用于注入电解质的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于注入电解质的方法，并且更具体地，涉及一种能够在不直接加热电解质情况下提高该电解质注入性的用于注入电解质的方法。
【背景技术】
[0002]电池是在其中通过正极(cathode)与负极(anode)电化学反应以产生电力的装置。电池(例如锂离子二次电池)可根据电极组件的结构分为堆叠型电池、缠绕型(果冻卷型)电池或者堆叠和折叠型电池。
[0003]对于堆叠型电池，正极、分隔物和负极中的每一个都被切割成预定尺寸，然后将这些切割的正极、分隔物和负极顺序堆叠以形成电极组件。在此，分隔物置于正极和负极之间。对于缠绕型电池，将正极、分隔物、负极和分隔物(其中每一个均为片状)顺序堆叠并缠绕以形成电极组件。对于堆叠和折叠型电池，形成全电池(full-cell)或二分电池(b1-cell)，并且然后经由分隔片将其缠绕以形成电极组件。在此，正极、分隔物和负极中的每一个被切割成预定尺寸，并且然后被顺序堆叠以形成全电池或二分电池(该全电池或二分电池包括至少一个正极、分隔物和负极)。
[0004]近来，随着电池容量增加，被注入到电池中的电解质的量和粘度逐渐增加。然而，当电解质的量或粘度增加时，该电解质的注入性变差，并且因此可能耗费长时间来注入电解质。这可能成为引起电池生产效率(量产效率)下降的因素。为了解决上述限制，提出了直接加热电解质以保证该电解质流动性的方法。然而，根据上述方法，当直接加热电解质时，电解质可能挥发而产生恶臭。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]本发明的一方面提供了一种用于注入电解质的方法，该方法能够在不直接加热电解质情况下提高电解质注入性。
[0007]技术解决方案
[0008]根据本发明的一方面，提供了一种用于注入电解质的方法，该方法包括:加热其中容纳电极组件的壳体；以及在对壳体加热之后将电解质注入到壳体中。在此，对该壳体的加热可包括使用线圈通过高频感应加热来加热该壳体。而且，该线圈可具有螺旋形以沿壳体的纵向方向环绕该壳体的外侧。
[0009]有利效果
[0010]在根据本发明的实施例的用于注入电解质的方法中，可执行对壳体加热的工序，然后可执行将电解质注入到该壳体中的工序，以使电解质的挥发或恶臭的发生最小化并且提尚电解质的注入性。
[0011]而且，在根据本发明的用于注入电解质的方法中，由于通过高频感应加热来加热壳体，该壳体可被快速有效加热以提高电池的生产效率(量产效率)。
【附图说明】
[0012]图1是用于加热壳体以便应用根据本发明实施例的用于注入电解质的方法的装置的透视图。
【具体实施方式】
[0013]现在将参照附图详细说明本发明的示范性实施例。然而，本发明不限于此。
[0014]本发明涉及一种用于注入电解质的方法，该方法应用于制造诸如锂离子电池的电池以提高该电解质的注入性的方法。通常，根据以下工序制造诸如二次电池的电池。为供参考，稍后描述的说明可根据电池种类而变化。首先，执行用于制造电极组件的工序。该电极组件具有下述结构，即:正极和负极彼此面对且二者之间置有分隔物。该电极组件可根据其结构分为堆叠型、缠绕型(果冻卷型)以及堆叠和折叠型等类型。用于制造该电极组件的方法可根据电极组件的结构略有改变。
[0015]接着，执行将电极组件容纳到壳体中的工序。容纳电极组件的壳体可分为棱型壳体、币型壳体、圆柱型壳体和袋型壳体等类型。用于将电极组件容纳到壳体中的方法可根据壳体类型略有变化(由于对于本领域技术人员而言，特定内容显然是众所周知的，所以将略去关于壳体的特定内容)。再次，执行用于将电解质注入到壳体中的工序。然后，执行时效工序、成形工序、脱气工序和密封工序等。
[0016]在此，当加热电解质时，该电解质的温度升高，从而粘度降低。当电解质的粘度降低时，可以快速注入该电解质。这样做是因为当电解质的粘度降低时，电解质的流动性提高。因此，当加热电解质时，即，电解质温度升高时，电解质的注入性提高。然而，直接加热电解质不是优选的。当直接加热电解质时，该电解质挥发从而产生恶臭。
[0017]根据本发明的实施例的用于注入电解质的方法的最基本特征是:不直接加热电解质，而是在注入电解质之前对壳体加热，从而提高注入性而不引起上述限制。即，根据本实施例的用于注入电解质的方法具有如下特征，即:执行对壳体加热的工序，并且然后执行将电解质注入到壳体中的工序。
[0018]更特别地是，当在对壳体加热(这里，可将在壳体中的诸如果冻卷的电极组件与壳体一起加热)之后将电解质注入到壳体中时，该壳体(或壳体与电极组件)的温度逐渐降低，从而电解质从壳体(或壳体与电极组件)接收热量以使温度逐渐升高。如上所述，当注入电解质时，由于通过加热后的壳体(或壳体与电极组件)间接地加热电解质，使得挥发的发生或恶臭的发生最小化，并且电解质注入性也可提高。
[0019]为供参考，可考虑如下一种壳体，其中在加热该壳体时将电解质注入到该壳体中。然而，在此情况下，由于必须将用于注入电解质的设备联接到用于对壳体加热的设备，所以对应的设备在结构上可能非常复杂。此外，该设备可能增加制造成本，从而增加电池的制造成本。
[0020]当对壳体加热持续经相对较长时间时，用于制造电池的加工时间可延长。即，当对壳体长时间加热时，电池的生产效率(量产效率)下降。因此，需要快速有效地加热壳体。为满足此需要，可通过高频感应加热来加热壳体。高频感应加热表示如下一种方法，在此方法中将待加热物体(下文中称为“物体”)置于线圈中，然后在线圈中通入高频交流电流以加热该物体。
[0021]在此，该线圈可沿壳体的纵向方向以螺旋状环绕壳体的外侧。这样做是因为，当线圈环绕壳体时，可以对整个壳体均匀加热。尤其是当壳体具有圆柱形形状时，可通过螺旋形线圈更加均匀地加热该壳体。即，如图1中所示，当圆柱形壳体110沿其纵向方向(图1中的竖直方向)被螺旋形线圈120环绕时，可基本均匀地维持在壳体110与线圈120之间的距离，因此可对壳体110更均匀地加热。
[0022]而且，当对壳体均匀加热时，对提高壳体内部温度是极为有利的。因此，由于在壳体中间接加热电解质，壳体内部温度的提高可能是极为重要的。作为参考，如图1中所示，线圈120连接到控制单元130，从而控制线圈120的操作。此外，控制单元130可控制稍后将描述的操作条件。
[0023]根据本实施例的用于注入电解质的方法包括如上所述的加热工序和注入工序。然而，根据本实施例的用于注入电解质的方法可进一步包括密封工序或视情况需要的其它工序，该密封工序用于密封壳体的一部分。
[0024]在下文中，将更加详细描述对于通过高频感应加热来加热壳体的优选条件。
[0025]首先，通过高频感应加热，可将壳体(或壳体中的电极组件)的内部温度加热至约40°C至约50°C的温度。当壳体内部温度低于约40°C的温度时不是优选的，原因在于电解质粘度和效率降低。而且，当壳体内部温度高于约50°C时也不是优选的，原因在于电极组件的分隔物或隔带收缩或变形。
[0026]作为参考，高频感应加热是一种使用由物体产生的涡电流加热该物体的方法。因此，通过高频感应加热来直接加热壳体内部是困难的。即，当通过高频感应加热对壳体加热时，可对壳体的本体直接加热，然后可通过热传导对壳体内部加热。因此，即使壳体具有相同的内部温度，壳体的外部温度可根据壳体种类而变化。
[0027]其次，可通过高频感应加热对壳体加热持续约5秒至约10秒。当在高输出条件下执行高频感应加热时，壳体可被快速加热。然而，当将壳体快速加热时，壳体的内部与外部之间的温差大。然而，当温差大时，壳体外部温度高于壳体内部温度，从而可能发生安全事故。相反地，当在低输出条件下执行高频感应加热时，壳体的内部与外部之间的温差小，从而不会发生安全事故。然而，当在低输出条件下通过高频感应加热来加热壳体时，可能必须对壳体长时间加热，因此降低了加工速度。
[0028]因此，可以在不发生安全事故和不降低加工速度的情况下执行高频感应加热。因此，可通过高频感应加热对壳体加热持续约5秒至10秒。而且，可优化高频感应加热的工作频率，从而对壳体加热持续约5秒至10秒以达到所期望的温度。
【主权项】
1.一种用于注入电解质的方法，所述方法包括: 对其中容纳有电极组件的壳体进行加热；以及 在对所述壳体进行加热之后，将电解质注入到所述壳体中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述壳体进行加热包括使用线圈、通过高频感应加热来对所述壳体进行加热。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述线圈具有螺旋形以沿所述壳体的纵向方向环绕所述壳体的外侧。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述壳体具有圆柱形。5.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述壳体进行加热包括通过所述高频感应加热将所述壳体的内部温度升高到40°C至50°C的温度。6.根据权利要求2所述的方法，其中，在对所述壳体进行加热的过程中，所述壳体被加热5秒至10秒。
【专利摘要】根据本发明的用于注入电解质的方法包括：加热其中容纳有电极组件的壳体；以及在加热步骤之后将电解质注入到壳体中。在此，对壳体的加热可包括使用线圈、通过高频感应加热来加热该壳体。进一步，该线圈可具有螺旋形以沿该壳体的纵向方向环绕该壳体的外侧。
【IPC分类】H01M2/36, H01M10/058
【公开号】CN104919625
【申请号】CN201480004786
【发明人】李东燮, 朴信永, 尹恒燮, 金炫锡, 金正洙, 南相峰, 文俊皓, 李香穆
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年7月4日
【公告号】EP2922117A1, EP2922117A4, WO2015002497A1