CN113013494A - 一种电芯的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电芯的加工技术领域，公开一种电芯的加工方法，包括步骤：S1、将正极极片、隔膜及负极极片依次叠设形成层状电芯本体；S2、两个夹持件夹设在层状电芯本体上，两个夹持件分别位于层状电芯本体的相对设置的两端；S3、将正极极耳焊接在正极极片上，将负极极耳焊接在负极极片上，形成裸电芯；S4、将夹持件取下，并在裸电芯外侧封装冲坑后的铝塑膜以形成形成电芯。本发明公开的电芯的加工方法，由于夹持件不会导致层状电芯本体掉粉，因此夹持件不会影响电芯的性能，使用夹持件替代胶带，并在裸电芯封装铝塑膜之前将夹持件取下，避免了电芯内部发生短路的风险，提高了电芯的成品率。

Description

一种电芯的加工方法
技术领域
本发明涉及电芯的加工技术领域，尤其涉及一种电芯的加工方法。
背景技术
锂电池是指电化学体系中含有锂离子的电池。锂离子电池因具有高能量密度、循环寿命长、自放电率低等优点而被广泛应用在电子产品和新能源汽车上。根据锂电池的外形可将锂电池分为圆柱锂电池、方壳锂电池及软包装锂电池，软包装锂电池相对圆柱锂电池和方壳锂电池在能量密度方面具有明显的优势，为了使软包装锂电池更好地应用在新能源汽车上，软包装锂电池的单个电芯正在向大容量、高倍率方向发展，对电芯的安全性能要求越来越高。
加工电芯时，首先将正极极片、隔膜、负极极片叠设在一起形成层状电芯本体100，如图1所示，若是正极极片或者负极极片发生相对移动，正极极片和负极极片接触，从而导致电芯内部短路，严重时会出现电芯着火等安全事故。因此，在电芯的制造过程中，为了防止正极极片和负极极片接触，通常在层状电芯本体100的两侧粘贴4-6道胶带400以使正极极片和负极极片不会相对于隔膜移动，避免了层状电芯本体100在转运过程中出现正极极片和负极极片接触的问题。
采用胶带400定位正极极片和负极极片时，若是胶带400粘接过紧会使得负极片掉粉，影响电芯的性能，若是胶带400粘接过松会存在粘接不牢固，正极极片和负极极片仍会相对于隔膜移动。此外，由于胶带400并不需要取下，因此在加工电芯的后续工艺中会存在以下问题：向铝塑膜内注入电解液时，由于电解液的流速较高，使得电解液会对胶带400产生冲击力，从而降低胶带400粘贴强度，且电解液还会浸润胶带400，再次降低胶带400的粘接粘度；为使电解液浸润层状电芯本体100，一般在热封铝塑膜之前需要放置7天至14天，以使电解液充分浸润层状电芯本体100；静置一段时间后，需要对铝塑膜进行抽空气，以使铝塑膜内为真空状态，对铝塑膜瞬间抽真空时产生的吸力可能会使侧边粘贴的胶带400脱落，并且在最终热封铝塑膜时将胶带400封入封印区，这样会产生电芯漏液的风险，导致电芯的成品率降低。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种电芯的加工方法，解决了现有技术使用胶带固定正极极片和负极极片而导致的电芯性能降低、正极极片和负极极片存在错位的风险以及电芯的成品率较低的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电芯的加工方法，包括步骤：
S1、将正极极片、隔膜及负极极片依次叠设形成层状电芯本体；
S2、两个夹持件夹设在所述层状电芯本体上，两个所述夹持件分别位于所述层状电芯本体的相对设置的两端；
S3、将正极极耳焊接在所述正极极片上，将负极极耳焊接在所述负极极片上，形成裸电芯；
S4、将所述夹持件取下，并在所述裸电芯外侧封装冲坑后的铝塑膜以形成形成电芯。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，所述层状电芯本体包括电芯主体和伸出所述电芯主体的尾部隔膜，所述尾部隔膜包裹在所述电芯主体的外侧并通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，将所述尾部隔膜通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上时，热封温度在80℃-100℃之间。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，将所述尾部隔膜通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上时，热封压力在0.4MPa-0.6MPa之间。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，所述夹持件能够与所述层状电芯本体接触的一侧设有缓冲件。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，所述缓冲件为橡胶件或者硅胶件。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，所述夹持件与所述层状电芯本体为面接触且所述夹持件不与所述层状电芯本体的侧边接触。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，两个所述夹持件分别为第一夹持件和第二夹持件，所述层状电芯本体相对设置的两个侧边分别为第一侧边和第二侧边，所述第一夹持件位于所述第一侧边的一端，所述第二夹持件位于所述第二侧边远离所述第一夹持件的一端。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，将S4中取下的所述夹持件放回S2中，并使用所述夹持件夹持所述层状电芯本体。
作为一种电芯的加工方法的优选方案，所述夹持件为夹子。
本发明的有益效果为：本发明公开的电芯的加工方法，由于夹持件不会导致层状电芯本体掉粉，因此夹持件不会影响电芯的性能，使用夹持件替代胶带，并在裸电芯封装铝塑膜之前将夹持件取下，夹持件能够防止正极极片和负极极片相对隔膜发生移动，避免了电芯内部发生短路的风险，提高了电芯的成品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明现有技术带有胶带的裸电芯的示意图；
图2是本发明具体实施例提供的电芯的加工方法的流程图；
图3是本发明具体实施例提供的带有夹持件的裸电芯的示意图；
图4是本发明具体实施例提供的夹持装置将夹持件从层状电芯本体上取下的示意图。
图中：
100、层状电芯本体；200、正极极耳；300、负极极耳；400、胶带；500、夹持装置；5001、基板；5002、气缸；5003、抵接板；
1、裸电芯；11、层状电芯本体；12、正极极耳；13、负极极耳；21、第一夹持件；22、第二夹持件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种电芯的加工方法，如图2所示，包括步骤：
S1、将正极极片、隔膜及负极极片依次叠设形成层状电芯本体11(如图3所示)；
S2、两个夹持件夹设在层状电芯本体11上，两个夹持件分别位于层状电芯本体11的相对设置的两端；
S3、将正极极耳12(如图3所示)焊接在正极极片上，将负极极耳13(如图3所示)焊接在负极极片上，形成裸电芯1(如图3所示)；
S4、将夹持件取下，并在裸电芯1外侧封装冲坑后的铝塑膜以形成形成电芯。
需要说明的是，层状电芯本体11内含有的正极极片、隔膜及负极极片的个数均为若干个，正极极片由正极基材和涂覆在正极基材上的正极涂料组成，负极极片由负极基材和涂覆在负极基材上的负极涂料组成，将正极极耳12焊接在正极极片上之前，首先将若干个正极基材预焊接在一起，然后再将正极极耳12焊接在正极基材上，同样地，将负极极耳13焊接在负极极片上之前，首先将若干个负极基材预焊接在一起，然后在将负极极耳13焊接在负极基材上。
具体地，夹持件夹持层状电芯本体11时，夹持件能够与层状电芯本体11接触的一侧设有缓冲件(图中未示出)，即夹持件夹持层状电芯本体11时缓冲件与层状电芯本体11接触，缓冲件为由硅胶制成的硅胶件、由橡胶制成的橡胶件或者其他具有弹性的材料制成的缓冲件，缓冲件不会磨损层状电芯本体11。由于负极极片的宽度、隔膜的宽度及正极极片的宽度依次减小，而负极极片的负极涂料易脱落，因此现有技术使用胶带400粘接会使得层状电芯本体11存在掉粉的现象，掉落的负极涂料很容易导致电芯内部短路，影响电芯的安全性。而本实施例的夹持件的缓冲件与层状电芯本体11接触，不会损坏层状电芯本体11，自然也就不会出现由于层状电芯本体11掉粉使得电芯内部发生短路的现象，提高了电芯的性能。
本实施例的夹持件与层状电芯本体11为面接触且夹持件不与层状电芯本体11的侧边接触，本实施例的夹持件为夹子。夹持件与层状电芯本体11为面接触，面接触能够减小夹持件对层状电芯本体11的挤压，进一步降低了层状电芯本体11掉粉的概率。由于负极极片的侧边较脆，夹持件不与电芯本体的侧边接触，防止由于夹持件损坏负极极片而导致负极极片的边缘开裂的现象，进一步提高了电芯的成品率。
本实施例提供的电芯的加工方法，由于夹持件不会导致层状电芯本体11掉粉，因此夹持件不会影响电芯的性能，使用夹持件替代胶带400，并在裸电芯1封装铝塑膜之前将夹持件取下，夹持件能够防止正极极片和负极极片相对隔膜发生移动，避免了电芯内部发生短路的风险，提高了电芯的成品率。
具体地，如图3和图4所示，本实施例的两个夹持件分别为第一夹持件21和第二夹持件22，层状电芯本体11相对设置的两个侧边分别为第一侧边和第二侧边，第一夹持件21位于层状电芯本体11的第一侧边的一端，第二夹持件22位于层状电芯本体11的第二侧边远离第一夹持件21的一端，即第一夹持件21和第二夹持件22位于层状电芯本体11的对角位置，且第一夹持件21和第二夹持件22与层状电芯本体11接触的位置均远离层状电芯本体11的边缘。
采用两个夹持件夹持层状电芯本体11与采用4至6个胶带400固定层状电芯本体100相比，固定方式更加简单，只需要两个夹持件即可实现对层状电芯本体11的正极极片和负极极片的位置的固定，且不会对层状电芯本体11产生任何损坏，操作更加简单，电芯的成品率得到提高。
需要说明的是，将S4中取下的夹持件放回S2中，并使用夹持件夹持层状电芯本体11。在生产电芯的过程，夹持件能够重复使用，与现有技术的胶带400相比，成本更低。将夹持件夹持在层状电芯本体11或者将夹持件从层状电芯本体11上取下时，均采用夹持装置500进行自动操作，夹持速度快。如图4所示，本实施例的夹持装置500包括基板5001、气缸5002和抵接板5003，气缸5002的缸筒固定在基板5001上，抵接板5003固定在气缸5002的输出端，气缸5002的输出端带动抵接板5003向下运动时，抵接板5003能够按压夹持件，使得夹持件的开口端增大，从而使夹持件夹持在层状电芯本体11或者将夹持件从层状电芯本体11上取下。在其他实施例中，夹持装置500的结构并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他结构，具体根据实际需要设置。
本实施例的层状电芯本体11包括电芯主体和伸出电芯主体的尾部隔膜，尾部隔膜包裹在电芯主体的外侧并通过热封工艺粘贴在电芯主体的表面上。由于尾部隔膜包裹在电芯主体的外侧，尾部隔膜起到定位负极极片和正极极片的作用，降低了正极极片和负极极片相对于隔膜移动而使得电芯成为残次品的概率。
将尾部隔膜通过热封工艺粘贴在电芯主体的表面上时，热封温度在80℃-100℃之间。若是热封温度过低，尾部隔膜不能很好地粘接在电芯主体上，存在粘接不牢的现象；若是热封温度过高，有可能会破坏尾部隔膜的内部结构，使得尾部隔膜被破坏，影响电芯的性能。
将尾部隔膜通过热封工艺粘贴在电芯主体的表面上时，热封压力在0.4MPa-0.6MPa之间。若是热封压力过低，尾部隔膜不能很好地粘接在电芯主体上，存在粘接不牢的现象；若是热封压力过高，有可能会破坏尾部隔膜的内部结构，使得尾部隔膜被破坏，影响电芯的性能。
在S4中，在裸电芯1的外侧包裹铝塑膜时，向铝塑膜内注入电解液并抽取铝塑膜内的空气后，对铝塑膜进行热封。向铝塑膜内注入电解液后，使电解液浸润预设时长的层状电芯本体11后抽取铝塑膜内的空气。
由于在裸电芯1外包裹铝塑膜之前已经将夹持件取下，因此夹持件不会对电芯的后续装配工艺产生影响。裸电芯1包裹铝塑膜以及向铝塑膜内注入电解液时，由于尾部隔膜包裹在电芯主体的外侧、正极极片上焊接有正极极片、负极极片上焊接有负极极片，正极极片和负极极片均不会相对于隔膜移动，提高了电芯的成品率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电芯的加工方法，其特征在于，包括步骤：
S1、将正极极片、隔膜及负极极片依次叠设形成层状电芯本体(11)；
S2、两个夹持件夹设在所述层状电芯本体(11)上，两个所述夹持件分别位于所述层状电芯本体(11)的相对设置的两端；
S3、将正极极耳(12)焊接在所述正极极片上，将负极极耳(13)焊接在所述负极极片上，形成裸电芯(1)；
S4、将所述夹持件取下，并在所述裸电芯(1)外侧封装冲坑后的铝塑膜以形成形成电芯。
2.根据权利要求1所述的电芯的加工方法，其特征在于，所述层状电芯本体(11)包括电芯主体和伸出所述电芯主体的尾部隔膜，所述尾部隔膜包裹在所述电芯主体的外侧并通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上。
3.根据权利要求2所述的电芯的加工方法，其特征在于，将所述尾部隔膜通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上时，热封温度在80℃-100℃之间。
4.根据权利要求2所述的电芯的加工方法，其特征在于，将所述尾部隔膜通过热封工艺粘贴在所述电芯主体的表面上时，热封压力在0.4MPa-0.6MPa之间。
5.根据权利要求1所述的电芯的加工方法，其特征在于，所述夹持件能够与所述层状电芯本体(11)接触的一侧设有缓冲件。
6.根据权利要求5所述的电芯的加工方法，其特征在于，所述缓冲件为橡胶件或者硅胶件。
7.根据权利要求1所述的电芯的加工方法，其特征在于，所述夹持件与所述层状电芯本体(11)为面接触且所述夹持件不与所述层状电芯本体(11)的侧边接触。
8.根据权利要求7所述的电芯的加工方法，其特征在于，两个所述夹持件分别为第一夹持件(21)和第二夹持件(22)，所述层状电芯本体(11)相对设置的两个侧边分别为第一侧边和第二侧边，所述第一夹持件(21)位于所述第一侧边的一端，所述第二夹持件(22)位于所述第二侧边远离所述第一夹持件(21)的一端。
9.根据权利要求1所述的电芯的加工方法，其特征在于，将S4中取下的所述夹持件放回S2中，并使用所述夹持件夹持所述层状电芯本体(11)。
10.根据权利要求1所述的电芯的加工方法，其特征在于，所述夹持件为夹子。
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