一种用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术生产领域，尤其涉及一种用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置。

背景技术：

常见的扣式锂二次电池通常由两个金属半壳体(电池杯、电池盖)、正负电极、隔膜、电解液所组成，在扣式锂电池制作过程中，正负电极与隔膜利用堆栈或卷绕的方式制作成电芯，并将电芯与金属壳体进行电性连结，注入电解液后，将两个金属半壳体进行组合并绝缘，最后化成即完成扣式锂电池生产工序。

制程过程中为了避免水分影响到电池质量，除了管控各材料的水分，生产工序通常在手套箱或干燥室内进行组装，藉以管控生产环境中的水分；扣式锂电池制程中并无去气工站，化成过程中电解液会与水分反应产生气体，造成内部压力增加导致厚度尺寸超规、漏液等问题。

此外，两个半壳体再组合过程中，容易将周遭气体一并压缩置入壳体内部，形成内部压力，造成扣式电池厚度尺寸超规或将电解液挤出造成漏液。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置。

为实现上述目的，本实用新型的用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置，其特征在于：包括箱体、顶升机和下压机构组成，其中顶升机与箱体侧壁可移动的连接，所述下压机构包括支架、下压电机、下压杆和下压板，所述支架一端与顶升机连接，另一端与底板固定连接，箱体上端面上设有下压电机，所述下压杆设置在箱体内，下压杆一端与下压电机连接，另一端与下压板固定连接。

进一步地，本装置还包括真空泵，所述真空泵设置在箱体一侧，真空泵的抽气管插入箱体内。

进一步地，本装置还包括限位块，所述限位块设置在底板和下压板之间位置。

本装置主要有以下优点：

本实用新型通过一种简单可靠的制程装置系统，使电池内部气体压力在组装过程中得到释放，进而有效管控扣式锂电池厚度尺寸，改善因为内部气压造成的漏液问题。

附图说明

图1是本实用新型的用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置的结构示意图。

图2是本实用新型的用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置的工作状态结构示意图。

图3是本实用新型在真空负压状态下的扣式锂二次电池状态简易示意方式。

图4是采用本实用新型的扣式锂二次电池的电性循环稳定性比较图。

图5是采用本实用新型的扣式锂二次电池的厚度分布比较图。

图6是两个组别电池厚度量测比较表。

图中：1是箱体，2是顶升机，3是支架，4是下压杆，5是下压板，6是限位块，7是下压电机，8是底板，9是真空泵，10是电控系统模块控制，11是半成品扣式电池。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的用于扣式锂二次电池制作的真空压平装置，主要由箱体1、限位块6、顶升机2和下压机构组成，箱体1为下端面开放式箱体1，顶升机2与箱体1侧壁可移动的连接。

下压机构主要由支架3、下压电机7、下压杆4和下压板5组成，支架3一端与顶升机2连接，另一端与底板固定连接，箱体1上端面上设有若干个下压电机7，下压杆4和下压板5设置在箱体1内部，下压杆4的一端穿透过箱体1与下压电机7连接，另一端与下压板5的上端面连接固定。

箱体1底部的底板8上设有可移动的限位块6，限位块6设置在底板8和下压板5之间位置。同时，在箱体1外部为还设置有真空泵9和电控系统模块10，真空泵9的抽气管插入箱体1内。电控系统模块10的控制端连接到顶升机2、下压电机7和真空泵9。

如图2、图3所示，本实用新型在实际用于扣式锂二次电池的加工，首先将锂二次加工电池的电芯、上盖壳体、底盖壳体、电解液进行预组装成半成品扣式锂电池11。将组装完成的半成品扣式锂电池11置入箱体1内部底板8上与下压板5正下方的位置，并将限位块6放置于靠近半成品扣式锂电池11的四周。

放置电池并固定后，通过真空泵9对箱体1内部进行抽真空处理，保证箱体1内的真空负压范围为0.1 MPa至0.01 MPa。抽真空完成后，启动下压电机7，下压板5下降，对半成品扣式锂电池11的壳体施加压力，将半成品扣式锂电池11内部气体藉由真空负压与外部施压壳体方式进行释放，并利用限位块6管控电池厚度尺寸。下压完成后，释放箱体真空并将箱体1与下压板5向上顶起，取出下压加工完成的半成品扣式锂电池11。

整个加工过程通过电控系统模块10控制，控制整个加工过程中的箱体1内真空负压和下压高度的变化符合加工需求。

下压完成后，将组装好的半成品扣式锂电池11放入封口机进行封口，封口方式为物性密合（物性密合包括卷边、铆合等）和化性密合（化性密合包括密封胶粘合等）。最后将封口的扣式锂电池使用充放电设备进行处理，制成扣式锂二次电池。

图4是采用本实用新型的真空压平装置系统的扣式锂二次电池的电性循环稳定性比较图，实施例是采取真空负压环境下进行电池组装，比较例则是采取一般干燥室环境下进行电池组装；将两组电池随机取样进行充放电循环测试验证电性稳定性，以电池标称容量的50%电流值(0.5C)进行充放电循环，共500次，初步结果可观察到实施例组别的电池样品经过500次充放电循环后，容量回复率仍可维持在90%以上，而比较例组别的电池样品经过500次充放电循环后，容量回复率仅剩约70%，主要差异来自于电池组装过程中，电池内部的气体含量多寡所造成，实施例组别的电池内部气体以真空负压方式将气体释放后组装，气体含量少，水分比例也较少，电解液较不容易与水产生副反应而损耗，电池充放电循环表现较佳，电性表现也相对稳定。

图5是采用本实用新型的真空压平装置系统的扣式锂二次电池的厚度尺寸分布比较图，实施例是采取真空负压环境下进行电池组装，比较例则是采取一般干燥室环境下进行电池组装；将两组电池随机取60个样品进行组装后，以定压力测厚仪进行电池厚度尺寸量测，以厚度5.7 mm为合格标准，实施例组别的电池厚度尺寸大致上为5.5-5.6 mm，比较例组别的电池厚度尺寸大致上为5.7-5.8 mm。

如图6所示的表则是两个组别电池厚度量测比较表，实施例组别的电池厚度尺寸合格率为100%，比较例组别的电池厚度尺寸合格率为16.7%，主要差异仍为电池内部气体是否在组装过程中有无被移除所造成。此外，实施例组别的电池除了厚度尺寸的合格率高、电性循环稳定，相对电池内部气体少也不容易将电解液挤压造成漏液失效。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。