CN107546418A - 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法 - Google Patents

一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107546418A
CN107546418A CN201710530851.0A CN201710530851A CN107546418A CN 107546418 A CN107546418 A CN 107546418A CN 201710530851 A CN201710530851 A CN 201710530851A CN 107546418 A CN107546418 A CN 107546418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery core
lithium ion
ion battery
box hat
blacking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710530851.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李蒙
张同富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Bak Battery Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Bak Battery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Bak Battery Co Ltd filed Critical Zhengzhou Bak Battery Co Ltd
Priority to CN201710530851.0A priority Critical patent/CN107546418A/zh
Publication of CN107546418A publication Critical patent/CN107546418A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述方法包括：电芯制备步骤，制作电芯；第一次预充步骤，以大于水的分解电位的电位进行预充电，从而使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分，降低水分与电解质LiPF6反应生成HF的量，从而抑制了强氧化性酸HF与钢壳镍镀层反应生成黑色物质NiO；避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。

Description

一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池的生产领域，具体涉及一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法。
背景技术
锂离子电池由于其大的比能量、高的工作电压、长的循环寿命、无记忆效应及绿色安全等优点，现已广泛的应用于便携计算机、便携音乐播放器、移动电话等数码和通讯产品中。近年来在电动车、航天卫星、武器装备、电动工具以及各种储能装置领域的应用也显示出良好的前景。
目前18650型号作为已商品化的、主流的锂离子电芯的一种，其外壳为内外镀镍的钢壳，当电芯激活预充后，钢壳底部常有发黑的现象，影响电芯的循环寿命及一致性。
因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
本发明提供一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，可避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。
本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：
电芯制备步骤，制作电芯；
第一次预充步骤，以大于水的分解电位的电位进行预充电，从而使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为0.1C～5C，对所述电芯充电10s～14min。将第一次预充设置在0.1C～5C，且充电时间为10s～14min，更有利于在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤之前，还包括：清洗步骤，对制作好的电芯进行清洗，其中，清洗步骤与第一次预充步骤之间的转序时间为0h～12h。将转序时间控制在12h内，避免因为时间久水与LiPF6反应生成足量的HF。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤之后，还包括：陈化步骤，将所述电芯在0℃～60℃的环境中放置8h～50h。使电解液充分浸润极片。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述陈化步骤之后，还包括：第二次预充步骤，对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料。进行第二次预充以激活电芯活性材料，同时形成电芯负极SIE。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述陈化步骤具体包括：将所述电芯在15℃～25℃的环境中放置24h～48h。室温易实现，且对电芯极片的润湿较好。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为1C～2C，对所述电芯充电18s～60s。此条件下的第一次预充，可快速的分解掉水分，且对电芯的首效充放电效率、容量以及其他的性能无影响。
所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第二次预充步骤具体包括：采用0.2C的充电倍率将所述电芯充至4200mV。
本发明还提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：
以镍钴锰酸锂作为正极涂层的正极活性物质，石墨作为负极涂层的负极活性物质制作电芯；
对所述电芯的封口进行清洗；
对所述电芯进行第一次预充，以1C的充电倍率对所述电芯充电36s，或者以0.1C的充电倍率对所述电芯充电14min；
将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。
一种锂离子电池，由如上所述的方法制得。
本发明的有益效果：通过将第一次预充的电位设置为超过水的分解电位，使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分，避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。
附图说明
图1为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法一实施例的流程图；
图2为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法中，第一实施例制作的锂离子电池钢壳底部的效果示意图；
图3为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法中，第二实施例制作的锂离子电池钢壳底部的效果示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，所述锂离子电池优选为18650锂离子电池。如图1所示，所述方法包括如下步骤：
S10、电芯制备步骤：制作电芯。
S20、清洗步骤：对制作好的电芯的封口进行清洗。清洗步骤与第一次预充步骤之间的转序时间为0h～12h，换而言之，清洗完成到第一次预充前，电芯存放的时间为0小时到12小时。将转序时间控制在12h内，避免因为时间久水与LiPF6反应生成足量的HF。优选的，转序时间0h～8h，更好的控制HF生产的量，从而为后续工序提供有利条件。
S30、第一次预充步骤：以大于水的分解电位的电位进行预充电，从而使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。具体的，所述步骤S30为：充电倍率为0.1C～5C，对所述电芯充电10s～14min，换而言之，第一次预充工艺采用0.1C～5C的充电倍率对电芯充电10秒～14分钟。将第一次预充的充电倍率设置在0.1C～5C，且充电时间为10s～14min，使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。
进一步的，第一次预充的充电倍率为1C～2C，对所述电芯充电18s～60s(微电预充)。此条件下的第一次预充，可快速的分解掉水分，且对电芯的首效充放电效率、容量以及其他的性能无影响。
S40、陈化步骤：将所述电芯在0℃～60℃的环境中放置8h～50h，使电解液充分浸润极片。进一步的，陈化步骤具体为：将所述电芯在15℃～25℃的环境中放置24h～48h。该室温易实现，且对电芯极片的润湿较好。
S50、第二次预充步骤：对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极SIE。具体的，可采用0.2C将所述电芯充至4200mV。
本发明生产锂离子电池的工序中，第一次预充的电位超过水的分解电位，使得在水与LiPF6反应前分解掉电芯内部痕量的水分，降低水分与电解质LiPF6反应生成HF的量，从而抑制了强氧化性酸HF与钢壳镍镀层反应生成黑色物质NiO；避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。
进一步的，所述电芯制备步骤S10，具体包括：
正极极片制作步骤：按质量比将80％的正极活性物质、10％的导电剂、10％的PVDF(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入N-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。所述正极活性物质可以是锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种。制成正极极片由铝箔以及涂覆在铝箔两面的正极涂层(正极浆料)组成。
负极极片制作步骤：按质量比将85％的石墨、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。制成负极极片由铝箔以及涂覆在铝箔两面的负极涂层(负极浆料)组成。
将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。
第一实施例：
本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：
按质量比将80％的镍钴锰酸锂、10％的导电剂、10％的PVDF(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入N-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。
按质量比将85％的石墨(例如天然石墨)、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。
将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。
对所述电芯的封口进行清洗；转序时间为0h～8h。
对所述电芯进行第一次预充，以1C的充电倍率对所述电芯充电36s。
将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。
对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极SIE。
效果验证：拆解电芯，查看底部发黑情况，其底部如图2所示，可见，采用本发明提供的方法，并无钢壳底部发黑的现象。
第二实施例：
按质量比将80％的镍钴锰酸锂、10％的导电剂、10％的PVDF(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入N-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。
按质量比将85％的石墨(例如天然石墨)、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。
将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。
对所述电芯的封口进行清洗；转序时间为0h～8h。
对所述电芯进行第一次预充，以0.1C的充电倍率对所述电芯充电14min。
将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。
对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极SIE。
效果验证：拆解电芯，查看底部发黑情况，其底部如图3所示，可见，采用本发明提供的方法，并无钢壳底部发黑的现象。
基于上述实施例提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，本发明还提供一种锂离子电池，具体为18650锂离子电池，其采用如上所述的方法制得，不会出现钢壳底部发黑的现象。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，包括如下步骤：
电芯制备步骤，制作电芯；
第一次预充步骤，以大于水的分解电位的电位进行预充电。
2.如权利要求1所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为0.1C～5C，对所述电芯充电10s～14min。
3.如权利要求1所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述第一次预充步骤之前，还包括：清洗步骤，对制作好的电芯进行清洗，其中，清洗步骤与第一次预充步骤之间的转序时间为0h～12h。
4.如权利要求1所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述第一次预充步骤之后，还包括：陈化步骤，将所述电芯在0℃～60℃的环境中放置8h～50h。
5.如权利要求4所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述陈化步骤之后，还包括：第二次预充步骤，对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料。
6.如权利要求4所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述陈化步骤具体包括：将所述电芯在15℃～25℃的环境中放置24h～48h。
7.如权利要求1所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为1C～2C，对所述电芯充电18s～60s。
8.如权利要求5所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，所述第二次预充步骤具体包括：采用0.2C的充电倍率将所述电芯充至4200mV。
9.一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其特征在于，包括如下步骤：
以镍钴锰酸锂作为正极涂层的正极活性物质，石墨作为负极涂层的负极活性物质制作电芯；
对所述电芯的封口进行清洗；
对所述电芯进行第一次预充，以1C的充电倍率对所述电芯充电36s，或者以0.1C的充电倍率对所述电芯充电14min；
将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。
10.一种锂离子电池，其特征在于，由权利要求1-9任意一项所述的方法制得。
CN201710530851.0A 2017-07-03 2017-07-03 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法 Pending CN107546418A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710530851.0A CN107546418A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710530851.0A CN107546418A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107546418A true CN107546418A (zh) 2018-01-05

Family

ID=60970600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710530851.0A Pending CN107546418A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107546418A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411828A (zh) * 2018-10-15 2019-03-01 山西恒昌元科技有限公司 一种圆柱形锂电池预充电方法
CN109411829A (zh) * 2018-10-26 2019-03-01 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子电池化成工艺及锂离子电池
CN111799521A (zh) * 2020-08-13 2020-10-20 湖北亿纬动力有限公司 一种避免锂离子电池负极引脚-软连接发黑的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101335364A (zh) * 2007-06-28 2008-12-31 比亚迪股份有限公司 一种锂离子二次电池的化成方法
CN101615696A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 江苏富朗特新能源有限公司 一种软包装锂离子二次电池的化成工艺
CN102299385A (zh) * 2011-07-29 2011-12-28 南京双登科技发展研究院有限公司 软包装磷酸铁锂动力电池首次充电化成方法
CN105470573A (zh) * 2015-01-16 2016-04-06 万向A一二三系统有限公司 一种高安全性能的钛酸锂电池
CN105811032A (zh) * 2016-03-22 2016-07-27 南京国轩电池有限公司 一种铝壳锂离子电池化成方法
CN106198293A (zh) * 2016-08-12 2016-12-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池中水分含量的测试方法
CN107230799A (zh) * 2017-07-10 2017-10-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种钛酸锂电池的化成方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101335364A (zh) * 2007-06-28 2008-12-31 比亚迪股份有限公司 一种锂离子二次电池的化成方法
CN101615696A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 江苏富朗特新能源有限公司 一种软包装锂离子二次电池的化成工艺
CN102299385A (zh) * 2011-07-29 2011-12-28 南京双登科技发展研究院有限公司 软包装磷酸铁锂动力电池首次充电化成方法
CN105470573A (zh) * 2015-01-16 2016-04-06 万向A一二三系统有限公司 一种高安全性能的钛酸锂电池
CN105811032A (zh) * 2016-03-22 2016-07-27 南京国轩电池有限公司 一种铝壳锂离子电池化成方法
CN106198293A (zh) * 2016-08-12 2016-12-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池中水分含量的测试方法
CN107230799A (zh) * 2017-07-10 2017-10-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种钛酸锂电池的化成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PKJIANG12上传: ""水分控制及要求"", 《百度文库》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411828A (zh) * 2018-10-15 2019-03-01 山西恒昌元科技有限公司 一种圆柱形锂电池预充电方法
CN109411828B (zh) * 2018-10-15 2021-07-02 山西恒昌元科技有限公司 一种圆柱形锂电池预充电方法
CN109411829A (zh) * 2018-10-26 2019-03-01 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种锂离子电池化成工艺及锂离子电池
CN111799521A (zh) * 2020-08-13 2020-10-20 湖北亿纬动力有限公司 一种避免锂离子电池负极引脚-软连接发黑的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104157920B (zh) 一种用于高能量密度锂离子电池的化成方法
CN103855431B (zh) 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法
CN104134818B (zh) 一种高比能量锂离子电池及其制备方法
CN102867940B (zh) 一种锂硫电池改性正极的工艺
CN104347880A (zh) 可快充的锂离子电池
CN103400988B (zh) 一种锂离子二次电池正极材料的制备方法
CN110854439B (zh) 一种锂离子电池组装方法及锂离子电池
CN105702909B (zh) 圆柱形电池的注液方法
CN109801796B (zh) 一种负极预嵌锂方法及电容器和制作方法
CN104810557A (zh) 一种锂离子电池的制备方法
CN105390681A (zh) 一种无粘接剂锂离子电池负极材料及其制备方法
CN107546418A (zh) 一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法
CN110690506A (zh) 一种锂离子电池组装方法及锂离子电池
CN104577191A (zh) 一种聚合物锂离子电池及其制备方法
CN113078366A (zh) 一种软包装锂离子电池原位补锂及电池制造方法
CN102227031A (zh) 一种具有高倍率放电特性的锂离子电池
CN106711507A (zh) 一种圆柱钢壳钛酸锂电池的化成及产气清除方法
CN108400396A (zh) 一种提高锂离子电池的首次充放电比容量及首效的方法
CN103199249A (zh) 一种正极、正级制造方法及采用该正极的锂离子电池
CN114497464A (zh) 一种锂离子电池正极脉冲预锂化方法及锂离子电池
CN107785559B (zh) 一种石墨烯-钛酸锂复合材料及其制备方法、补锂石墨烯-钛酸锂薄膜、锂电池
CN107644980A (zh) 预嵌锂硬炭材料及其制备方法和应用
CN106099091A (zh) 一种表面改性的金属锂负极材料及其制备方法
CN103682467B (zh) 二次锂锰软包装电池及制备方法
CN103219508A (zh) 提高5V LiNi0.5Mn1.5O4正极材料循环稳定性和低温性能的电解液改性方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination