一種鋰電池專用快速注液方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種提高電池注液速度的方法，屬于鋰電池生產領域。
【背景技術】
[0002] 鋰電池生產涂布工序涂敷出來的極片，需要經過烤箱烘烤將漿料中的溶劑烘干， 由于極片在烤箱中是運動的，極片進入烤箱中的時間存在差異，而且極片具有一定的厚度， 因此先進去的極片先干，表層漿料比里層漿料先干，在漿料中存在干料和濕料的界面，濕料 層中的溶劑在受熱過程中形成氣泡，需要從漿料中蒸發出來，氣泡會選擇一條最短的路徑 達到干濕料的界面層，然后從干料層中已經形成的氣孔通道散發出去。因為垂直于干濕界 面層方向的運動路徑最短，濕料層帶來的阻力最小，氣泡會沿著此路徑運動，最終在極片內 部形成氣孔，.單面涂布完成后，進行雙面涂布，在不倒卷的情況下，雙面極片會形成氣孔通 道。
[0003] 雙面極片上下兩面氣孔通道方向的不同，因此輥壓時有一面氣孔是迎著輥壓方 向，另一面則是背著輥壓方向。因此，要想使得芯注液速度快，必須保證氣孔的完整性，也就 是第二面氣孔背著輥壓方向，輥壓時氣孔通道容易被壓倒，在極片第二面表層容易造成閉 孔現象，因此極片此面在注液時吸液速度變慢。而第一面的氣孔通道是迎著輥壓方向的，在 輥壓過程中只是被壓短，沒有被破壞，注液時吸液速度快。
[0004] 為了電極片在輥壓時不能破壞氣孔通道，必須要讓氣孔迎著輥壓方向進行輥壓。 如何實現這種快速注液的技術，是目前本領域的技術人員不斷探索和研究的課題。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠縮短注液時間，從而提高生產速率的 技術方案： 一種鋰電池專用快速注液方法，包括以下步驟： (1) 將鋰電池芯置入密封性良好的注液區內，對鋰電池縮在環境抽高真空，并保持 12 ~16s，高真空為-〇· 09 ~-〇· 12Mpa ; (2) 對電池抽真空后注入非水電解液，并以池勻速充入氮氣1~3s，壓強達到0. 5~ 0· 7Mpa，保持 145 ~155s ; (3) 對鋰電池勻速抽低真空2~4s，保持35~40s，低真空為-0. 06~-0. 08Mpa ; (4) 重復步驟（2)與步驟（3)若干次； (5) 將最后得到的鋰電池高壓保持55~65s，且所述高壓為0. 5~0. 7Mpa，注液過程完 成。
[0006] 作為優選，步驟（1)中鋰電池芯由正極片、隔膜及負極片構成，電池級片的制備工 藝步驟如下： 1)將負極混合物溶漿用真空攪拌機攪拌30~60分鐘，再加入0. 2~0. 8%的粘合劑， 然后再用真空攪拌機攪拌60~120分鐘得到負極溶漿； 2) 將負極溶漿放在離心機內離心1~3次，然后熱處理成負極溶膠，通過自動涂布機將 負極溶膠分別均勻地涂覆在電解銅箱表面，獲得負極漿片； 3) 將軟負極片通過流水線送入真空自動烘干機中50~75°C烘干3~15小時，然后通 過輥壓機輥壓，并焊接極片端后貼上膠紙編號，獲得有編號的負極片； 4) 將加工好的正級片與負極片、隔膜按"正極片一隔膜一負極片一隔膜"自上而下的 疊放順序通過流水線送入卷繞機中進行卷繞； 5) 將步驟4)得到的正級片與負極片，反向進行二次卷繞，并且在底部貼上膠紙并套上 絕緣片固定起來，在底部超聲焊接錯鎳復合帶，分別焊接正負極的極片端，進離心入殼機， 測試是否短路，形成鋰電池芯。
[0007] 作為優選，隔膜為三層0. 02~0. 025mm厚的聚丙烯PP+聚乙烯PE。
[0008] 作為優選，負極溶膠由體積比為95~98%的納米二氧化鈦、0. 2~0. 8%的溶劑、 1.2~4. 8 %的粘合劑組成。
[0009] 本發明的有益效果在于： (1)本發明在單面涂布完成后對極片先進行倒卷處理，倒卷完成后再涂雙面的極片， 可以讓極片兩面的氣孔通道在輥壓時能夠一定程度上同時迎著輥壓的方向，能夠提高電芯 注液速度，加快生產效率。
[0010] (2)本發明在輥壓前，對極片再次倒卷，將單雙面開始涂布端的極片調整到極片 卷的外端，讓單雙面涂布開始端的極片先進行輥壓，能夠更加有效的提高電芯注液速度，更 好的加快生產效率。
【具體實施方式】
[0011] 為使本發明的發明目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的實施方式 作進一步地詳細描述。
[0012] 鋰電池專用快速注液方法，包括以下步驟： (1) 將鋰電池芯置入密封性良好的注液區內，對鋰電池縮在環境抽高真空，并保持 12 ~16s，高真空為-〇· 09 ~-〇· 12Mpa ; (2) 對電池抽真空后注入非水電解液，并以池勻速充入氮氣1~3s，壓強達到0. 5~ 0· 7Mpa，保持 145 ~155s ; (3) 對鋰電池勻速抽低真空2~4s，保持35~40s，低真空為-0. 06~-0. 08Mpa ; (4) 重復步驟（2)與步驟（3)若干次； (5) 將最后得到的鋰電池高壓保持55~65s，且所述高壓為0. 5~0. 7Mpa，注液過程完 成。
[0013] 實施例1 步驟（1)中鋰電池芯由正極片、隔膜及負極片構成，電池級片的制備工藝步驟如下： 1) 將負極混合物溶漿用真空攪拌機攪拌30~60分鐘，再加入0. 2~0. 8%的粘合劑， 然后再用真空攪拌機攪拌60~120分鐘得到負極溶漿； 2) 將負極溶漿放在離心機內離心1~3次，然后熱處理成負極溶膠，通過自動涂布機將 負極溶膠分別均勻地涂覆在電解銅箱表面，獲得負極漿片； 3) 將軟負極片通過流水線送入真空自動烘干機中50~75°C烘干3~15小時，然后通 過輥壓機輥壓，并焊接極片端后貼上膠紙編號，獲得有編號的負極片； 4) 將加工好的正級片與負極片、隔膜按"正極片一隔膜一負極片一隔膜"自上而下的 疊放順序通過流水線送入卷繞機中進行卷繞； 5) 將步驟4)得到的正級片與負極片，反向進行二次卷繞，并且在底部貼上膠紙并套上 絕緣片固定起來，在底部超聲焊接錯鎳復合帶，分別焊接正負極的極片端，進離心入殼機， 測試是否短路，形成鋰電池芯。
[0014] 本發明在單面涂布完成后對極片先進行倒卷處理，倒卷完成后再涂雙面的極片， 可以讓極片兩面的氣孔通道在輥壓時能夠一定程度上同時迎著輥壓的方向，能夠提高電芯 注液速度，加快生產效率。
[0015] 其中隔膜為三層0. 02~0. 025mm厚的聚丙烯PP+聚乙烯PE，負極溶膠由體積比 為95~98%的納米二氧化鈦、0. 2~0. 8%的溶劑、1. 2~4. 8%的粘合劑組成。本發明在 輥壓前，對極片再次倒卷，將單雙面開始涂布端的極片調整到極片卷的外端，讓單雙面涂布 開始端的極片先進行輥壓，能夠更加有效的提高電芯注液速度，更好的加快生產效率。
[0016] 實施例2 驗證試驗：本發明的方法對電芯吸液速度的影響。
[0017] 對兩種極片卷繞成的電池吸液速度(注液時間）進行試驗對比： 第一種電池為常規方法生產的極片卷繞而成，第二種電池為實施例1方法生產的極片 卷繞而成，試驗時各卷出50支試驗電芯，并在注液機上對電池進行注液，統計兩種電池在 吸收相同重量（225g)的電解液時所需要的時間(用tl和t2表示)，下表為實驗統計結果：
買驗統計結果表明，在注液量相問的前提卜，苐一柙電池注液時間肀均值約為287s，第 二種電池注液時間的平均值約為265s，第二種電池注液時間更短。由此可見兩次倒卷工藝 對提高電池注液速度有很明顯的幫助，能夠明顯縮短注液時間，生產速率得到大幅度的提 尚。
[0018] 上述實施例只是本發明的較佳實施例，并不是對本發明技術方案的限制，只要是 不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利 的權利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種鋰電池專用快速注液方法，其特征在于：包括以下步驟： 將鋰電池芯置入密封性良好的注液區內，對鋰電池縮在環境抽高真空，并保持12~ 16s，高真空為-〇· 09 ~-〇· 12Mpa ; 對電池抽真空后注入非水電解液，并以池勻速充入氮氣1~3s，壓強達到0.5~ 0· 7Mpa，保持 145 ~155s ; 對鋰電池勻速抽低真空2~4s，保持35~40s，低真空為-0. 06~-0. 08Mpa ; 重復步驟（2)與步驟（3)若干次； 將最后得到的鋰電池高壓保持55~65s，且所述高壓為0. 5~0. 7Mpa，注液過程完成。2. 根據權利要求1所述的一種鋰電池專用快速注液方法，其特征在于：所述步驟（1) 中鋰電池芯由正極片、隔膜及負極片構成，電池級片的制備工藝步驟如下： 將負極混合物溶漿用真空攪拌機攪拌30~60分鐘，再加入0. 2~0. 8%的粘合劑，然 后再用真空攪拌機攪拌60~120分鐘得到負極溶漿； 將負極溶漿放在離心機內離心1~3次，然后熱處理成負極溶膠，通過自動涂布機將負 極溶膠分別均勻地涂覆在電解銅箱表面，獲得負極漿片； 將軟負極片通過流水線送入真空自動烘干機中50~75°C烘干3~15小時，然后通過 輥壓機輥壓，并焊接極片端后貼上膠紙編號，獲得有編號的負極片； 將加工好的正級片與負極片、隔膜按"正極片一隔膜一負極片一隔膜"自上而下的疊 放順序通過流水線送入卷繞機中進行卷繞； 將步驟4)得到的正級片與負極片，反向進行二次卷繞，并且在底部貼上膠紙并套上絕 緣片固定起來，在底部超聲焊接鋁鎳復合帶，分別焊接正負極的極片端，進離心入殼機，測 試是否短路，形成鋰電池芯。3. 根據權利要求2所述的一種鋰電池專用快速注液方法，其特征在于：所述隔膜為三 層0· 02~0· 025mm厚的聚丙烯PP+聚乙烯PE。4. 根據權利要求2所述的一種鋰電池專用快速注液方法，其特征在于：所述負極溶膠 由體積比為95~98%的納米二氧化鈦、0. 2~0. 8%的溶劑、1. 2~4. 8%的粘合劑組成。
【專利摘要】本發明公開了一種鋰電池專用快速注液方法，增加極片倒卷處理。本發明在單面涂布完成后對極片先進行倒卷處理，倒卷完成后再涂雙面的極片，可以讓極片兩面的氣孔通道在輥壓時能夠一定程度上同時迎著輥壓的方向，能夠提高電芯注液速度，加快生產效率。在輥壓前，對極片再次倒卷，將單雙面開始涂布端的極片調整到極片卷的外端，讓單雙面涂布開始端的極片先進行輥壓，能夠更加有效的提高電芯注液速度，更好的加快生產效率。
【IPC分類】H01M2/36
【公開號】CN105679992
【申請號】
【發明人】張中陽
【申請人】張中陽
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年5月30日