一種電化學(xué)電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于儲(chǔ)能領(lǐng)域，特別設(shè)及一種電化學(xué)電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入21世紀(jì)W后，各種電子器件產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本、可穿戴設(shè)備等層出不窮，極 大的豐富了廣大用戶的生活；同時(shí)，電動(dòng)汽車及各類儲(chǔ)能電站也如雨后春算般迅速萌芽、發(fā) 展、壯大。W上高科技產(chǎn)品，具有一個(gè)共同特征：需要高性能、低成本的電池充當(dāng)儲(chǔ)能部件。
[0003] 現(xiàn)有的電池主要有一次電池和二次電池兩大類；所謂一次電池，即無法反復(fù)充電 的電池，主要包括碳鋒電池、堿性電池、糊式鋒儘電池、紙板鋒儘電池、堿性鋒儘電池、扣式 電池（扣式鋒銀電池、扣式裡儘電池、扣式鋒儘電池）、鋒空氣電池、一次裡儘電池等、水銀 電池；所謂二次電池，即可充電電池，主要包括二次堿性鋒儘電池、儀儒充電電池、儀氨充電 電池、裡充電電池、鉛酸電池、太陽(yáng)能電池。鉛酸蓄電池可分為：開口式鉛酸蓄電池、全密閉 鉛酸蓄電池。而從外包裝角度分析，現(xiàn)有電池主要分為軟包裝電池及硬殼包裝電池，由于軟 包裝電池包裝膜本身厚度小，可塑性大，被廣泛的運(yùn)用于各類高檔一次電池和二次電池中。
[0004] 然而，隨著電池用量的逐漸提升，電池成本在設(shè)備中的成本比例逐步提高，特別是 電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能電站，電池成本占整機(jī)成本的30 %，甚至50 %W上；有鑒于此，降低電池成 本就顯得格外重要。電池成本主要包括原材料成本和制造成本，其中制造成本占電池成本 比例在30%W上或者更多；因此如何降低電池的制造成本成為廣大電池制造研究者的研 究課題。 陽(yáng)0化]對(duì)于有機(jī)電解液系電池，通常需要將電忍干燥、之后再注液，注液后經(jīng)過一個(gè)緩慢 的電解液浸潤(rùn)過程，達(dá)到電解液充分浸入時(shí)開始化成，W上過程工序繁瑣、耗時(shí)漫長(zhǎng)，占居 了大量的制作成本。
[0006] 有鑒于此，確有必要開發(fā)一種新的電化學(xué)電池制備方法，該方法可W極大的簡(jiǎn)化 工藝，還能縮短工序時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種電化學(xué)電池制備方法： 主要包括預(yù)熱、干燥、注液及成品電忍制備四個(gè)步驟，首先將電忍快速預(yù)熱至干燥時(shí)需要的 溫度，縮短預(yù)熱時(shí)間；再將電忍置于高真空環(huán)境中，降低溶劑的沸點(diǎn)，加快干燥速度，縮短干 燥時(shí)間；干燥后不泄掉真空的狀況下注液，此時(shí)干燥過程中，由于電忍較長(zhǎng)時(shí)間處于高真空 環(huán)境中，可W將電忍電極微孔中的氣體組分完全排出，為電解液浸潤(rùn)提供足夠的空間，因此 縮短注液后電解液浸潤(rùn)時(shí)間。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] 一種電化學(xué)電池的制備方法，主要包括如下步驟：
[0010] 步驟1，預(yù)熱：制備得到待烘烤的電忍，之后采用快速升溫方式將電忍升溫至 60°C~140°C，升溫時(shí)間小于或等于30min;即通過快速升溫措施，使得電池在短時(shí)間內(nèi)即 達(dá)到電池干燥時(shí)需要的溫度，縮短預(yù)熱時(shí)間。
[0011] 步驟2,干燥：保持步驟1得到的預(yù)熱后的電忍的溫度大于或等于50°C，將其置于 大氣壓小于或等于1000化的環(huán)境中Imin~lOh，之后得到干燥后電忍；即將電忍至于較高 的溫度下干燥，同時(shí)對(duì)電忍施加一個(gè)高真空，降低溶劑的沸點(diǎn)，加快干燥速度，從而實(shí)現(xiàn)快 速干燥。
[0012] 步驟3,注液：保持環(huán)境中大氣壓小于或等于1000化、溫度為-10°C~100°C，向步 驟2得到的電忍注入溫度為-10°C~100°C的電解液；保持電解液液位高于裸電忍，卸掉真 空，之后封口，得到待化成電忍；即干燥后，仍然保持較高的真空度進(jìn)行注液，此時(shí)由于電忍 較長(zhǎng)時(shí)間的處于高真空環(huán)境中，可W將電忍中多孔電極中的氣體全部排出，為電解液浸潤(rùn) 提空足夠的空間，從而加快浸入速度；同時(shí)，使用溫度降低的電解液，可W降低電解液在高 真空環(huán)境中的揮發(fā)速度，確保電解液注液量可控、電解液成分保持不變。
[0013] 步驟4,成品電忍制備：對(duì)步驟3得到的電忍進(jìn)行化成、整形、除氣等工序得到成品 電忍。
[0014] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，所述電化學(xué)電池包括有機(jī)系超級(jí)電 容器、裡離子電池、鋼離子電池、裡硫電池中的一種。
[0015] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟1中所述的待烘烤的電忍為裸 電忍、入殼后電忍、入袋后電忍中的至少一種；且所述待烘烤的電忍為裸電忍時(shí)，需在注液 前入殼/入袋。
[0016] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟1中的快速升溫方式包括感 應(yīng)加熱、接觸式加熱（即加熱板直接接觸電忍進(jìn)行熱傳遞）、熱風(fēng)對(duì)流加熱中的至少一種； 電忍升溫速率為rc/min~100°C/min;電忍升溫至75°C~120°C，升溫時(shí)間小于或等于 lOmin。上述預(yù)熱方式預(yù)熱效果明顯，速度快速。
[0017] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟2中的保持電忍的溫度大于或 等于60°C;實(shí)現(xiàn)大氣壓小于或等于1000化的方法包括抽真空或/和向環(huán)境中通入大氣壓 小于或等于1000化的氣體。
[0018] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟2中所述的溶劑為水、氮甲基 化咯燒酬、乙醇、甲醇中的至少一種；所述環(huán)境中大氣壓小于或等于200Pa，在所述環(huán)境中 放置時(shí)間為2min~化（電忍置于高真空中足夠時(shí)間，可W快速的使得電忍多孔結(jié)構(gòu)電極孔 桐中吸附的氣體、水分充分的擴(kuò)散出來，干燥電忍的同時(shí)為電解液的浸入清理出足夠的空 間）。
[0019] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟3中所述的電解液液位高于裸 電忍前，保持環(huán)境中大氣壓小于或等于1000化（可W確保清理出來的空間不會(huì)被氣體再次 填充）。
[0020] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，步驟3中所述注液時(shí)環(huán)境中大氣壓 小于或等于200Pa，電解液的溫度為-10°C~60°C，電忍溫度為20°C~100°C(更優(yōu)選的，環(huán) 境溫度為-l〇°C~40。較低的溫度下，可W減緩電解液中溶劑的揮發(fā)，防止因溶劑的揮發(fā) 而導(dǎo)致電解液的性能變化，最終保證電池性能；或可W增加環(huán)境中電解液大氣壓，抑制電解 液溶劑揮發(fā)）。
[0021] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，待步驟3所述電解液液位高于裸電 忍后，迅速卸掉真空（盡量縮短電解液在高真空下的暴露時(shí)間，減少電解液溶劑揮發(fā)量）； 或/和采用對(duì)注液后電忍整體升溫至小于或等于100°c、對(duì)環(huán)境施加0. 02MPa-50MPa的壓 強(qiáng)、對(duì)電忍進(jìn)行擠壓-釋放-再擠壓循環(huán)操作中的至少一種方法對(duì)所述電忍及環(huán)境進(jìn)行處 理（運(yùn)些操作可W加快電解液的浸潤(rùn)速度，達(dá)到快速浸潤(rùn)的目標(biāo)）。
[0022] 作為本發(fā)明電化學(xué)電池制備方法的一種改進(jìn)，所述電化學(xué)電池為軟包裝電池或硬 殼包裝電池；所述軟包裝電池的包裝袋為侶塑膜、鋼塑膜、無誘鋼膜、侶錐中的至少一種； 所述硬殼包裝電池的包裝殼為無誘鋼殼、侶殼、銅殼中的至少一種；步驟3中所述的封口包 括熱封裝、感應(yīng)封裝、激光封裝、超聲波封裝中的至少一種。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于：首先將電忍快速預(yù)熱至干燥時(shí)需要的溫度，縮短預(yù)熱時(shí) 間；再將電忍置于高真空環(huán)境中，降低溶劑的沸點(diǎn)，加快干燥速度，縮短干燥時(shí)間；干燥后 在不泄掉真空的狀況下注液，此時(shí)在干燥過程中，由于電忍較長(zhǎng)時(shí)間處于高真空環(huán)境中，可 W將電忍電極微孔中的氣體組分完全排出，為電解液浸潤(rùn)提供足夠的空間，因此縮短注液 后電解液浸潤(rùn)時(shí)間；最后，使用溫度降低的電解液，可W降低電解液在高真空環(huán)境中的揮發(fā) 速度，確保電解液注液量可控、電解液成分保持不變。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方 式不限于此。 陽(yáng)〇2引 比較例，
[00%] 待干燥電忍制備：將正極片、隔離膜、負(fù)極片卷繞得到裸電忍，之后選擇侶塑膜