本發(fā)明涉及一種電芯加工工藝，更具體地說，它涉及一種聚合物鋰離子電芯陳化工藝。

背景技術(shù)：

聚合物鋰離子電池具有小型化、薄型化、輕量化的特點。因此，聚合物鋰離子電池在市場上的占有量會逐漸增多。聚合物鋰離子電池由電芯和保護電路板組成，聚合物鋰離子電芯是蓄電部分，它的質(zhì)量直接決定了電池的質(zhì)量。聚合物鋰離子電芯制造過程中，需要進行陳化，陳化一般分為常溫陳化和高溫陳化。電芯陳化的目的就是要快速地讓電解液浸潤，均勻地滲透到正、負極片、隔膜里面，使電解液充分被電芯內(nèi)部材料吸收，以達到通過電解液導通正負極，形成回路的效果。目前行業(yè)存在的問題是，電芯陳化時間較長，高溫陳化基本在36-48小時；常溫陳化基本在48-72小時，有的企業(yè)甚至更長時間。這樣長的陳化時間增加了電芯的制成時間，降低了工作效率，增加了企業(yè)的運營成本。如中國專利公布號CN1988239A，公開的一種電池動態(tài)陳化方法及其動態(tài)陳化裝置，電池動態(tài)陳化時間長，工作效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有的聚合物鋰離子電芯陳化時間長，從而延長了電芯制成周期，降低了工作效率，增加了企業(yè)運營成本的不足，提供了一種聚合物鋰離子電芯陳化工藝，聚合物鋰離子電芯陳化時間短，縮短了電芯制成周期，提高了工作效率，降低了企業(yè)運營成本，陳化效果好。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種聚合物鋰離子電芯陳化工藝，第一步，將充過電解液待陳化的聚合物鋰離子電芯裝入料盒中，電芯上的氣袋朝上，相鄰兩電芯之間設(shè)有間隙；第二步，將裝有電芯的料盒放置于烘箱中，并關(guān)閉烘箱門；第三步，烘箱開始加熱，溫度控制在40℃-50℃，同時對烘箱進行抽真空，20-30分鐘進行一次換氣，換氣后對烘箱再次進行抽真空，如此進行4-12小時；第四步，將烘箱卸壓到常壓狀態(tài)，開啟烘箱門，取出料盒，并將電芯轉(zhuǎn)入下道作業(yè)工序。

相鄰兩電芯之間設(shè)有間隙，且電芯上的氣袋朝上放置，使電芯和氣袋在厚度方向以及長度方向能夠自由舒展，不受外力、外物的影響。第三步陳化過程中，烘箱內(nèi)溫度控制在40℃-50℃，使電解液具有最佳的流動性能，對烘箱進行抽真空，使烘箱內(nèi)處于負壓狀態(tài)， 促進電解液由內(nèi)向外的流動，有利于電解液的擴散，均勻地浸潤到正、負極片、隔膜里面。而且間隔20-30分鐘進行一次換氣，增加烘箱內(nèi)壓力，促進電解液由外向內(nèi)的流動，使電解液擴散更加均勻。這種陳化工藝電解液流動擴散速度快，對烘箱循環(huán)地進行抽真空和換氣4-12小時，就能將電解液均勻地浸潤到正、負極片、隔膜里面，電解液充分被電芯內(nèi)部材料吸收，達到通過電解液導通正負極，形成回路的效果。這種聚合物鋰離子電芯陳化工藝為高溫動態(tài)負壓陳化，陳化效果好，對聚合物鋰離子電芯陳化時間短，縮短了電芯制成周期，提高了工作效率，降低了企業(yè)運營成本。

作為優(yōu)選，第三步烘箱抽真空采用真空泵，抽真空過程中烘箱內(nèi)真空度到達設(shè)定值后真空泵自動停止工作，烘箱內(nèi)真空度低于設(shè)定值時，真空泵自動開始工作抽真空。抽真空過程中自動檢測烘箱內(nèi)壓力，真空度未達到設(shè)定值時對烘箱進行抽真空，真空度達到設(shè)定值時停止抽真空，確保烘箱內(nèi)的真空度。

作為優(yōu)選，第三步烘箱內(nèi)溫度低于設(shè)定值時烘箱自動開始工作加熱，烘箱內(nèi)溫度到達設(shè)定值時烘箱自動停止工作。陳化過程中溫度設(shè)定后，烘箱能夠自動控制溫度到設(shè)定范圍內(nèi)，控制方便。

作為優(yōu)選，第三步烘箱內(nèi)抽真空后真空度保持≤-95Kpa。烘箱內(nèi)抽真空后保持一定的真空度，有利于電芯內(nèi)電解液的流動。

作為優(yōu)選，第三步中前面的1/3-3/5陳化時間段為快速陳化階段，后面的陳化時間段為陳化穩(wěn)定階段，快速陳化階段烘箱內(nèi)溫度控制在45℃-50℃，對烘箱進行抽真空到真空度≤-100Kpa，20-25分鐘對烘箱進行一次換氣到常壓狀態(tài)，換氣過程持續(xù)30-60秒，換氣完成后對烘箱再次進行抽真空到真空度≤-100Kpa；陳化穩(wěn)定階段烘箱內(nèi)溫度控制在40℃-45℃，對烘箱進行抽真空到真空度≤-95Kpa，25-30分鐘對烘箱進行一次換氣到常壓狀態(tài)，換氣過程持續(xù)60-120秒，換氣完成后對烘箱再次進行抽真空到真空度≤-95Kpa。

第三步陳化過程分為快速陳化階段和陳化穩(wěn)定階段，在快速陳化階段烘箱內(nèi)溫度高，換氣頻率快，真空度高，換氣時間短，電解液由內(nèi)向外流動和由外向內(nèi)流動的流動速度快，頻率高，有利于電解液的快速擴散，從而實現(xiàn)電芯的快速陳化。在陳化穩(wěn)定階段，相對于快速陳化階段來說烘箱內(nèi)溫度低，換氣頻率慢，真空度低，換氣時間長，電解液由內(nèi)向外流動和由外向內(nèi)流動的流動速度慢，頻率低，電解液流動更加平穩(wěn)可靠，確保電芯內(nèi)部材料能夠均勻地浸潤電解液。在前三分之一到五分之三的陳化時間內(nèi)進行快速陳化，在后面的時間內(nèi)平穩(wěn)陳化，有利于提高陳化效果，縮短陳化時間。

作為優(yōu)選，快速陳化階段進行到一半時間對烘箱進行卸壓，并向烘箱內(nèi)鼓入高壓空氣， 使烘箱內(nèi)壓力達到1.05-1.1個大氣壓，維持10-20分鐘再進行卸壓并進行抽真空。

快速陳化階段在烘箱內(nèi)鼓入高壓氣體并使烘箱處于高壓狀態(tài)，高壓作用在電芯上，對電芯具有一定的擠壓力，有利于擴散電芯內(nèi)的電解液，使電解液在電芯內(nèi)更加均勻地流動，提高陳化效果，縮短陳化時間。

作為優(yōu)選，陳化穩(wěn)定階段進行到一半時間對烘箱進行卸壓，并向烘箱內(nèi)鼓入高壓空氣，使烘箱內(nèi)壓力達到1.05-1.08個大氣壓，維持5-10分鐘再進行卸壓并進行抽真空。

陳化穩(wěn)定階段在烘箱內(nèi)鼓入高壓氣體并使烘箱處于高壓狀態(tài)，高壓作用在電芯上，對電芯具有一定的擠壓力，有利于擴散電芯內(nèi)的電解液，使電解液在電芯內(nèi)更加均勻地流動，提高陳化效果，縮短陳化時間。

作為優(yōu)選，第三步對烘箱進行換氣的同時晃動料盒，帶動電芯一起晃動，換氣完成后停止晃動料盒?；蝿恿虾杏欣陔娦緝?nèi)的電解液的擴散，提高陳化效果，縮短陳化時間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：聚合物鋰離子電芯陳化效果好，陳化時間短，縮短了電芯制成周期，提高了工作效率，降低了企業(yè)運營成本。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體描述：

第一步，將充過電解液待陳化的聚合物鋰離子電芯裝入料盒中，電芯上的氣袋朝上，相鄰兩電芯之間設(shè)有間隙。

實施例1：一種聚合物鋰離子電芯陳化工藝，

第二步，將裝有電芯的料盒放置于烘箱中，并關(guān)閉烘箱門。

第三步，烘箱開始加熱，溫度控制在40℃-50℃，本實施例設(shè)定值為45℃，同時對烘箱進行抽真空，20-30分鐘進行一次換氣，本實施例設(shè)定值為25分鐘進行一次換氣，換氣后對烘箱再次進行抽真空，對烘箱循環(huán)地進行抽真空和換氣4-12小時，本實施例設(shè)定值為8小時；烘箱抽真空采用真空泵，抽真空過程中烘箱內(nèi)真空度到達設(shè)定值后真空泵自動停止工作，烘箱內(nèi)抽真空后真空度保持≤-95Kpa，烘箱內(nèi)真空度低于設(shè)定值時，真空泵自動開始工作抽真空，烘箱內(nèi)溫度低于設(shè)定值時烘箱自動開始工作加熱，烘箱內(nèi)溫度到達設(shè)定值時烘箱自動停止工作。

第四步，將烘箱卸壓到常壓狀態(tài)，開啟烘箱門，取出料盒，并將電芯轉(zhuǎn)入下道作業(yè)工序。

相鄰兩電芯之間設(shè)有間隙，且電芯上的氣袋朝上放置，使電芯和氣袋在厚度方向以及長度方向能夠自由舒展，不受外力、外物的影響。第三步陳化過程中，烘箱內(nèi)溫度控制在40℃-50℃，使電解液具有最佳的流動性能，對烘箱進行抽真空，使烘箱內(nèi)處于負壓狀態(tài)，促進電解液由內(nèi)向外的流動，有利于電解液的擴散，均勻地浸潤到正、負極片、隔膜里面。而且間隔20-30分鐘進行一次換氣，增加烘箱內(nèi)壓力，促進電解液由外向內(nèi)的流動，使電解液擴散更加均勻。這種陳化工藝電解液流動擴散速度快，對烘箱循環(huán)地進行抽真空和換氣4-12小時，就能將電解液均勻地浸潤到正、負極片、隔膜里面，電解液充分被電芯內(nèi)部材料吸收，達到通過電解液導通正負極，形成回路的效果。

陳化完后為了測試電解液的吸收狀況，可以通過測試除氣封口時的失液量的多少來進行判定。采用現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)陳化后的12AH聚合物電芯和經(jīng)過本實施例的高溫動態(tài)負壓陳化后的12AH聚合物電芯進行實驗，電芯中電解液的注液量均為45g，得到下列表1的實驗數(shù)據(jù)。表中失液量為沒有被電芯吸收的電解液量，其余電解液均被電芯吸收。

表1

從表中可以看出，聚合物鋰離子電芯采用高溫動態(tài)負壓陳化4小時即可達到現(xiàn)有的常規(guī)陳化工藝的陳化效果，電解液較好的浸潤到電芯中，被極片及隔膜吸收，達到了較好的浸潤效果。聚合物鋰離子電芯采用高溫動態(tài)負壓陳化8小時平均失液量最少，陳化效果最佳。聚合物鋰離子電芯采用高溫動態(tài)負壓陳化后電芯容量比現(xiàn)有常規(guī)陳化工藝電芯容量高，且采用高溫動態(tài)負壓陳化的電芯容量一致性好。

實施例2：一種聚合物鋰離子電芯陳化工藝，其工藝與實施例1相似，主要不同點在于本實施例在第三步對烘箱進行換氣的同時晃動料盒，帶動電芯一起晃動，換氣完成后停止晃動料盒。第三步中前面的1/3-3/5陳化時間段為快速陳化階段，后面的陳化時間段為陳化穩(wěn)定階段，本實施例中前面的一半陳化時間為快速陳化階段，后面的一半陳化時間為陳化穩(wěn)定階段，快速陳化階段烘箱內(nèi)溫度控制在45℃-50℃，對烘箱進行抽真空到真空度≤-100Kpa，20-25分鐘對烘箱進行一次換氣到常壓狀態(tài)，換氣過程持續(xù)30-60秒，換氣完成后對烘箱再次進行抽真空到真空度≤-100Kpa，對烘箱循環(huán)地進行抽真空和換氣4小時?？焖訇惢A段進行到一半時間對烘箱進行卸壓，并向烘箱內(nèi)鼓入高壓空氣，使烘箱內(nèi)壓力達到1.05-1.1個大氣壓，維持10-20分鐘再進行卸壓并進行抽真空。陳化穩(wěn)定階段烘箱內(nèi)溫度控制在40℃-45℃，對烘箱進行抽真空到真空度≤-95Kpa，25-30分鐘對烘箱進行一次換氣到常壓狀態(tài)，換氣過程持續(xù)60-120秒，換氣完成后對烘箱再次進行抽真空到真空度≤-95Kpa，對烘箱循 環(huán)地進行抽真空和換氣4小時。陳化穩(wěn)定階段進行到一半時間對烘箱進行卸壓，并向烘箱內(nèi)鼓入高壓空氣，使烘箱內(nèi)壓力達到1.05-1.08個大氣壓，維持5-10分鐘再進行卸壓并進行抽真空。其它工藝步驟與實施例1相同。

在前面的陳化時間內(nèi)進行快速陳化，在后面的時間內(nèi)平穩(wěn)陳化，有利于提高陳化效果，縮短陳化時間?；蝿恿虾杏欣陔娦緝?nèi)的電解液的擴散，提高陳化效果，縮短陳化時間。在烘箱內(nèi)鼓入高壓氣體并使烘箱處于高壓狀態(tài)，高壓作用在電芯上，對電芯具有一定的擠壓力，有利于擴散電芯內(nèi)的電解液，使電解液在電芯內(nèi)更加均勻地流動，提高陳化效果，縮短陳化時間。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的兩種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。