叠片锂离子电池的制备方法
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种叠片锂离子电池的制备方法。其方法包括往锂离子电池的注液口注入大于标准注液量的电解液，所述注液口设置在气囊上，所述气囊设置在所述叠片体的外侧，并且所述气囊与所述叠片体所在空间连通；在密封所述注液口后，夹持所述叠片体，沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池，使未被吸收的所述电解液沿所述振动方向在所述叠片体内运动；在所述气囊上剪出一开口，释放所述铝塑膜壳体内未被吸收的电解液；在所述气囊上，沿所述叠片体边缘，热封所述铝塑膜壳体，得到密封的锂离子电池。
【专利说明】叠片锂离子电池的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种叠片锂离子电池的制备方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池由于具有高能量密度，高输出电压，高输出功率等优点而被广泛应用。其应用领域已经遍布数码、移动电源，甚至在储能电池上也得到了应用。
[0003]在进行本发明研究过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题:
[0004]市面上的电池在是哟呢更说城中存在一致性差、低压、自放电大等不良现象，存在极大的安全隐患。特别是当适用于当其适用于由多个电池串并联组合构成电池组时，存在很大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明实施例目的之一在于提供一种叠片锂离子电池的制备方法，应用该技术方案有利于清楚置片体内极片上的粉尘，提闻电池的循环性能。
[0006]本发明提供的一种一种叠片锂离子电池的制备方法，包括:
[0007]往锂离子电池的注液口注入大于标准注液量的电解液，所述注液口设置在气囊上，所述气囊设置在所述叠片体的外侧，并且所述气囊与所述叠片体所在空间连通；
[0008]在密封所述注液口后，夹持所述叠片体，沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池，使未被吸收的所述电解液沿所述振动方向在所述叠片体内运动；
[0009]在所述气囊上剪出一开口，释放所述铝塑膜壳体内未被吸收的电解液；
[0010]在所述气囊上，沿所述叠片体边缘，热封所述铝塑膜壳体，得到密封的锂离子电池。
[0011]可选地，沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池时，振动幅度等于或者大于所述气囊在所述振动方向上的宽度。
[0012]可选地，所述振动次数为2到20次。
[0013]可选地，在沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池步骤前，还包括:
[0014]在密封所述注液口后，夹持所述叠片体，翻转所述锂离子电池，使在翻转的作用下，未被吸收的所述电解液在所述叠片体内运动；
[0015]可选地，翻转角度为180-360度。
[0016]可选地，所述翻转角度为360度。
[0017]可选地，所述翻转次数为2到20次。
[0018]可选地，在沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池步骤前，还包括:
[0019]在所述叠片体位置，挤压所述锂离子电池，使在挤压的作用下，未被吸收的所述电解液在所述叠片体内运动。
[0020]可选地，具体是，在密封所述注液口前，挤压所述锂离子电池。
[0021]可选地，所述挤压次数为2到20次。[0022]可选地，在沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池步骤前，还包括:
[0023]静置所述叠片锂离子电池，直到所述极片、以及隔膜饱和吸收所述电解液。
[0024]可选地，在温度30-70摄氏度下，静置所述锂离子电池。
[0025]可选地，所述叠片体上与极耳相对的宽度端部为自由层叠状。
[0026]可选地，所述叠片体中的第一极片装配在隔膜袋中，所述隔膜袋的两纵向边缘分别设置有开口，所述叠片体由层叠的所述隔膜袋与第二极片层叠构成。
[0027]可选地,具体是,注入的电解液为标准注液量1.1-5倍量。
[0028]可选地，所述气囊设置在所述叠片体的纵向边缘侧。
[0029]由上可见，采用本实施例技术方案，由于电解液注入采用大于标准量注入，使锂离子电池壳体内始终存在液态未被吸附的电解液，在注液密封后，夹持叠片体，沿气囊所在方向往振动锂离子电池，使液态的电解液冲洗叠片体中的各极片，将极片表面的粉尘带出到电解液中，在振动的力作用下，较大颗粒的粉尘被冲洗附着于气囊的内壁，颗粒较小的粉尘混在电解液中，在振动清洗后释放锂离子电池中未被吸附的电解液，使多余的电解液释放出来，使振动冲洗带出到电解液中的粉尘也一并被释放。
[0030]可见应用本实施例技术方案有利于消除叠片体表面的粉尘，提高电池的循环性倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中:
[0032]图1为本发明实施例1提供的叠片锂离子电池的制备方法流程示意图；
[0033]图2为本发明实施例1提供的叠片体结构示意图；
[0034]图3为本发明实施例1提供的叠片体注液前的热封结构示意图；
[0035]图4为本发明实施例1提供的铝塑膜热封前的叠片体结构示意图；
[0036]图5为本发明实施例1提供的锂离子电池振动操作示意图；
[0037]图6为本发明实施例1提供的释放余量电解液的操作示意图；
[0038]图7为本发明实施例1提供的锂离子电池二次热封操作示意图；
[0039]图8为本发明实施例1提供的另一叠片锂离子电池的制备方法流程示意图；
[0040]图9为本发明实施例1提供的又一叠片锂离子电池的制备方法流程示意图；
[0041]图10为本发明实施例1提供的挤压锂离子电池操作示意图；
[0042]图11为本发明实施例1提供的再一叠片锂离子电池的制备方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0044]实施例1:
[0045]本实施例提供了一叠片锂离子电池的制备方法，该方法主要包括以下步骤:
[0046]步骤101:电解液灌注。
[0047]封装在铝塑膜内的叠片体包括第一极片、第二极片以及隔膜，在任意两相邻的第一极片与第二极片之间间隔有隔膜层，该第一极片、第二极片的极性相反。
[0048]本实施例的叠片体可以为现有技术的叠片体。也可以采用以下叠片工艺制成:
[0049]步骤S1:极片制袋，将正极片或者负极片的任一置入隔膜袋中。
[0050]将置入隔膜袋的极片记为第一极片，另一极性的极片记为第二极片。
[0051]作为本实施例的示意，可以但不限于采用非完全密封式边缘的隔膜袋。具体是隔膜袋的两纵向侧边采用间隔热封的工艺，在两纵向侧边均留置有开口。
[0052]在本实施例中，采用两侧开口设置的隔膜袋，使在对锂离子电池进行挤压、翻转以及振动操作时，电解液能够更加顺畅地从隔膜袋的两侧开口处进出，进一步有利于提高电解液冲洗极片，消除极片表面附着粉尘的效果。
[0053]步骤S2:将容置有第一极片的隔膜袋与第二极片相互层叠得到层叠体。得到的叠片体中任意相邻的第一极片、第二极片之间均间隔有一隔膜层，所有的第一极片、第二极片均相互正对。
[0054]步骤S3:使用胶布粘贴固定层叠体的顶部、四周以及底部而定型层叠体200，确保其保持整齐状，进行极耳焊接，具体参见图2中与第一极片连接的第一极耳201、与第二极片连接的第二极耳202。
[0055]步骤S4:剪除层叠体底部的胶布后即将层叠体200置入铝塑膜壳体内进行铝塑膜壳体封装。
[0056]在本次封装时，具体是热封铝塑膜壳体(预留气囊，并且在气囊上预留不热封的注液口)，使叠片体被封装在铝塑壳体内。由位于叠片体200 —侧的上铝塑膜以及下铝塑膜之间的空间即为预留的气囊304。参见图3所示，具体可以在叠片体的三个边缘301、302、303(至少包括极耳201、202所在的顶部301)分别紧挨叠片体边缘热封铝塑膜，在未热封边缘形成有图3所示气囊304，该未热封的边缘即为注液口 305。
[0057]在本实施例中，参见图4所示，在叠片后进行铝塑膜封装前，拆除叠片体200底部的胶布401，使其底部呈自由松散状后才进行铝塑膜封装，既保证了极耳焊接之前叠片体200的整齐度，又保证了入壳后的叠片体200的松散状，方便在封装后采用余量电解液对叠片体200内部的极片进行冲洗时电解液充分冲洗每一极片，提高极片附着粉尘的清洗消除效果。
[0058]作为本实施例的示意，可以仅在铝塑膜壳体上仅设置用于容置叠片体200的凹位，而不为气囊304设置凹位，在进行封装时，使在热封后叠片体200侧的上下两平整片状的铝塑膜之间的空间即为气囊304。采用该技术方案能进一步使电解液以及电解液中的粉尘在振动过程中更加顺畅地完全流动到气囊侧，进一步提高电解液对叠片体200内各极片附着粉尘的清洗效率。
[0059]作为本实施例的示意，可以如图3所示地将气囊304设置在叠片体200的纵向边缘，也可以但不限于设置在叠片体200的底部。
[0060]现有技术中，在注液时，可以根据当前锂离子电池的型号计算确定当前电池所需的注液量(记为标准注液量，该标准注液量理论上应被叠片体的隔膜以及极片完全吸收)。然后向电池注入该标准注液量，使所有的电解液被叠片体200完全吸收,然后密封注液口即得到密封的锂离子电池。
[0061]在本实施例中，往注液口注入大于标准注液量的电解液,使实际注液量为标准注液量的1.1-5倍量，使注入的电解液被极片以及隔膜饱和吸收后仍有余量而作为可流动的用于清洗的电解液。具体根据当前气囊304大小以及当前锂离子电池的型号确定，气囊304空间越大，注入的电解液越多，以便于对极片的清洗。
[0062]步骤102:在密封注液孔后，夹持叠片体，沿气囊方向振动叠片锂离子电池，振动幅度等于或者大于气囊在所述振动方向上的宽度。
[0063]在本实施例中，密封注液口后，叠片体200以及电解液被密封在铝塑膜壳体内，且气囊304与叠片体200的一侧相连通。此时，夹持叠片体200以避免叠片体200内极片移位，然后往复振动锂离子电池，振动方向与气囊304所在方向相一致。参见图5所示，当沿图5所示的热封线501热封注液口后，当前气囊304位于叠片体200下方的纵向侧面时，夹持叠片体200进行上下往复振动锂离子电池，使在振动的作用下，叠片体200中的电解液在叠片体中上下高速往复运动而冲洗叠片体200内的各极片，将叠片体200中各极片的附着粉尘冲洗带出到电解液中，在振动的冲击力作用下，电解液中较大颗粒的粉尘被冲击到气囊304的内壁特别是气囊304的内壁转角处时，附着于气囊的内壁，较小的颗粒混在电解液中以便在释放电解液时跟随电解液流出。
[0064]作为本实施例的示意，如图5所示，在振动时优选使气囊304朝下，然后夹持叠片体，使锂离子电池上下振动(譬如2-20次左右，具体根据实际设定)，这样，在重力的作用下，电解液中的粉尘更易于沉淀于气囊的下方，有利于进一步提高对叠片体内极片附着粉尘的清洗效果。
[0065]作为本实施例的示意，沿气囊304方向振动叠片锂离子电池时的振动幅度等于或者大于气囊在振动方向上的宽度，以使在振动作用下叠片体内的电解液均可冲击到气囊的边缘，便于电解液中的粉尘附着气囊内壁，进一步提高清洁效果。
[0066]步骤103:释放铝塑膜壳体内未被吸收的电解液。
[0067]参见图6所示，在振动清洗后，在气囊上剪出一开口 601，使铝塑膜壳体中未被吸收的电解液通过该开口 601流出，溶解在电解液中的粉尘跟随电解液一起流出，实现了对叠片体内极片附着粉尘的清洗消除目的。
[0068]步骤104:在气囊所在侧，沿叠片体边缘，抽真空热封铝塑膜壳体，得到密封的锂离子电池。
[0069]在释放余量的电解液后，对叠片体200上气囊304所在边缘进行二次热封，热封线参见图7所示的热封线701，使叠片体200被紧密地封装在铝塑膜壳体中，剪除热封线701外的铝塑膜即得密封的铝塑膜锂离子电池。
[0070]由上可见，应用本实施例技术方案，由于电解液注入采用大于标准量注入，使锂离子电池壳体内始终存在液态未被吸附的电解液，在注液密封后，夹持叠片体200，沿气囊304所在方向往振动锂离子电池，使液态的电解液冲洗叠片体200中的各极片，将极片表面的粉尘带出到电解液中，在振动的力作用下，较大颗粒的粉尘被冲洗附着于气囊的内壁，颗粒较小的粉尘混在电解液中，在振动清洗后释放锂离子电池中未被吸附的电解液，使多余的电解液释放出来，使振动冲洗带出到电解液中的粉尘也一并被释放。可见应用本实施例技术方案有利于消除置片体表面的粉尘，提闻电池的循环性能。
[0071]另外，参见图8所示，作为本实施例的示意，在步骤101之后，步骤102之前还可以进一步包括步骤601。[0072]步骤801:在注液口封装后，夹持叠片体，翻转锂离子电池。
[0073]夹持叠片体避免叠片体200中的极片移位，整体翻转该密封的锂离子电池(翻转2-20次左右)，其翻转角度为180度至360度的任一，优选360度。
[0074]在电池翻转过程中，电池中未被吸收的液态电解液对整体锂离子电池进行冲洗，充分冲洗叠片体200中的各极片，带出各极片表面的粉尘，以进一步提高电解液冲洗消除粉尘的效果。
[0075]另外，参见图9所示，作为本实施例的示意，在步骤101之后，步骤801之前还可以进一步包括步骤901。
[0076]步骤901:挤压叠片体。
[0077]在注液口封装前还进一步对铝塑膜壳体的表面对叠片体200进行挤压(挤压次数为2到20次左右)，在挤压力的作用下未被吸收的液态电解液在铝塑膜壳体内流动，带出叠片体200的极片表面的粉尘，提高电解液对叠片体200内各极片附着粉尘的清洗消除效果。
[0078]在本实施例中，参见图10所示，可以但不限于在注液口 305密封前，执行本步骤，从而确保铝塑模壳体内的气压不会由于挤压而变的过大，从而既能避免由于气压过大而导致叠片体200变形导致极片移位的问题，又能达到通过挤压促使电解液在铝塑膜壳体内流动冲刷叠片体200内各极片而实现对极片附着粉尘的冲洗消除效果。
[0079]参见图11所示，作为本实施例的示意，还可以在步骤701之前，步骤101之后进一步包括步骤901:
[0080]步骤1101:静置锂离子电池。
[0081]在注液后，将锂离子电池搁置在露点为-50°C以上的环境中陈化l_36h，以使叠片体200内的极片以及隔膜充分吸收电解液至饱和。
[0082]在本实施例中，在陈华时，可以使用具有一定温度的夹具锂离子电池外表面(叠片体部位)，使在一定的温度下促使极片及隔膜充分吸液，提高电池的性能。其中夹具的温度为30-70摄氏度左右，譬如50摄氏度。或者也可以将该锂离子电池搁置于30-70摄氏度的环境中陈化。
[0083]以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种叠片锂离子电池的制备方法，其特征是，包括: 往锂离子电池的注液口注入大于标准注液量的电解液，所述注液口设置在气囊上，所述气囊设置在所述叠片体的外侧，并且所述气囊与所述叠片体所在空间连通； 在密封所述注液口后，夹持所述叠片体，沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池，使未被吸收的所述电解液沿所述振动方向在所述叠片体内运动； 在所述气囊上剪出一开口，释放所述铝塑膜壳体内未被吸收的电解液； 在所述气囊上，沿所述叠片体边缘，热封所述铝塑膜壳体，得到密封的锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池时，振动幅度等于或者大于所述气囊在所述振动方向上的宽度。
3.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 所述振动次数为2到20次。
4.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 在沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池步骤前，还包括: 在密封所述注液口后，夹持所述叠片体，翻转所述锂离子电池，使在翻转的作用下，未被吸收的所述电解液在所述叠片体内运动。
5.根据权利要求4所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 翻转角度为180-360度。
6.根据权利要求5所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 所述翻转角度为360度。
7.根据权利要求4所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 所述翻转次数为2到20次。
8.根据权利要求1所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 在沿所述气囊所在方向往复振动所述锂离子电池步骤前，还包括: 在所述叠片体位置，挤压所述锂离子电池，使在挤压的作用下，未被吸收的所述电解液在所述叠片体内运动。
9.根据权利要求8所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 具体是，在密封所述注液口前，挤压所述锂离子电池。
10.根据权利要求8所述的叠片锂离子电池的制备方法，其特征是， 所述挤压次数为2到20次。
【文档编号】H01M10/058GK103872384SQ201410139417
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】何安轩, 张继锋, 周晓玲, 殷振国 申请人:深圳市格瑞普电池有限公司