CN100385726C - 方型锂离子二次电池真空封口方法 - Google Patents

方型锂离子二次电池真空封口方法 Download PDF

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Abstract

本发明方型锂离子二次电池真空封口方法涉及方型锂离子二次电池的一种新的封口技术。该方法主要是指在对方型锂离子二次电池注液后，不直接封闭注液口，而是以小电流充电一定时间，随后在真空箱中抽真空至负压，并保持该负压状态一段时间，然后卸压，重复该步骤一至两次后，再抽真空至负压，并保持该负压状态一段时间，然后在该负压状态下对注液口进行封闭。该方法的突出的优点是能在很大程度上减轻充电过程中造成的电池鼓胀问题以及由于电池鼓胀带来的一系列电池性能下降的问题。

Description

方型锂离子二次电池真空封口方法
技术领域
本发明涉及方型锂离子二次电池的一种新的封口技术。以该方法生产的方型锂离子二次电池，能在很大程度上减轻充电过程中造成的电池鼓胀问题以及由于电池鼓胀带来的一些电池性能下降的问题。
技术背景
随着便携式电器向小型化的发展，作为其主要动力来源之一的锂离子二次电池也面临着小型化的趋势，在减小电池体积的过程中，为了获得更高的电池容量，生产厂家往往会减小壳壁厚度，如果这时仍采用对电池注液后非负压状态下直接封口的方法，就会使得在充电过程产生的气体带来的电池鼓胀问题也凸显出来，同时由于电池鼓胀造成的电池性能下降的问题也将影响到锂离子电池的发展。
发明内容
本发明旨在开发方型锂离子电池的一种新的封口方法，以减轻在锂离子二次电池在充电过程中产生的鼓胀问题，同时达到提高电池各方面性能的效果。这一目标在本发明中得到了很好的实现。
本发明是方型锂离子电池的一种新的封口方法，其过程是在对电池注液后，先以小电流(≤0.3C)充电一定时间(≤2h)，此时在充电过程中生成的气体一部分会从注液口排出，然后将电池搁置在真空箱中抽真空至一定负压(-0.4MPa~-0.9MPa)，并保持该负压状态一段时间(1min~5min)，然后将真空箱卸压，重复该步骤一至两次，从而达到排除电池内部剩余气体的目的，最后在负压状态(-0.4MPa~-0.9MPa)下对注液口进行封闭。此时电池内部已基本没有气体，并已完成部分的化成工序，即使在后续的充电过程中仍有气体产生，但相比采用对电池注液后，在非负压状态下直接封口的方法所生产的电池，在充电过程中产生的气体要少很多，因此能很好的减轻电池的鼓胀问题以及由于电池鼓胀带来的一系列电池性能下降的问题。
本发明的特点在于将对电池注液后，在非负压状态下直接封口的方法改变为在注液后先预化成再在负压状态下对电池进行封口的方法。该方法能在很大程度上减轻电池充电过程中带来的电池鼓胀问题以及由于电池鼓胀带来的一系列电池性能下降的问题，提高产品的合格率，具有显著的实用价值和经济效益。
具体实施例
下面结合实施例对发明做进一步的描述：
实施例1
以同样的方法装配4mm×30mm×48mm的043048型电池20只，并以同样的方法注入一样的电液，然后将这20只电池分成两种，一种10只，分别以A、B表示。
对A直接封口，静置24h后以0.1C电流进行化成(化成是指以小电流恒流充电至4.2V，再在4.2V下恒压充至20mA)，静置48h后进行后处理(以1C电流放至3.0V，然后以1C电流恒流充电至4.2V，再在4.2V下恒压充至20mA，然后重复该步骤一次)。
对B先静置4h，然后以0.1C充电1h，将电池正立放置于真空箱中，抽真空至-0.8MPa，保压1min，然后卸压，再抽真空至-0.8MPa，保压1min，然后在该负压状态下将注液口封闭。将封口完毕的电池静置20h后以0.1C电流进行化成，再静置48h后象A一样进行后处理。
对比记录A、B两种电池后处理后满电厚度、二放容量，发现B电池平均满电厚度在4.26mm，明显好于A电池的4.52mm，证明该封口技术很好的达到了减轻电池鼓胀的目的。同时，B电池的平均二放容量超出A电池达14mAh，说明了该封口技术对电池容量性能方面的好处。
取A、B两种电池各三只，使用美国ARBIN测试仪进行1C充放电循环性能测试，发现A电池400次循环后，放电容量分别只有初始容量的76.3％、74.6％、76.5％，而B电池400次循环后，放电容量分别为初始容量的83.6％、84.7％、82.3％，因此可以看出，该封口技术对电池循环性能也能达到一定的优化效果。

Claims (3)

1.一种方型锂离子二次电池真空封口方法，其特征在于：在对电池注液后不直接封口，而是先进行预化成，然后再在负压状态下对注液口进行封闭。
2.根据权利1要求所述的方型锂离子二次电池真空封口方法，其特征是：预化成的方法是在没有对电池注液口进行封闭的状态下，对电池以小电流充电，充电电流范围为≤0.3C，充电时间为≤2h。
3.根据权利1要求所述的方型锂离子二次电池真空封口方法，其特征是：在对预化成后的电池抽真空至负压，负压范围为-0.4～-0.9MPa，并保持该负压状态1～5分钟，然后卸压，重复1～2次后在负压状态下对电池进行封口。
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