CN108054338A - 一种锂离子动力电池的注液工艺 - Google Patents

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朱炜宏
武玉哲
周梦雪
刘琦
王雅静
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Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池的注液工艺，具体包括有以下步骤：首先将锂离子动力电池的电芯入壳后置于注液工装上，以‑0.08—‑0.09 MPa真空度对其抽真空，静置后破除真空使电解液自然流入电池壳内，然后在壳体内外等压后以0.09‑0.15MPa高压惰性气体将电解液压入壳体内，最后保持高压状态静置后将高压缓慢破除完成一次注液循环。本发明采用先抽真空，然后再以高压惰性气体将电解液压入壳体内，在不影响电池性能的前提下大大缩减注液时间，有效地提高了电池的生产效率，节约设备成本。

Description

一种锂离子动力电池的注液工艺
技术领域
本发明涉及锂离子动力电池技术领域，具体是一种锂离子动力电池的注液工艺。
背景技术
石油资源日益枯竭，在下次石油危机来临之前，大力发展纯电动汽车是不二之选。锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，具有能量密度高、环境友好、无记忆效应、循环寿命长、自放电少等突出的优点，是摄像机、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源，也是未来电动汽车、军用的理想轻型高能动力源。因此，锂离子电池成为近年来电池界广泛研究的热点。动力锂电池有许多重要组成，电解液就是其中之一，电解液少,导致电池浸润性差进而会使电池内阻大、电压平台偏低、SE I膜形成不完全、电池容量低等现象。但是目前，锂离子动力电池在注液过程中存在注液时间短即电解液不足，注液时间长则电池生产周期长的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锂离子动力电池的注液工艺，使注液时间减短到3-5分钟内，且电解液量满足需求从而保证电池性能。
本发明的技术方案为：
一种锂离子动力电池的注液工艺，具体包括有以下步骤：首先将锂离子动力电池的电芯入壳后置于注液工装上，以-0.08—-0.09MPa真空度对其抽真空，静置后破除真空使电解液自然流入电池壳内，然后在壳体内外等压后以0.09-0.15MPa高压惰性气体将电解液压入壳体内，最后保持高压状态静置后将高压缓慢破除完成一次注液循环。
所述的锂离子动力电池的注液循环次数为2-3次。
所述的抽真空的时间为30-40s。
所述的抽真空后的静置时间为5-10s。
所述的高压状态静置的时间为10-30s。
所述的高压惰性气体选用高压氮气。
本发明的优点：
本发明采用先抽真空，然后再以高压惰性气体将电解液压入壳体内，在不影响电池性能的前提下大大缩减注液时间，有效地提高了电池的生产效率，节约设备成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种铝壳磷酸铁锂电池的注液工艺，具体包括有以下步骤：首先将锂离子动力电池的电芯入壳后置于注液工装上，以-0.08—-0.09MPa真空度对其抽真空30-40s，保持静置5-10s后破除真空使电解液自然流入电池壳内，在壳体内外等压后以0.09-0.15MPa高压氮气将电解液压入壳体内，并保持高压状态静置10-30s，最后将高压缓慢破除完成一次注液循环。
其中，铝壳磷酸铁锂电池的设计容量78Ah，实际容量78-80Ah，电压平台3.23-3.24V，内阻0.31mΩ，循环寿命3100-3150周。
其中，每个锂离子动力电池的注液循环次数为2-3次，每个锂离子动力电池的注液时间为3-5分钟。
对比例1
铝壳磷酸铁锂电池的注液工艺，具体包括有以下步骤：首先将铝壳磷酸铁锂电池的电芯入壳抽真空，真空度-0.1MPa，然后破真空使电解液自然流入电池内，电池内外等压后重复上述操作直至注液量达到目标值，注液结束。
其中，铝壳磷酸铁锂电池，设计容量76Ah，实际容量76-78Ah，电压平台3.22-3.23V，内阻0.31mΩ，循环寿命3000周。
对比例1在真空状态下注液时间大于等于45mi n，而且在实际操作中真空度因条件限制最大为-0.1MPa，因此无法采用更高真空进行注液以降低注液时间。
对比例2
铝壳磷酸铁锂电池的注液工艺，具体包括有以下步骤：首先将铝壳磷酸铁锂电池的电芯入壳后置于高压设备下，通过0.3MPa高压将电解液强行压入电池内部，保持数秒后缓缓破除高压，电池内外等压后重复上述操作直至注液量达到目标值，注液结束。
其中，铝壳磷酸铁锂电池，设计容量76Ah，实际容量76-78Ah，电压平台3.22-3.23V，内阻0.33mΩ，循环寿命3000周。
对比例2在高压下注液时间大于等于37mi n，而且在实际操作中电池在高压下易发生泄漏致使电池报废，因此无法采用较高压力进行注液以降低注液时间。
见下表1，将本发明的实施例与对比例1、对比例2对比可知，本发明在保证电解液量满足需求从而保证电池性能的前提下，大大缩短了注液时间，提高了电池的生产效率。
表1
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：具体包括有以下步骤：首先将锂离子动力电池的电芯入壳后置于注液工装上，以-0.08 — -0.09 MPa真空度对其抽真空，静置后破除真空使电解液自然流入电池壳内，然后在壳体内外等压后以0.09-0.15MPa高压惰性气体将电解液压入壳体内，最后保持高压状态静置后将高压缓慢破除完成一次注液循环。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：所述的锂离子动力电池的注液循环次数为2-3次。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：所述的抽真空的时间为30-40s。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：所述的抽真空后的静置时间为5-10s。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：所述的高压状态静置的时间为10-30s。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池的注液工艺，其特征在于：所述的高压惰性气体选用高压氮气。
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