专利名称：一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法及装置的制作方法
一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法及装置技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法及装置。
背景技术：
锂离子电池是一种新型的化学电源，它因具有高能量密度、高电压、无污染、循环寿命高、无记忆效应和充电速度快等优点而得到广泛应用，在电动汽车上应用的动力电池成为锂离子电池的一个主要发展方向。为了使锂离子电池更好的满足电动汽车动力电池高容量、大倍率的要求，动力汽车采用的锂离子电池一般为软包装结构的叠片式锂离子电池。
叠片式锂离子电池由电芯和将电芯封装的壳体组成，电芯是由多层正、负极片和隔膜贴合构成的层状结构，壳体为具有一定拉伸性能的复合膜结构。将电芯装入壳体并注入电解液后进行封装，其封装过程是一个通过真空处理将壳体上的电解液注入口封闭的过程。对上述经过预处理得到的叠片式锂离子电池进行除气及充放电等工序后即可得到成品叠片式锂离子电池。
如图1所示，现有技术中，排除叠片式锂离子电池内部气体的方法是用加压平板对经过预处理得到的叠片式锂离子电池施加垂直方向上的压力将其压平以排除电芯内部气体，但是由于电解液分布不均，该方法只能排除电芯内部的部分气体，也就是说电芯内部还存有部分气体，这部分气体会导致叠片式锂离子电池的内阻增大，缩短叠片式锂离子电池的循环寿命。发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法，通过对经过预处理得到的叠片式锂离子电池进行滚动加压，将电芯内部气体全部排除，解决了电芯内部存有部分气体，导致叠片式锂离子电池的内阻增大，缩短叠片式锂离子电池的循环寿命的问题。
技术方案如下
一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法，包括
依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上，对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压，以排除所述叠片式锂离子电池内部的气体。
上述方法，优选的，所述预处理过程包括
将电芯装入壳体后，从壳体的底部开始注入电解液；
电解液注入完成后，通过真空处理对注入电解液后的壳体进行封装，并静置预设时间。
上述方法，优选的，将所述叠片式锂离子电池静置时还包括
将所述叠片式锂离子电池进行一次翻转。
上述方法，优选的，所述真空处理的真空度度处于-20 -60 之间。
上述方法，优选的，所述真空处理的时长为20s 30s。
上述方法，优选的，所述对所述叠片式锂离子电池进行滚动加压的压力为0.2g/ mm2 0. 3g/mm20
一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置，包括用于承载所述叠片式锂离子电池的承载平板，还包括加压部件；
所述加压部件呈圆柱体状，所述加压部件的长度大于所述叠片式锂离子电池最长边的长度；
所述加压部件依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压， 以排除所述叠片式锂离子电池内部的气体。
上述装置，优选的，还包括控制所述加压部件旋转至预设方向的旋转定位部件。
上述装置，优选的，所述加压部件的长度至少比所述叠片式锂离子电池最长边的长度大50mm。
上述装置，优选的，所述加压部件的底面直径为所述叠片式锂离子电池最长边长度的10% 30%。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本发明提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法及装置，通过对初始叠片式锂离子电池进行滚动加压，将电芯内部气体全部排除，解决了电芯内部存有部分气体，导致叠片式锂离子电池的内阻增大，缩短叠片式锂离子电池的循环寿命的问题。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的现有技术中排除叠片式锂离子电池的装置结构示意图2为本申请实施例提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置结构示意图3为本申请实施例提供的另一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置结构示意图4为本申请实施例提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法的示意图5为本申请实施例提供的将电解液注入壳体的方法示意图。
为了图示的简单和清楚，以上附图示出了结构的普通形式，并且为了避免不必要的模糊本发明，可以省略已知特征和技术的描述和细节。另外，附图中的单元不必要按照比例绘制。例如，可以相对于其他单元放大图中的一些单元的尺寸，从而帮助更好的理解本发明的实施例。不同附图中的相同标号表示相同的单元。
说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于区别类似的单元，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示的或否则描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一
本申请实施例一提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置的结构示意图如图2所示，包括承载平板201和加压部件202 ；
承载平板201用于承载叠片式锂离子电池203 ；
加压部件202呈圆柱体状，其长度大于叠片式锂离子电池最长边的长度；优选的， 加压部件202的长度可以至少比叠片式锂离子电池最长边的长度大50mm。
优选的，加压部件202的底面直径的长度可以为叠片式锂离子电池203最长边长度的10% 30%。
为了防止损坏叠片式锂离子电池，加压部件202的材质要求质地坚硬，表面光滑无杂质，不易损伤，且需要绝缘，防止电池短路。优选的，可以为硬塑料，但不做具体限定，只要满足上述条件即可。
在需要对叠片式锂离子电池203进行除气时，所述叠片式锂离子电池203放置在所述承载平板201上，加压部件202依次在叠片式锂离子电池203的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上对所述叠片式锂离子电池203的上表面进行滚动加压，也就是说，加压部件202在叠片式锂离子电池的上表面上，依次在叠片式锂离子电池 203的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上滚动，同时对叠片式锂离子电池203的上表面施加一定的压力值，优选的，所述压力值可以为0. 2g/mm2 0. 3g/mm2 之间的任何值。需要说明的是，图2中仅示出了加压部件202在第一中心对称线的方向上进行滚动时的示意图；参见图3，图3示出了加压部件202在第二中心对称线方向上进行滚动时的示意图。
为了进一步优化上述实施例，本申请提供的排除叠片式锂离子电池内部气体的装置还设置有旋转定位部件204，用于控制加压部件202旋转至预设方向，所述旋转定位部件 204可以控制加压部件202在原有方向的基础上在水平面内旋转90度，以使加压部件202 可以依次在叠片式锂离子电池203的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上对所述叠片式锂离子电池203的上表面进行滚动加压。
本申请实施例提供的加压装置，通过在叠片式锂离子电池的上表面滚动，逐步对所述叠片式锂离子电池进行加压，使得电芯内部的电解液进一步分布均勻，进一步使得电芯内部的气体随着加压装置的滚动，而逐步从加压装置滚动的方向排出。
实施例二
与上述实施例一提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置相对应，本申请实施例二提供的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法的示意图如图4所示，包括
依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的第一中心对称线A-A和第二中心对称线B-B所在的方向上，对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压。滚动方向如图4中箭头所示，压力方向垂直于叠片式锂离子电池的上表面。
优选的，为了优化上述实施例，对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压时，其压力值可以为0. 2g/mm2 0. 3g/mm2之间的任何一个值。
优选的，由于叠片式锂离子电池都有一定的厚度，为了保证叠片式锂离子电池两面的一致性，在对一面进行了滚动加压处理之后，可以对叠片式锂离子电池的另一面也进行同样的滚动加压处理。
为了进一步优化上述实施例，所述预处理的过程可以为
将电芯装入壳体后，从壳体的底部开始注入电解液；电解液注入完成后，通过真空处理对注入电解液后的壳体进行封装，并静置预设时间。
如图5所示，其为将电解液注入壳体的方法示意图，为了能更清楚的说明本申请实施例，图5中还示出了现有技术的电解液注入方式；其中，a为现有技术中电解液的注入方式，b为本申请实施例提供的电解液注入方式；
现有技术中，如图5中a所示的箭头，该箭头表示注入电解液所需的针头是位于电解液注入口的，注入电解液时，是从壳体的顶部开始注入电解液，也就是说，注入电解液所使用的针头是处于壳体的电解液注入口(即气袋)处的，在注入电解液时，这种注液方式使得电解液从壳体顶部不规则得流向壳体底部，注入壳体内的电解液分布不均勻；
本方案中，在注入电解液时，如图5中b所示的箭头，该箭头表示注入电解液所需的针头是位于进入到壳体底部的，也就是说，从壳体的底部开始注入电解液，在注入电解液时，电解液从壳体的底部逐渐地，均勻地上升至壳体的顶部，这种注液方式，使得注入壳体内的电解液均勻得分布于壳体内。
优选的，进行真空处理时，其真空度可以在-20 -60 之间选择，本申请实施例提供的真空处理的真空度小于现有技术中进行真空处理时所使用的真空度(现有技术中为-90Ka)，避免了真空度过大导致封装完成后，叠片式锂离子电池内部与外界的压差过大，致使叠片式锂离子电池内部部件(如电极隔膜)受压力过大而不能自由运动的问题。
其真空处理时间可以为20s 30s，只要能保证其电解液注入口贴合即可；在这段时间内，可以将壳体与电芯之间的气体排出，也能排除电芯内部的部分气体。
在封装完成后，将封装完成的叠片式锂离子电池进行静置，在预设时间段内静置的过程中，可以对其进行一次翻转，也就是将叠片式锂离子电池电解液注入口朝上放置 (如图5所示的放置方式)改为水平放置(如图2或图3中所示的叠片式锂离子电池的放置方式)，以使其内部电解液进一步分布均勻分散。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求
1.一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法，其特征在于，包括依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上，对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压，以排除所述叠片式锂离子电池内部的气体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理过程包括将电芯装入壳体后，从壳体的底部开始注入电解液；电解液注入完成后，通过真空处理对注入电解液后的壳体进行封装，并静置预设时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述叠片式锂离子电池静置时还包括将所述叠片式锂离子电池进行一次翻转。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述真空处理的真空度度处于-20Pa _60Pa之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述真空处理的时长为20s 30s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述叠片式锂离子电池进行滚动加压的压力为0. 2g/mm2 0. 3g/mm2。
7.一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置，包括用于承载所述叠片式锂离子电池的承载平板，其特征在于，还包括加压部件；所述加压部件呈圆柱体状，所述加压部件的长度大于所述叠片式锂离子电池最长边的长度；所述加压部件依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压，以排除所述叠片式锂离子电池内部的气体。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括控制所述加压部件旋转至预设方向的旋转定位部件。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述加压部件的长度至少比所述叠片式锂离子电池最长边的长度大50mm。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述加压部件的底面直径为所述叠片式锂离子电池最长边长度的10% 30%。
全文摘要
本发明公开了一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法，包括依次在经过预处理得到的叠片式锂离子电池的上表面的第一中心对称线和第二中心对称线所在的方向上，对所述叠片式锂离子电池的上表面进行滚动加压；本发明公开的一种排除叠片式锂离子电池内部气体的方法，通过对经过预处理得到的叠片式锂离子电池进行滚动加压，将电芯内部气体全部排除，解决了电芯内部存有部分气体，导致叠片式锂离子电池的内阻增大，缩短叠片式锂离子电池的循环寿命的问题；本发明还公开了一种排除叠片式锂离子电池内部气体的装置。
文档编号H01M10/52GK102544626SQ20121006333
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者智多, 沈修岗, 王立仕, 王驰伟, 董帅, 高远超 申请人:天津市捷威动力工业有限公司