CN105453328A - 二次电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及能够通过防止电解液在脱气(degassing)工序时飞散来防止由电解液飞散引起的产品的污染的二次电池的制造方法。本技术的二次电池的制造方法可以包括如下步骤：对包含死区的电池单元进行化成(formation)过程而在电池单元的内部产生气体；关闭气体去除装置的穿孔(piercing)工具而在上述死区形成贯通口，并通过上述穿孔工具来排出上述电池单元内的气体；在排出气体之后，关闭气体去除装置的密封(sealing)工具而对与上述电池单元内的电极组件相邻的上述死区的内侧部进行熔合；在关闭上述密封工具的状态下，开放上述穿孔工具；及在开放上述穿孔工具之后，开放上述密封工具。

Description

二次电池的制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池的制造方法，更详细地，涉及能够通过改善脱气(degassing)工序来防止电解液的飞散而防止由电解液飞散引起的产品的污染的二次电池的制造方法。
背景技术
最近，可进行充放电且较轻、能量密度及输出密度较高的锂二次电池被广泛使用为无线移动设备的能源。并且，作为用于解决汽油车辆、柴油车辆等使用化石燃料的现有内燃机汽车的大气污染及温室气体问题的替代方案，提出混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(BEV)、电动汽车(EV)等，但锂二次电池作为这些内燃机替代汽车的动力源而备受瞩目。
对于这种锂二次电池，其特性上在第一次循环时必须先进行用于正极活性物质的激活的化成(formation)过程，通过这种化成过程，在电池单元的内部产生大量的气体。之后所产生的气体通过被开封或切开的排出口而去除，气体的排出部位再次通过热熔合来密封。如此，排出电池单元内部的气体并对其排出通道进行热熔合的工序普遍称之为脱气(degassing)工序。
但是，在现有的脱气工序中，发生由于真空排气的影响而粘在器具上的电解液飞散的现象，且由于飞散的电解液粘在产品上而引起污染产品的问题。
因此，实际情况为对于能够根本性地解决这些问题的技术的必要性较高。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供能够通过防止电解液在脱气(degassing)工序时飞散来防止由电解液飞散引起的产品的污染的二次电池的制造方法。
解决技术问题的手段
本发明一实施例的二次电池的制造方法可以包括如下步骤：对包含死区的电池单元进行化成(formation)过程而在电池单元的内部产生气体；关闭气体去除装置的穿孔(piercing)工具而在上述死区形成贯通口，并通过上述穿孔工具来排出上述电池单元内的气体；在排出气体之后，关闭气体去除装置的密封(sealing)工具而对与上述电池单元内的电极组件相邻的上述死区的内侧部进行熔合；在关闭上述密封工具的状态下，开放上述穿孔工具；及在开放上述穿孔工具之后，开放上述密封工具。
发明效果
本发明能够通过防止电解液在脱气(degassing)工序时飞散来防止由于电解液的飞散而污染产品。
附图说明
图1为用于说明本发明实施例的二次电池的制造方法的顺序图。
图2至图7为概略示出二次电池的制造过程的图。
图8至图11为用于说明脱气过程时的气体去除装置的各结构的动作的图。
图12为示出向电池单元施加压力的另一实施例的图。
具体实施方式
本发明一实施例的二次电池的制造方法可以包括如下步骤：对包含死区的电池单元进行化成(formation)过程而在电池单元的内部产生气体；关闭气体去除装置的穿孔(piercing)工具而在上述死区形成贯通口，并通过上述穿孔工具来排出上述电池单元内的气体；在排出气体之后，关闭气体去除装置的密封(sealing)工具而对与上述电池单元内的电极组件相邻的上述死区的内侧部进行熔合；在关闭上述密封工具的状态下，开放上述穿孔工具；及在开放上述穿孔工具之后，开放上述密封工具。
以下，参照附图，对本发明的优选实施例详细地进行说明。在此之前，本说明书及要求保护的范围所使用的术语或词汇不应解释为局限于常规的或词典上的意义，而是应当立足于发明人能够为了以最佳的方法来说明自己的发明而对术语的概念进行适当的定义的原则，解释为符合本发明的技术思想的意义和概念。因此，本说明书所记载的实施例和附图所示的结构仅为本发明最优选的一实施例，并不代表本发明的所有的技术思想，因此，应理解为从本申请的角度而言，可能有能够替代它们的多种等同物体和变形例。
图1为用于说明本发明实施例的二次电池的制造方法的顺序图，图2至图7为概略示出二次电池的制造过程的图，图8至图11为用于说明脱气过程时的气体去除装置的各结构的动作的图。
首先，如图2所示，将连接有电极端子112、114的电极组件110安装于电池壳体130的收纳部120之后，将电池壳体130对折。此时，电池壳体130包括用于在对后续的化成(formation)过程中产生的气体进行捕集之后进行切断的空间(死区(DeadSpace))，因此，一侧(在附图中为右侧)形成得更大于另一侧(S110)。
然后，如图3所示，在将电极组件110安装于电池壳体130的收纳部120的状态下，对电池壳体130的外周面中除了一侧端部150以外的部位140进行热熔合来进行密封。接着，通过未密封部位(以下，称为死区)150注入电解液之后，如图4所示，对死区150的一侧角的末端152进行热熔合，并进行执行充电和放电来激活电池单元100的化成(formation)过程(步骤S120)。
例如，能够以如下方式进行化成：以0.2C的电流充满电之后，进行老化(aging)，并检测开路电压(OCV，opencircuitvoltage)不良，之后，再次完全放电来测定放电容量，之后为了出厂而充电至容量的50％。但本实施例并不局限于此，能够采用公知的多种形态的化成工序。
在这种化成过程中，在电池单元的内部产生气体，所产生的气体和剩余电解液聚集于死区150而被捕集。
然后，执行用于去除捕集于死区150的气体及剩余电解液的脱气(degassing)工序(S130)。
为此，如图8所示，关闭气体去除装置的穿孔工具(piercingtool)210来对死区150的上表面和下表面进行穿孔，从而如图5所示地形成与电池壳体130的内部相通的贯通口154。接着，利用穿孔工具210向贯通口154施加真空并将死区150的上表面和下表面分别向上下拉动，从而通过贯通口154吸入并去除在化成工序中产生的气体和剩余电解液。即，借助电池单元100内部和外部的压力差，使气体和剩余电解液通过贯通口154及穿孔工具210向真空室(未图示)排出。
此时，使电池平压机(CellPress)220下降来均匀地按压电池单元100的上部，从而向电池单元100施加压力。即，仅通过由压力差引起的气体的自然排出，在排出气体时存在极限，因此，通过以人为方式向电池单元100施加压力，能够更加有效地排出气体。向电池单元100施加的压力为5～15kgf/左右。必要时，也能够不施加真空，而利用电池平压机220向电池单元100只施加压力来排出气体。
在这种气体排出过程中，剩余电解液被排出，并可能使一部分电解液粘在穿孔工具210上。
若气体及剩余电解液的排出结束，则在穿孔工具210关闭的状态(电池单元内部为真空的状态)下，关闭密封工具(sealingtool)230，并对与电极组件110相邻的死区150的内侧部156进行热熔合来进行密封，从而封闭电池单元110(S140)。
然后，如图10所示，在密封工具230关闭的状态下，先开放穿孔工具210(S150)。
此时，在脱气过程中与气体一同排出的剩余电解液粘在穿孔工具230的情况下，当穿孔工具230被开放时，该电解液可能向周边飞散。尤其，若电解液飞向电池单元100侧并粘在电池单元100，则引发电池单元100的污染。
但是，在本实施例中，如图10所示，在位于电池单元100和穿孔工具210之间的密封工具230被关闭的状态下，先开放穿孔工具210，从而即使电解液飞散，也能够隔断所飞散的电解液污染电池单元100。而且，在穿孔工具210被开放时，电池平压机220也处于覆盖电池单元100的状态，因此更能够隔断所飞散的电解液污染电池单元100。
若穿孔工具210的开放结束，则如图11所示地开放密封工具230(步骤S160)，使电池平压机220上升，从而解除向电池单元100施加的压力(步骤S160)。
然后，如图7所示，切断在步骤S140中热熔合而成的部分156来去除剩余的死区150部分。
之后的工序能够构成为与以往相同，因而省略对此的详细说明。
上述本发明的优选实施例用于例示的目的，只要是本领域技术人员，就能够通过所附的要求保护的范围的技术思想和范围来进行多种修改、变更、替代及附加，且这种修改变更等应视为属于发明要求保护的范围。
例如，在上述实施例中，将电池单元放置于被固定的支架之后，使电池平压机220下降，从而仅向电池单元100的一侧面施加压力，但也能够如图12所示，在使板(plate)形态的托盘(tray)240位于电池单元100的上下或左右的状态下，从上下或者左右两面向电池单元100施加压力。由此，能够更加均匀地向电池单元100施加压力。
工业实用性
本发明能够通过防止电解液在脱气(degassing)工序时飞散来防止由于电解液的飞散而污染产品。

Claims (9)

1.一种二次电池的制造方法，包括如下步骤：
对包含死区的电池单元进行化成过程而在电池单元的内部产生气体；
关闭气体去除装置的穿孔工具而在所述死区形成贯通口，并通过所述穿孔工具来排出所述电池单元内的气体；
在排出气体之后，关闭气体去除装置的密封工具而对与所述电池单元内的电极组件相邻的所述死区的内侧部进行熔合；
在关闭所述密封工具的状态下，开放所述穿孔工具；及
在开放所述穿孔工具之后，开放所述密封工具。
2.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
还包括切断熔合的所述死区部分来去除剩余的死区部分的步骤。
3.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在排出所述气体的步骤中，向所述贯通口施加真空而利用所述电池单元的内部和外部的压力差。
4.根据权利要求3所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在排出所述气体的步骤中，施加所述真空并将所述死区的上表面和下表面分别向上下拉动。
5.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在排出所述气体的步骤中，向所述电池单元施加压力。
6.根据权利要求5所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
施加所述压力是向所述电池单元的一面或者两面施加压力。
7.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在密封所述电池单元的步骤中，利用所述密封工具对所述死区进行热熔合。
8.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在对所述死区的内侧部进行熔合的步骤中，在关闭所述穿孔工具的状态下关闭所述密封工具。
9.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在形成所述贯通口的步骤中，利用所述穿孔工具来对所述死区的上表面及下表面进行穿孔。
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