CN106941194A - 一种锂离子电池注液方法 - Google Patents

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段鹏
周何春
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Abstract

本发明提供一种锂离子电池注液方法，包括以下步骤：1)对烘烤后含水量合格的电芯进行降温，然后将温度降至35～75℃的电芯转入手套箱，将套杯插入对应的电芯的钢壳后注液；2)将步骤1)注液后的电芯放入温度设定在40～75℃的烤箱内；3)对所述烤箱抽真空使烤箱气压为‑0.075～‑0.095MPa，并使电芯在‑0.075～‑0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；4)向步骤3)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s；5)对步骤4)处于氮气气氛下的烤箱抽真空使烤箱气压为‑0.075～‑0.095MPa，并使电芯在‑0.075～‑0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；6)向步骤5)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s。

Description

一种锂离子电池注液方法
【技术领域】
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池注液方法。
【背景技术】
注液是锂离子电池生产过程中的一道重要工序，由于电解液中锂盐能与微量的水发生反应，因此电芯注液前需要烘烤去除电芯内的水分，注液过程需在密封的低露点环境下进行，同时保证注液能在短时间内完成，防止电芯吸水致使电性能变差。
目前，圆柱锂离子电池注液过程一般采用先注液再抽真空的方式，先将电解液注入电芯内，再将电芯转入密闭空间，通过抽真空→静置→充入惰性气体→静置反复交替循环的过程使电解液进入到钢壳内部并浸润极片。由于电解液采用有机溶剂，常温下流动性较差，短时间内不易完全浸润极片，因此电解液浸润过程需要较长时间，导致生产效率低及电芯吸水性能恶化。鉴于此，实有必要提供一种锂离子电池注液方法以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明提出一种能够缩短电解液浸润时间，防止电芯吸水性能恶化的锂离子电池注液方法。
本发明提供的一种锂离子电池注液方法，包括以下步骤：
1)对烘烤后含水量合格的电芯进行降温，然后将温度降至35～75℃的电芯转入手套箱，将套杯插入对应的电芯的钢壳后注液；
2)将步骤1)注液后的电芯放入温度设定在40～75℃的烤箱内；
3)对所述烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
4)向步骤3)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s；
5)对步骤4)处于氮气气氛下的烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
6)向步骤5)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s。
在一个优选实施方式中，步骤3)中，抽真空时间为60～240s。
在一个优选实施方式中，步骤4)中，充入氮气时间为60～300s。
在一个优选实施方式中，步骤5)中，抽真空时间为60～240s。
在一个优选实施方式中，步骤6)中，充入氮气时间为60～300s。
本发明提供的锂离子电池注液方法中，将注液前的电芯温度控制在一定范围内，注液后采用烤箱代替常规的真空箱进行抽真空或充入氮气操作，而且在进行抽真空及充入氮气操作时，烤箱内的温度一直保持在较高的温度范围内。这样有利于增强电解液的流动性，加速浸润极片，从而提高生产效率，缩短电芯暴露在手套箱中的时间，防止电芯吸水致使电性能恶化。
【附图说明】
图1为本发明提供的锂离子电池注液方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参考图1，本发明提供一种锂离子电池注液方法，包括以下步骤：
1)对烘烤后含水量合格的电芯进行降温，然后将温度降至35～75℃的电芯转入手套箱，将套杯插入对应的电芯的钢壳后注液；
2)将步骤1)注液后的电芯放入温度设定在40～75℃的烤箱内；
3)对所述烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
4)向步骤3)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s；
5)对步骤4)处于氮气气氛下的烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
6)向步骤5)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s。
具体地，步骤3)中，抽真空时间为60～240s；步骤4)中，充入氮气时间为60～300s；步骤5)中，抽真空时间为60～240s；步骤6)中，充入氮气时间为60～300s。
在一个具体实施方式中，对烘烤后含水量合格的电芯进行降温，然后将温度降至55±10℃的电芯转入手套箱，将套杯插入对应的电芯的钢壳后注液；将注液后的电芯放入烤箱并把所述烤箱的温度设定为65℃；对所述烤箱抽真空120s，使所述烤箱的内部气压达到-0.095MPa，并使放置于烤箱内的电芯在该气压下静置5s；然后向处于真空状态下的所述烤箱充入氮气120s，使所述烤箱的内部气压达到0MPa，并使放置于烤箱内的电芯在该气压下保压110s；接下来再次对烤箱抽真空120s，使所述烤箱的内部气压达到-0.095MPa，并使放置于烤箱内的电芯在该气压下静置5s；再次向处于真空状态下的所述烤箱充入氮气120s，使所述烤箱的内部气压达到0MPa，并使放置于烤箱内的电芯在该气压下保压110s；最后打开烤箱，即可将电芯取出转入下一工序。本实施方式中，所述烤箱密闭性良好，能够进行抽真空及充入氮气操作，并且在抽真空或充入氮气过程中，使烤箱内的温度保持在设定的温度。
本发明提供的锂离子电池注液方法中，将注液前的电芯温度控制在一定范围内，注液后采用烤箱代替常规的真空箱进行抽真空或充入氮气操作，而且在进行抽真空及充入氮气操作时，烤箱内的温度一直保持在较高的温度范围内。这样有利于增强电解液的流动性，加速浸润极片，从而提高生产效率，缩短电芯暴露在手套箱中的时间，防止电芯吸水致使电性能恶化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种锂离子电池注液方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)对烘烤后含水量合格的电芯进行降温，然后将温度降至35～75℃的电芯转入手套箱，将套杯插入对应的电芯的钢壳后注液；
2)将步骤1)注液后的电芯放入温度设定在40～75℃的烤箱内；
3)对所述烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
4)向步骤3)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s；
5)对步骤4)处于氮气气氛下的烤箱抽真空使烤箱气压为-0.075～-0.095MPa，并使电芯在-0.075～-0.095MPa气压下的烤箱内静置2～20s；
6)向步骤5)处于真空状态下的烤箱充入氮气使烤箱气压为0～0.1MPa，并使电芯在0～0.1MPa气压下的烤箱内保压60～300s。
2.如权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于：步骤3)中，抽真空时间为60～240s。
3.如权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于：步骤4)中，充入氮气时间为60～300s。
4.如权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于：步骤5)中，抽真空时间为60～240s。
5.如权利要求1所述的锂离子电池注液方法，其特征在于：步骤6)中，充入氮气时间为60～300s。
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