CN107508003A - 一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，本发明主要通过三个步骤实现，首先对已完成注液静置，待化成的电芯，在电芯的包装袋区域直接对两层铝塑膜穿孔，形成气体导通孔，其次，用上下两个连接真空的吸盘分别盖住上下两个导通孔，导通孔完全与真空连接，当化成产气时，电芯所产生的气体通过导通孔，再通过吸盘，与吸盘相连的真空管排出，第三步，当电芯化成完成后，在保持真空的状态下，通过微型封头热合上下两层铝塑膜，隔断密封孔与电芯内部的通道，使气体无法再进入电芯内部。通过以上方法，大幅减少了气袋的使用量，降低电芯的成本，并且使电芯从开始到结束都是在真空负压状态下化成，提升了电芯的质量。

Description

一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法
技术领域
本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法。
背景技术
随着现代社会的不断发展，锂离子电池的需求量不断提高，包括手机，MP4，电脑，无人机等领域都需要大量使用锂离子电池。
锂离子电池在生产制造过程中，在化成阶段会产生气体，这是传统的方法都是留有大量的气袋来装满这些气体，然后通过刺破气袋，用真空负压的方式抽走其中的气体，这样需要使用大量的铝塑膜，而铝塑膜的价格昂贵，如何降低铝塑膜的用量，成为业界的一个共同目标。
专利201621010430.2公开了一种锂离子电池抽气化成装置，根据该专利工作原理(0021)描叙，电芯化成之前，通过压缩吸盘尾部的弹簧，使带有针头的吸盘紧贴气袋，相应地吸盘上的针头会在气袋上扎破一个小口。当电芯开始化成后，电芯发生电化学反应产生大量的气体，当产生的气体达到一定量时，气袋中的气压大于弹簧的压力，气袋上扎破的排气口打开，气袋中的气体进入到吸盘内。气体通过吸盘出气口连接的真空管被抽到缓冲罐内，经过虑有机腐蚀气体后排出。待气袋中的气体排出一部分后，气袋中的气压下降到小于弹簧压力时，排气口被堵住，继续进行电化学反应，如此循环直到排出所有气体为止。该专利虽对气袋的减少有一定帮助，但是结构较为复杂，可操作性难，并且反应不是在真空负压下进行，气体不能及时从电芯内部导出，对电芯性能改善有限。
专利201510013531.9公开了一种软包锂离子注液，封口，负压，该专利技术方案0005将软包装锂离子电池一侧铝塑膜封装成管状通道的形状；利用铝塑膜管状通道对软包装电芯进行抽真空注液，注液完成后用密封夹夹住铝塑膜管状通道，使软包装锂离子电池内部与外界隔断；将带密封夹的软包装锂离子电池进行注液后搁置，搁置完成后进行化成；化成时将软包装锂离子电池铝塑膜管状通道与真空管道连接，然后打开固定在软包装锂离子电池铝塑膜管状通道上的密封夹，使软包装锂离子电池内部与真空管相连，对软包装锂离子电池内部抽真空进行化成，化成完成后用密封夹夹住软包装锂离子电池铝塑膜管状通道，对软包装锂离子电池进行封装。该方法需要预先形成管道式铝塑膜通道，在现有工艺下较难实现，并且需要两次使用密封夹，较难操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作简便、低成本、能有效提高电芯性能的一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术解决方案：一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，包括如下步骤：
一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：对铝塑膜穿孔，形成气体导通孔；
步骤二：用连接真空的吸盘覆盖导通孔，当化成产气时，电芯所产生的气体通过导通孔，吸盘以及与吸盘连接的真空管排出；
步骤三：当电芯化成完成后，在保持真空的状态下，密封穿孔后的铝塑膜，隔断密封孔与电芯内部的通道，使气体无法再进入电芯内部。
优选方案中，在电芯的气袋区域对铝塑膜穿孔。
优选方案中，所述吸盘为上下两个吸盘。
优选方案中，所述导通孔包括上下两个。
优选方案中，步骤一穿孔时，电芯为已完成注液静置，待化成的电芯。
优选方案中，所述导通孔的数量为1-10个，导通孔的直径为0.1mm-5mm。
优选方案中，所述导通孔整体处于真空环境中，气体可通过真空管直接排出。优选方案中，所述吸盘的直径大于所述导通孔的直径。
优选方案中，所述封头的形状为矩形，三角形，或圆形。
优选方案中，步骤一中，所述穿孔方法为金属针穿孔。
优选方案中，步骤三中，所述密封的方式为粘合或热合或夹合。
本发明的有益效果在于：
1、用普通的金属针对铝塑膜穿孔，成本低廉，操作简单；
2、用带有真空的吸盘，通过之前形成的导通孔及时的把化成的气体导出电芯内部，大幅减少了气袋的使用量；
3、在化成阶段，通过真空负压的方式，能有效改善电芯性能，使SEI膜形成更好；
4、统分利用铝塑膜自身的特征，及成熟的封装工艺，通过在真空状态下封装的方式，隔断了通孔与外界的通道，保证了电池内部处于真空状态，使后续电池工艺如静置容量能顺利进行。
5、化成产气之前，整个电芯内部就通过导通孔，与真空相连的吸盘形成一个真空负压状态，使电芯化成时产生的气体，刚形成即通过负压导出电芯内部，大量减少了气袋的同时，有利于SEI膜的形成，提升了电芯质量。
6、本发明巧妙使用吸盘密封抽真空，不仅价格低廉，操作方便，且整个操作非常简单便捷，无需复杂的装置。
附图说明
图1.一种真空负压化成及封装的电芯总体示意图。
(1.电芯主体，2，电芯气袋区，3.带真空的吸盘，11.电芯正极极耳，12.电芯负极极耳，21，气袋侧边封印，22，气袋区封装封印，23，气袋区正面通孔)
图2中，图2-1，2-2分别为电芯气袋区正面，反面穿孔后示意图(23.气袋正面通孔，24.气袋反面通孔)。
图3中，图3-1，3-2分别为穿孔后，连接带有真空的吸盘示意图(31.气袋正面吸盘，32气袋反面吸盘)。
图4中，图4-1，4-2分别为在真空负压状态下，通过封头对气袋进行密封示意图(22，气袋区封装封印)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述，一种软包装锂离子电池真空负压化成及在真空状态下封装的一种方法，以制作型号为555270-2600mAh的软包装锂离子电池为例，包括的步骤为：
第一：在距离电芯侧边约15mm位置区域，用金属针在气袋区的铝塑膜上下两层各穿1mm的孔，电芯正面的孔为23，如图1-1所示，电芯反面的孔为 24，如图1-2所示。
第二，将连有真空的吸盘31完全盖住电芯正面的孔23，使电芯内部与真空直接相联通，并打开真空，如图2-1所示。
第三，将连有真空的吸盘32完全盖住电芯反面的孔24，使电芯内部与真空直接相联通，并打开真空，如图2-2所示。
第四，化成机通过电芯的正负极11，12进行通电化成，气体通过通孔，吸盘，真空管道排出；
第五，化成完以后，保持真空状态，运用0.5mm宽，长30mm的封头在气袋区域进行密封，形成一个密封封印22，如图3所示，隔断气体再进入电芯内部可能。
通过以上真空负压化成方法，555270-2600mah铝塑膜相比常规的铝塑膜气袋区节省60％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：对铝塑膜穿孔，形成气体导通孔；
步骤二：用连接真空的吸盘覆盖导通孔，当化成产气时，电芯所产生的气体通过导通孔，吸盘以及与吸盘连接的真空管排出；
步骤三：当电芯化成完成后，在保持真空的状态下，密封穿孔后的铝塑膜，隔断密封孔与电芯内部的通道，使气体无法再进入电芯内部。
2.根据权利要求1所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，在电芯的气袋区域对铝塑膜穿孔。
3.根据权利要求1所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，所述吸盘为上下两个吸盘。
4.根据权利要求1所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，所述导通孔包括上下两个。
5.根据权利要求1所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，步骤一穿孔时，电芯为已完成注液静置，待化成的电芯。
6.根据权利要求1-5任一项所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，所述导通孔的数量为1-10个，导通孔的直径为0.1mm-5mm。
7.根据权利要求1-5任一项所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，所述导通孔整体处于真空环境中，气体可通过真空管直接排出。
8.根据权利要求1-5任一项所述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，其特征在于，所述吸盘的直径大于所述导通孔的直径。
9.根据权利要求1-5任一项述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，步骤三中，所述密封的方式为粘合或热合或夹合。
10.根据权利要求1-5任一项述的软包锂电池电芯真空负压化成及封装的方法，步骤一中，所述穿孔方法为金属针穿孔。
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