CN109980263A - 水平电池生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水平电池生产方法，其生产工艺包括以下步骤：A、配件的生产和采购；B、板栅与隔膜的制作；C、将制好的正、负铅膏均匀涂填到板栅上，并分别固化后制成正极片和负极片；D、将正极片和负极片分别切成合适的小片。本发明采用板栅结构代替传统水平电池中轻质复合材料制作双极板，有效提高了产品的稳定性，同时本工艺生产的隔膜能够高效连续地大规模生产，且其孔小而密、分布更均匀、更集中，并在吸液率、保液率上更优，复合企业自身的利益，采用了直接注塑成形工艺，最大化的利用了电芯的尺寸空间，实现了封装电池的电芯有效体积最大化，提升了电池容量体积比，保证了电池的外观以及尺寸的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产技术领域，具体为水平电池生产方法。
背景技术
电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，具有正极、负极之分，随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置，如太阳能电池，电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻，利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压、稳定电流、长时间稳定供电、受外界影响很小的电流，并且电池结构简单、携带方便、充放电操作简便易行、不受外界气候和温度的影响以及性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥着很大作用，但现有的水平电池生产工艺复杂、不能大规模生产，且生产后的水平电池性能不稳定、电池容量体积比小。
发明内容
本发明的目的在于提供水平电池生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水平电池生产方法，其生产工艺包括以下步骤：
A、配件的生产和采购；
B、板栅与隔膜的制作；
C、将制好的正、负铅膏均匀涂填到板栅上，并分别固化后制成正极片和负极片；
D、将正极片和负极片分别切成合适的小片，并将极耳呈扁平带状的一端分别焊接在正极片和负极片的中部，且让极耳呈扁平带状的一端预留一段在极片之外；
E、将极耳预留在极片之外的一段覆上极耳胶；
F、隔膜间隔在正极片和负极片之间，且隔膜、正极片和负极片同向卷绕成圆柱状的卷芯；
G、用包装膜将卷芯包裹，包装膜贴合到极耳胶，并用热封机对包装膜进行高温热复合封装，且包装膜仅在卷芯的一侧留开口；
H、从包装膜开口处注入电解液，对电池充电；
I、对包装膜内抽气，抽气后再次使用热封机对包装膜开口进行高温热复合封装；
J、在冷却设备内冷却后得到成型电池；
K、对成型后的电池进行整形处理，并对外观尺寸等进行检查；
L、经过整形处理后，在电池表面套热缩管并进行热缩处理
优选的，所述隔膜制作包括以下步骤：①、铸片：将聚丙烯颗粒通过挤出机塑化形成聚丙烯熔体，然后从模头挤出，冷却辊铸片，得到片状聚丙烯基膜，收成卷状，长度在1000～1500m；②、退火处理：将成卷的基膜放入烘箱内，完善聚丙烯片晶结构；③、单向拉伸：将退火处理后的聚烯烃基膜经冷态拉伸、热态拉伸、高温定型、冷却后得到微孔隔膜。
优选的，所述聚丙烯采用等规度≥95％的等规聚丙烯，平均分子量为2×106～5×106，熔融指数为3.0～5.0g/10min；挤出机工作温度在200～300℃之间，模头设定温度在200～250℃之间，冷却辊温度设定在30～70℃之间，烘箱温度设定在100～150℃之间，热态拉伸的温度设定在100～180℃之间。
优选的，所述极耳胶由中间层的陶瓷层以及陶瓷层上下两面的聚烯烃树脂层经干式复合或流延共挤复合得到。
优选的，所述陶瓷层为由陶瓷粉料与水性胶水混合后烘干形成，且陶瓷粉料选自三氧化二铝、二氧化硅、氧化锆或氮化硅中的一种或多种。
优选的，所述电解液的注入包括以下步骤：①、将针筒的针尖靠近正极极耳一侧，并缓慢插入到电芯中心孔内，且插入的针尖端部的位置位于整个电芯高度的三分之二处；②、使用输液泵向针筒内注入电解液，完成单次注入电解液后，对电芯作静置或者抽真空处理，电解液液面不超过包装膜开口处，待电芯完全吸收电解液后，重复本步骤，直至电芯的总吸液量符合要求为止；③、使用吸耳球往针筒内吹气，然后将针尖从电芯内缓慢抽出，并折叠正极极耳。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明采用板栅结构代替传统水平电池中轻质复合材料制作双极板，有效提高了产品的稳定性，同时本工艺生产的隔膜能够高效连续地大规模生产，且其孔小而密、分布更均匀、更集中，并在吸液率、保液率上更优，复合企业自身的利益，采用了直接注塑成形工艺，最大化的利用了电芯的尺寸空间，实现了封装电池的电芯有效体积最大化，提升了电池容量体积比，保证了电池的外观以及尺寸的一致性。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
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，水平电池生产方法，其生产工艺包括以下步骤：
A、配件的生产和采购；
B、板栅与隔膜的制作；
C、将制好的正、负铅膏均匀涂填到板栅上，并分别固化后制成正极片和负极片；
D、将正极片和负极片分别切成合适的小片，并将极耳呈扁平带状的一端分别焊接在正极片和负极片的中部，且让极耳呈扁平带状的一端预留一段在极片之外；
E、将极耳预留在极片之外的一段覆上极耳胶；
F、隔膜间隔在正极片和负极片之间，且隔膜、正极片和负极片同向卷绕成圆柱状的卷芯；
G、用包装膜将卷芯包裹，包装膜贴合到极耳胶，并用热封机对包装膜进行高温热复合封装，且包装膜仅在卷芯的一侧留开口；
H、从包装膜开口处注入电解液，对电池充电；
I、对包装膜内抽气，抽气后再次使用热封机对包装膜开口进行高温热复合封装；
J、在冷却设备内冷却后得到成型电池；
K、对成型后的电池进行整形处理，并对外观尺寸等进行检查；
L、经过整形处理后，在电池表面套热缩管并进行热缩处理
隔膜制作包括以下步骤：①、铸片：将聚丙烯颗粒通过挤出机塑化形成聚丙烯熔体，然后从模头挤出，冷却辊铸片，得到片状聚丙烯基膜，收成卷状，长度在1000～1500m；②、退火处理：将成卷的基膜放入烘箱内，完善聚丙烯片晶结构；③、单向拉伸：将退火处理后的聚烯烃基膜经冷态拉伸、热态拉伸、高温定型、冷却后得到微孔隔膜。
聚丙烯采用等规度≥95％的等规聚丙烯，平均分子量为2×106～5×106，熔融指数为3.0～5.0g/10min；挤出机工作温度在200～300℃之间，模头设定温度在200～250℃之间，冷却辊温度设定在30～70℃之间，烘箱温度设定在100～150℃之间，热态拉伸的温度设定在100～180℃之间。
极耳胶由中间层的陶瓷层以及陶瓷层上下两面的聚烯烃树脂层经干式复合或流延共挤复合得到。
陶瓷层为由陶瓷粉料与水性胶水混合后烘干形成，且陶瓷粉料选自三氧化二铝、二氧化硅、氧化锆或氮化硅中的一种或多种。
电解液的注入包括以下步骤：①、将针筒的针尖靠近正极极耳一侧，并缓慢插入到电芯中心孔内，且插入的针尖端部的位置位于整个电芯高度的三分之二处；②、使用输液泵向针筒内注入电解液，完成单次注入电解液后，对电芯作静置或者抽真空处理，电解液液面不超过包装膜开口处，待电芯完全吸收电解液后，重复本步骤，直至电芯的总吸液量符合要求为止；③、使用吸耳球往针筒内吹气，然后将针尖从电芯内缓慢抽出，并折叠正极极耳。
使用时，采用板栅结构代替传统水平电池中轻质复合材料制作双极板，有效提高了产品的稳定性，同时本工艺生产的隔膜能够高效连续地大规模生产，且其孔小而密、分布更均匀、更集中，并在吸液率、保液率上更优，复合企业自身的利益，采用了直接注塑成形工艺，最大化的利用了电芯的尺寸空间，实现了封装电池的电芯有效体积最大化，提升了电池容量体积比，保证了电池的外观以及尺寸的一致性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.水平电池生产方法，其特征在于：其生产工艺包括以下步骤：
A、配件的生产和采购；
B、板栅与隔膜的制作；
C、将制好的正、负铅膏均匀涂填到板栅上，并分别固化后制成正极片和负极片；
D、将正极片和负极片分别切成合适的小片，并将极耳呈扁平带状的一端分别焊接在正极片和负极片的中部，且让极耳呈扁平带状的一端预留一段在极片之外；
E、将极耳预留在极片之外的一段覆上极耳胶；
F、隔膜间隔在正极片和负极片之间，且隔膜、正极片和负极片同向卷绕成圆柱状的卷芯；
G、用包装膜将卷芯包裹，包装膜贴合到极耳胶，并用热封机对包装膜进行高温热复合封装，且包装膜仅在卷芯的一侧留开口；
H、从包装膜开口处注入电解液，对电池充电；
I、对包装膜内抽气，抽气后再次使用热封机对包装膜开口进行高温热复合封装；
J、在冷却设备内冷却后得到成型电池；
K、对成型后的电池进行整形处理，并对外观尺寸等进行检查；
L、经过整形处理后，在电池表面套热缩管并进行热缩处理。
2.根据权利要求1所述的水平电池生产方法，其特征在于：所述隔膜制作包括以下步骤：①、铸片：将聚丙烯颗粒通过挤出机塑化形成聚丙烯熔体，然后从模头挤出，冷却辊铸片，得到片状聚丙烯基膜，收成卷状，长度在1000～1500m；②、退火处理：将成卷的基膜放入烘箱内，完善聚丙烯片晶结构；③、单向拉伸：将退火处理后的聚烯烃基膜经冷态拉伸、热态拉伸、高温定型、冷却后得到微孔隔膜。
3.根据权利要求2所述的水平电池生产方法，其特征在于：所述聚丙烯采用等规度≥95％的等规聚丙烯，平均分子量为2×106～5×106，熔融指数为3.0～5.0g/10min；挤出机工作温度在200～300℃之间，模头设定温度在200～250℃之间，冷却辊温度设定在30～70℃之间，烘箱温度设定在100～150℃之间，热态拉伸的温度设定在100～180℃之间。
4.根据权利要求1所述的水平电池生产方法，其特征在于：所述极耳胶由中间层的陶瓷层以及陶瓷层上下两面的聚烯烃树脂层经干式复合或流延共挤复合得到。
5.根据权利要求4所述的水平电池生产方法，其特征在于：所述陶瓷层为由陶瓷粉料与水性胶水混合后烘干形成，且陶瓷粉料选自三氧化二铝、二氧化硅、氧化锆或氮化硅中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的水平电池生产方法，其特征在于：所述电解液的注入包括以下步骤：①、将针筒的针尖靠近正极极耳一侧，并缓慢插入到电芯中心孔内，且插入的针尖端部的位置位于整个电芯高度的三分之二处；②、使用输液泵向针筒内注入电解液，完成单次注入电解液后，对电芯作静置或者抽真空处理，电解液液面不超过包装膜开口处，待电芯完全吸收电解液后，重复本步骤，直至电芯的总吸液量符合要求为止；③、使用吸耳球往针筒内吹气，然后将针尖从电芯内缓慢抽出，并折叠正极极耳。
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