CN112886107B - 一种优化的扣式电池组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扣式电池的组装方法，按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，可以有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高了扣式电池的循环性能；另外，在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，提高了扣式电池的一致性，更有利于开展扣式电池内部各部件结构或材料的评价及比较。

Description

一种优化的扣式电池组装方法

技术领域

本发明属于扣式电池领域，具体涉及一种扣式电池的组装方法。

背景技术

扣式电池由于体积小、成本低、组装简单方便、周期短的优点，被广泛用作电池材料评价筛选的方法，在材料研发和筛选时起着重要作用，尤其是在锂离子电池广泛应用于各个领域后，将电极材料制作成锂离子扣式电池进行电极材料的评价及选用，广泛的应用于锂离子电池的研发过程中。目前，扣式电池的组装主要是按照负极壳、负极片、隔膜、电解液、正极片、垫片、弹簧片和正极壳的顺序进行组装，或者按照相反的顺序进行。

扣式电池的性能和组装流程有较大的关系，如果控制不到位，很容易导致电池短路失效。在组装扣式电池的过程中，叠放正极片、隔膜、负极片和垫片等，需要格外注意各片层的平整度和对齐度，人为操作影响较大，对操作要求较高。如果提前在极片上滴加电解液，会造成隔膜和极片之间发生粘连，不易调整，所以需要确保隔膜一次性放到位，这样导致的结果就是降低组装效率，而且增加了短路风险。此外，由于扣式电池体积较小，后续极片、垫片、弹簧片和正极壳的加入会对电解液形成挤压，导致电解液外溢，污染外壳。

尤其在锂离子电池中，电解液起着传导锂离子的重要作用，因此，锂离子电池的循环寿命和倍率性能等特性都与电解液之间有着密切的关系。由于电解液量充足是确保锂电池循环寿命的主要因素之一，因此注液量过少对于锂离子电池的循环寿命不利，也会导致部分活性物质无法浸润，因此不利于电池容量的发挥，但是注液量过多也会造成锂离子电池能量密度下降，成本升高等问题，因此如何确定合适的注液量，对于锂离子电池在性能和成本之间的平衡尤为重要。

另外，在扣式电池组装时，如电解液量过多，封口时，容易溢出，电解液量少，不利于电池的循环。

此外，锂离子扣式电池组装时，将负极壳、弹片、垫片、锂片、隔膜、正极片和正极壳组装在一起，在封口机上面完成封口。电池内部结构件间的配合对电池测试容量、DCR等有着重要影响，例如，电池结构件间接触不良会造成材料克容量降低，影响对材料克容量的评估，不利于材料的筛选。

因此，急需开发一种操作简单、有效控制各结构件间的有效接触的扣式电池的组装方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，开发了一种优化的扣式电池的组装方法，在隔膜上下增加电解液保液片，能够有效控制电解液的用量及分布，提高扣式电池电解液的保持能力，有利于保持组件间的接触，提高电池的循环性能；在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高扣式电池性能，从而完成本发明。

本发明目的在于提供了一种扣式电池的组装方法，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。所述相反的顺序按照正极壳、正极片、隔膜、负极片或负极壳的顺序进行组装。

以正向顺序组装时，所述方法具体包括以下步骤：

第1步：预处理各组件。

第2步：将负极壳置于水平操作台上。

第3步：在负极壳上滴加电解液。

第4步：将负极片放置于负极壳上。

任选地，在本发明的一种优选实施方式中，在滴加电解液、放置负极片前，在负极壳上依次放置弹片和垫片，即完成第2步后进行以下步骤：

第3’步：将弹片放置于负极壳内，在弹片的中心区域滴加电解液。

第4’步：将垫片置于弹片上，将负极片置于垫片上。

第5步：在负极片上滴加电解液。

第6步：将隔膜置于负极片上。

第7步：在隔膜上滴加电解液。

第8步：将正极片置于隔膜上。

任选地，在本发明的一种优选实施方式中，在放置正极片前，放置保液片，即完成第7步后进行第8’步：

第8’步：将保液片置于隔膜上，滴加电解液，将正极片置于保液片上。

第9步：将正极壳扣在正极片上方，然后用封口机进行封口。

本发明中提供的扣式电池的组装方法具有以下有益效果：

(1)本发明中增加了电解液保液片的使用，提高扣式电池的保液能力，有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高了扣式电池的综合性能。

(2)在本发明中的扣式电池组装过程中，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高了扣式电池性能的一致性，更有利于进行扣式电池的评价。

(3)在发明中的扣式电池组装方法，通过控制负极片、隔膜、保液片和正极片的尺寸及组装过程，有效地提高了扣式电池的稳定性及电池间的均一性，有效降低了扣式电池组装过程中废品率。

(4)通过利用本发明中扣式电池的组装方法，更有利于开展利用扣式电池进行极片材料和电池内部组件的对比评价，减少了由于电池组装过程中操作差异导致的性能差异。

附图说明

图1示出本发明一种定位装置的结构示意图；

图2示出本发明中测试扣式电池A、扣式电池A’、扣式电池E和扣式电池E’的循环充放电容量保持率变化图；

图3示出本发明中扣式电池A和扣式电池E的交流阻抗曲线；

图4示出本发明中扣式电池A和扣式电池E的循环伏安曲线。

附图标号说明：

1-操作板；

2-支撑杆；

3-横向定位杆；

31-纵向准位杆；

4-纵向定位杆；

41-横向准位杆；

5-激光定位头。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本发明中提供的扣式电池的组装方法，设置电解液保液片，提高扣式电池的保液能力，有效控制电解液的用量及分布，有利于保持组件间的接触，提高电池的循环性能。另外，在扣式电池组装过程，配合使用定位装置，减少人为因素干扰，降低人工定位操作难度，从而使扣式电池内部各组件准确放置，提高了扣式电池的综合性能。

本发明提供了一种扣式电池的组装方法，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，或者以相反的顺序进行组装，优选以正向顺序进行组装。所述相反的顺序按照正极壳、正极片、隔膜、负极片或负极壳的顺序进行组装。

以正向顺序进行组装时，所述方法具体包括以下步骤：

第1步：预处理各组件。

所述预处理为对待处理组件清洗和干燥，所述待处理组件包括正负电极壳，优选地，还包括弹片和垫片。

所述清洗为利用清洗液进行超声清洗，清洗液为丙酮或乙醇，优选为无水乙醇。在清洗过程中，先将待处理组件置于清洗液中超声清洗，再用干净的清洗液进行冲洗。

所述干燥为在干燥箱中进行干燥，优选地，先进行鼓风干燥，再进行真空干燥。所述鼓风干燥为在鼓风干燥箱中进行，干燥温度为80-120℃，优选为90-95℃，干燥时间为2-10h，优选为4-5h；所述真空干燥在真空干燥箱中进行，真空度为-0.1～-0.08MPa，温度为60-100℃，优选为75-85℃，干燥时间为4-12h，优选为7-8h。

所述预处理还包括正负极片、隔膜和保液片的裁剪和烘干。

所述烘干为真空干燥6小时以上，优选为8小时以上，温度为60-110℃，优选为70-90℃，真空度为-0.1～-0.08MPa。

第2步：将负极壳置于水平操作台上。

本发明中，扣式电池组装优选在手套箱中进行，手套箱中为保护气体气氛，所述保护气为氩气。水平操作台上维持干净整洁。

将负极壳置于水平操作台上，准备进行下步操作。

第3步：在负极壳上滴加电解液。

将负极壳放好后，将电解液滴加在负极壳的中心区域内。所述电解液滴加量为5-50μL，优选为20-30μL。

可利用滴管、注射器或移液枪等工具进行滴加，优选利用注射器或移液枪进行滴加电解液，能够更准确的控制电解液的滴加量。

第4步：将负极片放置于负极壳上。

将负极片放置于滴加有电解液的负极壳上，并用镊子轻轻按下，利用电解液将负极片吸住。放置时，尽量放置在负极壳的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动负极片。

所述负极片为扣式电池所用的负极片，如锂片。

任选地，在本发明的一种优选实施方式中，在滴加电解液、放置负极片前，在负极壳上依次放置弹片和垫片，即所述方法完成第2步后进行以下步骤：

第3’步：将弹片放置于负极壳内，在弹片的中心区域滴加电解液。

用镊子夹取弹片放置于负极壳中心区域内，与负极壳紧贴。

本发明中，不对弹片做具体限定，能够用于扣式锂电池的弹片均可，例如所述弹片为Φ15mm的304不锈钢材质或者为316不锈钢材质的弹片，

所述弹片的直径小于负极壳直径，例如使用直径为19.5mm，材质为304不锈钢或者316不锈钢材质的负极壳。

将电解液滴加在弹片的中心区域内。可利用滴管、注射器或移液枪等工具进行滴加，优选利用注射器或移液枪进行滴加电解液，能够更准确的控制电解液的滴加量。

第4’步：将垫片置于弹片上，将负极片置于垫片上。

夹取垫片置于弹片上，夹取负极片置于垫片上，尽量使弹片、垫片和负极片的中心位置接近。

本发明中，不对垫片做具体限定，能够用于扣式锂电池的垫片均可，例如使用直径为16mm的不锈钢垫片或与负极壳相同材质的垫片，同时使用直径为19.5mm的负极壳。所述垫片厚度为0.8-1.1mm，优选为0.85mm。

第5步：在负极片上滴加电解液。

将电解液滴加在负极片的中心区域内。可利用滴管、注射器或移液枪等工具进行滴加，优选利用注射器或移液枪进行滴加电解液，能够更准确的控制电解液的滴加量。

所述电解液滴加量为5-50μL，优选为20-30μL。

第6步：将隔膜置于负极片上。

夹取隔膜置于负极片上，使隔膜边缘顶住负极壳边缘，将隔膜往下放，隔膜与负极片间全部被电解液润湿，保持无气泡状态。

所述隔膜选自包含有聚丙烯膜的隔膜，如陶瓷涂层的PP隔膜或PVDF为涂层的PP隔膜。

所述隔膜的厚度为10-40μm，优选为20-30μm，更优选为25μm，隔膜越薄，溶剂化离子穿越时遇到的阻力越小，离子传导性越好，但隔膜太薄时，其保液能力和电子绝缘性降低，也会对电池性能产生不利的影响。

所述隔膜的孔隙率为40-50％，优选为43％，提高隔膜的孔隙率可以降低隔膜对离子迁移的阻力，孔隙率越大，孔的曲率越小，孔的贯通性越好，离子的穿透能力越强，但孔隙率的提高又会导致材料的力学性能和电子绝缘性下降，甚至出现电极的活性物质穿越隔膜产生物理短路现象。

第7步：在隔膜上滴加电解液。

将电解液滴加在隔膜的中心区域内。可利用滴管、注射器或移液枪等工具进行滴加，优选利用注射器或移液枪进行滴加电解液，能够更准确的控制电解液的滴加量。

所述电解液滴加量为5-50μL，优选为20-30μL。

第8步：将正极片置于隔膜上。

将正极片置于滴加有电解液的隔膜上，并用镊子轻轻按下，利用电解液将正极片吸住。放置时，尽量放置在隔膜的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动保液片。

任选地，在本发明的一种优选实施方式中，在放置正极片前，放置保液片，即所述方法完成第7步后进行第8’步：

第8’步：将保液片置于隔膜上，滴加电解液，将正极片置于保液片上。

将保液片放置于滴加有电解液的隔膜上，并用镊子轻轻按下，利用电解液将保液片吸住。放置时，尽量放置在隔膜的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动保液片。

再次在保液片上滴加电解液，将电解液滴加在保液片的中心区域内。可利用滴管、注射器或移液枪等工具进行滴加，优选利用注射器或移液枪进行滴加电解液，能够更准确的控制电解液的滴加量。所述电解液滴加量为5-50μL，优选为20-30μL。

再将正极片置于滴加有电解液的保液片上，并用镊子轻轻按下，利用电解液将正极片吸住。放置时，尽量放置在保液片的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动正极片。

所述保液片材质选自玻璃纤维膜、复合玻璃纤维膜或无纺布，优选为玻璃纤维膜，如玻璃纤维滤纸。所述复合玻璃纤维膜选自聚丙烯与玻璃纤维复合膜或聚乙烯与玻璃纤维复合膜。所述无纺布采用的原材料选自纤维素类天然材料、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺或芳纶。

所述保液片的平均孔径为0.6-2.0μm，优选为0.9-1.5μm，例如为0.95μm。所述保液片直径小于隔膜直径，优选地，所述保液片直径比隔膜直径小至少1mm，更优选地，所述保液片直径比隔膜直径小至少3mm。

任选地，还包括第8”步：在正极片上依次放置垫片和弹片。

用镊子夹取垫片放置于正极片的中心区域内，再夹取弹片置于垫片上，尽量使正极片、垫片和弹片的中心位置接近。所述弹片与负极壳紧贴。

在一个完整的扣式电池组装过程中，第3’步和第4’步或者第8”步择一选用，优选进行第3’步和第4’步。

第9步：将正极壳扣在正极片上方，然后用封口机进行封口。

将正极壳扣在正极片上方，放置时，避免导致其他组件移位。此时，弹片、垫片、负极片、隔膜、保液片和正极片均在电池壳的中间位置。然后将待封口的扣式电池移至封口机上进行封口，封口后，擦拭电池表面，得到组装好的扣式电池。

在本发明中的另外一种实施方式中，以反向的顺序进组装，依次放置正极壳、放置正极片、滴加电解液、放置保液片、滴加电解液、放置隔膜、滴加电解液、放置负极片、放置垫片、滴加电解液、放置弹片、扣上负极壳。优选以正向顺序进行组装，即依据第1步到第9步的方法进行组装。

在扣式电池组装过程中可以依据上述步骤，由操作人员进行操作组装。

在本发明的一种优选实施方式中，所述扣式电池组装方法采用定位装置辅助扣式电池的各组件定位进行组装，降低操作难度，减少人为因素对扣式电池的性能影响。

所述定位装置包括操作板1、支撑杆2、横向定位杆3、纵向定位杆4、激光定位头5，如图1所示。

所述操作板1上设置定位基准点，以定位基准点为原点，在操作板1上分别设置横向刻度和纵向刻度，以横向刻度和纵向刻度的刻度为起点设置横刻线和竖刻线在操作板1上形成刻度盘。

优选地，操作板1下方设置有气垫，用于调整操作板1保持水平。

所述支撑杆2设置在操作板1的一角上或边缘处，操作板1为正方形或长方形时，支撑杆2设置在操作板1一角，操作板1为圆形、椭圆形或多边形时，支撑杆2设置在操作板1的边缘处。这样有利于为扣式电池组装留出操作空间。优选地，操作板1为正方形或长方形，支撑杆2设置在操作板1的一角上。

所述支撑杆2上设置横向定位杆3和纵向定位杆4，所述横向定位杆3和纵向定位杆4一端通过安装套相连接，二者呈直角分布，安装套一侧带有紧固螺钉。利用直角处安装套套在支撑杆2上，当紧固螺钉旋出时，横向定位杆3和纵向定位杆4能够同时沿支撑杆2上下滑动，滑动到所需位置，将紧固螺钉旋进，对横向定位杆3和纵向定位杆4进行固定。

所述横向定位杆3和纵向定位杆4上设置刻度，经二者刻度原点的经纬线交叉点在操作板1上的投影与操作板1上的定位基准点重合。所述横向定位杆3和纵向定位杆4的内侧在操作板1上的投影分别与操作板1上邻近横向定位杆3和纵向定位杆4的横刻线和竖刻线重合。

所述横向定位杆3上设置纵向准位杆31，纵向准位杆31面向横向定位杆3一侧设置横向滑槽，使其可沿横向定位杆3滑动或依据横向定位杆3上的刻度进行定位，横向滑槽侧面设置紧固螺钉，用于在指定位置固定。所述横向滑槽上方设置纵向滑槽，使纵向准位杆31能够沿垂直横向定位杆3方向滑动。所述纵向准位杆31上设置刻线，能够表示出纵向准位杆31前端距横向定位杆3内侧的距离。

所述纵向定位杆4上设置横向准位杆41，横向准位杆41面向纵向定位杆4一侧设置纵向滑槽，使其可沿纵向定位杆4滑动或依据纵向定位杆4上的刻度进行定位，纵向滑槽侧面设置紧固螺钉，用于在指定位置固定。所述纵向滑槽上方设置横向滑槽，使横向准位杆41能够沿垂直纵向定位杆4方向滑动。所述横向准位杆41上设置刻线，能够表示出横向准位杆41前端距纵向定位杆4内侧的距离。

在使用过程中，将负极壳放置于操作板1上，利用刻度盘，进行定位，在随后放置内部组件时，可根据需要将横向准位杆41和纵向准位杆31的前端分别定位在内部组件的左侧和上方的定位尺寸处，从而提供内部组件的位置。内部组件放置结束后，可从侧面将横向准位杆41和纵向准位杆31移开，防止触碰已经放置好的组件。

优选地，所述支撑杆2上还设置激光定位头5，激光定位头5通过横连杆和纵链杆与支撑杆2连接。所述横连杆一端固定在支撑杆2上，横连杆与纵连杆垂直连接，纵链杆可沿横连杆横向和纵向滑动，横连杆和纵链杆上均带有刻线，用于激光定位头5的定位。在使用时，所述激光定位头5可提供竖直向下的激光点，用于在指定位置提供激光定位。在一种实施方式中，激光定位头5单独使用；在另外一种实施方式中，激光定位头5配合横向定位杆3和纵向定位杆4使用。

在进行扣式电池组装时，选取定位装置操作板1刻度盘上便于操作的位置，进行放置负极壳，放置时，使负极壳的圆周上侧和左侧位于刻度盘相邻交叉的横刻线和竖刻线上，确定负极壳的横纵坐标位置。

调整横向定位杆3上的纵向准位杆31和纵向定位杆4上的横向准位杆41，使纵向准位杆31前端位于负极壳圆周上侧，使横向准位杆41前端位于负极壳圆周右侧，根据弹片与负极壳半径差值，调整纵向准位杆31和横向准位杆41前端位置，使其分别位于弹片圆周的上侧和右侧，然后再放置弹片。

滴加电解液时，调整激光定位头5，使激光定位头5的激光点落在负极壳的中心点上，依据激光点进行滴加电解液，然后再放置垫片和极片。在放置垫片和负极片时，如果垫片和负极片尺寸与负极壳相差较大，可继续依据尺寸对纵向准位杆31和横向准位杆41进行位置调整，然后再进行放置。

放置隔膜时，由于隔膜尺寸接近负极壳内部尺寸，将横向定位杆3和纵向定位杆4沿支撑杆2向上滑动，使下方空间便于放置隔膜操作，再进行放置隔膜，再依据激光点滴加电解液。

与上述同样的方法放置保液片、滴加电解液和放置正极片。

完成组件放置后，使横向定位杆3和纵向定位杆4沿支撑杆2向上滑动，或调整纵向准位杆31和横向准位杆41从侧面远离扣式电池组件，再进行放置正极壳，完成封口，得到封装好的扣式电池。

本发明中的扣式电池组装的方法，通过调整各组件尺寸，增加保液片的使用，提高了扣式电池的保液能力，利于控制电解液的均匀分布，有利于组件间的接触，提高组装精度，降低人为操作难度，减少人为因素干扰，提高扣式电池的稳定性。

实施例

实施例1

先将16g的PVDF(聚偏氟乙烯)加入到200mL的NMP(N-甲基吡咯烷酮)中，采用1000rpm搅拌2h，在50℃下恒温60min使PVDF完全溶解，形成胶液。

按照LiCoO₂(钴酸锂):SP(导电炭黑):KS-6(导电剂石墨):胶水＝90:2:2:6的质量比例进行配料，在高速分散机上面匀浆。在20微米铝箔上进行均匀涂布，采用250μm刮刀进行涂布，涂布后的湿膜在90℃的烘箱中干燥1h，然后用模具把极片冲成

的正极片，然后将称量好的锂片在85℃下干燥10h，置于干燥器中备用，用于组装型号为CR2032的扣式电池。

第1步：预处理各组件。

将正电极壳、负电极壳、弹片和垫片分别放入乙醇中进行超声清洗20min，再用乙醇进行冲洗。

放置于鼓风干燥箱中，95℃下，干燥4h；然后真空干燥箱中80℃下，干燥8h，真空度为-0.1MPa。

将隔膜和保液片分别裁剪至

和

放置在真空干燥箱中干燥8小时，温度为80℃，真空度为-0.1MPa。

第2步：在手套箱中，将负极壳置于干净整洁的水平操作台上。负极壳为

的304不锈钢材质。手套箱中为保护气体为氩气。

第3步：用镊子夹取弹片放置于负极壳中心区域内，与负极壳紧贴。弹片为

的304不锈钢材质弹片。

第4步：用移液枪，在弹片中部区域滴加电解液25μL；电解液为lmol/L的LiPF₆溶液，其以体积比为1:1:1的碳酸二乙酯DEC、碳酸乙烯酯EC、和碳酸甲乙酯EMC的混合液为溶剂。

第5步：将不锈钢垫片放置于弹片上。垫片为304不锈钢材质，厚度为0.8-1.0mm，直径为16mm。

第6步：将锂片放置于不锈钢垫片上面，尽量使弹片、垫片和负极片的中心位置接近。

第7步：在锂片中部位置滴加25μL电解液。

第8步：夹取隔膜置于锂片上，使隔膜边缘顶住负极壳边缘，慢慢将隔膜往下放，隔膜与锂片间全部被电解液润湿，保持无气泡状态。隔膜为厚度为25μm的PP/PE/PP隔膜，直径为19mm。

第9步：在隔膜上面滴加25μL电解液；

第10步：在隔膜上面放置玻璃纤维滤纸，并用镊子轻轻按下，利用电解液将玻璃纤维滤纸吸住。放置时，尽量放置在隔膜的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动玻璃纤维滤纸。玻璃纤维滤纸直径为16mm，颗粒保留度为1.0μm，采用有100％硼硅酸玻璃纤维制成的玻璃纤维滤纸。玻璃纤维滤纸来源为市购。

第11步：在玻璃纤维滤纸上面滴加25μL电解液；

第12步：将正极片放置于玻璃纤维滤纸上面，并用镊子轻轻按下，利用电解液将正极片吸住。放置时，尽量放置在玻璃纤维滤纸的中心区域内，尽量一次放置到位，避免过多移动正极片。

第13步：将正极壳扣在负极壳上方，然后将扣式电池放置于封口机上，在700kg压力下进行封口。

擦拭干净后，制备得到扣式电池A。

实施例2

按照实施例1中的方法，制备得到锂片，预处理各组件。

在手套箱中，将负极壳放置于定位装置操作板的刻度盘中，使负极壳的圆周上侧和左侧位于刻度盘相邻交叉的横刻线和竖刻线上，确定负极壳的横纵坐标位置。

重复实施例1中第3步至第5步后，调整横向定位杆3上的纵向准位杆31和纵向定位杆4上的横向准位杆41，使纵向准位杆31前端位于负极壳圆周上侧，使横向准位杆41前端位于负极壳圆周右侧，根据锂片与负极壳半径差值，调整纵向准位杆31和横向准位杆41前端位置，使其分别位于锂片圆周的上侧和右侧的位置，放置锂片。放置结束后，将纵向准位杆31和横向准位杆41的前端调整到负极壳的上侧和右侧位置。

重复实施例1中第7步至第10步，完成隔膜和玻璃纤维滤纸的放置。

再调整横向定位杆3上的纵向准位杆31和纵向定位杆4上的横向准位杆41，根据正极片与负极壳半径差值，调整纵向准位杆31和横向准位杆41前端位置，使其分别位于正极片圆周的上侧和右侧的位置，放置正极片，然后再将正极壳扣在负极壳上方，然后将扣式电池放置于封口机上，在700kg压力下进行封口。擦拭干净后，制备得到扣式电池A’。

对比例

对比例1

按照实施例1中的方法组装扣式电池，区别仅在于不加玻璃纤维滤纸，即不进行实施例1中的第10步和第11步，第12步中将正极片放置于隔膜上。

按照上述步骤，组装两个扣式电池，得到扣式电池E和E’。

实验例

实验例1

测试扣式电池A、扣式电池A’、扣式电池E和扣式电池E’的循环充放电的容量保持率。测试结果如图2所示。

测试方法为：(1)0.1C恒流恒压充电至4.5V，截至电流为0.02C；(2)0.1C恒流放电至3V；(3)0.1C恒流恒压充电至4.5V，截至电流为0.02C；(4)0.1C恒流放电至3V；(5)0.5C恒流恒压充电至4.5V，截至电流为0.02C；(6)0.5C恒流放电至3V；(7)重复上述(5)、(6)的操作循环50次。按照理论比容量为195mAh/g进行测试。

测量扣式电池A和A’的0.5C容量为188.4mAh/g和188.5mAh/g，测量扣式电池E和E’的容量为187.7mAh/g和189.1mAh/g。

进行50次循环充放电测试后，扣式电池A和A’的0.5C循环容量保持率为100.1％和100.0％，扣式电池E和E’的0.5C循环容量保持率为100.4％和99％。从循环性能曲线上面也可看出，扣式电池A和A’的电池一致性和稳定性更好。这是因此，在电解液添加量相同的情况下，不加玻璃纤维滤纸的扣式电池E和E’中存在多余的电解液在电池封口时被挤出的情况，扣式电池A和A’中加入的玻璃纤维滤纸吸收了部分电解液，使电池内部储存了更多的电解液，从而使电池循环性能提高。

实验例2

测试扣式电池A、扣式电池A’、扣式电池E和扣式电池E’的内阻(DCR，Ω)及0.1C比容量。测试结果如下。

表1扣式电池的DCR及比容量数据

扣式电池	DCR(Ω)	0.1C比容量(mAh/g)
			A	23.18	188.4
A’	23.03	188.5
			E	20.20	187.7
E’	19.70	189.1

从表1的数据可以看出，扣式电池A和A’的性能数据更为稳定，而扣式电池E和E’的性能数据差距则较大。

实验例3

测试扣式电池A和扣式电池E的交流阻抗曲线，测试结果如图3所示。

对扣式电池A和扣式电池E进行交流阻抗测试，测试频率为0.01Hz-100KHz，扫速0.01mV/S。从图3中可以看出，扣式电池A的电池阻抗更大，这与实验例2中DCR数据相对应。

实验例4

对扣式电池A和扣式电池E进行循环伏安曲线测试，测试结果如图4所示。测试电压为3-4.5V，扫速为0.1mV/S。从循环伏安曲线可以看出，扣式电池A和扣式电池E均为两对氧化峰和还原峰，氧化峰和还原峰相近，说明加入的玻璃纤维滤纸未参加电极反应。

综上所述，加入了玻璃纤维滤纸的扣式电池，玻璃纤维滤纸在充放电过程中没有参加反应，可以吸收部分电解液，有利于保证扣式电池性能的一致性，使得扣式电池的循环性能有所提高。同时，玻璃纤维滤纸浸润电解液后，有效保证扣式电池内部组件的接触，避免了由于接触不良造成的充放电时锂离子的脱出和嵌入。

以上结合具体实施方式和/或范例性实例以及附图对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种扣式电池的组装方法，其特征在于，所述方法按照负极壳、负极片、隔膜、正极片和正极壳的正向顺序进行组装，

以正向顺序组装时，所述方法包括以下步骤：

第1步：预处理各组件；

第2步：将负极壳置于水平操作台上；

第3’步：将弹片放置于负极壳内，在弹片的中心区域滴加电解液；

第4’步：将垫片置于弹片上，将负极片置于垫片上；

第5步：在负极片上滴加电解液；所述电解液滴加量为20-30μL；

第6步：将隔膜置于负极片上；所述隔膜的厚度为20-30μm；所述隔膜的孔隙率为40-50％；

第7步：在隔膜上滴加电解液，所述电解液滴加量为20-30μL；

第8’步：将保液片置于隔膜上，滴加电解液20-30μL，将正极片置于保液片上；所述保液片的平均孔径为0.9-1.5μm；

第9步：将正极壳扣在正极片上方，然后用封口机进行封口；

所述扣式电池组装方法采用定位装置辅助扣式电池的各组件定位进行组装；

所述定位装置包括操作板(1)、支撑杆(2)、横向定位杆(3)、纵向定位杆(4)、激光定位头(5)；

所述操作板(1)上设置定位基准点，以定位基准点为原点，在操作板(1)上分别设置横向刻度和纵向刻度；

所述支撑杆(2)上设置横向定位杆(3)和纵向定位杆(4)，所述横向定位杆(3)和纵向定位杆(4)一端通过安装套相连接，二者呈直角分布；

所述横向定位杆(3)和纵向定位杆(4)上设置刻度，经二者刻度原点的经纬线交叉点在操作板(1)上的投影与操作板(1)上的定位基准点重合；

所述横向定位杆(3)上设置纵向准位杆(31)，纵向准位杆(31)面向横向定位杆(3)一侧设置横向滑槽；所述横向滑槽上方设置纵向滑槽，使纵向准位杆(31)能够沿垂直横向定位杆(3)方向滑动；

所述纵向定位杆(4)上设置横向准位杆(41)，横向准位杆(41)面向纵向定位杆(4)一侧设置纵向滑槽，使其可沿纵向定位杆(4)滑动或依据纵向定位杆(4)上的刻度进行定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第1步中，所述预处理为对待处理组件清洗和干燥，所述待处理组件包括正负电极壳，还包括弹片和垫片，

所述预处理还包括正负极片、隔膜和保液片的裁剪和烘干。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第6步中，夹取隔膜置于负极片上，使隔膜边缘顶住负极壳边缘，将隔膜往下放，隔膜与负极片间全部被电解液润湿，保持无气泡状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法完成第7步后进行第8’步：

第8’步：将保液片置于隔膜上，滴加电解液，将正极片置于保液片上。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保液片材质选自玻璃纤维膜、复合玻璃纤维膜或无纺布，

所述复合玻璃纤维膜选自聚丙烯与玻璃纤维复合膜或聚乙烯与玻璃纤维复合膜，

所述无纺布采用的原材料选自纤维素类天然材料、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺或芳纶。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保液片材质为玻璃纤维膜。

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