CN107302077A - 电池的制备工艺 - Google Patents

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田爽
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Abstract

本发明公开了一种电池的制备工艺，包括：1)对电池进行真空注液；2)在电池的注液口处贴覆并固定防水透气膜；3)使电池依次常温静置和高温静置，以使电池中注入的电解液浸润电芯；4)使电池进行化成。上述电池的制备工艺中，电池经真空注液后先在注液口处贴覆并固定防水透气膜，然后才使电池化成，电池化成过程中产生的气体透过防水透气膜排出电池外，同时防水透气膜防止外界水分进入电池内，确保电池内部界面(具体为正极、隔膜、负极之间的界面)贴合紧密，从而使电池具有更小的内阻，提高电池的性能。同时，该电池在化成过程中无需配置负压设备，又省去了对负压化成车间低湿度环境的资金投入，且防水透气膜成本低廉，能够降低生产成本。

Description

电池的制备工艺
技术领域
本发明涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种电池的制备工艺。
背景技术
电池制造过程中需经注液化成，化成方式分为普通化成和负压化成，普通化成是电池经真空注液后于电池壳体的注液口塞入化成钉(一种塑胶塞)起临时密封作用，使电池闭口化成，但该方式中化成过程产生的大量气体不能排出电池的壳体外，导致化成的电池电芯界面较差，内阻高，电池性能差；负压化成是电池经真空注液后先在电池的注液口处塞入化成钉，然后在电池化成时拔掉化成钉并将电池放入负压设备中，使电池一边化成一边于注液口处抽气，但这种方式投资较大，负压设备价格高昂，且对化成环境也有较高的水分要求，造成生产成本高。
综上，如何提供一种能够使电池化成过程中产生的气体排出，提高电池的性能，又避免增加生产成本的电池制备工艺，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电池的制备工艺，其使电池化成前于电池的注液口处贴覆固定防水透气膜，既利于电池化成过程中产生的气体排出，又避免外界水分进入电池内部，使化成的电池电芯界面贴合紧密，降低电池电阻，提高电池性能，同时避免设置高成本的负压设备，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电池的制备工艺，包括：
1)对电池进行真空注液；
2)在电池的注液口处贴覆并固定防水透气膜；
3)使电池依次常温静置和高温静置，以使电池中注入的电解液浸润电芯；
4)使电池进行化成。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜的防水等级不小于IP67。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜为耐电解液腐蚀的防水透气膜。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜的使用温度范围为-40℃～120℃。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜包括重叠设置的PE层和PTFE层，所述PE层和所述PTFE层固定连接，其中，所述PTFE层用于贴紧所述注液口；所述PE层为所述PTFE层的衬底层。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜还包括胶层，所述胶层设置在所述PTFE层背离所述PE层的一侧，并位于所述PTFE层的边缘。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜包括PTFE层。
优选的，上述制备工艺中，所述防水透气膜还包括胶层，所述胶层设置在所述PTFE层背离所述PE层的一侧，并位于所述PTFE层的边缘。
优选的，上述制备工艺中，所述电池为锂离子电池。
本发明提供一种电池的制备工艺，包括：1)对电池进行真空注液；2)在电池的注液口处贴覆并固定防水透气膜；3)使电池依次常温静置和高温静置，以使电池中注入的电解液浸润电芯；4)使电池进行化成。
上述电池的制备工艺中，电池经真空注液后先在注液口处贴覆并固定防水透气膜，然后使电池经常温静置和高温静置后才进行化成，电池化成过程中产生的气体透过防水透气膜排出电池外，同时防水透气膜防止外界水分进入电池内，确保电池内部界面(具体为正极、隔膜、负极之间的界面)贴合紧密，从而使电池具有更小的内阻，提高电池的性能。同时，该电池在化成过程中无需配置负压设备，又省去了对负压化成车间低湿度环境的资金投入，且防水透气膜成本低廉，能够降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电池的制备工艺的流程图；
图2为本发明实施例提供的注液口处未贴覆防水透气膜的电池的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的注液口处贴覆防水透气膜的电池的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的防水透气膜的结构示意图；
图5为图4所示防水透气膜的俯视图；
图6为本发明实施例提供的仅具有PTFE层的防水透气膜的俯视图；
图7为本发明实施例提供的实施例提供的电池和对比例提供的电池的容量保持率-循环数图；
其中，上图2-6中：
电池101；防水透气膜102；PE层121；PTFE层122；胶层123。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种电池的制备工艺，其使电池化成前于电池的注液口处贴覆固定防水透气膜，既利于电池化成过程中产生的气体排出，又避免外界水分进入电池内部，使化成的电池电芯界面贴合紧密，降低电池电阻，提高电池性能，同时避免设置高成本的负压设备，降低生产成本。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7，本发明实施例提供一种电池101的制备工艺，包括：1)对电池101进行真空注液；2)在电池101的注液口处贴覆并固定防水透气膜102；3)使电池101依次常温静置和高温静置，以使电池101中注入的电解液浸润电芯；4)使电池进行化成。
上述电池101的制备工艺中，电池101经真空注液后先在注液口处贴覆并固定防水透气膜102，然后使电池101经常温静置和高温静置后才进行化成，电池101化成过程中产生的气体透过防水透气膜102排出电池101外，同时防水透气膜102防止外界水分进入电池101内，确保电池101内部界面(具体为正极、隔膜、负极之间的界面)贴合紧密，从而使电池101具有更小的内阻，提高电池101的性能。同时，该电池101在化成过程中无需配置负压设备，又省去了对负压化成车间低湿度环境的资金投入，且防水透气膜102成本低廉，能够降低生产成本。
上述制备工艺中，步骤3)中常温静置为在25℃±5℃温度下静置24±0.5小时，上述高温静置为在45℃±5℃温度下静置12±0.5小时。上述步骤4)之后还包括依次进行的高温老化工序、抽真空工序、注液口表面清洁工序、压密封钉工序和激光焊接密封工序。
上述制备工艺中，防水透气膜102的防水等级不小于IP67，以确保在电池101化成过程中外界水分无法进入电池101内部。防水透气膜102为耐电解液腐蚀的防水透气膜102，以确保在电池101化成过程中可靠地发挥防水透气功能。上述防水透气膜102的使用温度范围为-40℃～120℃。上述防水透气膜102为聚四氟乙烯防水透气膜，具体为E-PTFE防水透气膜，E-PTFE生产中经过膨化，透气性以及排湿性更好。
防水透气膜102包括重叠设置的PE(polyethylene，聚乙烯)层121和PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)层122，PTFE层122完全贴覆在PE层121上并与PE层121固定连接。上述PTFE层122用于贴紧电池101的注液口，PE层121用于与外界大气接触，且上述PE层121为PTFE层122的衬底层，起支撑作用。
上述防水透气膜102还包括胶层123，胶层123设置在PTFE层122上背离PE层121的一侧，并位于PTFE层122的边缘。上述胶层123用于将防水透气膜102固定在电池101的注液口处。
上述防水透气膜102还可设置为仅包括PTFE层122，相应的该PTFE层122需形成一定厚度。相应的，该防水透气膜102亦设有胶层123，胶层123设置在PTFE层122的一侧表面的边缘处。
为了避免防水透气膜102与注液口之间产生缝隙，上述胶层123设置为环形。
以上防水透气膜102仅包括PTFE层122，以及防水透气膜102包括PE层121和PTFE层122两层的两种实施例中，PTFE层122均是优选设置为E-PTFE层，其中，E-PTFE为膨化后的PTFE，其具有良好的透气性和排湿性，能够使具有该E-PTFE层的防水透气膜102具有上述透气性和排湿性良好的优点。
具体的，上述电池101为锂离子电池。
以采用本实施例提供的制备工艺制成的锂离子电池为实施例，以采用现有技术生产的锂离子电池为对比例，比较两者的性能如下表格以及图5：
项目 内阻 循环
单位 mohm -
对比例 0.874 97.7％@242次
实施例 0.860 99.2％@242次
可以看出，采用本实施例提供的制备工艺制备而成的锂离子电池相比于采用现有技术制备而成的锂离子电池电阻更低，且循环性能更好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电池的制备工艺，其特征在于，包括：
1)对电池进行真空注液；
2)在电池的注液口处贴覆并固定防水透气膜；
3)使电池依次常温静置和高温静置，以使电池中注入的电解液浸润电芯；
4)使电池进行化成。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜的防水等级不小于IP67。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜为耐电解液腐蚀的防水透气膜。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜的使用温度范围为-40℃～120℃。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜包括重叠设置的PE层和PTFE层，所述PE层和所述PTFE层固定连接，其中，所述PTFE层用于贴紧所述注液口；所述PE层为所述PTFE层的衬底层。
6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜还包括胶层，所述胶层设置在所述PTFE层背离所述PE层的一侧，并位于所述PTFE层的边缘。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜包括PTFE层。
8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述防水透气膜还包括胶层，所述胶层设置在所述PTFE层背离所述PE层的一侧，并位于所述PTFE层的边缘。
9.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述电池为锂离子电池。
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