聚合物动力电池及制作方法

文档序号:9689703阅读:1816来源:国知局
聚合物动力电池及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电池领域,尤其涉及一种聚合物动力电池制作方法及使用该方法制作的聚合物动力电池。
【背景技术】
[0002]聚合物电池一般是使用铝塑膜封装卷芯的结构。现有技术的聚合物电池的制作方法为:先配料,再制成卷芯,然后依次进行封装、烘烤、注液、预封、化成、二封、分容步骤而制成聚合物电池。其中封装时,一般使用铝塑膜对卷芯进行封装包裹,且在封装时,不仅要将铝塑膜封装在卷芯上,而且还要在卷芯的侧边预留一段,并封制成气囊,以便在后续注液步骤中,可以通过向气囊中加入电解液来对电池注液;在注液完之后,将气囊口预封,接着进行化成;对电池化成时,一般会产生气体,这些气体会收集在气囊中,并且,为了排除化成阶段产生的气体,一般是通过外力挤压的方式,将气体排挤到气囊中,所以在化成时通常是加温、加压;待化成完后,将气囊抽气、切除、再二封切边。而越是使用导电率高、容量大、比表面大的配料和电解液,化成时产生的气体也越多,因而现有技术中聚合物电池的容量越高,其制作时,气囊的体积也越大,这种方式会产生极大的浪费,并且增加电池的生产成本。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供一种聚合物动力电池制作方法,旨在解决现有聚合物动力电池制作时成本高、浪费大的问题。
[0004]本发明是这样实现的,一种聚合物动力电池制作方法,包括如下步骤:
[0005]制卷:预备正极配料和负极配料,并将所述正极配料涂布于铝箔上制成正极片,将所述负极配料涂布于铜箔上制成负片,再将所述正极片与所述负极片制成卷芯;
[0006]封装:设置铝塑膜,将所述卷芯封装于所述铝塑膜中,并将所述卷芯上的电极引出所述铝塑膜,以形成电芯,并在所述铝塑膜上封装的连通所述电芯的连通管和真空管;
[0007]烘烤:对封装后的所述电芯进行烘烤;
[0008]注液化成:设置用于注液的注液机和用于抽真空的抽真空机,并将所述注液机与所述连通管相连,并向所述电芯注液,将所述抽真空机与所述真空管相连,并控制所述铝塑膜中真空度;再对所述电极通电活化;
[0009]制成:切除注液化成后的电芯侧边的所述铝塑膜,再对所述电芯上的所述铝塑膜进行二次封装,将所述电芯密封包裹形成电池。
[0010]本发明通过在铝塑膜上封装连通管和真空管,在注液化成时,可以将连通管与注液机相连,通过连通管向电芯注液,通过真空管与抽真空机相连,来控制铝塑膜中真空度,并及时排出电芯上产生的气体,以保证电芯的正极界面和负极界面的SEI膜生长的一致性,防止气体在正极片与负极片间残留,进而防止析锂现象发生,提高电芯的电性能和安全性;并且在铝塑膜封装卷芯时,可以不设置气囊或设置较小的气囊,以减少浪费、降低成本,同时可以使用导电率高、容量大、比表面大的配料和电解液,以制作容量更大的电池。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种聚合物动力电池,该聚合物动力电池由如上所述的聚合物动力电池制作方法制作而成。
[0012]本发明的聚合物动力电池使用上述方法制作,从而其浪费更小,容量可以制作更大,安全性更高。
【附图说明】
[0013]图1是使用本发明制作方法制作的聚合物动力电池高倍率放电与现有方法制作的聚合物动力电池高倍率放电的对比图;
[0014]图2是本发明制作方法制作的聚合物动力电池的内阻分布图;
[0015]图3是现有方法制作的聚合物动力电池的内阻分布图;
[0016]图4是本发明制作方法制作的聚合物动力电池的正极净粉比容量分布图;
[0017]图5是现有方法制作的聚合物动力电池的正极净粉比容量分布图;
[0018]图6为本发明实施例提供的一种聚合物动力电池制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0020]请参阅图6,本发明实施例提供的一种聚合物动力电池制作方法,包括如下步骤:
[0021]制卷S1:预备正极配料和负极配料,并将所述正极配料涂布于铝箔上制成正极片,将所述负极配料涂布于铜箔上制成负极片,再将所述正极片与所述负极片制成卷芯;
[0022]封装S2:设置铝塑膜,将所述卷芯封装于所述铝塑膜中,并将所述卷芯上的电极引出所述铝塑膜,以形成电芯,并在所述铝塑膜上封装的连通所述电芯的连通管和真空管;
[0023]烘烤S3:对封装后的所述电芯进行烘烤;
[0024]注液化成S4:设置用于注液的注液机和用于抽真空的抽真空机,并将所述注液机与所述连通管相连,并向所述电芯注液,将所述抽真空机与所述真空管相连,并控制所述铝塑膜中真空度;再对所述电极通电活化;
[0025]制成S5:切除化成后的电芯侧边的所述铝塑膜,再对所述电芯上的所述铝塑膜进行二次封装,将所述电芯密封包裹形成电池。
[0026]通过在铝塑膜上封装连通管和真空管,并使连通管与电芯相连通,使真空管也与电芯相连通;从而在注液化成S4时,可以将连通管与注液机相连,从而可以通过连通管向电芯注液,并可以通过注液机随时控制向电芯的注液量,同时可以将抽真空机与真空管相连,来控制铝塑膜中真空度,以及时排出电芯上产生的气体,因而在注液和化成的过程中均可以无需气囊或者可以设置较小的气囊;则在铝塑膜封装卷芯时,可以不设置气囊或设置较小的气囊,以减少浪费、降低成本,同时在注液过程中,由于可以控制电解液的注入量,而化成过程中可以通过抽真空机使铝塑膜中处理负压,即使电芯在负压状态下通电化成,电芯上产生的气体可以及时的从真空管排出,因而可以使用导电率高、容量大、比表面大的配料和电解液,并且保证电芯的正极界面和负极界面的SEI膜(固体电解质界面膜,英文为solidelectrolyte interface,简称SEI膜)生长的一致性,防止气体在正极片与负极片间残留,进而防止析锂现象发生,提高电芯的电性能和安全性,从而可以更好的制作出容量更大的电池。另外,可以将注液与化成同步进行,从而可以提高电池的加工制作效率。在注液化成S4后,可以将电芯侧边的铝塑膜切除,以去除多余的铝塑膜,而切除多余铝塑膜后,电芯侧边会出现开口,因而对电芯上的铝塑膜进行二次封装,以将电芯密封,以形成电池。在制成S5步骤中也无需采用传统的刺破气囊、抽气、封口的工序,可以提高效率。
[0027]进一步地,所述注液化成S4步骤可以重复进行,直至所述电芯中注入电解液达到设定值。该设定值可以为电芯设计的理论注液量值,也可以为设计时确定需要注入的电解液的值。重复所述注液化成S4步骤,可以将向电芯注入电解液,并对电芯进行充电活化的过程分多步进行,以使电芯中容入更多的电解液,并使电芯更充分活化,提高电芯的电性能。在还有一些实施例中,重复所述注液化成S4步骤可以进行设定,当到达设定的注液量或设定的次数后,再进行制成S5步骤。
[0028]进一步地,在重复所述注液化成S4步骤中,每次注液时使用不同种类的电解液。在每次注液时使用不同种类的电解液,则可以根据电芯的状态,设计需要来使用不同的电解液,从而提高电芯的电性能。当然,在其它一些实施例中,每次注液也可以使用相同种类的电解液。
[0029]进一步地,所述连通管为至少两个,所述注液机与所述连通管的数量对应,且各所述连通管分别连接各所述注液机。将连通管设置为至少两个,并分别连接注液机,可以通过多个注液机同时对电芯注液,提高注液效率;多个注液机也可以分步对电芯注液,从而可以更好的控制所述注液化成S4步骤的重复过程,同时也可以更好的控制向电芯注入不同的电解液。则进一步地,各所述注液机向所述电芯中注入的电解液的种类
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