本发明涉及一种二次电池制造装置及二次电池制造方法,并且更具体地说,涉及一种能够有效对电解液进行浸渍性能改进并脱气的二次电池制造装置及二次电池制造方法。
背景技术:
1、通常,随着便携式小型电气和电子设备供应的普及,诸如镍金属氢化物电池或锂二次电池的新型二次电池的开发正在积极进行中。近年来,锂二次电池已广泛应用于汽车和电动工具。
2、锂二次电池是指使用诸如石墨的碳作为负极活性材料、含锂氧化物作为正极材料、非水溶剂作为电解液的电池。
3、这种二次电池通过容纳电极组件以电池组件的形式制造,在电极组件中,在外部材料(即诸如袋或圆柱形罐的电池壳体)中顺序地测量正极、隔膜和负极。之后,执行使用电解液注入装置将电解液注入电池组件的工序。该工序通常称为封装工序。
4、在封装工序期间,在电解液注入后,隔膜必须充分浸渍,以便电解液能够充分填充在电极之间。然而,在电解液注入工序期间可能会产生并剩余电解液气泡,这些残留气泡也会导致电解液浸渍性能下降。
5、在某些情况下,在封装工序期间使用真空或加压来去除这些残留的气泡,但尽管如此,气泡可能仍然存在。
6、残留的气泡可能导致电池性能下降,并增加电池壳体内部的气体生成量。
7、因此,传统上,需要过长的处理时间来去除电解液中的气泡,这不可避免地增加了制造成本。
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明旨在解决传统二次电池制造方法的上述问题。
3、通过本发明的一个示例,旨在提供一种能够有效提高浸渍速率和浸渍程度的装置及方法。
4、通过本发明的一个示例,旨在提供一种能够有效提高脱气速率和脱气程度的装置及方法。
5、通过本发明的一个示例,旨在提供这样一种装置及方法:在使用网状过滤器防止对电极组件的损坏的同时,能够更有效地去除残留的气泡和气体。
6、通过本发明的一个示例,旨在提供这样一种装置及方法:通过在减少封装工序所需的时间的同时显著减少残留气体,其能够有效地降低后续电池内部气体产生的可能性并显著提高其寿命和稳定性。
7、技术方案
8、为实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种二次电池制造方法,所述二次电池制造方法包括以下步骤:填充工序,所述填充工序将电解液填充到电池壳体中;插入工序,所述插入工序将电极组件插入到所述电池壳体的内部;以及脱气工序,所述脱气工序将适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的激励传递到所述电极组件,并且通过电极组件激励所述电解液以去除气体。
9、在脱气工序中,激励施加到电极组件。因此,电极组件的激发被传递到周围的电解液,从而电解液也被激发。通过该方式,电解液与电极组件之间的接触面积可增大,从而可以进行更平稳且有效的脱气。
10、优选地,在脱气工序之后,执行真空工序,所述真空工序为所述电池壳体和所述电极组件提供真空环境,以去除残留气体。
11、施加到所述适配器的所述激励可以以超声波激励频率或兆声波激励频率来激励。
12、优选地,所述电池壳体定位为使所述电池壳体的开口朝上,然后执行所述填充工序和所述脱气工序。通过该方式,电解液可以很容易地注入到壳体的内部,并且可以更有效地进行脱气。
13、电极组件可以在其上安装有共享夹具的状态下插入并定位在电池壳体中。
14、共享夹具可以位于开口的底部,也可以通过突出到开口的顶部来定位。此外,优选地,电极组件和适配器经由共享夹具联接。
15、共享夹具可称为夹持电极组件的一部分的夹持器,其可由软材料形成以防止对电极组件的损坏。
16、适配器是与共享夹具联接以间接保持电极组件的构造,其可以是受到直接激励的构造。因此,可以防止电极组件因适配器的激励而损坏。
17、优选地,在网状过滤器在所述电池壳体内部包绕所述电极组件的状态下,执行所述脱气工序。网状过滤器可起到捕获电解液内部气泡的作用。
18、在脱气工序之后,将网状过滤器从电池壳体中去除,由此可将捕获的气泡平稳地排出到外部。因此,通过网状过滤器可以进行更有效的脱气。
19、所述网状过滤器可以与所述电极组件一起被插入到所述电池壳体的内部;或者所述网状过滤器可以被插入到所述电池壳体的内部,并且随后所述电极组件被插入到所述电池壳体的内部。
20、可以在所述填充工序之后执行所述插入工序,或者可以在所述插入工序之后执行所述填充工序。
21、该方法还可以包括浸渍工序,所述浸渍工序将所述适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的运动传递到所述电极组件,并通过所述电极组件搅拌所述电解液,以提高所述电解液对所述电极组件的浸渍性能。
22、优选地,在执行所述浸渍工序之后,执行所述脱气工序。
23、适配器的运动可以包括平移运动和旋转运动。
24、适配器可以包括:搅拌适配器,所述搅拌适配器用于搅拌所述电极组件;以及与所述搅拌适配器分开设置的激励适配器,所述激励适配器用于激励所述电极组件。
25、搅拌装置的适配器与电极组件直接联接,或通过共享夹具与电极组件联接,使得电极组件可以通过适配器的搅拌来搅拌电解液。
26、激励装置的适配器与电极组件直接联接,或通过共享夹具与电极组件联接,使得可以通过适配器的激励来激励电极组件和电解液。
27、为实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种二次电池制造方法,该方法包括以下步骤:填充工序,所述填充工序将电解液填充到电池壳体中;插入工序,所述插入工序将电极组件插入到所述电池壳体的内部;以及浸渍工序,所述浸渍工序将所述适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的运动传递到所述电极组件,并通过所述电极组件搅拌所述电解液,以提高所述电解液对所述电极组件的浸渍性能。
28、可以在所述填充工序之后执行所述插入工序,或者可以在所述插入工序之后执行所述填充工序
29、该方法还可以包括以下步骤:脱气工序,所述脱气工序将适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的激励传递到所述电极组件,并且通过电极组件激励所述电解液以去除气体;以及真空工序,所述真空工序为所述电池壳体和所述电极组件提供真空环境,以去除残留气体。
30、为实现上述目的,根据本发明的一个示例,可以提供一种二次电池制造方法,该方法包括以下步骤:填充工序,所述填充工序将电解液填充到电池壳体中;插入工序,所述插入工序将电极组件从电池壳体的外部插入到所述电池壳体;浸渍工序,所述浸渍工序将所述适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的运动传递到所述电极组件,并通过所述电极组件搅拌所述电解液,以提高所述电解液对所述电极组件的浸渍性能;以及脱气工序,所述脱气工序将适配器连接到所述电极组件,将所述适配器的激励传递到所述电极组件,并且通过电极组件激励所述电解液以去除气体。
31、在脱气工序之后,可以执行为电池壳体及电极组件提供真空环境以去除残留气体的真空工序。
32、施加到所述适配器的所述激励可以以超声波频率或兆声波频率来激励。
33、优选地,适配器的运动是平移运动和旋转运动。通过该方式,可以在电极组件在电池部内执行平移运动和旋转运动的同时,搅拌电解液。
34、适配器可以包括:搅拌适配器,所述搅拌适配器用于搅拌所述电极组件;以及与所述搅拌适配器分开设置的激励适配器,所述激励适配器用于激励所述电极组件。
35、电极组件可在共享夹具安装在顶部上的状态下插入到电池壳体中。
36、电极组件与适配器可经由共享夹具联接。
37、在填充工序中,网状过滤器可以被引入电池壳体的内部,使得在插入工序中,网状过滤器围绕引入的电极组件。
38、网状过滤器可在填充电解液之前引入。
39、在填充工序中,电解液可以填充在引入网状过滤器的电池壳体内部,使得在插入工序中,网状过滤器围绕引入的电极组件。
40、优选地,在脱气工序之后,将网状过滤器从电池壳体中去除。通过将网状过滤器的一端拉到电池壳体的上部开口附近,可以很容易地执行网状过滤器的去除。
41、有益效果
42、通过本发明的一个示例,可以提供一种能够有效提高浸渍速率和浸渍程度的装置及方法。
43、通过本发明的一个示例,可以提供一种能够有效提高脱气速率和脱气程度的装置及方法。
44、通过本发明的一个示例,可以提供一种在使用网状过滤器防止对电极组件的损坏的同时,能够更有效地去除残留的气泡和气体的装置及方法。
45、通过本发明的一个示例,可以提供一种装置及方法,通过在减少封装工序所需的时间的同时显著减少残留气体,其能够有效地降低后续电池内部气体产生的可能性并显著提高其寿命和稳定性。