[发明专利]电芯热压方法及电芯热压设备

说明书

本发明提供了一种电芯热压方法及电芯热压设备，本发明所提供的电芯热压方法是将待热压的电芯置于设定压力的压力环境内，并在预设温度条件下，由压力环境中的流体在电芯的至少一侧表面施加以压力，以形成对电芯的热压。本发明的电芯热压方法，通过将电芯放置在设定压力的压力环境中，以完成对电芯的热压工艺，该压力环境中的流体可均匀地在电芯的表面施加设定的压力，可使极片的削薄区受到同样的压力，以提高极片的削薄区与隔离膜紧密贴合的程度，利于改善电芯中极片削薄区的热压效果。

技术领域

本发明涉及电池电芯加工技术领域，特别涉及一种电芯热压方法。本发明还涉及一种电芯热压设备。

背景技术

当前，锂电池是新能源行业中发展较快的一个领域，并已经应用到人们的日常生活中。尤其是数码产品和汽车行业，对锂电池的需求非常突出，所以，锂电池的生产在国内外都已经形成一定的规模，并越来越多的应用在汽车及其它储能领域。

电芯热压(叠片后热压)是锂电池生产的一道重要工序，通俗的讲，就是把叠片好的电芯放置在热压机中，并对热压机的参数进行设定，将电芯中正负极片和隔离膜压制在一起，使得正负极片、隔膜紧密贴合，热压后的电芯供下工序使用。

在锂离子电池生产过程中，因浆料的特性，涂布出的极片都会有削薄区，削薄区无法避免。单张极片削薄区的厚度较正常极片厚度薄8-10μm，假设单体电芯正极片40片，负极片41片，那么，当各极片的削薄区重合，则一个电芯削薄区部位的厚度会较正常电芯厚度减少0.65-0.81mm。并且，随着叠片的层数增加，厚度差会愈加明显。因为电芯有削薄区的存在，因此，在热压过程中，电芯的削薄区往往是热压不到的。

电芯热压不充分会造成很多问题，主要是削薄区和隔离膜接触不充分，在极耳超声焊接工序中，金属粉尘容易通过未紧密贴合的削薄区和隔离膜之间的空隙进入电芯内部，容易造成电芯短路；而且，电芯边部如热压不充分则会发软，不利于电芯的后期装配。

在现有的热压工艺中，主要是通过增加热压时间，以改善削薄区和隔离膜接触不充分的问题，但时间增加后电芯主体容易过压，造成隔膜收缩，产生不良品。有的则将热压板做成凹凸形状，对电芯进行热压，这种方式可以解决削薄区热压不充分问题，但是电池型号不同，削薄区的分布情况也不同，需要根据电芯的不同尺寸更换热压板，换型复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电芯热压方法，以改善电芯中极片削薄区的热压效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电芯热压方法，该方法将待热压的电芯置于设定压力的压力环境内，并于预设温度条件下，由所述压力环境中的流体于所述电芯的至少一侧表面施加以压力，以形成对所述电芯的热压。

进一步的，所述电芯于所述压力环境内承受热压的时间在5～60s之间。

进一步的，所述压力环境中的流体为气体。

进一步的，所述压力环境形成于热压箱中容积可变的密封腔室内。

进一步的，所述热压箱中配置有可被驱动而移动压板，并由所述压板的移动以改变所述密封腔室的容积，且所述压板压缩所述密封腔室的容积的移动距离其中，P₁为密封腔室未被压缩前的初始压力，P₂为设定压力，V为电芯的体积，S为密封腔室的横截面积，H₁为密封腔室未被压缩前的初始高度。

进一步的，所述预设温度在90～100℃之间。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的电芯热压方法，通过将电芯放置在设定压力的压力环境中，以完成对电芯的热压工艺，该压力环境中的流体可均匀地在电芯的表面施加设定的压力，可使极片的削薄区受到同样的压力，以提高极片的削薄区与隔离膜紧密贴合的程度，利于改善电芯中极片削薄区的热压效果。