CN111276753A - 软包电池的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软包电池的制造方法，包括：将导气管的一部分管路插入完成注液的软包电池的铝塑膜气囊内，并使导气管的另一部分管路置于铝塑膜气囊的外部；对导气管的外壁与铝塑膜气囊的边缘之间进行密封处理；对另一部分管路的管口进行热封处理，以使气路通道封闭；对软包电池进行浸润静置工序；对另一部分管路进行裁切处理，去除变形的管口，以在另一部分管路形成新的管口；将新的管口与真空系统连接；通过真空系统对软包电池进行抽真空处理至预设时间后，对软包电池进行化成工序；移除真空系统并对导气管的新的管口再次进行热封处理，以使气路通道封闭。能够有效减少软包电池预留气囊的尺寸，减少铝塑膜的使用量，降低材料成本。

Description

软包电池的制造方法

技术领域

本发明涉及软包电池制造加工技术领域，更具体地，涉及一种软包电池的制造方法。

背景技术

新能源电池做为新能源汽车的动力来源，近年来得到了快速发展，其中软包电池具有安全性能高、重量轻、能量密度大、内阻小，使用寿命长等特点，广泛应用于商用车及乘用车，在锂离子电池中占有比例较大；化成是软包电池制造过程中的重要工序，目前软包电池化成过程主要依靠施加较大压力将产生的气体排到预留气囊内，气囊预留较大造成铝塑膜浪费严重，同时对压力化成设备加压系统、夹具要求较高，成本浪费严重。

因此需要提出一种能够减小塑膜气囊尺寸并降低压力化成成本的软包电池制造方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种软包电池的制造方法，实现减小铝塑膜气囊的尺寸并降低压力化成的成本。

为实现上述目的，本发明提出了一种软包电池的制造方法，包括：

提供导气管，所述导气管内设有气路通道；

将所述导气管的一部分管路插入完成注液的软包电池的铝塑膜气囊内，并使所述导气管的另一部分管路置于所述铝塑膜气囊的外部；

对所述导气管的外壁与所述铝塑膜气囊的边缘之间进行密封处理；

对所述所述另一部分管路的管口进行热封处理，使所述管口变形，以使所述气路通道封闭；

完成所述热封处理后，对所述软包电池进行浸润静置工序；

完成所述浸润静置工序后，对所述另一部分管路进行裁切处理，去除变形的所述管口，以在所述另一部分管路形成新的管口；

完成裁切处理后，将所述新的管口与真空系统连接；

通过所述真空系统对所述软包电池进行抽真空处理至预设时间后，对所述软包电池进行化成工序；

完成所述化成工序后，移除所述真空系统并对所述新的管口再次进行所述热封处理，使所述新的管口变形，以使所述气路通道封闭。

可选地，对所述另一部分管路进行裁切处理之后以及完成裁切处理后，将所述新的管口与真空系统连接之前，还包括：

将所述软包电池移至充放电测试柜，并将所述软包电池的电极与所述充放电测试柜提供的电源连接。

可选地，对所述软包电池进行化成工序包括：

通过所述充放电测试柜对所述软包电池进行充放电作业。

可选地，对所述导气管的外壁与所述铝塑膜气囊的边缘之间进行密封处理包括：采用热封头或超声波方式对所述铝塑膜气囊的边缘进行加热，将所述导气管的外壁与所述铝塑气囊的边缘之间密封在一起。

可选地，所述热封处理包括：采用热封头或超声波对所述另一部分管路的管口进行加热，使管口产生热变形，进而使所述管口密闭。

可选地，所述裁切处理包括：通过气路切割装置对所述另一部分管路进行切割，裁切掉变形的所述管口。

可选地，所述导气管的材质为塑料。

本发明的有益效果在于：

在软包电池负压化成过程中，在软包电池完成注液后，通过在软包电池预留的铝塑膜气囊内置入导气管并将导气管密封在铝塑膜的边缘，形成连通气囊内外的气路，之后使导气管外露于气囊的管路的管口变形并密封，以完成浸润静置工序，然后去除变形部分的管路形成新的管口，将新的管口与真空系统连接进行负压化成，完成负压化成之后再次使外露于气囊的管路的管口变形，使导气管内的所述气路通道封闭，以便完成后道工序，通过在电池气囊内设置导气管，并通过使导气管外露于电池部分管路的管口变形而密封的方式完成软包电池的负压化成，采用导气管结合热封的方式能够在负压化成阶段及时将电池产生的气体排出，有效减少软包电池预留气囊的尺寸，减少铝塑膜的使用量，降低材料成本，有效降低软包电池负压化成的制造成本。

本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一种软包电池的制造方法的步骤图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种软包电池的制造方法中的导气管示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种软包电池的制造方法中导气管插入铝塑膜气囊边缘封装后的示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种软包电池的制造方法中导气管管口热封处理后示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种软包电池的制造方法中的导气管与真空系统的负压吸嘴连接的示意图。

附图标记说明：

1、导气管；101、管口；2、软包电池；201、气囊；3、负压吸嘴。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的一种软包电池的制造方法的步骤图。

如图1所示，根据本发明的一种软包电池的制造方法，包括：

提供导气管1，导气管1内设有气路通道；

将导气管1的一部分管路插入完成注液的软包电池2的铝塑膜气囊201内，并使导气管1的另一部分管路置于铝塑膜气囊201的外部；

对导气管1的外壁与铝塑膜气囊201的边缘之间进行密封处理；

对另一部分管路的管口101进行热封处理，使管口101变形，以使气路通道封闭；

完成热封处理后，对软包电池2进行浸润静置工序；

完成浸润静置工序后，对另一部分管路进行裁切处理，去除变形的管口101，以在另一部分管路形成新的管口；

完成裁切处理后，将新的管口与真空系统连接；

通过真空系统对软包电池2进行抽真空处理至预设时间后，对软包电池2进行化成工序；

完成化成工序后，移除真空系统并对新的管口再次进行热封处理，使新的管口变形，以使气路通道封闭。

具体地，在软包电池2负压化成过程中，在软包电池2完成注液后，通过在软包电池2预留的铝塑膜气囊201内置入导气管1并将导气管1密封在铝塑膜的边缘，形成连通气囊201内外的气路，之后使导气管1外露于气囊201的管路的管口101变形并密封，以完成浸润静置工序，然后去除变形部分的管路形成新的管口，将新的管口与真空系统连接进行负压化成，完成负压化成之后再次使外露于气囊201的管路的管口101变形，使导气管1内的气路通道封闭，以便完成后道工序，通过在电池气囊201内设置导气管1，并通过使导气管1外露于电池部分管路的管口101变形而密封的方式完成软包电池2的负压化成，采用导气管1结合热封的方式能够在负压化成阶段及时将电池产生的气体排出，能够有效减少软包电池2预留气囊201的尺寸，减少铝塑膜的使用量，降低材料成本，有效降低软包电池2负压化成的制造成本。

图2至图5示出了根据本发明的一个实施例的一种软包电池的制造方法中的导气管示意图、导气管插入铝塑膜气囊边缘封装后的示意图、导气管管口热封处理后示意图以及导气管与真空系统的负压吸嘴连接的示意图，以下将参考图2至图5详细说明本实施例提供的软包电池的制造方法。

参考图2，提供导气管1，导气管1内设有气路通道，本实施例中，导气管1的材质为能够受热变形的塑料材质，优选聚丙烯(PP)，导气管1为一根直管，导气管1的内径、外径和厚度等可以根据具体地需求进行设计。

参考图3，软包电池2完成注液后，整个软包电池2的铝塑膜只有气囊201边缘还留有用于注液的一个较小的开口，将导气管1的一部分从这个开口插入铝塑膜气囊201内，并使导气管1的另一部分管路置于铝塑膜气囊201的外部；由于铝塑膜为多层结构且最内层为聚丙烯(PP)层，可以采用顶侧封机的封头以热封的方式或采用超声波封装机封装方式，对铝塑膜气囊201的边缘进行加热，将导气管1的外壁与铝塑气囊201的边缘之间密封在一起。将导气管1封装在注液开口的铝塑膜边缘，使铝塑膜的边缘与导气管1的外壁之间密封，并保证导气管1外露铝塑膜边缘一定长度。需要注意的是，在封装过程中需要保证导气管1位于铝塑膜边缘的区域不会变形，即保导气管1内的气路通道畅通。同时需要保证导气管1外露于气囊201部分具有足够的长度，为后续热封、裁切提供足够的操作余量。其中热封头装置和超声波热封装置均为现有技术，此处不再赘述。

参考图4，采用顶侧封机的封头以热封的方式或采用超声波封装机封装方式对导气管1外露于铝塑膜气囊201部分的管口101进行加热，使位于管口101处的一段管路产生热变形，进而使管口101密闭，具体实施过程中管口101受热溶解的同时被挤压后即可密封，管口101密封后的形态如图4所示。

对导气管1热封处理后，软包电池2内部能够完全与外部环境隔绝，为静置浸润提供了良好的气密环境，此时可以进行静置浸润工序。根据工艺的不同，静置浸润工序分为高温静置与常温静置，本领域技术人员可根据实际需求进行选择，静置的目的是让注入的电解液充分浸润电池的极片。

静置浸润工序之后，将软包电池2转运至特定工位进行气路裁切工序。具体地，通过气路切割装置对导气管1外露于铝塑膜气囊201部分进行裁切，裁切掉管口101处的变形管路，以在导气管1外露于铝塑膜气囊201部分管路形成新的管口，此时导气管1再次形成连通软包电池2内外的气路通道。气路切割装置为现有技术，此处不再赘述。

裁切掉变形的管口101之后，将软包电池2转运至充放电测试柜(化成柜)，将电池的电极与充放电测试柜提供的电源连接，同时将导气管1外露于铝塑膜部分的新的管口与真空系统的负压吸嘴3对接。参考图5，真空系统的负压吸嘴3的底端设有导向口和波纹管，通过下压负压吸嘴3通过导向口将导气管1裁切后形成的新的管口导入波纹管内，继续下压波纹管使波纹管的内径变小能够与导气管1的新的管口紧密连接，进而能够对软包电池2进行抽真空操作。

对软包电池2抽真空一定时间后通过充放电测试柜进行充放电作业，即对软包电池2进行化成工序。具体地，化成是对软包电池2内的电芯的首次充电，但不会充到软包电池2使用时的最高电压，充电的电流也非常小。化成的目的是让电极表面形成稳定的SEI膜(固体电解质性质的钝化膜层)，相当于把电芯“激活”的过程。在这个过程中，软包电池2内会产生一定量的气体排到预留的铝塑膜气囊201内，当产生一定的气体后使用真空系统通过导气管1能够将产生的气体吸出。

完成化成工序后，移除真空系统，将软包电池2转至特定工位，对导气管1的新的管口再次进行热封处理(与上述热封处理操作相同)，使新的管口产生热变形，以使气路通道封闭，以便完成气囊201裁切、折边等后道工序。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.一种软包电池的制造方法，其特征在于，包括：

提供导气管，所述导气管内设有气路通道；

将所述导气管的一部分管路插入完成注液的软包电池的铝塑膜气囊内，并使所述导气管的另一部分管路置于所述铝塑膜气囊的外部；

对所述导气管的外壁与所述铝塑膜气囊的边缘之间进行密封处理；

对所述所述另一部分管路的管口进行热封处理，使所述管口变形，以使所述气路通道封闭；

完成所述热封处理后，对所述软包电池进行浸润静置工序；

完成所述浸润静置工序后，对所述另一部分管路进行裁切处理，去除变形的所述管口，以在所述另一部分管路形成新的管口；

完成裁切处理后，将所述新的管口与真空系统连接；

通过所述真空系统对所述软包电池进行抽真空处理至预设时间后，对所述软包电池进行化成工序；

完成所述化成工序后，移除所述真空系统并对所述新的管口再次进行所述热封处理，使所述新的管口变形，以使所述气路通道封闭。

2.根据权利要求1所述的软包电池的制造方法，其特征在于，对所述另一部分管路进行裁切处理之后以及完成裁切处理后，将所述新的管口与真空系统连接之前，还包括：

将所述软包电池移至充放电测试柜，并将所述软包电池的电极与所述充放电测试柜提供的电源连接。

3.根据权利要求2所述的软包电池的制造方法，其特征在于，对所述软包电池进行化成工序包括：

通过所述充放电测试柜对所述软包电池进行充放电作业。

4.根据权利要求1所述的软包电池的制造方法，其特征在于，对所述导气管的外壁与所述铝塑膜气囊的边缘之间进行密封处理包括：

采用热封头或超声波方式对所述铝塑膜气囊的边缘进行加热，将所述导气管的外壁与所述铝塑气囊的边缘之间密封在一起。

5.根据权利要求1所述的软包电池的制造方法，其特征在于，所述热封处理包括：

采用热封头或超声波对所述另一部分管路的管口进行加热，使管口产生热变形，进而使所述管口密闭。

6.根据权利要求1所述的软包电池的制造方法，其特征在于，所述裁切处理包括：

通过气路切割装置对所述另一部分管路进行切割，裁切掉变形的所述管口。

7.根据权利要求1所述的软包电池的制造方法，其特征在于，所述导气管的材质为塑料。

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