CN109817850A - 一种锂离子电池及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池及方法，属于化学电源技术领域，其特征在于：所述锂离子电池至少包括：电芯和存储电解液的密封腔；在所述电芯和密封腔之间设置有液流通道，在所述液流通道处设置有开关部件。通过采用上述技术方案，该锂离子电池及方法通过在控制锂离子电池在存储过程中的电解液的数量，减少界面副反应的发生，提升锂离子电池的存储寿命，减少不可逆容量的损失。
Description
技术领域
本发明属于化学电源技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及方法。
背景技术
锂离子蓄电池凭借着高能量密度、长循环寿命等优势在近年取得了长足的发展，在一些特殊的应用场景中锂离子电池需要进行长时间的存储，在存储过程中负极电势较低，会导致电解液持续在负极表面分解，导致SEI膜持续生长，不仅会导致可逆容量的衰降，还会导致锂离子电池性能的劣化。
减少电解液与正负极之间的副反应是提升锂离子电池存储寿命的有效方法，通常可以通过正负极材料的表面涂层，控制电池电压等方式减少界面副反应的发生。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种锂离子电池及方法，该锂离子电池及方法通过在控制锂离子电池在存储过程中的电解液的数量，减少界面副反应的发生，提升锂离子电池的存储寿命，减少不可逆容量的损失。
本发明所采用的具体技术方案为：
本专利的发明目的是提供一种锂离子电池，至少包括：电芯和存储电解液的密封腔；在所述电芯和密封腔之间设置有液流通道，在所述液流通道处设置有开关部件。
进一步：所述电芯采用叠片方式制备而成，在电芯外封装有铝塑膜，所述密封腔的侧壁开设有液流通道，在所述液流通道处设置有阀门。
一种锂离子电池的方法，包括如下步骤：
步骤101、对锂离子电池进行注液、化成，放电到2.7V后将电池内部电解液抽出，并在真空环境下干燥，最后进行真空密封，并进行储存；
步骤102、使用前，将阀门打开，向密封腔施加压力，使得电解液进入到电芯之中，搁置24h后即可进行充放电。
进一步：所述电芯为方形结构，上述电芯置于方形电池壳之中，所述密封腔为软性材料制成的电解液储存袋，所述电解液储存袋位于方形电池壳的下方；在所述电解液储存袋上设置有塑料膜。
一种锂离子电池的方法，包括如下步骤：
步骤201、对锂离子电池进行注液、化成，并放电至2.7V，然后将电池内部的电解液抽出，进行真空干燥，保持电池内部真空状态并进行封口，然后进行存储；
步骤202、在需要使用之前对电解液储藏袋施加一定压力，使得电解液储藏袋与方形电池壳之间的塑料膜破碎，电解液在大气压力和机械压力的共同作用下进入到电池内部，静置 24h后可以进行充放电。
进一步：所述电芯为方形结构，上述电芯置于方形电池壳之中，所述密封腔内存储有电解液和氮气，所述密封腔上开设有充气阀门，所述密封腔上设置有塑料膜。
一种锂离子电池的方法，包括如下步骤：
步骤301、对锂离子电池进行注液、化成，放电到2.7V后将电芯内的电解液抽出，真空干燥，并在真空环境中对电池封口，然后进行存储；
步骤302、在需要使用时，首先对电解液舱室充气加压，直到塑料膜被破裂，电解液进入到电芯舱室，搁置24h后可以进行充放电。
本发明的优点及积极效果为：
通过采用上述技术方案，本发明具有如下的技术效果：
1、本发明通过减少存储期间电池内部电解液的数量，减少电解界面副反应，降低不可逆容量损失，提升锂离子蓄电池的存储性能。
2、本发明中的电池包含圆柱形、方形、软包等结构形式的储能电池。
3、本发明在电池化成后，通过真空、离心等方式将电池内部残存的电解液抽出。
4、配合电解液储存装置，在需要的时候将电解液注入到电池内部，恢复电池充放电能力。
附图说明
图1为本发明第一优选实施例的结构图；
图2为本发明第二优选实施例的结构图；
图3为本发明第三优选实施例的结构图；
图4为电池常温存储后容量恢复率实验结果图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
一种锂离子电池，实施例1
采用叠片方式制备锂离子电池电芯，用铝塑膜进行封装，并在电芯旁边设置电解液储藏室，电解液储藏室与电芯储藏室以阀门隔开(如图1所示)。
上述软包电池按照正常程序注液、化成，放电到2.7V后将电池内部电解液抽出，并在真空环境下充分干燥，最后进行真空密封，并进行储存。使用之前将阀门打开，施加压力使得电解液储藏室内部的电解液进入到电芯之中，搁置24h后即可进行充放电。
实施例2
采用卷绕方式制备方形电芯，装入到方形电池壳之中，在电池壳的底部或靠左或靠右装或有一个软性材料制成的电解液储存袋，电解液储存袋与放电电池之间以塑料膜隔离(如图2所示)。
上述电池按照正常工艺注液、化成，并放电至2.7V然后将电池内部的电解液抽出，进行真空干燥，保持电池内部真空状态并进行封口，然后进行存储。在需要使用之前对电解液储藏袋施加一定压力，使得电解液储藏袋与方形电池壳之间的塑料膜破碎，电解液在大气压力和机械压力的共同作用下进入到电池内部，静置24h后可以进行充放电。
实施例3
采用卷绕工艺制备方形电芯，并装入到电池壳内部，在电池壳内部设置电解液舱室，舱室内储藏有一定数量的电解液，并充入氩气进行加压，电解液舱室与电芯舱室之间采用塑料膜隔离，如图3所示。
上述电池按照正常工艺进行注液和化成，放电到2.7V后将电芯内的电解液抽出，真空干燥，并在真空环境中对电池封口，然后进行存储。在需要使用时首先对电解液舱室充气加压，直到塑料膜被破裂，电解液进入到电芯舱室，搁置24h后可以进行充放电。
对比例1
采用卷绕工艺制备方形电芯，采用普通方形电池结构组装为方形电池，按照正常工艺注液、化成，放电到2.7V后进行存储。
电池测试方法：
1、存储性能测试，请参阅图4
将3种长储存设计电池和普通电池进行化成，并记录次数的放电容量Q1，然后将恒流放电至2.7V后，长储存电池抽尽电芯内部的电解液，然后进行密封。将所有电池在25℃环境下进行存储36个月，然后长储存电池通过适当方式将储存室内的电解液注入到电芯内部，然后进行充放电恢复，记录此时电池的可逆容量Q2，容量恢复率＝Q2/Q1。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种锂离子电池，其特征在于：至少包括：电芯和存储电解液的密封腔；在所述电芯和密封腔之间设置有液流通道，在所述液流通道处设置有开关部件。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电芯采用叠片方式制备而成，在电芯外封装有铝塑膜，所述密封腔的侧壁开设有液流通道，在所述液流通道处设置有阀门。
3.一种如权利要求2所述的锂离子电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤101、对锂离子电池进行注液、化成，放电到2.7V后将电池内部电解液抽出，并在真空环境下干燥，最后进行真空密封，并进行储存；
步骤102、使用前，将阀门打开，向密封腔施加压力，使得电解液进入到电芯之中，搁置24h后即可进行充放电。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述电芯为方形结构，上述电芯置于方形电池壳之中，所述密封腔为软性材料制成的电解液储存袋，所述电解液储存袋位于方形电池壳的下方；在所述电解液储存袋上设置有塑料膜。
5.一种如权利要求4所述的锂离子电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤201、对锂离子电池进行注液、化成，并放电至2.7V，然后将电池内部的电解液抽出，进行真空干燥，保持电池内部真空状态并进行封口，然后进行存储；
步骤202、在需要使用之前对电解液储藏袋施加一定压力，使得电解液储藏袋与方形电池壳之间的塑料膜破碎，电解液在大气压力和机械压力的共同作用下进入到电池内部，静置24h后可以进行充放电。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述电芯为方形结构，上述电芯置于方形电池壳之中，所述密封腔内存储有电解液和氮气，所述密封腔上开设有充气阀门，所述密封腔上设置有塑料膜。
7.一种如权利要求6所述的锂离子电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤301、对锂离子电池进行注液、化成，放电到2.7V后将电芯内的电解液抽出，真空干燥，并在真空环境中对电池封口，然后进行存储；
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