一种电化学电池的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于储能领域，特别设及一种电化学电池的制备方法。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪W后，各种电子器件产品如手机、笔记本、可穿戴设备等层出不穷，极 大的丰富了广大用户的生活；同时，电动汽车及各类储能电站也如雨后春算般迅速萌芽、发 展、壮大。W上高科技产品，具有一个共同特征：需要高性能、低成本的电池充当储能部件。
[0003] 现有的电池主要有一次电池和二次电池两大类；所谓一次电池，即无法反复充电 的电池，主要包括碳锋电池、碱性电池、糊式锋儘电池、纸板锋儘电池、碱性锋儘电池、扣式 电池（扣式锋银电池、扣式裡儘电池、扣式锋儘电池）、锋空气电池、一次裡儘电池等、水银 电池；所谓二次电池，即可充电电池，主要包括二次碱性锋儘电池、儀儒充电电池、儀氨充电 电池、裡充电电池、铅酸电池、太阳能电池。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭 铅酸蓄电池。而从外包装角度分析，现有电池主要分为软包装电池及硬壳包装电池，由于软 包装电池包装膜本身厚度小，可塑性大，被广泛的运用于各类高档一次电池和二次电池中。
[0004] 然而，随着电池用量的逐渐提升，电池成本在设备中的成本比例逐步提高，特别是 电动汽车及储能电站，电池成本占整机成本的30 %，甚至50 % W上；有鉴于此，降低电池成 本就显得格外重要。电池成本主要包括原材料成本和制造成本，其中制造成本占电池成本 比例在30% W上或者更多。同时，由于电池能量密度及工艺需求，电忍制备时，需要较为紧 密的卷绕结构或在注液之前对电忍压实（防止电极错位），此时电极片中间紧密贴合，极不 利于电解液在电极片之间的扩散浸润，故需要较长的电解液浸润时间，使得整体制造成本 提升。因此如何降低电池的制造成本成为广大电池制造研究者的研究课题。
[0005] 对于常见的电池体系，通常需要将电忍干燥、之后再注液，注液后经过一个缓慢的 电解液浸润过程，达到电解液充分浸入时开始慢速复杂的化成，W上过程工序繁琐、耗时漫 长，占据了大量的制作成本。
[0006] 有鉴于此，确有必要开发一种新的电化学电池制备方法，该方法可W极大的简化 工艺，还能缩短工序时间，从而提高生产效率，降低生产成本。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电化学电池制备方法： 主要包括待充电电忍的制备、化成和成品电忍制备=个步骤，首先将干燥后的裸电忍与电 解液接触，使得电解液将裸电忍包围，此时所述电解液还未完全渗透进入所述电池电极片 之间，即进入化成工序进行化成；由于化成过程中有气泡不断产生，将撑开电极片，使得电 极片之间的距离加大，为电解液向电极之间的间隙扩散制造空间，从而在化成过程中加速 电解液浸润，达到浸润与化成工序合并的目的。同时，由于才开始化成时，电极浸润面积小， 随着化成的进行，电极浸润区域逐渐扩大，因此化成电流可W逐渐提高，从而缩短化成需要 的整体时间，进一步降低制造成本。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] -种电化学电池的制备方法，主要包括如下步骤：
[0010] 步骤1，待充电电忍的制备：将干燥后的裸电忍与电解液接触，使得电解液将裸电 忍包围，此时所述电解液还未完全渗透进入所述电池电极片之间，但裸电忍被电解液所包 围，且电解液将裸电忍四周或头尾处电极部分浸润（电解液对裸电忍的浸润过程即是电解 液裸电忍四周或头尾向裸电忍中屯、扩散的过程），从而得到待充电电忍；
[0011] 步骤2，化成：对步骤1得到的局部浸润、被电解液包围的电忍依次采用大小为11、 12、......、In的电流进行n步化成，每步化成时间分别为tl、t2、......、tn ;从而得到化成 后的电忍；
[001引步骤3,成品电忍制备对步骤2得到的电忍进行组装、整形得到成品电忍。
[0013] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，所述电化学电池包括有机系超级 电容器、裡离子电池、钢离子电池和裡硫电池中的一种，本发明的目的是解决电解液浸润问 题（特别是浸润之前电忍电极之间贴合紧密的电忍的浸润问题），因此适用于所有需要在 电极之间浸润的电池体系。
[0014] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1中裸电忍与电解液接触的 方式为将干燥后的裸电忍浸入电解液中或将裸电忍入壳/入袋后再干燥然后再向包装壳/ 袋中注入电解液。
[0015] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，所述电化学电池为软包装电池或 硬壳包装电池；所述软包装电池的包装袋为侣塑膜、钢塑膜、无诱钢膜、侣锥中的至少一种； 所述硬壳包装电池的包装壳为无诱钢壳、侣壳、铜壳中的至少一种。
[0016] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，在步骤2之前，所述裸电忍电极 片之间或/和电极内部未被电解液充分浸润。
[0017] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，在步骤2的化成过程中，电忍表 面不受压或电忍表面受间断性面压，若化成过程中，电忍表面持续受压，将使得电极片间、 电极片与隔离膜之间紧密贴合，无电解液扩散进入电忍中屯、区域通道；而"电忍表面不受 压"是指电忍表面受到的面压小于或等于一个大气压，因此包括将电忍放入真空环境中进 行化成。
[0018] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，在步骤2所述的化成过程中，采 用对电忍/电解液加热至小于或等于100°C (升高电解液及电忍溫度，可W较低降低电解 液粘度，加速浸润，同时较高的化成溫度，也可W减小化成过程的极化现象）、对电忍进行挤 压-释放-再挤压循环操作、超声震荡（挤压及超声震荡可W将化成产生的气体排出电忍 主体，而经过排气过程，能够在电极之间形成排放通道，有利于电解液顺着排气通道向电忍 中屯、区域扩散）中的至少一种方法对所述电忍或电解液进行处理。
[0019] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，步骤2中所述的化成步骤n > 1 时，Il《12《……《In《IC(其中"C"为电池的标准容量）；化成时间Imin《ti《地， 1《i《n。
[0020] 作为本发明电化学电池的制备方法的一种改进，步骤2所述的化成步骤n > 2时， Il《12《......《In《0. 5C(其中"C"为电池的标准容量）；化成时间3min《ti《化， 1《i《n。
[0021] 本发明的有益效果在于：
[002引首先将干燥后的裸电忍与电解液接触，使得电解液将裸电忍包围，此时所述电解 液还未完全渗透进入所述电池电极片之间，即进入化成工序进行化成；由于化成过程中有 气泡不断产生，将撑开电极片之间的距离，为电解液向电极之间的间隙扩散制造空间，从而 在化成过程中加速电解液浸润，达到浸润与化成工序合并的目的。
[0023] 其次，由于才开始化成时，电极浸润面积小，随着化成的进行，电极浸润区域逐渐 扩大，因此化成电流可W逐渐提高，从而缩短化成需要的整体时间，进一步降低制造成本。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合【具体实施方式】对本发明及其有益效果进行详细说明，但本发明的实施方 式不限于此。
[00幼 比较例，
[0026] 待干燥电忍制备：将正极片、隔离膜、负极片叠片，之后热压使得=者复合在一起 得到裸电忍，之后选择侣塑膜为外封装材料进行顶封、侧封，再经过干燥工艺得到待注液电 芯；
[0027] 待化成电忍制备：于25°C下，向上述干燥后的电忍中注入25°C的电解液，之后进 行真空封装；再于室溫下静置，直至电解液完全浸透电极；
[0028]化成：于25°C、1个大气压下，采用0. 05C的电流对上述电忍进行化成，化成时间为 地，结束化成；
[0029] 成品电池制备：将上述化成后的电忍进行整形、除气、封装得到成品电池。
[0030] 实施例1，与比较例不同的是，本实施例包括如下步骤：
[0031] 待化成电忍制备：于25°C下，向上述干燥后的电忍中注入25°C的电解液，之后进 行真空封装；此时，电解液才开始向裸电忍中屯、区域扩散浸润，整个裸电忍处于电解液的浸 泡之中，从而得到待化成电忍。
[0032] 化成：于25°C、1个大气压下，采用0.OlC的电流对上述电忍进行化成，化成时间为 IOmin;之后用 0. 02C 化成lOmin，0. 03C 化成lOmin，0. 04C 化成lOmin，0. 05C 化成地，结束 化成；
[003引其余与比较例相同，运里不在寶述。
[0034] 实施例2,与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
[0035] 化成：于25°C、0. 5个大气压下，采用0.OlC的电流对上述电忍进行化成，化成时间 为IOmin;之后用 0. 02C 化成IOmin, 0. 03C 化成IOmin, 0. 04C 化成IOmin, 0. 05C 化成地，结 束化成；
[0036] 其余与实施例1相同，运里不在寶述。
[0037] 实施例3,与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
[0038] 化成：于25°C、0. 1个大气压下，采用0.0IC的电流对上述电忍进行化成，化成时间 为 IOmin ;之后用 0. 02C 化成 lOmin，0. 03C 化成 lOmin，0. 04C 化成 lOmin，0. 05C 化成地，结 束化成；
[0039] 其余与实施例1相同，运里不在寶述。
[0040] 实施例4,与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
[00川化成：于25°C、1化的气压下，采用0.0 ic的电流对上述电忍进行化成，化成时间为 IOmin ;之后用 0. 02C 化成 lOmin，0. 03C 化成 lOmin，0. 04C 化成 lOmin，0. 05C 化成地，结束 化成；
[0042] 其余与实施例1相同，运里不在寶述。
[0043] 实施例5,与实施例2不同的是，本实施例包括如下步骤：
[0044] 化成：于0°C、0. 5个大气压下，采用0.0 lC的电流对上述电忍进行化成，化成时间 为 IOmin ;之后用 0. 02C 化成 IOmin, 0. 03C 化成 IOmin,