[发明专利]一种使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法

说明书

本发明提供了一种使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法，包括制作正极极片、制作负极极片、极片烘烤、叠片、预热、一次热压、一次冷压、电芯制作、预充、陈化、二次热压、二次冷压、化成和完成电芯制作。本发明所述的使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法，通过采用凝胶隔膜，首先，在叠片后对芯包进行预热、热压和冷压，在此阶段，热压和冷压的压力较小，以使凝胶隔膜轻微粘接极片达到固定芯包结构。其次，在预充阶段对电芯施加压力。最后，在化成工序前增设对电芯进行热压和冷压的工序，实现了正极/负极极片与凝胶隔膜的紧密粘接。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法。

背景技术

随着电动汽车的大力发展，动力电池的市场需求近年来得到迅猛增长。同时，随着国家对电动车补贴力度的退坡，达到一定续航里程的电动车才可获得财政推广补贴，对电芯能量密度提出了更高的要求，由此导致动力电池的体积越来越大，这种电芯尺寸的大幅度增大使电芯的安全性能面临着巨大的挑战。

以往的锂离子电池由于尺寸较小，其叠片/封装后的结构相对稳定，但随着电动汽车对电芯能量密度的要求进一步提高，电芯的尺寸越来越大，并且为了实现良好的电解液浸润，电池通常都是细长形状，这就导致电芯越来越长。当电芯叠片工序结束后，这种细长形状的电芯由于整体较软，其在接下来的焊接、封装、注液、预充化成等各个工序的生产过程中或者转运过程中，极易产生变形，尤其是在电芯处于侧立的状态时，细长的极片极易在重力的作用下发生错位，从而导致负极极片包覆正极极片的尺寸以及隔膜包覆负极极片的尺寸发生改变，严重时甚至会产生负极极片无法包覆正极极片的情况，这都会造成电芯析锂且性能异常。因此，大尺寸的电芯亟须采用凝胶隔膜来对电芯的正负极进行粘接以固定正负极极片在电芯中的位置避免错位，提高电芯的安全性能和使用寿命。

当前，采用凝胶隔膜的锂离子电池通常采用热压和冷压的方法使凝胶隔膜和极片粘接以获得良好的电芯硬度，然而，为了实现良好的电芯硬度，较多发明通过对电芯进行较大压力、较长时间的热压和冷压来实现，这就会导致隔膜和电芯粘接严重，导致后续电解液浸润不佳，容易造成电芯析锂等问题，严重威胁电芯的安全性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法，以解决锂电池制作过程中隔膜和电芯粘接严重，导致电解液浸润不佳，造成电芯析锂、造成电芯存在安全隐患的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种使用凝胶隔膜的锂离子电池制作方法，包括如下步骤：

S1、制作正极极片：将正极活性物质、导电剂、粘结剂按照0.5～1：0～0.5：0～0.5的比例混合搅拌获得正极浆料，将正极浆料涂覆于铝箔上烘干获得极卷，随后通过辊压、分切、模切获得正极极片；

S2、制作负极极片：将负极活性物质、导电剂、粘结剂按照0.5～1：0～0.5：0～0.5的比例混合搅拌获得负极浆料，将负极浆料涂覆于铜箔上烘干获得极卷，随后通过辊压、分切、模切获得负极极片；

S3、极片烘烤：将正极极片、负极极片分别放置于真空条件下烘烤，烘烤温度为80～120℃，真空度为-0.08～-1.2Mpa，氮气置换频率为2～15h/次，烘烤时间为5～20h，极片取出温度为20～60℃，烘烤后极片水分为20～250ppm；

S4、叠片：将极片和凝胶隔膜按照：正极极片、凝胶隔膜、负极极片的顺序进行堆叠，获得芯包；

S5、预热：将芯包放入烘箱内，对芯包进行预热，其中，烘箱温度为50～90℃，预热时间为10～40min；

S6、一次热压：将预热后的芯包放入冷热压机中热压，以使凝胶隔膜表面的凝胶分别与正极极片、负极极片粘接；

S7、一次冷压：将热压后的芯包随即放入冷热压机中冷压，使芯包定型；