CN102044703A - 一种软包装锂离子电池预充后老化方法 - Google Patents

一种软包装锂离子电池预充后老化方法 Download PDF

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郭明
刘培松
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Abstract

本发明涉及软包装锂离子电池的制备方法，尤其是软包装锂离子电池预充后的老化工艺。一种软包装锂离子电池预充后老化方法是：将预冲电完成后的软包装锂离子电池放入30～70℃的高温环境下老化静置，静置时间为6~24h。本发明优化了软包装锂离子电池预充后的老化工艺，选用适度的高温环境对预冲电后的电池SEI膜快速趋于稳定，在高温下电解质的电导率提高，活性增强，加速了其与SEI膜的重组过程。本发明预冲后老化工艺可提高软包装锂离子电池的成膜质量，缩短老化时间同时有助于电池厚度的控制。本发明在高温老化过程中对软包装锂电池上夹具，夹具可对电池平面施加压力，使整个平面受力更均匀，利用保持电池的厚度和形状。

Description

一种软包装锂离子电池预充后老化方法 
技术领域
本发明涉及软包装锂离子电池的制备方法，尤其是软包装锂离子电池预充后的老化工艺。 
背景技术
软包装锂离子电池的电化学性能、如倍率放电能力、高低温放电能力和电池循环稳定性等方面的研究表明，软包装锂离子电池具有非产高的应用价值。软包装锂离子电池既不同于金属外壳锂离子电池，也不同于聚合物锂离子电池，软包装锂离子电池具有能量高、外形可塑性好和生产工艺简单的优点。软包装锂离子电池具有外形任意定制、容量设计宽广、重量轻、安全性高等特点，在数码、玩具航模、军工、电动车等领域应用日益扩大。 
软包装锂离子电池的生产一般包括以下工艺步骤：正负极配料、正负极涂布、正负极制片、电芯组装、注液和预充、老化、抽气封装、续充分容、老化、包装出货。预充后老化是电池经第一次充电SEI膜（solid electrolyte interface,固体电解质界面膜）初次形成后，在一定温度和时间内进行静置重整的过程，此过程中SEI膜趋于稳定，保证后续电池的性能稳定。预冲后老化工艺可阻止后续电池充放电过程中溶剂分子的共嵌入，提高电池的循环寿命。 
由于预冲刚刚形成的SEI膜不稳定，表面会与电解质继续反应并趋于稳定，目前的预冲后老化工艺是在室温下时间静置24～48h。这种工艺虽然简单，但是生产周期长、效率低。 
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提出一种新的软包装锂离子电池预充后老化方法，通过优化预充后的老化工艺来提高软包装锂离子电池的成膜质量，缩短老化时间同时有助于电池厚度的控制。 
 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为： 
 一种软包装锂离子电池预充后老化方法是：将预冲电完成后的软包装锂离子电池放入30～70℃的高温环境下老化静置，静置时间为6~24h。
 作为优选方案，对上述软包装锂离子电池预充后老化方法进行改进，预冲电完成后先用夹具夹紧软包装锂离子电池，再将其放入所述高温环境下静置老化，所述的夹具为通过连接片连接在一起的夹持板，这种夹具便于夹持方形锂电池，夹具的夹持片从方形电池厚度方向夹紧锂电池；该家具也可以是两块可对合的半圆形板，半圆形板用于夹紧圆柱形锂电池。所述夹具采用厚度选择为0.3～5mm厚PP或PE材料制作而成。 
本发明相比现有技术具有以下显著效果： 
本发明优化了软包装锂离子电池预充后的老化工艺，选用适度的高温环境对预冲电后的电池SEI膜快速趋于稳定，在高温下电解质的电导率提高，活性增强，加速了其与SEI膜的重组过程。本发明预冲后老化工艺可提高软包装锂离子电池的成膜质量，缩短老化时间同时有助于电池厚度的控制。 
另外，本发明在高温老化过程中对软包装锂电池上夹具，夹具可对电池平面施加压力，使整个平面受力更均匀，利用保持电池的厚度和形状。 
 具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本发明结构原理作进一步详细描叙。 
本发明保护一种软包装锂离子电池预充后老化方法，该老化方法是将带夹板的软包装锂离子电池放入30～70℃环境温度进行高温老化，优选老化温度为45～55℃。通过高温加压的老化方式，可以提高SEI膜的成膜质量，降低了电池的内阻，同时缩短了老化时间，对电池的厚度控制也起到了一定作用。选择高温老化是因为高温下电解质的电导率提高，活性增强，加速了其与SEI膜的重组过程，但温度超过60度，电解质会趋于不稳定，尤其是锂盐LiPF6会发生分解，从而降低了电池的性能，因此优选老化温度为50℃。老化时间6～24h，优选10～12h。 
实施例1
预充后的软包装锂离子电池不上夹具进行老化工艺，老化环境温度30℃，老化时间为24h.
任意选取505060型号软包装锂离子电池500PCS，预充后不上夹板，在温度30℃条件下老化24h，软包装锂离子电池内阻平均值37.5mΩ，软包装锂离子厚度平均5.00mm。
实施例2
预充后的软包装锂离子电池上夹板老化，老化环境温度30℃，老化时间24h.
任意选取505060型号软包装锂离子电池500PCS，预充后给电池上夹具，用夹具的夹持板夹住电池的两侧面，在环境温度30℃条件下老化24h，电池内阻平均值35.5mΩ，厚度平均4.90mm。
实施例3
预充后的软包装锂离子电池加夹具老化，老化环境温度50℃，时间12h.
任意选取505060型号软包装锂离子电池500PCS，预充后上夹具，在环境温度50℃条件下老化12h，电池内阻平均值32.5mΩ，厚度平均4.83mm。
实施例4
预充后的软包装锂离子电池加夹具老化，老化环境温度70℃，时间6h。
任意选取505060型号软包装锂离子电池500PCS，预充后上夹板，在温度70℃条件下老化6h，电池内阻平均值34.5mΩ，厚度平均4.75mm。 
从上述实施例可以看出，高温下可以加速电池的老化，同时给电池加上给予一定压紧力夹具，可在保证电池成膜质量的同时控制了电池的厚度。 

Claims (3)

1.一种软包装锂离子电池预充后老化方法，其特征在于：将预冲电完成后的软包装锂离子电池放入30～70℃的高温环境下老化静置，静置时间为6~24h。
2.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池预充后老化方法，其特征在于：预冲电完成后先用夹具夹紧软包装锂离子电池，再将其放入所述高温环境下静置老化，所述的夹具为通过连接片连接在一起的夹持板或两块可对合的半圆形板。
3.根据权利要求2所述的软包装锂离子电池预充后老化方法，其特征在于： 所述夹具采用厚度选择为0.3～5mm厚PP或PE材料制作而成。
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