CN107425198A - 单体超大容量的聚合物锂离子电池及其制造方法 - Google Patents

单体超大容量的聚合物锂离子电池及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了单体超大容量的聚合物锂离子电池及其制造方法。本发明的聚合物锂离子电池的制造方法包括步骤：使正极片、负极片交替间隔地层叠，在正极片、负极片之间安装用以将相邻层叠的正极片、负极片分隔开的分隔件，并使正极片并联有总正极耳，所述负极片并联有总负极耳，得到电芯；将所述电芯的外表面进行膜封、注液、真空抽气、化成以及，老化，再分容。由此制造方法提高了聚合物锂离子电池的单体容量。

Description

单体超大容量的聚合物锂离子电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池的技术领域，具体而言，涉及单体超大容量的聚合物锂离子电池及其制造方法。
背景技术
目前锂离子电池的单体容量一般也只能做到260安时以下，如比亚迪公司生产的铁电池，在国际上，容量最大的也就是日产的40安时电池。尚未有容量更大的电池批量生产。
现有技术中，电池使用时，如果需要电池提供更大的容量，目前的做法一般是以下几种：
第一种方式是，通过小电池去并联成一个电池模组去实现大容量化，
这种方式做成的大容量，由被并联的小电池之间会互相放电，影响电池荷电能力，而且电池并联后，无法通过电池管理系统去监控每只电池的质量问题，即使有一只电池是坏的，也无法检测出来，因此，用小电池去并联做大容量电池是不科学的做法。
第二种方式是，用硬壳包装将电池尺寸放大去实现单体电池大容量化。这种结构电池正负极一般是沿用铅酸的做法，正极和负极用金属极柱引出。这种做法不足的地方一是极柱不能随意设计，会受壳体平身尺寸限制，因此，当容量大至500Ah以上，一般极柱会发热，电池的性能和安全性受影响，二是用硬壳做成的大容量电池，虽则设置有防爆阀，但电池若发生安全问题，通过都是秒级的，防爆阀不一定能有效的起作用，安全问题是令人担心的。
第三种方式是，用聚合物结构去做，也就是用铝塑复合膜作为外包装材料。目前一般厂家也只能做到容量为50Ah以下，个别公司能将容量做大，但也只是通过扩大长度和宽度尺寸来，厚度一般也只能做到20mm，这样就限制了电池的容量，实际上电池容量很难超越500Ah。
以上现有技术中，由于各种因素所限定，电池的容量很难达到较高的水平。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例一方面的的目的在于提供一种单体超大容量的聚合物锂离子电池，该聚合物锂离子电池的容量较大。
一种单体超大容量的聚合物锂离子电池，包括分隔件和交替间隔地层叠的正极片和负极片，所述正极片、负极片中至少一者为复数个，所述正极片并联有总正极耳，所述负极片并联有总负极耳，所述分隔件用以将相邻层叠的正极片、负极片分隔开。
进一步地，所述分隔件包括用以设置在相邻层叠的正极片、负极片之间的复数个分隔部、用以连接相邻设置的分隔部的连接部，二个所述分隔部和一个所述连接部围成一用以供正极片、负极片容置的分隔仓。
进一步地，所述分隔件为由基膜和涂覆于所述基膜的绝缘层所制成。
进一步地，所述正极片设有分正极耳，所述分正极耳并联所述总正极耳；所述负极片设有分负极耳，所述分负极耳并联所述总负极耳。
本发明实施例另一方面的的目的在于提供一种单体超大容量的聚合物锂离子电池的制造方法，该制造方法所获得的聚合物锂离子电池的容量较大。
一种上述聚合物锂离子电池的制造方法，包括以下步骤：
使正极片、负极片交替间隔地层叠，在正极片、负极片之间安装用以将相邻层叠的正极片、负极片分隔开的分隔件，并使正极片并联有总正极耳，所述负极片并联有总负极，得到电芯；
将所述电芯的外表面进行膜封；
向经所述膜封的电芯内注液；
将经所述注液的电芯内进行真空抽气；
将经所述真空抽气进行化成；
以及，将经所述充电化成的电芯进行老化，再分容。
进一步地，所述注液在保持电芯与水平面呈倾斜地放置状态下进行，所述倾斜的角度为5～45度。
进一步地，所述注液在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为－0.05～－0.1MPa。
进一步地，所述注液的步骤还包括在注液的操作之后静置；所述静置具体为，先使电芯的一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h，而后使电芯的另一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h。
进一步地，所述静置在电芯的两主表面被夹持的条件下进行。
进一步地，所述化成的步骤和老化的步骤在电芯的两主表面被夹持的条件下进行。
本发明的聚合物锂离子电池，复数个正极片和负极片层叠，可形成多个电池模组，实现单体超大容量化。在使用时，只需进行串联应用，提高电池成组电压，便可满足用电需要。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明一实施例所提供的聚合物锂离子电池的结构示意图。
图2示出了本发明又一实施例所提供的聚合物锂离子电池的结构示意图。
图3示出了本发明再一实施例所提供的聚合物锂离子电池的结构示意图。
图4示出了本发明另一实施例所提供的聚合物锂离子电池的结构示意图。
图5示出了本发明另一实施例所提供的正极片的结构示意图。
图6示出了本发明另一实施例所提供的负极片的结构示意图。
图7示出了本发明另一实施例所提供的分隔件的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-聚合物锂离子电池；
20-正极片；
21-分正极耳；
30-负极片；
31-分负极耳；
40-分隔件；
41-分隔部；
42-连接部；
43-分隔仓；
50-总正极耳；
60-总负极耳；
70-金属带。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对心室模拟装置进行更全面的描述。附图中给出首选实施例。但是，其可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使其公开内容更加透彻全面。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
请参阅图1、图2、图3和图4。本发明实施例的单体超大容量的聚合物锂离子电池100，包括分隔件40和交替间隔地层叠的正极片20和负极片30，正极片20、负极片30中至少一者为复数个，正极片20并联有总正极耳50，负极片30并联有总负极耳60，分隔件40用以将相邻层叠的正极片20、负极片30分隔开。
上述实施例中，单体超大容量的聚合物锂离子电池100，复数个正极片20和负极片30层叠，可形成多个电池模组。在使用时，可串联其中的某些对正极片20和负极片30，由此提高了聚合物锂离子电池100的容量。
此处，“层叠”可以理解的是指多个具有层结构的物件(例如薄膜等)采用一者贴合于另一者表面的堆叠方式。以A、B、C、D依次叠加设置为例，是指A的一个表面设置B、B的表面设置C、C的表面设置D，即按照某一方向(例如从上至下)，A、B、C、D依次排列。
上述“交替间隔”是指非A—B的排布形式，诸如A—B—A—B—A—……(间隔一个B)、A—B—B—A—B—B—A(间隔二个B)等间隔三个B，或者间隔多个A等，此处，A、B表示为正极片20和负极片30。于发明中，交替间隔的较为优选的实施方式是A—B—A—B—A—……。
请参阅图7。作为一种优选的方式，上述分隔件40可以包括用以设置在相邻层叠的正极片20、负极片30之间的复数个分隔部41、用以连接相邻设置的分隔部41的连接部42，二个分隔部41和一个连接部42围成一用以供正极片20、负极片30容置的分隔仓43。
可以理解的是，每个分隔仓43用以容置一正极片20或一负极片30。位于相邻位置的分隔仓43具有公用的分隔部41。
这里，分隔仓43具有一开口，这样的开口用以设置分正极耳21和分负极耳31(后文所述)。相邻设置的分隔仓43的开口的朝向较好地相反。容易想象的是，多个分隔仓43的这种排布构成一相连的“己”字形(或称为“Z”字形)，由于容置正极片20和负极片30的交替间隔层叠，因而所有的用以容置正极片20的分隔仓43(记为正极分隔仓43)的朝向均相同并且位于第一侧，所有的用以容置负极片30的分隔仓43(记为负极分隔仓43)均相同并且位于第二侧。这样可便于总正极耳50设置在第一侧，将总负极耳60设置在第二侧，避免了总正极耳50和总负极耳60在接入外接导线的时候误接触所造成的电池短路。
上述分隔件40可有一片状弯折而成。具体地，该片状的分隔件40可为由基膜和涂覆于该基膜的绝缘层所制成。绝缘层可以增加电池的安全性和可靠性。此处，绝缘层的材料可以为以PVDF、PAA为代表的高分子胶或涂陶瓷粉(如Al2O3、SiO2)。绝缘层的厚度为0.001～0.03mm。
请参阅图5。为了实现正极片20与总正极耳50的并联以安装，正极片20可以设有分正极耳21。即，每个正极片20设置有至少一分正极耳21。分正极耳21的数量和尺寸根据需要设置。
此处，分正极耳21设置在正极片20的一边缘部或二边缘部。
请参阅图6。为了实现负极片30与总负极耳60的并联以安装，负极片30可以设有分负极耳31。即，每个负极片30设置有至少一分负极耳31。分负极耳31的数量和尺寸根据需要设置。
此处，分负极耳31设置在负极片30的一边缘部或二边缘部。
在安装时，所有的分正极耳21可以直接连接总正极耳50，所有的分负极耳31可以直接连接总负极耳60。请参阅图2和图4。作为另外的实施方式，部分分正极耳21(非全部地)可以金属带70(例如铝带)焊接后再与总正极耳50。部分分负极耳31(非全部地)可以金属带70(例如铜带)焊接后再与总负极耳60。
前述“正极片20、负极片30至少一者为复数个”，作为一种具体的实施方式，正极片20为20层以上，例如111层。负极片30的层数为20层以上，例如110层。正极片20的材质可以为铝带，负极片30的材质可以为铜带。
上述总正极耳50、总负极耳60的宽度可以为100mm以上，厚度为0.08mm以上。总正极耳50的材质可为铝带，总负极耳60的材质可以是铜带、镍带、镀镍铜带、镀银铜带。
在此发明所公开的聚合物锂离子电池的制造方法，包括以下步骤：
使正极片20、负极片30交替间隔地层叠，在正极片20、负极片30之间安装用以将相邻层叠的正极片20、负极片30分隔开的分隔件40，并使正极片20并联有总正极耳50，负极片30并联有总负极耳60，得到电芯；
将电芯的外表面进行膜封；
向经膜封的电芯内注液；
将经注液的电芯内进行真空抽气；
将经真空抽气进行化成；
以及，将经充电化成的电芯进行老化，再分容。
上述得到电芯的步骤中，总正极耳50或总负极耳60的位置可以根据电池容量的大小，依次选择单边一个小极耳，单边两个或两个以上小极耳，单边一个大极耳或双边各一个大极耳。通过灵活多变的极耳结构，就可以适应各种电池容量的导流需求。由此，使电池在正常放电电流使用下，极耳不会发热，确保电池性能的正常发挥。
在将分正极耳21与总正极耳50直接或间接焊接，在将分负极耳31与总负极耳60直接或间接焊接之时，为了避免因极片的层数过多所导致极耳拉得太紧(特别是当电池膨胀后，会拉断极耳)，将多个分正极耳21和分负极耳31对齐后，需将极耳整理，折出一个S型以得到一段可被拉伸的区域。
上述膜封是指用膜状物对电芯的外表面进行封边，可列举出一种操作方式，预先先用冲坑模具冲出两个壳子，将电芯合装起来后，先顶封，再底封，后侧封。该膜封所用的膜状物非限制性地包括铝塑膜。在膜封的操作之后还包括烘干。
膜封的冲袋的袋深可参考性地为5～10mm，袋边R角在5～20，延长封边区域距离d为5～20mm，这样可使得袋子只是在装壳能卡住裸电池，起定位作用，然后通过延长封边区域，达到封边平整的效果，所以电池的厚度可以做得更厚，体积可以在三维方向增加，将电池容量做得更大。
上述注液的步骤中，注液是赋予电池以电解质的工序。为了避免电解液加到电池里难以一下子吸收从而撑坏电芯，注液的操作在保持电芯与水平面呈倾斜地放置状态下进行，该倾斜的角度为5～45度。
注液较好地在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为－0.05～－0.1MPa。
在注液的操作之后较好地静置；这里，静置的好处是：因小容量电池一般是采用竖放或者平放电池静置。由于大容量电池，电池长度和宽度都很大，如果竖放，底部的电解液很难渗透到电池顶部，如果电池平放，注进去的电解液很容量流出未封边口，染污后续封边效果。因此，本发明采用在一个带有小斜度的平面放置，并且过一段时间后进行翻面处理，既不污染未封边，也大大缩短了电解液在内部的渗透时间。
于此所公开的静置具体为，先使电芯的一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h，而后使电芯的另一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h。
此处，静置在电芯的两主表面被夹持的条件下进行。夹持可以防止电池膨胀损坏电池。
上述真空抽气的步骤，其目的是：容量小电池注液后静置一段时间后一般是直接充电化，如果电池体积较大，电池内部残留的气体会造成极片与隔膜之间存在气相界面，充电时会造成锂离了的损失，影响性能，甚至会造成安全问题。基于此，先对电芯进行一次真空抽气处理，确保电池极片与隔膜之间只存在固液两相，确保离子传导通畅。真空抽气也称为预封装。
类似地，化成的步骤和老化的步骤在电芯的两主表面被夹持的条件下进行，这样可预防电池内部松开或移位。
上述，夹持可采用公知的任何夹持设备。
实施例1
500Ah大容量电池制造方法具体如下：
步骤一、电池总正极耳50和总负极耳60的选择。按电池输出最大电流为1C，即是500A来计算，总正极耳50宽度采用铝带，厚度a1为280mm，厚度t1为0.4mm，总负极耳60采用铜带，宽度a2为280mm，厚度t2为0.3mm，铝带导流能力按6A/mm2，铜带导流能力按8A/mm2，总正极耳50能通过的电流为280×0.4×6＝672A，总负极耳60能通过的电流为280×0.3×8＝672A，电池总正和总负极耳60合乎过流要求。
步骤二、电池尺寸的选择。按照工厂的设备加工能力，电池长度b设定为430mm，宽度a设定为800mm。除掉四周封边区域，得出正极片20的长度b3为374mm,宽度a3为754mm，分正极耳21的宽度a4为280mm；正极活性物质采用磷酸铁锂，比容量为137mAh/g，活性物质含量为93％，压实密度为2.1g/cm3,集流体铝箔厚度选择0.016mm,涂布单面面密度为135g/m2，则可计算得出每个正极片20的厚度为0.145mm,每层的容量为9.7Ah，若要做到500Ah，实际设计按多6％设计，则是530Ah，则需要55层，本实施例正极片20在外，所以用56层。负极片30的长度b5为380mm，宽度a5为760mm。分负极耳31的宽度为a6为280mm；负极活性物质采用人工石墨，比容量为330mAh/g，活性物质含量为93％，压实密度为
1.5g/cm3，集流体铜箔厚度选择0.012mm,涂布单面面密度为64g/m2，则可计算得出每层正极片20的厚度为0.097mm，与正极片20搭配用55层。
步骤三、本实施例电池分隔件40厚度是0.032mm，表面是经过涂胶(如PVDF，PAA等)或涂陶瓷粉(如Al2O3、SiO2)或胶和陶瓷粉混和处理，处理后总厚度0.038mm。
步骤四、电池组装。将56层正极片20和55层负极片30，通过分隔件40将正极片20和负极片30分隔开，形成裸电芯，其厚度为17.6mm，所有正极片20与总正极耳50焊接起来，所有负极片30与总负极耳60焊接起来，再用冲好袋的两张铝塑膜，其袋深为c1为10mm，将焊接好的裸电芯包好后经过热封，注液，化成，切边等工序，最后得到单体容量超大的聚合物锂离子电池100，其厚度t为20.5mm，宽度a为800mm(未折边)，长度b为450mm。
实施例2
1000Ah大容量电池制造具体如下：
步骤一、电池总正极耳50和总负极耳60的选择。按电池输出最大电流为1C，即是1000A来计算，总正极耳50宽度采用铝带，厚度a1为280mm，厚度t1为0.4mm，总负极耳60采用铜带，宽度a2为280mm,厚度t2为0.3mm,铝带导流能力按6A/mm2，铜带导流能力按8A/mm2，总正极耳50能通过的电流为280×0.4×6＝672A，总负极耳60能通过的电流为280×0.3×8＝672A，电池总正和总负极耳60皆需要二只才能合乎过流要求。
步骤二、电池尺寸的选择。按照工厂的设备加工能力，电池长度b设定为430mm，宽度a设定为800mm。除掉四周封边区域，得出正极片20长度b3为374mm，宽度a3为754mm，两个分正极耳21的宽度a4为280mm；正极活性物质采用磷酸铁锂，比容量为137mAh/g，活性物质含量为93％，压实密度为2.1g/cm3，集流体铝箔厚度选择0.016mm，涂布单面面密度为135g/m2，则可计算得出每层正极材料的厚度为0.145mm，每层的容量为9.7Ah,若要做到1000Ah，实际设计按多6％设计，则是1060Ah,则需要110层，考虑到正极片20在外层，所以正极片20为111层。负极片30的长度b5为380mm，宽度a5为760mm，二个分负极耳31的宽度为a6为280mm；负极活性物质采用人工石墨，比容量为330mAh/g，活性物质含量为93％，压实密度为1.5g/cm3，集流体铜箔厚度选择0.012mm，涂布单面面密度为64g/m2，则可计算得出每层正极的厚度为0.097mm，与正极片20搭配用110层。
步骤三、本实施例电池的分隔件40厚度是0.032mm，表面是经过涂胶(如PVDF，PAA等)或涂陶瓷粉(如Al2O3、SiO2)或胶和陶瓷粉混和处理，处理后总厚度0.038mm。
步骤四、电池组装。由于本实施例极片用的层数较多，所以需将电池做成两个裸电芯，每个裸电芯用56层正极片20、55层负极片30，通过分隔件40分隔正极片20和负极片30形成裸电芯。每个裸电芯的各层正极片20的极耳和各层负极片30的极耳分别与铝带和铜带焊接上后，然两个裸电芯叠层，再将每只裸电芯上的铝带和铜带分别与总正极耳50和总负极耳60焊接上，焊接好后电芯的厚度为35.2mm，再用冲好袋的两张铝塑膜，其袋深为c1为10mm，将焊接好的裸电芯包好后经过热封，注液，化成，切边等工序，最后得到单体容量超大的聚合物锂离子电池100，其厚度t为40.5mm，宽度a为800mm(未折边)，长度b为570mm。
上述未述及之处，适用于现有技术。
尽管以上较多使用了表示结构的术语但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单体超大容量的聚合物锂离子电池，其特征在于，包括分隔件和交替间隔地层叠的正极片和负极片，所述正极片、负极片中至少一者为复数个，所述正极片并联有总正极耳，所述负极片并联有总负极耳，所述分隔件用以将相邻层叠的正极片、负极片分隔开。
2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述分隔件包括用以设置在相邻层叠的正极片、负极片之间的复数个分隔部、用以连接相邻设置的分隔部的连接部，二个所述分隔部和一个所述连接部围成一用以供正极片、负极片容置的分隔仓。
3.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述分隔件为由基膜和涂覆于所述基膜的绝缘层所制成。
4.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述正极片设有分正极耳，所述分正极耳并联所述总正极耳；所述负极片设有分负极耳，所述分负极耳并联所述总负极耳。
5.一种如权利要求1～4任意一项所述聚合物锂离子电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
使正极片、负极片交替间隔地层叠，在正极片、负极片之间安装用以将相邻层叠的正极片、负极片分隔开的分隔件，并使正极片并联有总正极耳，所述负极片并联有总负极耳，得到电芯；
将所述电芯的外表面进行膜封；
向经所述膜封的电芯内注液；
将经所述注液的电芯内进行真空抽气；
将经所述真空抽气进行化成；
以及，将经所述化成的电芯进行老化，再分容。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述注液在保持电芯与水平面呈倾斜地放置状态下进行，所述倾斜的角度为5～45度。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述注液在真空环境下进行，所述真空环境的真空度为－0.05～－0.1MPa。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述注液的步骤还包括在注液的操作之后静置；所述静置具体为，先使电芯的一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h，而后使电芯的另一主表面朝上并与水平面以1～10度的角度呈倾斜地放置5～20h。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述静置在电芯的两主表面被夹持的条件下进行。
10.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述化成的步骤和老化的步骤在电芯的两主表面被夹持的条件下进行。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108598354A (zh) * 2018-06-13 2018-09-28 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种多极耳电芯、多端子电池、电池模组及其制备方法
CN109326744A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 深圳光韵达机电设备有限公司 锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法
CN111446504A (zh) * 2020-04-02 2020-07-24 新乡华锐锂电新能源有限公司 一种使用高电压电解液软包电池的快速化成分容方法
CN111934019A (zh) * 2020-06-29 2020-11-13 宁波新思创机电科技股份有限公司 一种动力软包聚合物锂离子电池快速化成方法
WO2021258694A1 (zh) * 2020-06-22 2021-12-30 上海兰钧新能源科技有限公司 电芯、电芯制作方法和电池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201207413Y (zh) * 2008-02-15 2009-03-11 宁波维科电池有限公司 一种叠片卷绕式锂离子电池电芯
CN101908647A (zh) * 2010-07-15 2010-12-08 广东省惠州市泰格威电池有限公司 锂离子电池的负压化成方法及其电池
CN201717333U (zh) * 2010-07-29 2011-01-19 深圳市东方华联科技有限公司 一种聚合物锂离子电池
CN201766132U (zh) * 2010-02-11 2011-03-16 北京神州巨电新能源技术开发有限公司 大容量聚合物锂离子电池结构
CN104393348A (zh) * 2014-10-29 2015-03-04 山东神工海特电子科技有限公司 一种叠片软包锂离子动力电池制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201207413Y (zh) * 2008-02-15 2009-03-11 宁波维科电池有限公司 一种叠片卷绕式锂离子电池电芯
CN201766132U (zh) * 2010-02-11 2011-03-16 北京神州巨电新能源技术开发有限公司 大容量聚合物锂离子电池结构
CN101908647A (zh) * 2010-07-15 2010-12-08 广东省惠州市泰格威电池有限公司 锂离子电池的负压化成方法及其电池
CN201717333U (zh) * 2010-07-29 2011-01-19 深圳市东方华联科技有限公司 一种聚合物锂离子电池
CN104393348A (zh) * 2014-10-29 2015-03-04 山东神工海特电子科技有限公司 一种叠片软包锂离子动力电池制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨德才: "《锂离子电池安全性-原理、设计与测试》", 31 May 2012, 电子科技大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108598354A (zh) * 2018-06-13 2018-09-28 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种多极耳电芯、多端子电池、电池模组及其制备方法
CN109326744A (zh) * 2018-09-13 2019-02-12 深圳光韵达机电设备有限公司 锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法
CN111446504A (zh) * 2020-04-02 2020-07-24 新乡华锐锂电新能源有限公司 一种使用高电压电解液软包电池的快速化成分容方法
WO2021258694A1 (zh) * 2020-06-22 2021-12-30 上海兰钧新能源科技有限公司 电芯、电芯制作方法和电池
CN111934019A (zh) * 2020-06-29 2020-11-13 宁波新思创机电科技股份有限公司 一种动力软包聚合物锂离子电池快速化成方法

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