用于电化学电池的高压组装的系统和方法与流程

本文描述的实施方案涉及高压下电化学电池的生产。

背景技术：

1、电化学电池可以制造成在阳极和/或阴极中具有多层。然而，在电化学电池的形成期间，气体会形成并积聚。气体可在电极中、在电极层之间或电极与隔膜之间的界面处形成。电化学电池的层之间也可能形成固体电解质界面(sei)。这可能导致电池的初始循环期间和电池的后续循环过程中的容量损失。通过抑制形成气泡和sei的能力，可以提高电池性能和循环稳定性。

技术实现思路

1、本文描述的实施方案涉及电化学电池及其在高压下的生产。在一些方面，生产电化学电池的方法可包括将阴极材料设置到阴极集流器上以形成阴极，将阳极材料设置到阳极集流器上以形成阳极，以及在组装夹具中将该阳极设置到该阴极上，其中隔膜定位在该阳极与该阴极之间，以形成电化学电池，组装夹具向电化学电池施加力，使得阴极材料中的压力为至少约3,500 kpa。在一些实施方案中，阴极材料可以为第一阴极材料，并且该方法可以进一步包括将第二阴极材料设置到该第一阴极材料上。在一些实施方案中，第一阴极材料可包括硅。在一些实施方案中，第二阴极材料可包括石墨。在一些实施方案中，组装夹具可向电化学电池施加力，使得阴极材料中的压力为至少约7,000 kpa或至少约8,000kpa。

技术特征：

1.一种方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极材料为第一阳极材料，所述方法进一步包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一阳极材料包括硅。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二阳极材料包括石墨。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组装夹具向所述电化学电池施加力，使得所述阴极材料中的压力为至少约7,000 kpa。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述组装夹具向所述电化学电池施加力，使得所述阴极材料中的压力为至少约8,000 kpa。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

8.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中经由nd:yag激光器、co2激光器、电子束照射、等离子体、电晕、深uv、蚀刻、红外线、热板、热辊、蒸汽、溅射、cu/c溅射或直火燃烧中的至少一者施加所述热量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述组装夹具经由气液倍增器和液压顶施加所述力。

11.一种方法，其包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述阳极包括第一阳极材料和第二阳极材料。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一板定位在所述第二板下方，并且所述第二板定位在所述第三板下方。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二板和所述第三板各自包括凹口，并且所述多个弹簧嵌套在多个凹口中。

15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中经由nd:yag激光器、co2激光器、电子束照射、等离子体、电晕、深uv、蚀刻、红外线、热板、热辊、蒸汽、溅射、cu/c溅射或直火燃烧中的至少一者施加所述热量。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述紧固在所述阴极中产生至少约7,000 kpa的压力。

18.一种用于电化学电池的组装的组装夹具，所述组装夹具包括：

19.根据权利要求18所述的组装夹具，其中所述力构件包括多个弹簧。

20.根据权利要求19所述的组装夹具，其中所述第二板和所述第三板各自包括多个凹口，并且所述多个弹簧嵌套在所述多个凹口中。

21.根据权利要求18所述的组装夹具，其中所述第二板定位在所述第一板上方，并且所述第三板定位在所述第二板上方。

22.根据权利要求18所述的组装夹具，其中所述第二板定位在所述第一板下面，并且所述第三板定位在所述第二板下面，并且所述力构件包括定位在所述第三板与所述第二板之间的气液倍增器和液压顶，所述气液倍增器和所述液压顶被配置成在所述第二板上施加向上的力。

23.根据权利要求18所述的组装夹具，其中所述多个紧固件螺纹连接至所述第一板和所述第三板，并且所述多个紧固件穿过所述第二板中的无螺纹孔。

技术总结本文描述的实施方案涉及电化学电池及其在高压下的生产。在一些方面，生产电化学电池的方法可包括将阴极材料设置到阴极集流器上以形成阴极，将阳极材料设置到阳极集流器上以形成阳极，以及在组装夹具中将阳极设置到阴极上，其中隔膜定位在阳极与阴极之间，以形成电化学电池，组装夹具向电化学电池施加力使得阴极材料中的压力为至少约3,500 kPa。在一些实施方案中，阴极材料可为第一阴极材料，并且方法可以进一步包括将第二阴极材料设置到第一阴极材料上。在一些实施方案中，第一阴极材料可包括硅。在一些实施方案中，第二阴极材料可包括石墨。技术研发人员：草地雄树,陈君政,太田直树,B·R·米尔森,M·B·里姆,R·M·劳伦斯受保护的技术使用者：24M技术公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9