CN106848187A - 一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法 - Google Patents

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李洪涛
任宁
刘新彪
常林荣
孙延先
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Abstract

本发明涉及一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，锂离子电池注液后进行真空静置，所述真空静置为持续真空静置或间歇式真空静置。采用本发明的方法可以提高锂离子电池极片的吸液量，使得电极中的微孔可以完全浸润电解液，缩短浸润陈化时间，提高电池极片的吸液速度，使得电池容量增加，电池循环寿命提高。

Description

一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，主要涉及一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法。
背景技术
随着环境污染及能源消耗等问题的日益严重，新能源行业得到全年世界的普遍关注。锂离子电池由于其具有环境友好、能量密度高、循环寿命长、价格适宜等优点而成为近年来的研究热点。其在数码、储能、通信、电动车等领域得到了广泛的应用，尤其在电动汽车领域，以每年50％的增长速率在推广。
目前锂离子动力电池按照外形规格及外壳材料可以分为软包电池、圆柱形电池、方形金属壳电池。锂离子电池的制作工序分为匀浆、涂布、滚压、制片、叠芯、入壳、干燥、注液、封口、陈化、化成、老化、分容。锂离子电池在注液时一般采用常压注液或短时负压注液。受电极的孔隙率、压实密度、电极厚度、电解液粘度等因素的影响，电池注液后一般需要较长时间的陈化，以使电解液浸润到电极空隙中。然而，电极中的一些微孔仍无法完全浸润电解液，导致浸润陈化时间增加，极片吸液量降低，最终导致电池容量损失及性能的降低。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有锂离子动力电池注液后需要较长时间的陈化，极片吸液量降低，导致电池容量损失及性能降低的缺陷而提供一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，锂离子电池注液后进行真空静置，所述真空静置为持续真空静置或间歇式真空静置。
作为优选，所述真空静置的真空度为-70Kpa至-100KPa。
作为优选，所述真空静置时间为5min-60min。
作为优选，所述方法适用于圆柱、方形及软包锂离子电池。
作为优选，所述方法对于各种材料体系适用，尤其适用于小粒径正负极材料体系，或高压实密度的正负极材料体系，或高粘度的电解液体系。
本发明的有益效果是采用本发明的方法可以提高锂离子电池极片的吸液量，使得电极中的微孔可以完全浸润电解液，缩短浸润陈化时间，提高电池极片的吸液速度，使得电池容量增加，电池循环寿命提高。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明实施例均以5Ah软包电池为例，正极材料为镍钴锰三元材料，电极面密度为400g/cm2，压实密度为3.25g/cm3。负极为石墨，面密度为200g/cm2，压实密度1.5g/cm2。电解液溶剂为EC/EMC/DMC 1:1:1，LiPF6浓度为1.2mol/L，电解液注液量为30g。
实施例1
5Ah软包电芯注液后，以-80KPa真空静置20min，之后进行封口陈化，陈化时间20h。之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
实施例2
5Ah软包电芯注液后，以-95KPa真空静置10min，之后充入干燥空气进行解除真空，静置1min后，继续以-95KPa真空静置10min，之后进行封口陈化，陈化时间18h。之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
实施例3
5Ah软包电芯注液后，以-80KPa真空静置5min，之后充入干燥空气进行解除真空，静置1min后，继续以-95KPa真空静置60min，之后进行封口陈化，陈化时间18h。之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
实施例4
5Ah软包电芯注液后，以-90KPa真空静置60min，之后充入干燥空气进行解除真空，静置3min后，继续以-95KPa真空静置5min，之后进行封口陈化，陈化时间18h。之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
实施例5
5Ah软包电芯注液后，以-70KPa真空静置30min，之后充入干燥空气进行解除真空，静置2min后，继续以-100KPa真空静置20min，之后进行封口陈化，陈化时间18h。之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
对比例
5Ah软包电芯注液后，进行封口陈化，陈化时间60h，之后按照正常制造工艺流转，最后测试电池的保液量。
将实施例1-5制得的锂离子电池雨对比例制得的锂离子电池进行检测，测试结果见表1。
表1
分类 保液量 电池循环寿命
实施例1 23.1g 1600次
实施例2 25.0g 2100次
实施例3 26.3g 2150次
实施例4 25.9g 1980次
实施例5 26.1g 2090次
对比例 19.6g 1400次
从表1中可见，采用本发明方法制备的锂离子电池的保液量与电池循环寿命明显优于对比例制备的锂离子电池的保液量与电池循环寿命。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，其特征在于，锂离子电池注液后进行真空静置，所述真空静置为持续真空静置或间歇式真空静置。
2.根据权利要求1所述的一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，其特征在于，所述真空静置的真空度为-70Kpa至-100KPa。
3.根据权利要求1所述的一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，其特征在于，所述真空静置时间为5min-60min。
4.根据权利要求1所述的一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，其特征在于，所述方法适用于圆柱、方形及软包锂离子电池。
5.根据权利要求1所述的一种提高锂离子电池极片吸液速度及吸液量的方法，其特征在于，所述方法对于各种材料体系适用，尤其适用于小粒径正负极材料体系，或高压实密度的正负极材料体系，或高粘度的电解液体系。
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