[发明专利]一种叠片式微型储能器件的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微型储能器件领域，特别涉及一种叠片式微型储能器件的制备方法。

背景技术

在能源日渐短缺和环境污染不断加剧的情况下，发展新能源储能器件，是破除能源资源瓶颈制约、保证能源安全、治理污染的迫切需要。特别值得注意的是，微型储能器件在电子产品的应用越来越广。

目前制造微型叠片式储能器件，都是将单一的微型正极片、隔膜和负极片层叠得到单一的芯包，然后对单一的芯包进行焊极耳、注液、封装和化成。由于单个的的微型正极片、隔膜、负极片尺寸微小，层叠过程中难以对齐，操作不方便。此外，由于单个微型芯包尺寸小，焊极耳、注液、封装和化成等操作过程中不仅对设备的精确度要求高，且操作费时费力，成本高、效率低，次品率也相对较大。

因此，如果能解决微型叠片式储能器件由于尺寸微小而难于加工的技术难题，开发一种新的工艺简单、操作简便的微型叠片式储能器件的制备方法，则将有助于提高微型储能器件的生产效率，并降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型叠片式储能器件的制备方法，该方法成功地解决了目前微型叠片式储能器件由于尺寸微小难于加工的技术难题，该制备方法工艺简单、精度高、成本低，产品一致性好。

本发明的技术方案为：一种叠片式微型储能器件的制备方法，依次为下述步骤：

（1）根据所述储能器件的大小，将极片材料分切得到由多个微型极片连接在一起构成的极片组，所述极片分为正极片和负极片，极片组相应分为正极片组和负极片组；

（2）根据极片组所含微型极片的数量，以及对应预留极耳的位置和尺寸，在隔膜片上打孔，得到预留了隔膜孔的隔膜组片；所述隔膜孔的数量是极片组所含极片数量的自然数倍，与极耳的数量相同；

（3）所述正极片组、隔膜组片和负极片组依次整体层叠，所述隔膜孔的位置对应所留极耳的位置，得到由多个微型芯包连接在一起构成的芯包组；

（4）芯包组中各芯包的正负极分别焊接极耳；

（5）对芯包组进行分切，得到多个分散的微型芯包；

（6）对每个微型芯包进行注液；

（7）在整张封装膜上冲制多个用于放置微型芯包的坑；

（8）将含浸后的微型芯包分布置入封装膜的坑中；

（9）多个微型芯包在封装膜中进行整体封装，得到由多个微型储能器件连接构成的微型储能器件组；

（10）微型储能器件组整体老化；

（11）对老化后的微型储能器件组进行分切，得到多个微型储能器件。

在本发明的技术方案步骤（1）中，所述“将极片材料分切得到由多个微型极片连接在一起构成的极片组”是指根据工艺及设备条件，将极片材料分切得到与工艺设备及设计需要相适应的数量的微型极片连接在一起的极片组，所述“多个”，其适当的数量是2~1000个，最好的数量是5－500个。

后述步骤（3）和（9）中所述的“多个微型芯包”、步骤（5）中所述的“多个分散的微型芯包”、步骤（7）中所述的“多个用于放置微型芯包的坑”、步骤（9）和（11）所述的“多个微型储能器件”，均是步骤（1）中“多个微型极片”数量的自然数倍。步骤（2）中所述“隔膜孔”的数量与“极耳”的数量相同，且是步骤（1）中“多个微型极片”数量的自然数倍。

本发明中，所述“微型储能器件”为锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、超级电容电池、钠离子电池和锂钠混合电池中的一种。所述储能器件的外形尺寸宽为1~10毫米，长为1~10毫米，厚为1~5毫米。

本发明的所有步骤中，所述的“分切”，可以是激光分切，也可以是模切。所述的极耳焊接可以是激光焊或超声焊。所述的微型芯包的注液方式可以是整体含浸，也可以是分别滴注。

本发明所述的封装膜是选自铝塑、塑料、钢和铝中的一种材料制备而成的用于封装微型芯包的膜。

本发明的叠片式微型储能器件的制备方法，具有以下优点：

（1）本发明制造叠片式微型储能器件工艺流程中，采用“多个微型储能器件同时制备加工”的思路，即将多个极片构成的极片组整体层叠得到由若干微型芯包连接在一起构成的微型芯包组，以及多个微型芯包同时焊极耳、注液、封装和化成，从而解决了由于单个微型储能器件尺寸微小，而难以加工的难题。

（2） 本发明制造叠片式微型储能器件工艺流程简单方便，加工过程精度高，产品一致性好，可广泛应用于各种叠片式微型储能器件的生产，大大提高生产效率，并降低生产成本。

附图说明