本发明属于电化学电池制造技术领域,具体地讲,本发明涉及一种锂离子电池的制造工艺,特别是一种铝壳锂离子电池注液后静置及化成工艺。
背景技术:
往电芯中注入电解液是制造锂离子电池不可缺少的工序,为了让电解液充分浸润极板,在电芯注入电解液之后必须静置一段时间,然后才能实施后续的化成工序。由于铝壳锂离子电池外壳比软包锂离子电池外壳硬,电芯在注入电解液后暂不能立即封口,所以在后序静置和化成期间内置的电解液暴露在大气之中,若车间内空气湿度相对较大,电解液中的酸与锂盐易发生分解,生成hf酸,从而降低电池的电解效果。针对此问题,本行业通常在注液后即用封胶纸将铝壳敞口部临时封闭,以减少电芯中已注入电解液在后续的静置和化成期间与空气接触机会。此种临时措施很简便,也有效,但应用的前提条件是车间的空气湿度控制在一个合适的范围内。否则,该临时措施效果不明显,不能满足生产要求。
技术实现要素:
本发明主要针对铝壳锂离子电池在静置和化成期间敞口问题,提出一种方法简单、实施容易、密封效果好,对车间湿度不作要求的铝壳锂离子电池注液后静置及化成工艺。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
铝壳锂离子电池注液后静置及化成工艺,其改进之处在于该工艺按以下步骤实施:
1.1、电芯按正常量注液;
1.2、同一批电芯注液后即作串联连接;
1.3、将串联连接的电芯装入到密闭的箱子中;
1.4、在常温常压条件下静置1~2h;
1.5、接着对密闭的箱子抽真空;
1.6、在真空状态下静置20~24h;
1.7、往密闭的箱子中注入氮气破除真空,在常压状态下静置至少10min;
1.8、将经静置处理过仍处于并联状态的电芯转至化成箱内,待电芯接线后即抽真空;
1.9、在真空状态下按常规工艺参数实施化成工序;
1.10、化成结束后,铝壳电芯敞口采用钢珠封口。
作为进一步改进措施,所述真空的参数为-0.081~-0.10mpa。
本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:
1、工艺过程简单、实施容易、对生产车间的环境条件要求低;
2、电芯注酸后就置入密闭的箱体中作静置和化成,所以电芯中的电解液不受车间空气湿度的影响,可减少对车间降湿要求;
3、在真空条件下静置,一方面做到电芯中的电解液不直接与车间的空气接触,不会生产hf酸;另一方面确保电芯内置极板被电解液充分浸润,使得制成的电池质量既好且稳定。
具体实施
下面结合实施例对本发明作出进一步说明。
实施例1
本实施例是一种规格为50ah卷线式铝壳锂离子电池,电芯注液后静置及化成工艺按以下步骤实施:
1、电芯按正常量注入电解液;
2、同一批电芯注液后即作串联连接;
3、将串联连接的电芯装入到密闭的箱子中;
4、在常温常压条件下静置2h;
5、接着对密闭的箱子抽真空-0.08mpa;
6、在真空状态下静置24h;
7、往密闭的箱子中注入氮气破除真空,在常压状态下静置10min;
8、将经静置处理过仍处于并联状态的电芯转至化成箱内,待电芯接线后即抽真空-0.08mpa;
1.9、在真空状态下按常规工艺参数实施化成工序;
1.10、化成结束后,铝壳电芯敞口采用钢珠封口。
实施例2
本实施例仍是一种规格为50ah卷线式铝壳锂离子电池,电芯注液后静置及化成工艺按以下步骤实施:
1、电芯按正常量注入电解液;
2、同一批电芯注液后即作串联连接;
3、将串联连接的电芯装入到密闭的箱子中;
4、在常温常压条件下静置1h;
5、接着对密闭的箱子抽真空-0.10mpa;
6、在真空状态下静置20h;
7、往密闭的箱子中注入氮气破除真空,在常压状态下静置30min;
8、将经静置处理过仍处于并联状态的电芯转至化成箱内,待电芯接线后即抽真空-0.10mpa;
1.9、在真空状态下按常规工艺参数实施化成工序;
1.10、化成结束后,铝壳电芯敞口采用钢珠封口。
对比例
对比例规格同实施例1和2一样,均为50ah卷线式铝壳锂离子电池,电芯在注液后按现有技术实施的静置及化成工艺如下:首先,电芯按正常量注入电解液,同一批电芯在注液后即作串联连接,将铝壳电芯敞口用封胶低封口,在此状态下作24静置,然后电芯接线实施化成工序,化成结束后去除铝壳电芯敞口处的封胶低,随即改用钢珠封口。
现将本发明实施例和对比例制作的电芯,在相同条件下分别作性能测试,具体测试内容及结果见下表:
本发明与对比例性能测试结果表
从上表记录的测试数据可知,本发明实施例实施数据均比对比例好一些,其中的实施例2的数据比实施例1更优一点,特别是首次效率比对比例提高2.82%。最重要的是在真空条件下静置,一方面做到电芯中的电解液不直接与车间的空气接触,不会产生hf酸。另一方面确保电芯内置极板被电解液充分浸润,使得制成的电池质量既好又稳定。