后从干燥管中通入干燥气，使电解液回流至电池内，然后对电池进行封口。本发明能在抽真空的同时保证电解液不会发生泄漏。采用本发明的抽真空封口方法以及本发明的抽真空装置，能有效实现有害气体的去除，且在抽真空过程中，电池内电解液不会被抽走或泄漏，不影响电池内电解液的容量。一定程度上降低电池的厚度，保证了电池的性能。文档编号H01M2/00GK101290974SQ200710074088公开日2008年10月22日申请日期2007年4月18日优先权日2007年4月18日发明者刘卫平,彭高平申请人:比亚迪股份有限公司