一种可修复的长寿命软包钠离子电池及其修复方法与流程

1.本发明涉及钠离子电池领域，特别涉及一种可修复的长寿命软包钠离子电池及其修复方法。


背景技术：

2.钠离子电池是一种二次电池(充电电池)。钠离子电池相比锂离子电池有诸多的优点，成本低，安全性好。随着研究的深入，钠离子电池越来越具有成本效益，特别在大规模储能系统方面发挥其优势。
3.本发明针对钠离子电池的结构进行改进，使得钠离子电池能二次再生利用，以延长电池使用寿命，更好地发挥钠离子电池本身具有的价值，同时还能减少钠离子电池的报废，进而降低钠离子电池的使用对环境的影响。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种可修复的长寿命软包钠离子电池，包括电池主体，所述电池主体包括呈密封状的铝塑膜外壳，所述铝塑膜外壳内形成有密封腔，所述密封腔内封装有裸电芯和电解液，所述铝塑膜外壳的局部向外向延伸形成气袋，所述气袋的内侧形成有与所述密封腔相互连通的气腔，且所述气袋弯折至贴合于所述电池主体的表面。
5.本发明中，气袋由铝塑膜外侧的局部向外延伸而成，因此，在本发明的气袋的端部裁剪出开口不会影响铝塑膜外壳对于裸电芯和电解液的包裹以及密封，因此，本发明后续可以通过在气袋上裁剪出开口，而对重新对电池主体进行添加电解液的操作，从而可以对旧的软包钠离子电池进行修复，延长其使用寿命。
6.进一步的，所述气袋形成于所述电池主体的顶侧封工艺过程中，其形成在铝塑膜外壳进行顶侧封工艺时未进行侧封的一侧。
7.其中，气袋在顶侧封的过程中形成：铝塑膜外壳在顶侧封过程中未进行侧封的一侧即可作为气袋，或者，对铝塑膜外壳在顶侧封过程中未进行侧封的一侧进行裁切，然后对裁切后剩下的部分的顶部和侧边进行热封，即可得到气袋。因此，气袋的内侧面是贴合在一起的，即将气袋弯折至贴合在电池主体的表面后，能对气袋和铝塑膜外壳内交界处在一定程度上进行密封，从而能有效避免电解液在电池的使用过程中进入到气袋中。
8.进一步的，所述气袋的宽度为50-54mm。
9.其中，将气袋的宽度设置在50-54mm，可以在完成了电解液的重新注液后，顺利的在气袋上进行真空一封和真空二封，同时还能避免气袋的宽度过宽而造成铝塑膜的不必要的浪费。
10.进一步的，所述气袋位于所述电池主体侧封边的一侧。
11.其中，使得气袋的高度远低于电池本体的高度，能进一步的避免密封腔内的电解液在电池的使用过程中进入到气袋中。
12.另外，本发明提供一种可修复的长寿命软包钠离子电池的修复方法，包括如下步
骤：s1、放电：对待修复的软包钠离子电池进行放电操作，将其以0.2c恒流放电至2.0v；s2、烘烤：对完成放电操作的待修复的软包钠离子电池进行烘烤操作；s3、开口：将气袋远离电池主体的一端切开，形成修复注液口；s4、注液：通过修复注液口和气袋对待修复的钠离子电池的电池主体进行重新加注电解液的操作，且此次注液量为该待修复的钠离子电池的电池主体的初始注电解液量的25%；s5、真空一封：使用真空一封机对待修复的钠离子电池进行真空一封，将气袋端部的修复注液口进行封口操作；s6、化成：对待修复的钠离子电池进行化成；s7、真空二封：使用真空二封机对待修复的钠离子电池进行真空二封，且保持真空二封的封印边与电池主体的距离在0.5-1.5mm；s8、切边：在真空二封的封印边的外侧沿着封印边裁切掉气袋，并将剩余的气袋弯折贴附到电池主体上。
13.进一步的，待修复的软包钠离子电池进行烘烤操作时的温度为40-60℃、真空度为-0.08mpa、时间为2小时。
14.进一步的，待修复的软包钠离子电池的烘烤过程在真空烤箱中进行，且在待修复的软包钠离子电池的烘烤过程中对真空烤箱进行一次换干燥气的操作。
15.其中，在钠离子电池的烘烤过程中对真空烤箱进行一次换干燥气的操作，能利于钠离子电池的烘干。
16.进一步的，完成注液操作后，对待修复的软包钠离子电池进行2-3次抽真空操作，且保持抽真空操作时的真空度为-0.09mpa。
17.其中，注液完成后，在真空度为-0.09mpa的环境下对待修复的软包钠离子电池进行2-3次抽真空操作可以有效增加注入的电解液融入到裸电芯中的速度。
18.进一步的，真空二封过程的环境真空度小于-0.09mpa，且真空二封的过程中保持真空的时间为6-8秒。
19.进一步的，真空二封过程中，热封头的温度保持在195
±
5℃，热封时间保持在4-6秒。
20.下面结合上述技术方案以及附图对本发明的原理、效果进一步说明：本发明中，气袋由铝塑膜外侧的局部向外延伸而成，因此，在本发明的气袋的端部裁剪出开口不会影响铝塑膜外壳对于裸电芯和电解液的包裹以及密封，因此，本发明后续可以通过在气袋上裁剪出开口，而对重新对电池主体进行添加电解液的操作，从而可以对旧的软包钠离子电池进行修复，延长其使用寿命。
附图说明
21.图1为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池的结构示意图；图2为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池在切口时的结构示意图；
图3为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池在注液时的结构示意图；图4为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池在真空一封时的结构示意图；图5为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池在真空二封时的结构示意图；图6为本发明实施例所述可修复的长寿命软包钠离子电池在切边时的结构示意图。
22.附图标记说明：1-电池主体，11-气袋，111-开口。
具体实施方式
23.为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明做进一步详细描述：如图1-6，一种可修复的长寿命软包钠离子电池，包括电池主体1，所述电池主体1包括呈密封状的铝塑膜外壳，所述铝塑膜外壳内形成有密封腔，所述密封腔内封装有裸电芯和电解液，所述铝塑膜外壳的局部向外向延伸形成气袋11，所述气袋11的内侧形成有与所述密封腔相互连通的气腔，且所述气袋11弯折至贴合于所述电池主体1的表面。
24.本发明中，气袋11由铝塑膜外侧的局部向外延伸而成，因此，在本发明的气袋11的端部裁剪出开口111不会影响铝塑膜外壳对于裸电芯和电解液的包裹以及密封，因此，本发明后续可以通过在气袋11上裁剪出开口111，而对重新对电池主体1进行添加电解液的操作，从而可以对旧的软包钠离子电池进行修复，延长其使用寿命。
25.其中一种实施例，所述气袋11形成于所述电池主体1的顶侧封工艺过程中，其形成在铝塑膜外壳进行顶侧封工艺时未进行侧封的一侧。
26.本实施例中，气袋11在顶侧封的过程中形成：铝塑膜外壳在顶侧封过程中未进行侧封的一侧即可作为气袋11，或者，对铝塑膜外壳在顶侧封过程中未进行侧封的一侧进行裁切，然后对裁切后剩下的部分的顶部和侧边进行热封，即可得到气袋11。因此，气袋11的内侧面是贴合在一起的，即将气袋11弯折至贴合在电池主体1的表面后，能对气袋11和铝塑膜外壳内交界处在一定程度上进行密封，从而能有效避免电解液在电池的使用过程中进入到气袋11中。
27.其中一种实施例，所述气袋11的宽度为50-54mm。
28.本实施例中，将气袋11的宽度设置在50-54mm，可以在完成了电解液的重新注液后，顺利的在气袋11上进行真空一封和真空二封，同时还能避免气袋11的宽度过宽而造成铝塑膜的不必要的浪费。
29.其中一种实施例，所述气袋11位于所述电池主体1的侧封一侧。
30.其中一种实施例，一种可修复的长寿命软包钠离子电池的修复方法，包括如下步骤：s1、放电：对待修复的软包钠离子电池进行放电操作，将其以0.2c恒流放电至2.0v；
s2、烘烤：将完成放电操作的待修复的软包钠离子电池放入到真空烤箱进行烘烤，且烘烤的温度为40-60℃、真空度为-0.08mpa、时间为2小时，其中，在烘烤过程中对真空烤箱进行一次换干燥气的操作。
31.s3、开口：将气袋11远离电池主体1的一端切开，形成修复注液口；s4、注液：通过修复注液口和气袋11对待修复的钠离子电池的电池主体1进行重新加注电解液的操作，且此次注液量为该待修复的钠离子电池的电池主体1的初始出厂电解液量的25%，完成注液操作后，对待修复的软包钠离子电池进行2-3次抽真空操作，且保持抽真空操作时的真空度为-0.09mpa。
32.s5、真空一封：使用真空一封机对待修复的钠离子电池进行真空一封，将气袋11端部的修复注液口进行封口操作；s6、化成：对待修复的钠离子电池进行化成；s7、真空二封：使用真空二封机在真空度小于-0.09mpa的环境下对待修复的钠离子电池进行真空二封，且保持真空二封的封印边与电池主体1的距离在0.5-1.5mm，同时，在真空二封的过程中保持真空的时间为6-8秒，热封头的温度保持在195
±
5℃、热封时间保持在4-6秒。
33.s8、切边：在真空二封的封印边的外侧沿着封印边裁切掉气袋11，并将剩余的气袋11弯折贴附到电池主体1上。
34.其中一种实施例，裸电芯中的正极上的正极浆料包括如下组分：正极活性物质、sp导电剂、cnt导电剂、pvdf，其中，正极活性物质包括摩尔比为1：2：1的feso4、na2so4和naf，其制作过程为：向搅拌器中加入500份重量份的nmp，30份重量份的粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf)，以公转30转/分钟、自转900转/分钟搅拌2小时，再加入67份重量份的sp导电剂和20份重量份的cnt导电剂，搅拌1小时，然后加入884份重量份的正极活性物质(feso4+na2so4+naf)和166份重量份的nmp，以公转30转/分钟、自转800转/分钟真空搅拌2小时，经过真空脱泡，过200目筛，制成钠离子电池正极浆料；本发明的负极浆料包括如下组分：负极材料、导电剂sp、cmc、sbr，其中，负极材料为硬碳，其制作过程为：30份重量份的羧甲基纤维素(cmc)加入到1200份重量份的去离子水中，以公转8转/分钟、自转800转/分钟搅拌2小时真空搅拌机中搅拌形成稳定、均匀胶体溶液，再加入920份重量份的硬碳、20份重量份的sp、124份重量份的去离子水到胶体溶液以公转30转/分钟、自转800转/分钟搅拌2小时，再加入25份重量份的sbr以公转30转/分钟、自转800转/分钟搅拌1小时，制成负极浆料。
35.另外，本发明的正极涂布浆料还可以由如下组分组成：na2mn[mn(cn)6]、sp导电剂、cnt导电剂、pvdf；其制作过程为：向搅拌器中加入500份重量份的nmp，30份重量份的粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf)，以公转30转/分钟、自转900转/分钟搅拌2小时；再加入导电剂68份重量份的sp和20份重量份的cnt，搅拌1小时；然后加入882份重量份的na2mn[mn(cn)6]和166份重量份的nmp，以公转30转/分钟、自转800转/分钟真空搅拌2小时，经过真空脱泡，过200目筛，制成钠离子电池正极浆料。
[0036]
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。