CN109682448A - 锂离子电池注液量计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池注液量计算方法，该方法按下列步骤进行：a、往组装成型的锂离子电池中注入常规量m₁的电解液；b、注酸后至封装前对锂离子电池游离态电解液进行收集，收集量为m₂。c、计算修正注液量m₃=m₁‑m₂；d、测量锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜各自的吸液量m₄。e、最佳注液量；本发明计算方法简便，而且计算结果精确，有利于界定最佳注液量，这样既减少电解液的浪费，又减少环境污染，而且节约制造成本。

Description

锂离子电池注液量计算方法

技术领域

本发明属于电化学电池制造技术领域，具体地讲，本发明涉及一种电池注液量计算方法，特别是一种锂离子电池注液量计算方法。

背景技术

随着科学技术的进步，以及大众的物质、文化生活水平的提高，人们对体积小、重量轻、高能量、安全可靠、无污染，可反复充电使用的绿色能源锂离子电池需求量越来越大。当然，人们对电池性能的要求也越来越高，因此高比能量的大容量电池精准注入电解液显得十分重要。

电解液作为锂离子电池中锂离子传递的媒介，是连通正负极的桥梁。电解液中的锂盐是提供锂离子的源泉，锂离子电池在充放电循环过程中需要有足够的锂离子在正负极之间往返，从而实现可逆循环。

目前，组装成型的锂离子电池注液时，本行业普遍依据容量既定数加入电解液，此种经验数字可信度高，能够达到预期要求。但是，这种经验数据精度不够，其理由是锂离子电池配置的正负极材料不同，其对应的吸液情况存在差距，即使材料相同，压实密度不同也会造成吸液情况的差异。若再考虑不同隔膜吸液量的不同，则情况更加复杂。中国专利公开号CN106159346A公开了一种锂离子电池注液量的计算方法，该方法依据锂离子电池所用各种材料的密度计算出理论孔隙率，再根据电解液密度和计算出的理论孔隙率得出电解液的实际注液量。该方法不足之处在于：(1)计算出的注液量为理论注液量，特别是最后使用的比例系数计算得到的值与最佳注液量存在误差；(2)该方法只能适用于圆柱形或方形电池，不适用于软包电池。中国专利公开号CN201410815036.5，公开了一种测定聚合物锂离子电池注液量的方法，该方法首先取尚末浸液的电池称重，其质量为m₁。在干燥房内将锂离子电池完全浸没于盛有电解液的容器中，并将容器和锂离子电池一起放入真空箱内，通过抽真空和破真空方式加速锂离子电池吸液。吸液完毕后取出锂离子电池，将锂离子电池置放到两夹板之间施力挤压，促成多余的电解液被挤出。称重被挤压过的锂离子电池质量为m₂。计算锂离子吸液量M＝m₂-m₁，从而得到锂离子电池注液量＝M×(1+电解液富裕系数)。该方法的不足也显而易见，(1)公式中的电解液富裕系统是经验值，与最佳注液之间存在误差。该方法并不能保证锂离子电池寿命能够达到出厂要求。

发明内容

本发明主要针对现有技术不能精确计算最佳注液量的问题，提出一种锂离子电池注液量计算方法，该方法简便，便于测算，计算结果准确、可靠。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

锂离子电池注液量计算方法，其改进之处在于按下列步骤进行：

a、往组装成型的锂离子电池中注入常规量m₁的电解液；

b、注酸后至封装前对锂离子电池游离态电解液进行收集，收集量为m₂。

c、计算修正注液量m₃＝m₁-m₂；

d、测量锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜的吸液量m₄。

e、最佳注液量

作为进一步改进方案，所述常规量m₁按锂离子电池容量确定，每安时为5g；

作为进一步改进方案，所述吸液量m₄测量要求如下：

①将锂离子电池的正极片、负极片和隔膜一并送入烘箱中烘干24h，烘箱内真空度为-30～50KPa，温度60～70℃。

②上述物品出烘箱待冷却至常温后，分别作注液前称重。

③称重后即放入电解液中浸泡48h，届时取出凉干至表面无电解液流淌现象为止；

④分别对上述物品作注液后称重；

⑤比较上述物品注液前和注液后的质量差，即得到吸液量m₄。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、计算方法简便，实用性强；

2、计算结果精确度高，有利于界定最佳注液量，既减少资源浪费，又减少废酸对环境的污染。

3、精确注液，避免不必要的浪费，有效降低生产成本。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明。

现以1FP11190316-57型号锂离子电池为例，来进一步说明本发明，具体步骤如下：

a、往组装成型的实施例锂离子电池中注入常规量m₁的电解液，本案施例容量为57安时，注入电解液常规量m₁按每安时5g计量添加，则为285g；

b、注酸后至封装前对锂离子电池游离态电解液进行收集，收集量为m₂，本实施例收集量m₂为5g；

c、计算修正注液量m₃＝m₁-m₂；

＝285-5

＝280(g)

d、测量实施例锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜的吸液量m₄，具体测量要求如下：

①从锂离子电池的正极片、负极片和隔膜中各取样三片一并送入烘箱中烘干24h，本实施例中烘箱内真空度为-50KPa，温度60℃，正极片负极片和隔膜了样长度均为96.5mm；

②上述物品出烘箱待冷却至常温后，分别作注液前称重，具体数量见《正极片、负极片和隔膜浸液前后质量表》；

③称重后即放入电解液中浸泡48h，届时取出凉干至表面无电解液流淌现象为止；

④分别对上述物品作注液后称重，具体数量见《正极片、负极片和隔膜浸液前后质量表》；

⑤比较上述物品注液前和注液后的质量差，即得到各自的吸液量m₄。

正极片、负极片和隔膜浸液前后质量表

从上表中记录的实施例锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜各单片吸液量m₄，然后累计实施例锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜m₄的总量，具体数值见《实施例锂离子电池m₄吸液总量M₄计算表》

实施例锂离子电池吸液总量M₄计算表

具体计算如下：

吸液总量M₄＝111.393+104.084+36.576＝252(g)。

e、

通过上述测量、计算，最后以加权平均计算得到本实施例最佳注液量为266(g)，其上限为280(g)，下限为252(g)。

本发明计算方法简便，而且计算结果精确，有利于界定最佳注液量，这样既减少电解液的浪费，又减少环境污染，而且节约制造成本。

Claims (3)

1.一种锂离子电池注液量计算方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、往组装成型的锂离子电池中注入常规量m₁的电解液；

b、注酸后至封装前对锂离子电池游离态电解液进行收集，收集量为m₂；

c、计算修正注液量m₃＝m₁-m₂；

d、测量锂离子电池内置正极片、负极片和隔膜的吸液量m₄；

e、最佳注液量

2.根据权利要求1所述的锂离子电池注液量计算方法，其特征在于：所述常规量m₁按锂离子电池容量确定，每安时为5g。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池注液量计算方法，其特征在于：所述吸液量m₄测量要求如下：

①将锂离子电池的正极片、负极片和隔膜一并送入烘箱中烘干24h，烘箱内真空度为-30～50KPa，温度60～70℃。

②上述物品出烘箱待冷却至常温后，分别作注液前称重；

③称重后即放入电解液中浸泡48h，届时取出凉干至表面无电解液流淌现象为止；

④分别对上述物品作注液后称重；

⑤比较上述物品注液前和注液后的质量差，即得到吸液量m₄。