CN107464955A - 一种软包锂离子电池的电解液浸润方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，通过夹紧、注液、第一次抽真空→搁置→辊压、排气→夹紧、第二次抽真空、充气保压、第三次抽真空、封口→搁置多个步骤，大大缩短了电解液浸润时间，实现了对软锂离子电池电芯（尤其是高压密度极片）的快速浸润，消除了高温对部分电解液成分的影响，步骤简单，可操作性强，在降低生产能耗的同时提高了生产效率，适合工业化应用。

Description

一种软包锂离子电池的电解液浸润方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池制备技术领域，尤其是涉及一种软包锂离子电池的电解液浸润方法。
背景技术
在现有软包电芯的生产过程中主要采取常压注液封口方式，并在注液后往往采用长时间的常温和高温浸润方式以达到电解液的浸润效果。
其中，常温浸润的步骤为：电芯注液后，通过在 23℃到28℃下搁置40至48h，使电解液渗透至电芯内部，再通过预充电，使电解液浸润极片涂层内部。高温浸润的步骤为：电芯注液后，通过在33℃到38℃下搁置30小时至38小时后，使电解液渗透至电芯内部，再通过预充电，使电解液浸润极片涂层内部。
但常温浸润的电解液浸润时间长，且不利于高压实密度极片电池的电解液浸润，而高温浸润能耗较大，且浸润时的高温对部分电解液成分造成一定影响。
另外，申请公布号：CN 103721972 A，申请公布日：2014.04.16的中国专利公开了一种聚合物锂离子电池的浸润方法，采用超声清洗装置进行浸润，具体包括以下步骤 ：将注液后的电池气袋朝上竖直立于超声清洗装置的水槽中；向所述水槽中注入纯水，控制所述纯水的液面没过所述电池的极组；加热所述纯水控制温度在23-27℃，控制超声波频率在 50-70KHz，超声浸润1.0-2.0 小时；将浸润完成的电池取出用热风装置干燥。该浸润方法的操作步骤复杂，对设备要求高，不易操作，且能耗高，不适合大规模应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的电池浸润方法所存在的上述技术问题，提供了一种步骤简单，可操作性强，能缩短电解液浸润时间，提高生产效率，降低生产能耗，改善浸润效果的软包锂离子电池的电解液浸润方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，包括以下步骤：
（1）将待注液的软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，抽真空并注入所需电解液量。采用真空注液方式能够有效快速的将电解液注入电芯中，快速完成初步浸润效果。
（2）将软包电芯在20~25℃温度下搁置3~6h。
（3）对软包电芯进行正反面辊压将气体赶至气囊侧，并在气囊侧裁切开口排气。
（4）将软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，对电芯进行第二次抽真空处理，随后充入干燥空气进行并保压，完成后进行第三次抽真空并进行封口。在电解液浸润过程中，电解液在极片颗粒表面反应产生的微量气体存在于颗粒间隙中，存在于微孔和间隙的气体将阻碍电解液的进步浸润，夹紧后抽真空，既能够快速有效地将极片颗粒之间产生的气体抽离，同时促进电解液进步进入颗粒间的孔隙，从而达到快速浸润效果。
（5）将封口后的软包电芯在20~25℃温度下搁置3~8h，即完成浸润。
作为优选，步骤（1）中，夹板夹紧压力为0.05~0.07MPa。
作为优选，步骤（3）中，辊压压力控制在0.1~0.2MPa，软包电芯正反面各碾压一次。
作为优选，步骤（4）中，夹板夹紧压力为0.15~0.2Mpa。
作为优选，步骤（4）中，步骤（1）中的第一次抽真空及步骤（4）中的第二次抽真空、第三次抽真空的真空度均为-0.085~-0.095Mpa。
作为优选，步骤（4）中，充入干燥空气的压力为0.15~0.2Mpa，保压时间为5~10s。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明在常温条件下，通过夹紧、注液、第一次抽真空→搁置→辊压、排气→夹紧、第二次抽真空、充气保压、第三次抽真空、封口→搁置多个步骤，大大缩短了电解液浸润时间，实现了对软锂离子电池电芯（尤其是高压密度极片）的快速浸润，消除了高温对部分电解液成分的影响，步骤简单，可操作性强，在降低生产能耗的同时提高了生产效率，适合工业化应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
（1）将待注液的软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，抽真空并注入所需电解液量，夹板夹紧压力为0.05MPa，第一次抽真空的真空度为-0.085Mpa；
（2）将软包电芯在20℃温度下搁置6h；
（3）对软包电芯进行正反面辊压将气体赶至气囊侧，并在气囊侧裁切开口排气，辊压压力控制在0.1MPa，软包电芯正反面各碾压一次；
（4）将软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，对电芯进行第二次抽真空处理，随后充入干燥空气进行并保压，完成后进行第二次抽真空并进行封口，夹板夹紧压力为0.15Mpa，第二次抽真空、第三次抽真空的真空度均为-0.085Mpa，充入干燥空气的压力为0.15Mpa，保压时间为5s；
（5）将封口后的软包电芯在20℃温度下搁置8h，即完成浸润。
实施例2
（1）将待注液的软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，抽真空并注入所需电解液量，夹板夹紧压力为0.07MPa，第一次抽真空的真空度为-0.095Mpa；
（2）将软包电芯在25℃温度下搁置3h；
（3）对软包电芯进行正反面辊压将气体赶至气囊侧，并在气囊侧裁切开口排气，辊压压力控制在0.2MPa，软包电芯正反面各碾压一次；
（4）将软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，对电芯进行第二次抽真空处理，随后充入干燥空气进行并保压，完成后进行第二次抽真空并进行封口，夹板夹紧压力为0.2Mpa，第二次抽真空、第三次抽真空的真空度均为-0.095Mpa，充入干燥空气的压力为0.2Mpa，保压时间为10s；
（5）将封口后的软包电芯在25℃温度下搁置3h，即完成浸润。
实施例3
（1）将待注液的软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，抽真空并注入所需电解液量，夹板夹紧压力为0.06MPa，第一次抽真空的真空度为-0.09Mpa；
（2）将软包电芯在23℃温度下搁置5h；
（3）对软包电芯进行正反面辊压将气体赶至气囊侧，并在气囊侧裁切开口排气，辊压压力控制在0.15MPa，软包电芯正反面各碾压一次；
（4）将软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，对电芯进行第二次抽真空处理，随后充入干燥空气进行并保压，完成后进行第二次抽真空并进行封口，夹板夹紧压力为0.17Mpa，第二次抽真空、第三次抽真空的真空度均为-0.09Mpa，充入干燥空气的压力为0.18Mpa，保压时间为7s；
（5）将封口后的软包电芯在22℃温度下搁置4h，即完成浸润。
本发明步骤简单，可操作性强，大大缩短了电解液浸润时间，实现了对软锂离子电池电芯（尤其是高压密度极片）的快速浸润，消除了高温对部分电解液成分的影响，在降低生产能耗的同时提高了生产效率，适合工业化应用。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将待注液的软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，抽真空并注入所需电解液量；
（2）将软包电芯在20~25℃温度下搁置3~6h；
（3）对软包电芯进行正反面辊压将气体赶至气囊侧，并在气囊侧裁切开口排气；
（4）将软包电芯放入两块夹板之间夹紧固定，对电芯进行第二次抽真空处理，随后充入干燥空气进行并保压，完成后进行第三次抽真空并进行封口；
（5）将封口后的软包电芯在20~25℃温度下搁置3~8h，即完成浸润。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，步骤（1）中，夹板夹紧压力为0.05~0.07MPa。
3.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，步骤（3）中，辊压压力控制在0.1~0.2MPa，软包电芯正反面各碾压一次。
4.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，步骤（4）中，夹板夹紧压力为0.15~0.2Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，步骤（1）中的第一次抽真空及步骤（4）中的第二次抽真空、第三次抽真空的真空度均为-0.085~-0.095Mpa。
6.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的电解液浸润方法，其特征在于，步骤（4）中，充入干燥空气的压力为0.15~0.2Mpa，保压时间为5~10s。
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