[发明专利]一种聚合物软包电池生产方法

说明书

本发明公开了一种聚合物软包电池生产方法，其化成过程中同步进行排气，包括以下步骤：(一)电芯上料至上料装置；(二)电芯移到热压化成装置；(三)夹紧电芯并做好开口化成准备；(四)进行开口化成；(五)电芯移载至下料装置；(六)电芯转移至二封切边机；(七)电芯成型；(八)电芯移至下一工序。本发明电池生产过程中，化成过程同步进行排气，减少了分开处理的设备投入成本，缩短了化成时间，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种聚合物软包电池生产方法。

背景技术

生产技术的发展越来越好，人们对自己时间的利用越来越苛刻，生活中，锂离子二次电池作为一种绿色环保电池，近几年来在国家大力提倡环保，清洁新能源的基础上，得到了许多应用，尤其是在新能源汽车的应用上。电池应用领域的增加和扩大，就不得不促使电池生产商简化生产流程，缩短工序时间来提高生产效率以满足市场需求，使之发挥出最大的价值，随着科技的发展，聚合物软包电池生产方式有了很大程度的发展给人们在聚合物软包电池生产中带来了很大的便利。

锂离子电池的生产制造，是由一个个工艺步骤严密联络起来的过程，整体来说，锂电池的生产包括极片制造工艺、电池组装工艺以及最后的注液、封口、化成、老化工艺，在这三个阶段的工艺中，每道工序又有数道关键工艺，每步都会对电池最后性能形成很大的影响，封口的电芯完成后，需要进行化成，就是对制造出来的锂离子电池进行一次小电流的充放电。

电池制作完成后，电极材料并不是处在最佳适用状态，或者物理性质不合适。例如颗粒太大，接触不紧密或者物相本身不对。例如一些合金机理的金属氧化物负极，需要进行首次充放电对其激活。在锂电池进行第一次充电过程中，Li+从正极活物质中脱出，经过电解液、隔膜、电解液后，嵌入负极石墨材料层间，在此过程中，电子沿着外围电路从正极迁移到负极此时，由于锂离子嵌入石墨负极电位较低电子会先与电解液反应生成SEI膜和部分气体，在此过程中会产生部分气体产生同时伴随少量电解液的消耗，有些电池厂家会在此过程后进行电池排气和补液的操作，尤其是对于钛酸电池来说，会产生大量的气体造成电池鼓包厚度超过10％。

化成完成后的电池排气工序是化成工艺中的一个关键工艺，大部分电池厂家是在充放电过程后，单独进行排气，采用小电流化成的整个化成工序时间长，过程中必须密封注液孔并密闭防止电解液长时间在高温高压过程中而气化损耗。由于锂离子对水敏感，在电池制作过程中，在极片或者电解液中存在微量水分，在化成时候就会产生大量气体，这些气体在封闭的电池内无法排泄出来，在化成过程中产生的气体在化成完后，又需要打开注液孔进行排气，然后再次密封，生产效率低下。

对于锂离子电池在注液后的热压化成工序，现有技术通常会采用如图1、图2所示的工艺方法来处理，图1中的工艺是：前段工艺－化成－排气－二封－切边－分容－后续工艺。图2中的工艺是：前段工艺－化成－分容－排气－二封－切边－后续工艺。上述二种工艺方法化成工序及排气工序均是单独分开进行并采用不同的设备或工装夹具以致设备的投入较高且化成时间长，生产效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是电池生产过程中化成－排气工序分开以致设备投入成本高且化成时间长，生产效率低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种聚合物软包电池生产方法，其化成过程中同步进行排气，包括以下步骤：

(一)电芯上料至上料装置，将注液预封的电芯人工放置到上料装置的夹具移动架中；

(二)电芯移到热压化成装置，将上料装置的夹具移动架从第一上料工位移动到上料装置的第二上料工位，移载机械手抓取夹具移动架中的电芯加载至热压化成装置；

(三)夹紧电芯并做好开口化成准备，热压化成装置的冷热压夹具夹紧电芯本体，开口化成和排气一体装置吸附并夹紧电芯气袋；

(四)进行开口化成，开口化成和排气一体装置开始进行开口化成工序工作；