CN109193034A - 一种18650电池96只串并联化成工艺 - Google Patents

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何随群
夏正奎
郭永民
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Abstract

本发明公开了一种18650电池96只串并联化成工艺，具体化成工艺如下：步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串。本发明利用电池串并联闭口化成设备一次性将96只18650电池化成，其效率是普通化成工艺的96倍，简化了电池的化成工艺、节约了化成时间与人工成本，解决了18650电池制造领域一致性难以控制的技术瓶颈，提升了18650电池各项指标。

Description

一种18650电池96只串并联化成工艺
技术领域
本发明涉及电池化成技术领域，特别涉及一种18650电池96只串并联化成工艺。
背景技术
电池化成是通过一定的充放电制度将制作完的电池进行激活的过程。传统的化成制度在化成过程中会产生气体，气体必须去除，不然会影响电池的性能。同时传统的化成制度在电池激活的过程中保留铝塑膜气囊（带外壳的电池留有排气孔），以存储化成过程中产生的气体。后续不管采用何种排气方法，都会残留部分气体及水分，从而影响电池的循环寿命。传统的化成工艺是单只18650电池进行充电化成，电池的离散型大，后续要经过分容、成组才能使用，产品的一致性难以控制，增加电池生产制造成本，大大制约了18650电池产业化应用。
因此，发明一种18650电池96只串并联化成工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种18650电池96只串并联化成工艺，通过利用电池串并联闭口化成设备一次性将96只18650电池化成，其效率是普通化成工艺的96倍，简化了电池的化成工艺、节约了化成时间与人工成本，解决了18650电池制造领域一致性难以控制的技术瓶颈，提升了18650电池各项指标，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种18650电池96只串并联化成工艺，具体化成工艺如下：
步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；
步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串；
步骤三：将步骤二中得到的12组四串未化成18650电池中每串两个未化成18650电池并联连接；
步骤四：将步骤三中得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，形成12组串并联连接的未化成的18650电池；
步骤五：将步骤四中得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联形成两个接口；
步骤六：准备电池串并联闭口化成设备，其内部包括一次预化成模块、二次预化成模块、主动式自管理化成模块和充电模块，电池串并联闭口化成设备上设有正极接口和负极接口，将步骤五中得到的96个串并联连接的未化成的18650电池两端接口分别与电池串并联闭口化成设备上的正极接口和负极接口连接；
步骤七：一次预化成，先将96只18650电池连接在设备上通过一次预化成模块进行一次预化成，预化截止电压范围为12V，预化的电流最大值为O.O1CA；
步骤八：二次预化成，再将将96只18650电池连接在设备上通过二次预化成模块进行二次预化成，化成截止电压16.8V，化成最大电流O.1CA；
步骤九：检测96个18650电池的各项指标合格，结束。
优选的，所述一次预化成模块用于分解锂离子电池中的H2O，将H2O转化成不可逆的氢原子H与氧原子O。
优选的，所述二次预化成模块用于形成锂离子电池正极片与负极片表面致密的SEI膜。
优选的，所述主动式自管理化成模块用于修复未完整的SE1膜，智能控制整组电芯的一致性。
优选的，所述充电模块用于电池化成过程中向锂离子电池充电。
优选的，所述步骤七和步骤八中在化成工作中，环境温度设置为25-45℃。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过将96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串，每串两个未化成18650电池并联连接，得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，最后将得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联连接，利用电池串并联闭口化成设备一次性将96只18650电池化成，其效率是普通化成工艺的96倍，简化了电池的化成工艺、节约了化成时间与人工成本，解决了18650电池制造领域一致性难以控制的技术瓶颈，提升了18650电池各项指标，为18650电池大规模产业化生产提供了可靠的技术支撑。
附图说明
图1为本发明的整体工艺结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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1：
根据图1所示的一种18650电池96只串并联化成工艺，具体化成工艺如下：
步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；
步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串；
步骤三：将步骤二中得到的12组四串未化成18650电池中每串两个未化成18650电池并联连接；
步骤四：将步骤三中得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，形成12组串并联连接的未化成的18650电池；
步骤五：将步骤四中得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联形成两个接口；
步骤六：准备电池串并联闭口化成设备，其内部包括一次预化成模块、二次预化成模块、主动式自管理化成模块和充电模块，电池串并联闭口化成设备上设有正极接口和负极接口，将步骤五中得到的96个串并联连接的未化成的18650电池两端接口分别与电池串并联闭口化成设备上的正极接口和负极接口连接，所述一次预化成模块用于分解锂离子电池中的H2O，将H2O转化成不可逆的氢原子H与氧原子O，阻止了化成过程中水分解成氢气和氧气，使之不能与电解液发生复杂的化学反应，保证了锂离子电池生产和使用过程的安全性，同时提升锂离子电池各项性能指标，所述二次预化成模块用于形成锂离子电池正极片与负极片表面致密的SEI膜，此过程决定锂离子电池循环寿命的长短，SEI膜形成越完整则电池的电性能参数越好，所述主动式自管理化成模块用于修复未完整的SE1膜，智能控制整组电芯的一致性，同时提升锂离子电池抗击穿电压能力，大大提高锂离子电池的过充电能力，所述充电模块用于电池化成过程中向锂离子电池充电；
步骤七：一次预化成，先将96只18650电池连接在设备上通过一次预化成模块进行一次预化成，预化截止电压范围为12V，预化的电流最大值为O.O1CA，在化成工作中，环境温度设置为25℃；
步骤八：二次预化成，再将将96只18650电池连接在设备上通过二次预化成模块进行二次预化成，化成截止电压16.8V，化成最大电流O.1CA，在化成工作中，环境温度设置为25℃；
步骤九：检测96个18650电池的各项指标合格，结束。
本实施例中化成后的18650电池，充放电效率一般，另外本实施例中抽取了50个18650电池进行充放电检测，检测出的18650电池充容量为1623，放容量为1410，搁置容量为1280，标称容量为1336。
实施例2：
根据图1所示的一种18650电池96只串并联化成工艺，具体化成工艺如下：
步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；
步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串；
步骤三：将步骤二中得到的12组四串未化成18650电池中每串两个未化成18650电池并联连接；
步骤四：将步骤三中得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，形成12组串并联连接的未化成的18650电池；
步骤五：将步骤四中得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联形成两个接口；
步骤六：准备电池串并联闭口化成设备，其内部包括一次预化成模块、二次预化成模块、主动式自管理化成模块和充电模块，电池串并联闭口化成设备上设有正极接口和负极接口，将步骤五中得到的96个串并联连接的未化成的18650电池两端接口分别与电池串并联闭口化成设备上的正极接口和负极接口连接，所述一次预化成模块用于分解锂离子电池中的H2O，将H2O转化成不可逆的氢原子H与氧原子O，阻止了化成过程中水分解成氢气和氧气，使之不能与电解液发生复杂的化学反应，保证了锂离子电池生产和使用过程的安全性，同时提升锂离子电池各项性能指标，所述二次预化成模块用于形成锂离子电池正极片与负极片表面致密的SEI膜，此过程决定锂离子电池循环寿命的长短，SEI膜形成越完整则电池的电性能参数越好，所述主动式自管理化成模块用于修复未完整的SE1膜，智能控制整组电芯的一致性，同时提升锂离子电池抗击穿电压能力，大大提高锂离子电池的过充电能力，所述充电模块用于电池化成过程中向锂离子电池充电；
步骤七：一次预化成，先将96只18650电池连接在设备上通过一次预化成模块进行一次预化成，预化截止电压范围为12V，预化的电流最大值为O.O1CA，在化成工作中，环境温度设置为35℃；
步骤八：二次预化成，再将将96只18650电池连接在设备上通过二次预化成模块进行二次预化成，化成截止电压16.8V，化成最大电流O.1CA，在化成工作中，环境温度设置为35℃；
步骤九：检测96个18650电池的各项指标合格，结束。
对比实施例1，本实施例中化成后的18650电池，充放电效率较好，另外本实施例中抽取了50个18650电池进行充放电检测，检测出的18650电池充容量为1635，放容量为1472，搁置容量为1369，标称容量为1420。
实施例3：
根据图1所示的一种18650电池96只串并联化成工艺，具体化成工艺如下：
步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；
步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串；
步骤三：将步骤二中得到的12组四串未化成18650电池中每串两个未化成18650电池并联连接；
步骤四：将步骤三中得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，形成12组串并联连接的未化成的18650电池；
步骤五：将步骤四中得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联形成两个接口；
步骤六：准备电池串并联闭口化成设备，其内部包括一次预化成模块、二次预化成模块、主动式自管理化成模块和充电模块，电池串并联闭口化成设备上设有正极接口和负极接口，将步骤五中得到的96个串并联连接的未化成的18650电池两端接口分别与电池串并联闭口化成设备上的正极接口和负极接口连接，所述一次预化成模块用于分解锂离子电池中的H2O，将H2O转化成不可逆的氢原子H与氧原子O，阻止了化成过程中水分解成氢气和氧气，使之不能与电解液发生复杂的化学反应，保证了锂离子电池生产和使用过程的安全性，同时提升锂离子电池各项性能指标，所述二次预化成模块用于形成锂离子电池正极片与负极片表面致密的SEI膜，此过程决定锂离子电池循环寿命的长短，SEI膜形成越完整则电池的电性能参数越好，所述主动式自管理化成模块用于修复未完整的SE1膜，智能控制整组电芯的一致性，同时提升锂离子电池抗击穿电压能力，大大提高锂离子电池的过充电能力，所述充电模块用于电池化成过程中向锂离子电池充电；
步骤七：一次预化成，先将96只18650电池连接在设备上通过一次预化成模块进行一次预化成，预化截止电压范围为12V，预化的电流最大值为O.O1CA，在化成工作中，环境温度设置为45℃；
步骤八：二次预化成，再将将96只18650电池连接在设备上通过二次预化成模块进行二次预化成，化成截止电压16.8V，化成最大电流O.1CA，在化成工作中，环境温度设置为45℃；
步骤九：检测96个18650电池的各项指标合格，结束。
对比实施例1-2，本实施例中化成后的18650电池，充放电效率良好，另外本实施例中抽取了50个18650电池进行充放电检测，检测出的18650电池充容量为1628，放容量为1445，搁置容量为1332，标称容量为1380。
根据实施例1-3得出下表：
化成环境温度（℃） 充容量（mAh） 放容量（mAh） 搁置容量（mAh） 标称容量（mAh）
实施例1 25 1623 1410 1280 1336
实施例2 35 1635 1472 1369 1420
实施例3 45 1628 1445 1332 1380
由上表可知，实施例2中温度适宜充放电，充放电效率由室温时的87％上升到高温时的90％，且与现有技术中的单独化成制备的18650电池充放电效率更好，因此本发明一次性将96只18650电池化成同时有效的解决了18650电池一致性差的问题且提升了18650电池各项指标。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：具体化成工艺如下：
步骤一：准备材料，首先将极片入壳后注液静置，静置时间为24小时，然后抽气封口，得到未化成的18650电池，然后通过气压装置测量封口后电池耐压值和密封性，准备96只密封性好的未化成的18650电池，以作备用；
步骤二：将步骤一中准备的96只未化成的18650电池分成12组，每组8个未化成18650电池，然后将每组内的8个未化成18650电池再分成四串；
步骤三：将步骤二中得到的12组四串未化成18650电池中每串两个未化成18650电池并联连接；
步骤四：将步骤三中得到的四串并联连接的未化成18650电池串联在一起，形成12组串并联连接的未化成的18650电池；
步骤五：将步骤四中得到的12组并联连接的未化成的18650电池并联形成两个接口；
步骤六：准备电池串并联闭口化成设备，其内部包括一次预化成模块、二次预化成模块、主动式自管理化成模块和充电模块，电池串并联闭口化成设备上设有正极接口和负极接口，将步骤五中得到的96个串并联连接的未化成的18650电池两端接口分别与电池串并联闭口化成设备上的正极接口和负极接口连接；
步骤七：一次预化成，先将96只18650电池连接在设备上通过一次预化成模块进行一次预化成，预化截止电压范围为12V，预化的电流最大值为O.O1CA；
步骤八：二次预化成，再将将96只18650电池连接在设备上通过二次预化成模块进行二次预化成，化成截止电压16.8V，化成最大电流O.1CA；
步骤九：检测96个18650电池的各项指标合格，结束。
2.根据权利要求1所述的一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：所述一次预化成模块用于分解锂离子电池中的H2O，将H2O转化成不可逆的氢原子H与氧原子O。
3.根据权利要求2所述的一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：所述二次预化成模块用于形成锂离子电池正极片与负极片表面致密的SEI膜。
4.根据权利要求3所述的一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：所述主动式自管理化成模块用于修复未完整的SE1膜，智能控制整组电芯的一致性。
5.根据权利要求4所述的一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：所述充电模块用于电池化成过程中向锂离子电池充电。
6.根据权利要求5所述的一种18650电池96只串并联化成工艺，其特征在于：所述步骤七和步骤八中在化成工作中，环境温度设置为25-45℃。
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