一种软包锂离子电池的二封除气方法与流程

本发明涉及软包锂离子电池技术领域，具体涉及一种软包锂离子电池的二封除气方法。

背景技术：

近年来，软包锂离子电池的需求量不断上升，已经广泛应用到笔记本电脑、智能手机、平板电脑、摄像机、电动自行车、电动汽车和军事国防领域，随着市场需求的不断增强，生产企业对软包锂离子电池的生产效率和生产质量有了越来越高的要求。

锂离子电池二封除气是指锂离子电池第一次充电后的除气整形过程，目的是使电池外观符合要求，同时，二封除气是将电池内部化成过程中产生的气体除去，气体同时会带出部分电解液，电解液是保证电池正常充放电的关键化学物质，电池所含电解液的量多少将直接影响电池的循环寿命及电性能，若除气过程中，气体排出的同时夹带的电解液量超出要求，则极片浸润性不能保证，负极表面不能形成均匀的sei膜。

传统的二封除气方式是将锂离子电池主体及气袋均水平放置，在常温、负压下采用刺刀刺破气袋真空抽气的方式进行整形，该方式的二封除气失液量一般会在8-10g，且往往会因气体排出过程造成电解液过多流失；总之，现有的锂离子电池的二封除气方法造成电解液失液量过多，保液率低，实际内部保液量不一致，严重浪费注入的电解液，影响电池间的一致性；因此，提供一种除气效果好、电池保液率高、循环寿命长、电性能一致性高的软包锂离子电池的二封除气方法是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种除气效果好、电池保液率高、循环寿命长、电性能一致性高的软包锂离子电池的二封除气方法。

本发明的目的是这样实现的：一种软包锂离子电池的二封除气方法，包括以下步骤：

步骤1）：在室温条件下，对锂离子电池搁置或风冷降温，保证锂离子电池本体（含内部）温度与室温一致；

步骤2）：将锂离子电池水平放在专用夹具内，对锂离子电池本体上下面施加压力，同时将锂离子电池送至密闭腔体内，进行抽真空至真空度达标；

步骤3）：对于气袋部分，刺刀口位置距锂离子电池本体侧边一定距离,对于刺刀部分，刺刀底部平台高于锂离子电池本体一定高度，对应气袋与水平位置呈一角度，刺刀从上部垂直下落，刺破气袋，与刺刀底部形成密封状态；

步骤4）：真空度达标状态持续一段时间后，上下封头在锂离子电池本体侧边一定距离处将铝塑膜热封，真空状态解除，锂离子电池二封除气过程完成。

所述步骤1）中，除气前锂离子电池本体（含内部）温度为室温20-30℃。

所述步骤2）中，对电池上下两面施加面压的大小为0.1-0.4mpa，锂离子电池处于真空度为-85--95kpa的真空状态下。

所述步骤3）中，刺刀口位置距锂离子电池本体侧边40-80㎜，对于刺刀部分，刺刀底部平台高于锂离子电池本体5-20㎜，对应气袋与水平位置呈5-22°角，刺刀从上部垂直下落，刺破气袋，与刺刀底部形成密封状态。

所述步骤4）中，真空度达标状态持续2-6s，上下封头在锂离子电池本体侧边40-60㎜处将铝塑膜热封。

本发明的有益效果：本发明提供的软包锂离子电池的二封除气方法，在室温条件下，锂离子电池常温搁置或常温风冷降温锂离子电池本体（含内部）温度降至室温20-30℃，采用上述范围的温度条件，不仅易于实现，且可以获得较佳的保液量效果；在二封除气腔体内，将锂离子电池本体水平放置在固定夹具内，上下压板对锂离子电池本体施加0.1-0.4mpa压力，且抽空至真空度达标，使锂离子电池处于真空度为-85--95kpa的真空状态下，采用上述范围的压力、真空度条件，不仅易于实现，且可以获得较佳的除气效果；刺刀口位置距锂离子电池本体侧边40-80㎜，对于刺刀部分，刺刀底部平台高于锂离子电池本体5-20㎜，对应气袋与水平位置呈5-22°角，刺刀从上部垂直下落，刺破气袋，与刺刀底部形成密封状态，该步骤刺刀口水平高度高于锂离子电池本体高度，可有效利用重力作用，减少电解液流失，提高电池保液率和电性能一致性，延长循环寿命；真空度达标状态持续2-6s，上下封头在锂离子电池本体侧边40-60㎜处将铝塑膜热封，该步骤可保证锂离子电池本体内部多余气体有效除去，利于内部sei膜的形成，热封结束后，真空状态解除，锂离子电池二封除气过程完成；本发明具有除气效果好、电池保液率高、循环寿命长、电性能一致性高的优点。

附图说明

图1是本发明刺刀与锂离子电池本体和气袋的位置关系示意图。

图2是本发明不同刺刀高度失液量对比示意图。

图中：1、锂离子电池本体2、气袋3、刺刀h、刺刀底部平台距锂离子电池本体的高度θ、气袋与水平位置的夹角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

本实施例的软包锂离子电池的二封除气方法，采用以下步骤：

步骤1）：将待二封除气的锂离子电池室温搁置4h降温；

步骤2）：将搁置后的锂离子电池放入二封夹具内，送入密闭除气腔体内，上下压板施加压力0.2mpa，抽真空至-90kpa；

步骤3）：将刺刀底部抬升至固定位置，高于锂离子电池本体水平位置0㎜，刺刀上部刺破气袋与刺刀底部形成密闭状态，进行负压除气；

步骤4）：负压状态持续4s后，封头对锂离子电池本体侧边进行热封，除气过程完成。

实施例2

本实施例的软包锂离子电池的二封除气方法，采用以下步骤：

步骤1）：将待二封除气的锂离子电池室温搁置4h降温；

步骤2）：将搁置后的锂离子电池放入二封夹具内，送入密闭除气腔体内，上下压板施加压力0.2mpa，抽真空至-90kpa；

步骤3）：将刺刀底部抬升至固定位置，高于锂离子电池本体水平位置10㎜，对应气袋与水平位置呈11.3°角，刺刀上部刺破气袋与刺刀底部形成密闭状态，进行负压除气；

步骤4）：负压状态持续4s后，封头对锂离子电池本体侧边进行热封，除气过程完成。

实施例3

本实施例的软包锂离子电池的二封除气方法，采用以下步骤：

步骤1）：将待二封除气的锂离子电池室温搁置4h降温；

步骤2）：将搁置后的锂离子电池放入二封夹具内，送入密闭除气腔体内，上下压板施加压力0.2mpa，抽真空至-90kpa；

步骤3）：将刺刀底部抬升至固定位置，高于锂离子电池本体水平位置15㎜，对应气袋与水平位置呈16.7°角，刺刀上部刺破气袋与刺刀底部形成密闭状态，进行负压除气；

步骤4）：负压状态持续4s后，封头对锂离子电池本体侧边进行热封，除气过程完成。

本试验例检测采用实施例1-3的二封除气方法得到的软包锂离子电池的失液量，其不同刺刀高度失液量对比示意图如图1所示。

从图1-2可知，实施例1中刺刀底部平台距锂离子电池本体的高度h=0㎜时，电池内部的电解液失液量最多，实施例2中刺刀底部平台距锂离子电池本体的高度h=10㎜，对应气袋与水平位置的夹角θ=11.3°时的电解液失液量相比实施例1的电解液失液量少，且实施例3中刺刀底部平台距锂离子电池本体的高度h=15㎜，对应气袋与水平位置的夹角θ=16.7°时的电解液失液量相比实施例1和实施例2为最少；因此，从中可以得出，在刺刀底部平台高于锂离子电池本体平台时，刺刀刺破气袋，进行真空除气，在此排气过程中，电池内部电解液受重力作用不易被排出，可有效减少电解液流失，从而提高锂离子电池保液率和电性能一致性，延长循环寿命。

本发明提供的软包锂离子电池的二封除气方法，首先在室温下进行降温，并在二封除气腔体内将锂离子电池水平放置，对电池上下面施加压力；然后将刺刀底部抬升高于锂离子电池本体的水平位置，且刺刀口位置在锂离子电池本体侧边一定距离处，对应气袋与水平位置有一夹角，同时对电池腔体内进行抽真空至真空度达标，刺刀刺破气袋铝塑膜，进行负压除气，此过程有利于电池内部气袋排出，同时电池内部电解液受重力作用不易被排出，可有效减少电解液流失，从而提高锂离子电池保液率，提高电池的电性能一致性和循环寿命；最后真空度达标状态持续一段时间后，上下封头在锂离子电池本体侧边一定距离处将铝塑膜热封，热封结束后，真空状态解除；本发明具有除气效果好、电池保液率高、循环寿命长、电性能一致性高的优点。

实施例4

一种软包锂离子电池的二封除气方法，包括以下步骤：

步骤1）：在室温条件下，对锂离子电池搁置或风冷降温，保证锂离子电池本体（含内部）温度与室温一致；

步骤2）：将锂离子电池水平放在专用夹具内，对锂离子电池本体上下面施加压力，同时将锂离子电池送至密闭腔体内，进行抽真空至真空度达标；

步骤3）：对于气袋部分，刺刀口位置距锂离子电池本体侧边一定距离,对于刺刀部分，刺刀底部平台高于锂离子电池本体一定高度，对应气袋与水平位置呈一角度，刺刀从上部垂直下落，刺破气袋，与刺刀底部形成密封状态；

步骤4）：真空度达标状态持续一段时间后，上下封头在锂离子电池本体侧边一定距离处将铝塑膜热封，真空状态解除，锂离子电池二封除气过程完成。

本发明提供的软包锂离子电池的二封除气方法，首先在室温下进行降温，并在二封除气腔体内将锂离子电池水平放置，对电池上下面施加压力；然后将刺刀底部抬升高于锂离子电池本体的水平位置，且刺刀口位置在锂离子电池本体侧边一定距离处，对应气袋与水平位置有一夹角，同时对电池腔体内进行抽真空至真空度达标，刺刀刺破气袋铝塑膜，进行负压除气，此过程有利于电池内部气袋排出，同时电池内部电解液受重力作用不易被排出，可有效减少电解液流失，从而提高锂离子电池保液率，提高电池的电性能一致性和循环寿命；最后真空度达标状态持续一段时间后，上下封头在锂离子电池本体侧边一定距离处将铝塑膜热封，热封结束后，真空状态解除；本发明具有除气效果好、电池保液率高、循环寿命长、电性能一致性高的优点。