專利名稱：一種電池電芯及其干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池電芯，本發(fā)明還涉及一種電池電芯的干燥方法。
背景技術(shù)：
在電池制造過程中，比如鋰離子電池，塞入卷芯的殼體在焊接好后在注液前需要進(jìn)行干燥工序。通常干燥工序是在真空烤箱里通過烘烤完成的。在烘烤過程中，需要交替的抽真空和充氮?dú)?。這種干燥方法，由于熱量是通過電池殼體傳導(dǎo)至卷芯的，去濕效果不理想。為實(shí)現(xiàn)較好的去濕效果，需要增加烘烤時(shí)間和采用較大的電功率，這將導(dǎo)致干燥時(shí)間長，耗能大。電芯由卷芯、電解液和殼體組成，殼體把卷芯和電解液封閉起來，卷芯由正極片、 隔膜、負(fù)極片一同卷繞而成。正極片一端連接正極耳，負(fù)極片一端連接負(fù)極耳，正極耳和負(fù)極耳的任一個(gè)與殼體相連接，正極耳、負(fù)極耳的另一個(gè)通過殼體的蓋帽的接線端子從殼體的內(nèi)面引出到殼體的外面。通常電芯的制造工序包含配料、涂布、制片、卷繞、組裝、烘烤、注液、化成、分容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了一種能節(jié)省干燥時(shí)間、降低電功率消耗的電池電芯及其干燥方法。本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決
一種電池電芯，其特征在于，所述電池電芯的正極片與負(fù)極片之間連接可以關(guān)斷的導(dǎo)通器件，所述正極片、導(dǎo)通器件、負(fù)極片形成串聯(lián)回路，所述串聯(lián)回路的兩端連接有輔助電源。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為二極管，所述二極管內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為溫度開關(guān)，所述溫度開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為熔斷開關(guān)，所述熔斷開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線位于在電芯殼體外。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述正極片的兩端、所述負(fù)極片的兩端都分別通過蓋帽的四個(gè)接線端子引出到電芯殼體外。一種電池電芯的干燥方法，包含如下步驟在電池電芯的正極片與負(fù)極片之間連接導(dǎo)通器件，所述正極片、導(dǎo)通器件、負(fù)極片形成串聯(lián)回路；在所述串聯(lián)回路的兩端連接輔助電源；在電芯干燥烘烤開始時(shí)，利用所述導(dǎo)通器件的初始導(dǎo)通狀態(tài)，使得所述串聯(lián)回路在所述輔助電源的作用下有電流流過，所述串聯(lián)回路的正極片和負(fù)極片得到加熱烘烤；在電芯干燥烘烤結(jié)束時(shí)，使所述導(dǎo)通器件關(guān)斷，并撤除輔助電源。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為二極管，所述二極管內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)， 所述二極管N極與正極片連接，所述二極管P極與負(fù)極片連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為溫度開關(guān)，所述溫度開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)，在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、溫度開關(guān)、正極片有電流流過， 所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，加大所述輔助電源的電壓，使所述溫度開關(guān)超過額定值而永久關(guān)斷。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為熔斷開關(guān)，所述熔斷開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)，在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、熔斷開關(guān)、正極片有電流流過， 所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，加大所述輔助電源的電壓，使所述熔斷開關(guān)超過額定值而永久關(guān)斷。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述熔斷開關(guān)為熔斷片，所述熔斷片為所述正極片的尾部一體成形出的條形鋁箔，將所述鋁箔的尾端與所述負(fù)極片的對(duì)應(yīng)位置焊接在一起，使得所述正極片、鋁箔、負(fù)極片形成串聯(lián)回路。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述熔斷開關(guān)為熔斷片，所述熔斷片為所述負(fù)極片的尾部一體成形出的條形銅箔，將所述銅箔的尾端與所述正極片的對(duì)應(yīng)位置焊接在一起，使得所述正極片、銅箔、負(fù)極片形成串聯(lián)回路。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)通器件為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線位于在電芯殼體外，所述正極片的兩端、所述負(fù)極片的兩端都分別通過蓋帽的4個(gè)接線端子引出到電芯殼體外，所述金屬導(dǎo)線把正極片的任一接線端子、所述負(fù)極片的的任一接線端子連接起來， 使所述正極片、金屬導(dǎo)線、負(fù)極片形成串聯(lián)回路；在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、金屬導(dǎo)線、正極片有電流流過，所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，拆除所述金屬導(dǎo)線。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是本發(fā)明的技術(shù)方案通過給電芯的正極片和負(fù)極片通電流而直接對(duì)其進(jìn)行加熱烘烤，克服了現(xiàn)有技術(shù)的卷芯靠傳導(dǎo)來加熱烘烤方式的不足，節(jié)省了干燥時(shí)間，降低了電功率的消耗，能實(shí)現(xiàn)更好的干燥效果，并且電芯內(nèi)部更均衡的加熱使得溫度分布更加均勻。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的電池電芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的電路連接圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
二的電池電芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式
三和具體實(shí)施方式
四的電池電芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式
五的電池電芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式
五的金屬條的制作示意圖； 圖7是本發(fā)明具體實(shí)施方式
六的電池電芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明具體實(shí)施方式
六的電池電芯的蓋帽示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一
如圖1所示，電池電芯包括隔膜1、卷芯正極片2、卷芯負(fù)極片3。如圖2所示，在卷芯正極片2的一端Zl與卷芯負(fù)極片3的一端Fl之間連接一個(gè)導(dǎo)通器件12。導(dǎo)通器件12的一端Ql與Zl相連接，導(dǎo)通器件12的另一端Q2與Fl相連接，正極片2、器件12、負(fù)極片3形成串聯(lián)回路，該串聯(lián)回路的兩端分別為Z2、F2。如圖2所示，在電芯干燥烘烤工序開始時(shí)， 串聯(lián)回路的兩端Z2、F2分別與一個(gè)輔助電源13的兩端D1、D2相連接，Z2與Dl相連接，F(xiàn)2 與D2相連接。因該導(dǎo)通器件12的初始狀態(tài)是導(dǎo)通的，所以串聯(lián)回路在輔助電源13的作用下有電流流過，串聯(lián)回路的正極片2和負(fù)極片3因此得到加熱烘烤。在電芯干燥烘烤工序結(jié)束時(shí)，使該導(dǎo)通器件12關(guān)斷，從而串聯(lián)回路呈開路狀態(tài)。撤除輔助電源13，電芯則恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。實(shí)施例二
如圖3所示，卷芯包括正極片2、正極耳5、負(fù)極片3、負(fù)極耳6以及隔膜1，其中正極耳 5與正極片2頭部(圖中右邊)相連接，負(fù)極耳6與負(fù)極片3頭部(圖中右邊)相連接。在本實(shí)施例中，導(dǎo)通器件為二極管，該二極管內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。二極管的N極與正極片2尾部(圖中左邊)連接，二極管的P極與負(fù)極片3尾部(圖中左邊)連接。在殼體焊接完畢后并且在注液前，電芯需烘烤除濕時(shí)，在電芯外給電芯施加大小合適的直流電壓。例如，正極耳 5與殼體相連接作為電芯的正極，負(fù)極耳6通過蓋帽鉚釘引到電芯殼體外作為電芯的負(fù)極。 給電芯的正極施加直流電壓的負(fù)極，電芯的負(fù)極施加直流電壓的正極，直流電流依次流過負(fù)極耳6、負(fù)極片3、二極管P極、二極管N極、正極片2、正極耳5，從而使得負(fù)極片3和正極片2得到加熱烘烤。當(dāng)電芯烘烤結(jié)束，電芯注入電解液開始充電，充電電壓與電芯的極性相同，即正極耳5與充電電壓正極相連，負(fù)極耳6與充電電壓負(fù)極相連。充電結(jié)束后，電芯保持原充電極性，內(nèi)置的二極管總是反向關(guān)斷，也即器件處于開路狀態(tài)，不影響電芯的正常充放電。作為變換的方案，電芯的極耳可以不同時(shí)在極片的同一端，例如，正極耳5可以在正極片2頭部(圖中右邊)，負(fù)極耳6可以在負(fù)極片3尾部(圖中左邊)。相應(yīng)地，二極管的P 極連接到負(fù)極片3的頭部(圖中右邊)，二極管N極連接到正極片2的尾部(圖中左邊)。作為變換的方案，輔助電源可以為交流電源，二極管的P極、N極與正極片2、負(fù)極片3的連接不改變，即二極管P極只能與負(fù)極片3連接，二極管N極只能與正極片2連接。實(shí)施例三
如圖4所示，卷芯包括正極片2、正極耳5、負(fù)極片3、負(fù)極耳6以及隔膜1，其中正極耳 5與正極片2頭部(圖中右邊)相連接，負(fù)極耳6與負(fù)極片3頭部(圖中右邊)相連接。本實(shí)施例的導(dǎo)通器件為溫度開關(guān)7，溫度開關(guān)7內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。內(nèi)置溫度開關(guān)7的一端與正極片2的尾部(圖中左邊)連接，內(nèi)置溫度開關(guān)7的另一端與負(fù)極片3的尾部(圖中左邊) 連接。正極片2、內(nèi)置溫度開關(guān)7、負(fù)極片3形成串聯(lián)回路。在殼體焊接完畢后并且在注液前，電芯需烘烤除濕時(shí)，在電芯外給電芯施加大小合適的直流電壓或交流電壓，使負(fù)極片3、 溫度開關(guān)7、正極片2有電流流過，從而使負(fù)極片3、正極片2得到加熱烘烤。當(dāng)電芯烘烤結(jié)束時(shí)，加大電壓值，使溫度開關(guān)7超過額定值而永久關(guān)斷，也即器件處于開路狀態(tài)，從而不影響電芯的正常充放電。作為變換的方案，電芯的極耳可以不同時(shí)在極片的同一端，例如，正極耳5可以在正極片2頭部(圖中右邊)，負(fù)極耳6在負(fù)極片3尾部(圖中左邊)。相應(yīng)地，溫度開關(guān)7的一端連接到負(fù)極片3的頭部(圖中右邊)，溫度開關(guān)7的另一端連接到正極片2的尾部(圖中左邊)。實(shí)施例四
本實(shí)施例與實(shí)施例三的區(qū)別在于，導(dǎo)通器件為熔斷開關(guān)。例如，熔斷開關(guān)可以為熔斷片、熔斷絲、鋁箔條、銅箔條。實(shí)施例五
如圖5所示，卷芯包括正極片2、正極耳5，負(fù)極片3、負(fù)極耳6、以及隔膜1，其中正極耳 5與正極片2頭部(圖中右邊)相連接，負(fù)極耳6與負(fù)極片3頭部(圖中右邊)相連接。本實(shí)施例的導(dǎo)通器件為條形金屬箔片。如圖6所示，由正極片2的尾部(圖中左邊)一體成形出條形鋁箔8。條形鋁箔8的寬度小于正極片2的寬度。把條形鋁箔8的尾端9與負(fù)極片3 的尾部(圖中左邊)對(duì)應(yīng)的位置11焊接在一起。條形鋁箔8即構(gòu)成一個(gè)熔斷片，把正極片2、 條形鋁箔8、負(fù)極片3形成串聯(lián)回路。在殼體焊接完畢后并且在注液前，電芯需烘烤除濕時(shí)， 在電芯外給電芯施加大小合適的直流電壓或交流電壓，使負(fù)極片3、條形鋁箔8、正極片2形成的串聯(lián)回路有電流流過，從而使得負(fù)極片3、正極片2得到加熱烘烤。當(dāng)電芯烘烤結(jié)束時(shí)， 加大電壓值，使條形鋁箔8熔斷，也即器件處于開路狀態(tài)，不影響電芯的正常的充放電。作為變換的方案，可以由負(fù)極片3的尾部(圖中左邊)一體成形出條形銅箔，條形銅箔的寬度小于負(fù)極片3的寬度。把條形銅箔的尾端與正極片2尾部(圖中左邊)對(duì)應(yīng)的位置焊接在一起?？梢钥闯?，本實(shí)施例是實(shí)施例四的一種特例，利用正極片、負(fù)極片的自身材料構(gòu)成一體的熔斷片。實(shí)施例六
如圖7所示，卷芯包括正極片2、正極耳5，正極耳9，負(fù)極片3、負(fù)極耳6，負(fù)極耳10以及隔膜1，其中正極耳5與正極片2頭部(圖中右邊)相連接，正極耳9與正極片2尾部(圖中左邊)相連接，負(fù)極耳6與負(fù)極片3頭部(圖中右邊)相連接的，負(fù)極耳10與負(fù)極片3尾部 (圖中左邊)相連接。電池電芯的蓋帽如圖8所示，蓋帽有四個(gè)接線端子51、91、61、101。把正極片的兩端5和9、負(fù)極片的兩端6和10共四個(gè)端子分別通過蓋帽的四個(gè)接線端子引出到電芯殼體外。正極片2的一個(gè)接線端子91與負(fù)極片3的一個(gè)接線端子101通過金屬導(dǎo)線14連接起來，使正極片2、負(fù)極片3形成串聯(lián)回路，給這個(gè)串聯(lián)回路的兩端51和61施加大小合適的直流或交流電壓，使負(fù)極片3、接線端子101、金屬導(dǎo)線14、接線端子91、正極片2 有電流流過，從而使負(fù)極片3、正極片2得到加熱。當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，把接線端子91、 接線端子101的連接金屬導(dǎo)線14拆除，也即器件處于開路狀態(tài)，電芯恢復(fù)原功能。作為變換的方案，可以把接線端子91、接線端子61通過金屬導(dǎo)線14連接起來，給接線端子51、接線端子101施加外電壓，或者采用其他可行的連接方式。正常生產(chǎn)電芯時(shí)， 可以把接線端子51、接線端子91連接在一起，接線端子61、接線端子101連接在一起。這樣的連接可以使得正極片2、負(fù)極片3的電流分兩路，有助于減輕極片的電流負(fù)荷，尤其對(duì)于動(dòng)力電池這種連接的意義更大。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池電芯，其特征在于，所述電池電芯的正極片與負(fù)極片之間連接可以關(guān)斷的導(dǎo)通器件，所述正極片、導(dǎo)通器件、負(fù)極片形成串聯(lián)回路，所述串聯(lián)回路的兩端連接有輔助電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為二極管，所述二極管內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為溫度開關(guān)，所述溫度開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為熔斷開關(guān)，所述熔斷開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線位于在電芯殼體外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池電芯，其特征在于，所述正極片的兩端、所述負(fù)極片的兩端都分別通過蓋帽的四個(gè)接線端子引出到電芯殼體外。
7.—種電池電芯的干燥方法，其特征在于，包含如下步驟在電池電芯的正極片與負(fù)極片之間連接導(dǎo)通器件，所述正極片、導(dǎo)通器件、負(fù)極片形成串聯(lián)回路；在所述串聯(lián)回路的兩端連接輔助電源；在電芯干燥烘烤開始時(shí)，利用所述導(dǎo)通器件的初始導(dǎo)通狀態(tài)，使得所述串聯(lián)回路在所述輔助電源的作用下有電流流過，所述串聯(lián)回路的正極片和負(fù)極片得到加熱烘烤；在電芯干燥烘烤結(jié)束時(shí)，使所述導(dǎo)通器件關(guān)斷，并撤除輔助電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為二極管， 所述二極管內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)，所述二極管N極與正極片連接，所述二極管P極與負(fù)極片連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為溫度開關(guān)，所述溫度開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)，在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、溫度開關(guān)、正極片有電流流過，所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，加大所述輔助電源的電壓，使所述溫度開關(guān)超過額定值而永久關(guān)斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為熔斷開關(guān)，所述熔斷開關(guān)內(nèi)置在電芯殼體內(nèi)，在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、熔斷開關(guān)、正極片有電流流過，所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，加大所述輔助電源的電壓，使所述熔斷開關(guān)超過額定值而永久關(guān)斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述熔斷開關(guān)為熔斷片，所述熔斷片為所述正極片的尾部一體成形出的條形鋁箔，將所述鋁箔的尾端與所述負(fù)極片的對(duì)應(yīng)位置焊接在一起，使得所述正極片、鋁箔、負(fù)極片形成串聯(lián)回路。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述熔斷開關(guān)為熔斷片，所述熔斷片為所述負(fù)極片的尾部一體成形出的條形銅箔，將所述銅箔的尾端與所述正極片的對(duì)應(yīng)位置焊接在一起，使得所述正極片、銅箔、負(fù)極片形成串聯(lián)回路。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電芯的干燥方法，其特征在于，所述導(dǎo)通器件為金屬導(dǎo)線，所述金屬導(dǎo)線位于在電芯殼體外，所述正極片的兩端、所述負(fù)極片的兩端都分別通過蓋帽的四個(gè)接線端子引出到電芯殼體外，所述金屬導(dǎo)線把正極片的任一接線端子、所述負(fù)極片的的任一接線端子連接起來，使所述正極片、金屬導(dǎo)線、負(fù)極片形成串聯(lián)回路；在電芯外給電芯施加大小合適的電壓，使所述負(fù)極片、金屬導(dǎo)線、正極片有電流流過，所述負(fù)極片、所述正極片得到加熱烘烤，當(dāng)電芯干燥烘烤完成時(shí)，拆除所述金屬導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池電芯及其干燥方法。電池電芯的正極片與負(fù)極片之間連接可以關(guān)斷的導(dǎo)通器件，正極片、導(dǎo)通器件、負(fù)極片形成串聯(lián)回路，串聯(lián)回路的兩端連接有輔助電源。在電芯烘烤開始時(shí)，串聯(lián)回路在輔助電源的作用下有電流流過，正極片和負(fù)極片得到加熱烘烤。在電芯烘烤結(jié)束時(shí)，導(dǎo)通器件關(guān)斷，并撤除輔助電源，電芯恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)方案通過給電芯的正極片和負(fù)極片通電流而直接對(duì)其加熱烘烤，克服了現(xiàn)有技術(shù)的卷芯靠傳導(dǎo)來加熱烘烤方式的不足，節(jié)省了干燥時(shí)間，降低了電功率的消耗，能實(shí)現(xiàn)更好的干燥效果，并且電芯內(nèi)部更均衡的加熱使得溫度分布更加均勻。
文檔編號(hào)H01M2/20GK102361065SQ201110325620
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者丁振榮 申請(qǐng)人:丁振榮