一种锂离子电池及其提高电解液浸润及延长寿命的方法与流程

1.本发明涉及一种锂离子电池，具体为一种锂离子及其电池提高电解液浸润及延长寿命的方法，属于锂离子电池技术领域。


背景技术：

2.锂离子电池因其优异的电化学性能和长循环寿命，已在越来越多的领域取得广泛的应用，尤其大型储能领域。为了进一步降低成本和提高能量密度，锂离子电池的体积越造越大，长度方向和厚度方向都有了极大提高，而现有的技术方案仍然是在电池盖板上设一个或两个注液孔，供注入电解液，为了保障电解液能够充分润湿活性材料，往往采用延长浸润时间或在电解液中添加添加剂的方法.
3.随着锂离子电池的越做越大，压实密度越来越高，对电解液的浸润提出了更高的要求，而现有的在线技术方案，均存在一定的弊端和隐患。通过延长浸润时间的方法，需要将注液后的锂离子电池保存在低露点的条件下较长时间，才能保证电解液充分浸润，然后再次注液或流转至下一工序，这明显增长了锂离子电池的生产周期，促使制造成本上升。而通过在电解液中添加浸润添加剂的方法，不仅提高了电解液成本，且往往需要以牺牲锂离子电池其他方面的性能为代价，成本上升的同时，性能也下降了。
4.在锂离子电池领域，大尺寸电芯或极片压实密度高的电芯都面临着电解液浸润困难的问题。而增大电芯尺寸和提高极片压实密度是提高锂离子电池能量的重要途径，所以迫切需要提高电解液的浸润效果，同时减少注液和静置时间以降低制造成本。如果电解液未充分浸润则会导致电池容量偏低，部分区域充放电不完全甚至完全无法充放电，或在后续过程中产生气泡造成电池膨胀。而锂离子电池在长期使用后，电解液减少，造成容量的急剧衰减，寿命降低。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种锂离子电池及其提高电解液浸润及延长寿命的方法。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种锂离子电池，包括电池本体；所述电池本体由盖板、止动架、注液管道、极耳、电芯、导流管道、绝缘袋和铝壳构成，所述盖板安放在止动架上，所述止动架的底部设置有注液管道，所述电芯的上端连接有极耳，所述止动架安放在电芯上方，所述电芯的外侧包裹有绝缘袋，且所述绝缘袋内设置有导流管道，包裹有所述绝缘袋的电芯安插在铝壳内，所述铝壳与其上方的盖板进行固定连接。
7.作为本发明再进一步的方案：所述电芯由正极片、负极片和隔膜通过卷绕的方式制成，且两个电芯的正极耳和负极耳分别焊接在盖板的正极端板和负极端板上。
8.作为本发明再进一步的方案：所述止动架上的注液管道与盖板上开设的注液孔相对，且止动架开设有通槽卡放在正负极耳上。
9.作为本发明再进一步的方案：所述注液管道沿着止动架四周与绝缘袋对应，使绝
缘袋上导流管道正好可以接入相连。
10.作为本发明再进一步的方案：所述绝缘袋内设置的导流管道由上而下垂直分布。
11.一种锂离子电池提高电解液浸润及延长寿命的方法，包括以下步骤：
12.a、将正极片、负极片和隔膜通过卷绕的方式制作成单个电芯，将两个电芯的正极耳和负极耳分别焊接在盖板的正极端板和负极端板上，组合成双电芯的电芯；
13.b、安装止动架，止动架上的注液管道与盖板上的注液孔相对，并固定正负极耳，防止正负极耳晃动；
14.c、止动架一侧端卡接，将正负极耳从止动架上正对极耳的孔穿过后，止动架再完全闭合，此时止动架位于电芯和盖板之间，并且紧贴在盖板上，止动架上的防爆阀开孔、注液管道端口分别与盖板上的防爆阀和注液孔相对应。注液管道沿着止动架四周与绝缘袋对应，使绝缘袋上导流管道正好可接入；
15.d、安装绝缘袋，绝缘袋包裹住双电芯，并且绝缘袋中的导流管道与止动架的注液管道相连，形成完整的流通管路，将电解液导流入电芯底部并储存；
16.e、将安装好绝缘袋和止动架的的电芯放入铝壳中，并进行壳盖焊接；
17.f、焊接后的电芯烘烤，除去电芯内的水分；
18.g、对水分合格后的电芯进行注液，注液时，电解液经注液孔进入导流管道，电解液在沿着导流管道快速进入电芯底部，电解液从底部快速浸润正极片、负极片和隔膜，并同时将电芯内的气体排出；
19.h、注入设定量的电解液后，停止注液，将电芯进行静置，深度浸润；
20.i、静置后的电芯进行二次注液，此次注入的电解液，如正极片、负极片和隔膜不再吸收时，多余的电解液将储存在管路中；
21.j、注液后的电芯经化成、老化、封口、分容、检测等步骤，制作成电池；
22.k、电池在循环使用后，电解液会缓慢减少，内部产生气体，此时储存在管路中的电解液就会补充到电芯内，防止因电解液不足而导致电池的容量快速衰减，延长电池使用寿命。
23.本发明的有益效果是：该锂离子电池提高电解液浸润及延长寿命的方法设计合理，通过在止动架和绝缘保护袋设置电解液导流通道，可使电解液从下而上全面浸润极片减少注液时间的同时提高浸润效果而且更易将电芯中的气体排出电解液浸润速度更快。而在绝缘保护袋上设置有电解液存储管道，在锂离子电池长时间使用电解液减少后，用于补充电解液，延长电池寿命。
附图说明
24.图1为本发明组装结构示意图；
25.图2为本发明止动架与绝缘袋连接结构示意图。
26.图中：1、盖板，2、止动架，3、注液管道，4、极耳，5、电芯，6、导流管道 7、绝缘袋和 8、铝壳。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1～2，一种锂离子电池，包括电池本体；所述电池本体由盖板1、止动架2、注液管道3、极耳4、电芯5、导流管道6、绝缘袋7和铝壳8构成，所述盖板1安放在止动架2上，所述止动架2的底部设置有注液管道3，所述电芯5的上端连接有极耳4，所述止动架2安放在电芯5上方，所述电芯5的外侧包裹有绝缘袋7，且所述绝缘袋7内设置有导流管道6，包裹有所述绝缘袋7的电芯5安插在铝壳8内，所述铝壳8与其上方的盖板1进行固定连接。
29.在本发明实施例中，所述电芯5由正极片、负极片和隔膜通过卷绕的方式制成，且两个电芯5的正极耳和负极耳分别焊接在盖板1的正极端板和负极端板上，组合成双电芯的电芯。
30.在本发明实施例中，所述止动架2上的注液管道3与盖板1上开设的注液孔相对，且止动架2开设有通槽卡放在正负极耳4上，防止正负极耳晃动。
31.在本发明实施例中，所述注液管道3沿着止动架2四周与绝缘袋7对应，使绝缘袋7上导流管道6正好可以接入相连，形成完整的流通管路，将电解液导流入电芯底部并储存。
32.在本发明实施例中，所述绝缘袋7内设置的导流管道6由上而下垂直分布，可使电解液从下而上全面浸润极片减少注液时间的同时提高浸润效果而且更易将电芯中的气体排出电解液浸润速度更快。
33.一种锂离子电池，所制作的电池为高容量厚度大的大尺寸电池，电池厚度为71mm，电池中包含有2个极芯，每个极芯厚33.4mm。电池盖板设有1注液孔，电解液均通过此注入电池内，化成后再焊接密封，其提高电解液浸润及延长寿命的方法包括以下步骤：
34.a、将正极片、负极片和隔膜通过卷绕的方式制作成单个电芯5，将两个电芯5的正极耳和负极耳分别焊接在盖板1的正极端板和负极端板上，组合成双电芯的电芯；
35.b、安装止动架2，止动架2上的注液管道与盖板1上的注液孔相对，并固定正负极耳4，防止正负极耳4晃动；
36.c、止动架2一侧端卡接，将正负极耳4从止动架2上正对极耳的孔穿过后，止动架2再完全闭合，此时止动架2位于电芯5和盖板1之间，并且紧贴在盖板1上，止动架2上的防爆阀开孔、注液管道3端口分别与盖板1上的防爆阀和注液孔相对应。注液管道3沿着止动架2四周与绝缘袋7对应，使绝缘袋7上导流管道6正好可接入；
37.d、安装绝缘袋7，绝缘袋7包裹住双电芯，并且绝缘袋7中的导流管道6与止动架2的注液管道3相连，形成完整的流通管路，将电解液导流入电芯底部并储存；
38.e、将安装好绝缘袋7和止动架2的的电芯5放入铝壳8中，并进行壳盖焊接；
39.f、焊接后的电芯5烘烤，除去电芯5内的水分；
40.g、对水分合格后的电芯5进行注液，注液时，电解液经注液孔进入导流管道6，电解液在沿着导流管道6快速进入电芯5底部，电解液从底部快速浸润正极片、负极片和隔膜，并同时将电芯5内的气体排出；
41.h、注入设定量的电解液后，停止注液，将电芯5进行静置，深度浸润；
42.i、静置后的电芯5进行二次注液，此次注入的电解液，如正极片、负极片和隔膜不再吸收时，多余的电解液将储存在管路中；
43.j、注液后的电芯5经化成、老化、封口、分容、检测等步骤，制作成电池；
44.k、电池在循环使用后，电解液会缓慢减少，内部产生气体，此时储存在管路中的电解液就会补充到电芯5内，防止因电解液不足而导致电池的容量快速衰减，延长电池使用寿命。
45.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。