一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法与流程

文档序号:12683102阅读:617来源:国知局

本发明属于锂离子电池制备技术领域,具体涉及一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法。



背景技术:

众所周知,锂离子电池是一种能量密度高、循环寿命长、体积能量比高的二次环保电池。随着人们环保意识的提高,对健康生活环境追求的提高,纯电动汽车或者混合动力汽车得到了迅速的发展。而方形锂离子电池因其结构性能等因素符合动力电池组组装要求,成为动力电池的首选。

与常见的圆柱形锂离子电池相比,方形锂离子电池因其结构特性,一旦电池内部产生气体,电池内部压力增加,电池就会鼓胀变形,造成电池无法使用。而电池产气的主要原因是电池在首次充电化成时,电池充电化成会在负极表面生产SEI(Solid Electrolyte Interface)膜,以及充电时电解液与材料和水分的部分副反应。

为解决方形锂离子电池化成时产气的问题,目前常见的解决方法是化成时采用负压开口化成工艺。即在给电池充电化成的同时,采用负压的办法通过注液孔及时排出电池内部气体。此方法虽能解决化成时电池产气问题,但设备采购、维护、使用成本高,需要一直使用抽真空设备,还需要经常更换配件,无形中增加了企业生产成本,降低了企业产品竞争力。



技术实现要素:

本发明的目的就是解决方形锂离子电池开口化成过程中产气以及设备成本高的问题,现提供一种能够有效排出电池化成时产生的气体而又不增加电池生产成本,提高企业产品的竞争力的常压化成负压封口锂离子电池制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法,其创新点在于:具体步骤如下:

(1)将注液后的锂离子电池放入电池化成机柜中,化成机柜处在-25~-45℃的露点环境中;

(2)然后进行电池化成,所述化成电流为0.05~0.15C,充电时间为60~360min;

(3)电池化成结束后,将电池放入真空箱体中排气,在-50~-90Kpa下保持5~15min;

(4)电池排气后,在-50~-90Kpa条件下打入钢珠封口,完成电池的制备。

进一步的,所述步骤(1)中化成机柜所处的环境露点控制在-25~-35℃。

进一步的,所述步骤(2)中的化成电流为0.05~0.1C,所述充电时间为150~300min。

进一步的,所述步骤(3)中真空箱体内的压强为-50~-80Kpa,所述放置时间为10~15min。

进一步的,所述步骤(4)中封口时的压强为-60~-80Kpa。

本发明的有益效果如下:本发明采用控制环境露点的方式,减少化成时水分对电池的影响,同时化成后电池集中排气并负压封口,排出电池内部气体,减少电池内部压力,保障电池的电化学性能,无需增加设备投入,不增加电池成本,提高电池市场竞争力。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法,具体步骤如下:

(1)将注液后的锂离子电池放入电池化成机柜中,化成机柜处在-25~-45℃的露点环境中;

(2)然后进行电池化成,化成电流为0.05~0.15C,充电时间为60~360min;

(3)电池化成结束后,将电池放入真空箱体中排气,在-50~-90Kpa下保持5~15min;

(4)电池排气后,在-50~-90Kpa条件下打入钢珠封口,完成电池的制备。

可行的,步骤(1)中化成机柜所处的环境露点控制在-25~-35℃。

可行的,步骤(2)中的化成电流为0.05~0.1C,充电时间为150~300min。

可行的,步骤(3)中真空箱体内的压强为-50~-80Kpa,放置时间为10~15min。

可行的,步骤(4)中封口时的压强为-60~-80Kpa。

实施例1

一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法,其包括如下步骤:

(1)将注液后的锂离子电池放入电池化成机柜中,化成机柜处在-25℃的露点环境中;

(2)电池化成,采用0.05C电流,充电300min;

(3)电池化成结束后,将电池放入真空箱体中排气,在-50Kpa下保持15min;

(4)电池排气后,在-60Kpa条件下打入钢珠封口,完成电池的制备。

实施例2

一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法,其包括如下步骤:

(1)将注液后的锂离子电池放入电池化成机柜中,化成机柜处在-35℃的露点环境中;

(2)电池化成,采用0.1C电流,充电150min;

(3)电池化成结束后,将电池放入真空箱体中排气,在-80Kpa下保持10min;

(4)电池排气后,在-80Kpa条件下打入钢珠封口,完成电池的制备。

实施例3

一种常压化成负压封口锂离子电池制备方法,具体步骤如下:

(1)将注液后的锂离子电池放入电池化成机柜中,化成机柜处在-35℃的露点环境中;

(2)然后进行电池化成,所述化成电流为0.1C,充电时间为200min;

(3)电池化成结束后,将电池放入真空箱体中排气,在-70Kpa下保持10min;

(4)电池排气后,在-70Kpa条件下打入钢珠封口,完成电池的制备。

采用上述实施例制备成的电池的电池容量、内阻和循环性能进行测试,具体结果如下表所示:

由上表可知,在后续电化学性能测试中电池性能正常,满足既定电池生产需求,故此方法是可行有效的。

本发明采用控制环境露点的方式,减少化成时水分对电池的影响,同时化成后电池集中排气并负压封口,排出电池内部气体,减少电池内部压力,保障电池的电化学性能,无需增加设备投入,不增加电池成本,提高电池市场竞争力。

上述实施例只是本发明的较佳实施例,并不是对本发明技术方案的限制,只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案,均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

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