一种软包锂离子电池电解液浸润方法及其应用与流程

本发明涉及电池，特别涉及锂电子动力电池生产，具体涉及一种软包锂离子电池电解液浸润方法及其应用。

背景技术：

1、锂离子电池中的电解液是正极和负极之间的锂离子迁移通道，负责电池充放电过程中的正负极间的锂离子的来回传输。锂离子电池在生产过程中需要对干燥的电芯进行注液工序，而且注液操作后需经过长时间的静置，来使得电解液在锂离子电池内部充分浸润电池内部的正负极活性材料及隔膜。若注液后静置时间不足，电池内部的电解液浸润可能达不到理想效果，这样在电池充放电过程时，锂离子传输路径将会变得困难，会阻碍锂离子在正负极之间的传输。而且没有电解液浸润的极片也无法参与电池内部的电化学反应，电池的电极活性物质表面无法形成稳定固态电解质保护膜(sei膜)。同时电池界面阻抗增大，影响电池的倍率、循环及安全性能等。若注液后静置时间过长，虽然能一定程度提高电解液的浸润性，但会直接影响锂离子电池的生产效率。

2、现有技术中为了解决锂离子电池电解液的浸润问题，一般锂离子电池在注液工序后会通过增加常温浸润时间，一般静置时间较长(20～50h)。通过提高浸润温度的方法进行浸润，该方法长时间的高温搁置会导致电解液副反应增多，恶化电池性能。中国发明专利cn110247121a公开了一种锂离子电池的电解液浸润方法，通过注液后采用真空负压静置6～-10h，增加电解液与电极及隔膜的接触机会，但该类方法一般流程较为复杂，且电池长时间处于敞口状态，会增加电解液吸水率和电解液挥发率，造成不良影响。除此之外，还有通过振动-真空静置方法(例如中国发明专利cn111403819a)或进行电芯旋转(例如中国发明专利cn111540957a)等操作，来增加电解液浸润效果，但该类方法的振动力或离心力会对电池内部的极片位置或极片本身会造成伤害，后期可能出现安全问题。

3、因此，开发一种步骤简单，可操作性强，能够在保证浸润效果良好的同时，大幅缩短软包锂离子电池电解液浸润时间的方法，对软包锂离子电池的加工生产具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种软包锂离子电池电解液浸润方法及其应用，用于解决现有技术中软包锂离子电池的电解液浸润方法浸润时间长，或者会对电池性能和安全造成不良影响等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种软包锂离子电池电解液浸润方法，其基础方案如下：所述方法包括如下步骤：

3、(1)将干电芯装入铝塑膜中，铝塑膜三侧热压封装，一端留置气袋，留置气袋端开口作为注液口；

4、(2)将电芯真空干燥后，注入电解液；

5、(3)电池注液后，对电池注液口进行真空操作，保持真空度0.5min～10min，常压静置1min～10min；

6、(4)夹紧电芯主体，对电池注液口进行真空操作，保持真空度0.5min～10min，常压静置1min～10min；

7、(5)循环重复步骤(3)和(4)若干次，完成浸润。

8、进一步，所述方法还包括步骤(6)：对电池留置气袋端进行封口，并对电池进行预充、化成、二封。

9、进一步，所述步骤(3)和(4)中，真空度为-300kmpa～-20kmpa，优选为-180kmpa～-100kmpa。

10、进一步，所述步骤(3)和(4)中，真空时间为5min～10min，即保持真空度5min～10min。

11、进一步，所述步骤(3)和(4)的真空度、真空时间、常压静置时间相同和/或不同。

12、进一步，所述步骤(5)中，循环重复步骤(3)和(4)1～5次，完成浸润。

13、进一步，所述步骤(1)中，气袋预留长度以抽真空时，电解液不外溢为好；优选地，所述气袋的预留长度为5～20mm。

14、进一步，所述步骤(2)中，电芯真空干燥时，真空度为-100kmpa～-20kmpa，干燥温度为80℃～100℃，干燥时间为8h～24h。

15、进一步，所述步骤(2)中，将电池注液口朝上，采用一次注液方式注入电解液。

16、本发明还提供如上所述的软包锂离子电池电解液浸润方法在软包锂离子电池生产中的应用。

17、如上所述，本发明的软包锂离子电池电解液浸润方法及其应用，具有以下有益效果：

18、本发明提供了一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，通过多段真空负压及夹紧操作，增加电解液在电极极片及隔膜之间流动性，使电解液与电极及隔膜之间的润湿性变好，从而能够更好的铺展开来，快速达到良好的浸润效果。其中，步骤(3)的真空、静置操作未对电芯夹紧，有助于电解液的浸润；步骤(4)的真空、静置操作有对电芯夹紧，有助于气体的排出；两种操作方式切换能有效缩短注液时间。

19、本发明方法简单易行，操作方便，可快速实现锂离子电池的电解液浸润效果，大幅缩短软包锂离子电池电解液浸润时间。

技术特征：

1.一种软包锂离子电池电解液浸润方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括步骤(6)：对电池留置气袋端进行封口，并对电池进行预充、化成、二封。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)和(4)中，真空度为-300kmpa～-20kmpa。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)和(4)中，真空度为-180kmpa～-100kmpa。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)和(4)中，真空时间为5min～10min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)和(4)的真空度、真空时间、常压静置时间相同和/或不同。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，循环重复步骤(3)和(4)1～5次，完成浸润。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，电芯真空干燥时，真空度为-100kmpa～-20kmpa，干燥温度为80℃～100℃，干燥时间为8h～24h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将电池注液口朝上，采用一次注液方式注入电解液。

10.根据权利要求1～9任一项所述的软包锂离子电池电解液浸润方法在软包锂离子电池生产中的应用。

技术总结
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种软包锂离子电池电解液浸润方法及其应用，所述方法包括如下步骤：(1)将干电芯装入铝塑膜中，铝塑膜三侧热压封装，一端留置气袋，留置气袋端开口作为注液口；(2)将电芯真空干燥后，注入电解液；(3)电池注液后，对电池注液口进行真空操作，保持真空度0.5～10min，常压静置1～10min；(4)夹紧电芯主体，对电池注液口进行真空操作，保持真空度0.5～10min，常压静置1～10min；(5)循环重复步骤(3)和(4)若干次，完成浸润。本发明简单易行，操作方便，通过多段真空负压及夹紧操作，增加电解液在电极极片及隔膜之间的流动性，使电解液与电极及隔膜之间的润湿性变好，从而缩短浸润时间，快速达到良好的浸润效果。

技术研发人员：夏骥,钱义,牟丽莎,李翔,周安健
受保护的技术使用者：重庆长安新能源汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13