一种电芯二封加压排气的方法

技术领域

本发明属于锂离子电池加工技术领域，涉及一种电芯二封加压排气的方法。

背景技术

随着锂电行业的蓬勃发展，各种便携式智能终端的广泛应用，客户对锂离子电池安规方面的要求越来越严格，对于软包电池鼓涨漏液几乎是零容忍，所以对于与其相关的封装工艺需要提升其工程能力。

目前锂电行业当注入电解液后，需要进行化成激活电芯，生成SEI膜，此过程必将产生气体，这部分气体需要排除，就必须要抽真空排气，所以需要进行二次封装，这是软包锂离子电芯必不可少的一道工序。

在二次封装时，由于电芯已经完成了注液，在封装位置是有电解液附着的，铝塑膜封装的温度一般在170℃以上，这样的高温会造成电解液的气化，气化吸热，所以目前同行业二封的温度都比一封的温度高。目前软包锂离子电芯80％的鼓涨漏液问题仍然出在了二封，因为升高温度后可以保证铝塑膜的封装温度，但是在封装位置电解液的气化还是存在的，电解液气化后产生的气体如果无法排除，在铝塑膜溶胶的过程中，气体就会残留在封印的位置，导致溶胶麻点，影响封装效果，这个问题已成为了软包锂离子行业的痼疾性问题，如何在二封封装时排除电解液对封装效果的影响，是锂电行业需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种利用单一封头实现同时热压和热封且排气效果良好的电芯二封加压排气的方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种电芯二封加压排气的方法，所述方法包括电芯经过真空排气后，立即在0.5-0.8Mpa压力下用单封头进行铝塑膜预封，然后进行铝塑膜精封处理。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，预封时间为2-4s。预封时间过长了会导致铝塑膜PP层融化过多，影响二封效率。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，单封头上部温度为175-185℃，单封头下部温度为190-210℃。本发明通过在单封头上部无物质贴敷，单封头下部贴敷硅胶，使得热传导速率减慢，在铝塑膜的软化点温度前后实现同时热压和热封，使封印位置的电解液向周围扩散，大大提高加压排气的效果。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，单封头下部贴敷0.3-0.5mm的硅胶。当硅胶厚度为0.3-0.5mm时，有利于控制其热传导速率，在预封1.3s内表面温度在145℃以下。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，预封过程中铝塑膜温度在60℃-170℃逐步上升。

本发明电芯经过真空排气的动作后，立即进行预封，预封优选时间为3s，施加压力为0.6MPa，由于硅胶的导热性慢，前1.3s铝塑膜温度由60℃升温至PP层初融温度145℃(铝塑膜的初融温度)，在这段挤压的过程中，铝塑膜的PP层还没有融化，铝塑膜表面附着的电解液，由于受压的原因会向封印位置外扩散，在1.3s-2.1s这个时间段内，铝塑膜表面温度，由145℃上升至153℃(铝塑膜的终融温度)，这个过程中铝塑膜PP层开始融化，达到充分融化的温度，2.1s-3s的过程中，铝塑膜PP层维持上升直到170℃(封头表面温度)PP持续融化，在封印位置形成均一并且无麻点的溶胶状态，预封结束，此过程主要的输出因子为溶胶状态。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，铝塑膜包括尼龙层、AL层、PP层。

在上述的一种电芯二封加压排气的方法中，精封时间为3-5s，精封温度为170-180℃，精封压力为0.2-0.4MPa。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明在二封预封时间内，前期在铝塑膜PP层没有到达融点时，给0.5-0.8Mpa的压力挤压，利用单封头下部硅胶导热性慢，使得封头在不同时间呈现不同温度，在铝塑膜的软化点温度前后实现同时热压和热封，使封印位置的电解液向周围扩散，保证封印位置没有电解的附着，在二封预封后期温度可以达到铝塑膜PP层终融温度，保证封装效果。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

准备30只电芯经过真空排气后，立即在0.8Mpa压力下用单封头进行铝塑膜预封3s，预封过程中铝塑膜温度在60-170℃逐步上升，然后进行铝塑膜在温度175℃、压力0.3Mpa下精封处理3s。其中单封头上部不贴敷材料温度为185℃，单封头下部贴敷0.5mm硅胶温度为195℃。

实施例2：

准备30只电芯经过真空排气后，立即在0.5Mpa压力下用单封头进行铝塑膜预封3s，预封过程中铝塑膜温度在60-170℃逐步上升，然后进行铝塑膜在温度175℃、压力0.3Mpa下精封处理3s。其中单封头上部不贴敷材料温度为185℃，单封头下部贴敷0.3mm硅胶温度为190℃。

实施例3：

准备30只电芯经过真空排气后，立即在0.8Mpa压力下进行铝塑膜预封4s，预封过程中铝塑膜温度在60-170℃逐步上升，然后进行铝塑膜在温度175℃、压力0.3Mpa下精封处理3s。其中预封单封头上部不贴敷材料温度为185℃，单封头下部贴敷0.5mm硅胶温度为195℃。

实施例4：

准备30只电芯经过真空排气后，立即在0.5Mpa压力下进行铝塑膜预封3s，预封过程中铝塑膜温度在40-170℃逐步上升，然后进行铝塑膜在温度175℃、压力0.3Mpa下精封处理3s。其中预封单封头上、下部均不贴敷材料温度为185℃。

实施例5：

与实施例1的区别，仅在于，单封头下部贴敷0.5mm特氟龙。

实施例6：

与实施例1的区别，仅在于，精封温度设定160℃，精封时间3s。

对比例1：

与实施例1的区别，仅在于，预封过程不设置压力。

对比例2：

与实施例1的区别，仅在于，单封头上部也贴敷0.5mm硅胶，预封压力为1.2mpa。

表1：实施例1-5、对比例1-3电芯性能检测结果

从上述结果可以看出，本发明在二封预封时间内，下封头贴敷0.5mm硅胶，前期在铝塑膜PP层没有到达融点时，给0.8Mpa的压力挤压，使封印位置的电解液向周围扩散，保证封印位置没有电解的附着，在二封预封后期温度可以达到铝塑膜PP层终融温度，保证封装效果。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。