TW201526362A - 注入電解質的方法 - Google Patents
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Abstract
一種注入電解質的方法，其包括加熱一內部容納電極組合件之匣，且在該匣加熱後將電解質注入該匣。在此，該匣之加熱可包括使用線圈經由高頻率感應加熱來加熱該匣。並且，該線圈可具有螺旋形狀以沿著該匣之長軸方向環繞該匣外部。
Description
本發明係關於一種注入電解質之方法，且更特別地是關於一種注入電解質之方法，其能在不直接加熱該電解質下增加該電解質之可注入性。
電池組是內部之陰極與陽極電化學地反應以產生電的裝置。該等電池組(例如鋰離子二次電池組)依照電極組合件之結構可分類成疊合型電池組、纏繞型(包捲型)電池組、或疊合並折疊型電池組。
在該疊合型電池組之情況中，陰極、隔片、和陽極之每一者被切成預定大小，然後所裁切之陰極、隔片及陽極順序地被疊合以形成電極組合件。在此，該隔片設置在該陰極與該陽極之間。在纏繞型電池組之情況中，個別具有片形狀之陰極、隔片、陽極和隔片順序地疊合並纏繞以形成電極組盒件。在該疊合並折疊型電池組之情況中，全電池(full-cell)或雙電池(bi-cell)被形成然後經由隔片被纏繞以形成電極組合件。在此，將陰極、隔
片、和陽極之每一者裁切成預定大小，然後順序地被疊合以形成全電池或雙電池(該全電池或雙電池包括至少一陰極、隔片及陽極)。
近來，注入電池組之電解質的份量和黏度依
照該電池之電容增加而逐漸增加。然而，當電解質之份量和黏度增加時，該電解質之可注入性可能變差，且因此可能耗費長時間以注入該電解質。這可能成為降低該電池組之產率(量產率)的因素。為要解決上述限制，現今正考慮一種方法，其中該電解質被直接加熱以確保該電解質之流動性。然而，依照上述方法，當直接加熱該電解質時，可令該電解質揮發而產生令人厭惡的氣味。
本發明之一方面提供一種注入電解質之方法，其能在不直接加熱該電解質下增加該電解質之可注入性。
依照本發明之一方面，提供一種注入電解質的方法，該方法包含：加熱一內部容納電極組合件之匣，且在該匣加熱後將電解質注入該匣。在此，該匣之加熱可包括使用線圈經由高頻率感應加熱來加熱該匣。並且，該線圈可具有螺旋形狀以沿著該匣之長軸方向環繞該匣外
部。
在依照本發明之具體例的注入電解質的方法中，可進行加熱該匣之程序，然後進行注入該電解質於該匣中的程序，以使該電解質之揮發作用或令人厭惡之氣味最小化且增加該電解質之可注入性。
並且，在依照本發明之注入該電解質的方法中，因為該匣係經由高頻率感應加熱而加熱，可將該匣快速且有效地加熱以改良該電池組之產率(量產率)。
110‧‧‧匣
120‧‧‧線圈
130‧‧‧控制單元
圖1是一種用於加熱匣以應用依照本發明之具體例的注入電解質的方法的裝置的透視圖。
現在將引用附圖詳細說明本發明之例示的具體例。然而，本發明不限於此。
本發明係關於一種注入電解質之方法，其係應用於電池組(諸如鋰離子二次電池組)之製造方法以增加該電解質之可注入性。通常，電池組(諸如二次電池組)係依照以下程序製造。為供參考，稍後將描述之說明可依照電池組種類而改變。首先，進行電極組合件之製造程序。該電極組合件具有一種結構，其中陰極和陽極彼此
相對而其間有一隔片。該電極組合件可依照其結構分類成疊合型、纏繞型(包捲型)、疊合並折疊型等。製造該電極組合件之方法可依照該電極組合件之結構稍微改變。
其次，進行一種使該電極組合件容納在匣中的程序。內部容納該電極組合件之匣可被分類成稜型匣、硬幣型匣、圓柱型匣、袋型匣等。將該電極組合件容納在該匣中的方法可依照該匣之類型稍微改變。(因為精於此技藝者將明瞭該特定內容是習知的，與該匣相關之特定細節將被省略。)其次，進行將該電解質注入該匣之程序。然後，進行老化程序、形成程序、脫氣程序、密封程序等。
在此，當加熱該電解質時，該電解質之溫度提高，且因此黏度降低。當該電解質黏度降低時，可將該電解質快速地注入。此舉之完成是因為當該電解質黏度降低時該電解質流動性增加。因此，當該電解質被加熱時，亦即該電解質溫度提高時，該電解質之可注入性增加。然而，直接加熱該電解質並非有利。當該電解質被直接加熱時，該電解質被揮發以產生令人厭惡之氣味。
依照本發明之具體例的注入該電解質的方法的最基本特徵是：並不是將該電解質直接加熱，而是在注入該電解質前將該匣加熱，以在不引起上述限制下增加可注入性。亦即，依照該具體例之注入該電解質之方法所具有之特徵在於進行該匣之加熱程序，然後進行注入該電解質於該匣的程序。
更特別地，當在加熱該匣(在此，在該匣中
之該電極組合件諸如包捲體可與該匣同被加熱)後將電解質注入該匣時，該匣(或該匣與該電極組合件)之溫度逐漸降低，且因此該電解質由該匣(或該匣與該電極組合件)接收熱量而溫度逐漸提高。如上述，當注入該電解質時，因為該電解質係經由該經加熱之匣(或該匣與該電極組合件)來間接加熱，該揮發作用的發生或令人噁心之氣味可被最小化，且該電解質之可注入性也增加。
為供參考，可以考慮一種匣，其中在加熱該
匣的同時將該電解質注入該匣。然而，在此情況中，因為用於注入該電解質之設備必須與用於加熱該匣之設備偶合，故該對應設備在結構上可能極複雜。此外，可能增加該設備之製造成本，以致增加電池組之製造成本。
當該匣經相當長時間的加熱時，用於製造電
池組之處理時間可能增加。亦即，當該匣經長時間的加熱時，該電池組在產率(量產率)上可能變差。因此，需要快速且有效地將該匣加熱。為滿足此需要，該匣可經由高頻率感應加熱而加熱。該高頻率感應加熱表示一種方法，其中將待加熱之物體(下文中稱為"物體")置於線圈中，然後高頻率交替電流流入該線圈以將該物體加熱。
在此，該線圈可沿著該匣之長軸方向以螺旋
形狀環繞該匣外部。此舉是因為當該線圈環繞該匣時整個匣可被均勻地加熱。特別地，當該匣具有圓柱形狀時，該匣可另經由具有螺旋形狀之線圈均勻地被加熱。亦即，如
圖1中所說明的，當具有圓柱形狀之匣110沿著其長軸方向(圖1中之垂直方向)被具有螺旋形狀之線圈120所環繞時，該匣110與該線圈120之間基本上可均勻地保持距離，且因此可將該匣110更均勻地加熱。
並且，當該將匣均勻地加熱時，增加該匣之
內部溫度是極有利的。因此，因為該電解質係在該匣中間接加熱，該匣之內部溫度的增加可能是極重要的。為供參考，如圖1中所說明的，該線圈120連接控制單元130且因此在其操作上受控制。此外，稍後將描述之操作條件可藉由該控制單元130所控制。
依照本具體例之注入該電解質的方法包括如
上述之加熱程序和注入程序。然而，依照本具體例之注入該電解質之方法可另包括密封該匣之一部份的密封程序或視情況需要之其他程序。
在下文中，用於經由高頻率感應加熱以加熱
該匣的較佳條件將更詳細描述。
首先，該匣(或在該匣中之電極組合件)之
內部溫度可經由高頻率感應加熱提升到約40℃至約50℃之溫度。當該匣之內部溫度低於約40℃之溫度時並不佳，因為該電解質之黏度和效率降低。並且，當該匣之內部溫度高於約50℃之溫度時並不較佳，因為該電極組合件之隔片或帶收縮或變形。
為供參考，該高頻率感應加熱是一種使用由
該物體所產生之渦電流以加熱該物體之方法。因此，難以
經由該高頻率感應加熱而直接加熱將該匣內部。亦即，當該匣經由該高頻率感應加熱而加熱時，該匣主體可直接被加熱，然後該匣內部可經由熱傳導而加熱。因此，該匣之外部溫度可依照匣之種類而改變，即使該匣具有相同之內部溫度。
其次，該匣可經由高頻率感應加熱而加熱約5
秒至約10秒。當該高頻率感應加熱係在高輸出條件下進行時，該匣可快速地被加熱。然而，當將該匣快速地加熱時，在該匣內部和外部間的溫差是高的。然而，當該溫差是高的時候，該匣之外部所具有之溫度比該匣之內部溫度高且因此可能發生安全事故。相反地，當該高頻率感應加熱係在低輸出條件下進行時，在該匣內部與外部間之溫差是低的，且因此不可能發生安全事故。然而，當該匣係經由在低輸出條件下之高頻率感應加熱時，該匣可能必須長時間被加熱，且因此可使處理速率降低。
因此，高頻率感應加熱可在不引起該安全事
故且不降低該處理速率下進行。因此，該匣可經由該高頻率感應加熱被加熱約5秒至約10秒。並且，可將該高頻率感應加熱之操作頻率最佳化以致該匣被加熱約5秒至約10秒而達到所要溫度。
110‧‧‧匣
120‧‧‧線圈
130‧‧‧控制單元
Claims (6)
- 一種注入電解質的方法，該方法包含：加熱一內部容納電極組合件之匣，且在該匣加熱後將電解質注入該匣。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中該匣之加熱包括使用線圈經由高頻率感應加熱來加熱該匣。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其中該線圈具有螺旋形狀以沿著該匣之長軸方向環繞該匣外部。
- 如申請專利範圍第3項之方法，其中該匣具有圓柱形狀。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其中該匣之加熱包含經由該高頻率感應加熱將該匣之內部溫度提高至40℃至50℃的溫度。
- 如申請專利範圍第2項之方法，其中在加熱該匣時，該匣係加熱5秒至10秒。
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