CN109888401B - 一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，其包括如下步骤：(1)先对电芯进行第一次化成；(2)然后在第一次化成结束后的电芯的预封边处进行剪口，然后将电芯内的气体抽出，抽出后再进行封装；(3)最后再对电芯进行第二次化成。本发明操作方便，成本低，无需添加高成本设备，易于在出现异常时使用，可以使异常批次电芯最终可与正常电芯一样的效果。
Description
技术领域
本发明涉及软包锂离子动力电池领域，具体涉及一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法。
背景技术
软包装锂离子电池是指外包装采用铝塑膜进行封装的电芯，其整体结构简单、能量密度高等特点，应用领域越来越广泛，。
随着软包装锂离子电池的不断向前发展广泛应用，人们对软包装电池各项性能提出更高的要求，而所有性能的起点往往决定于化成界面的优良，这就促使工作人员更加注重化成界面的状态；
软包锂离子电芯的最外层铝塑膜，是由内层PP热熔来确保密封性的，由于电芯制作过程、工艺、材料等影响，会出现在终封时，铝塑膜边缘产生气泡、或开口，严重降低了密封性，有较大的安全隐患。
软包锂离子电芯的产生过程中一般会出现如下两类异常：
参见图1，第一类异常为：化成界面不良，出现界面析锂A，该类异常主要是由于电芯包装时外观不平整所致，由于已包装，拆解包装就会不可逆地对电芯造成破坏，此类电芯化成时，由于夹具与电芯之间会存在缝隙，伴随着化成产气的影响，正、负极极片界面不能紧密接触，导致化成析锂，影响电池的使用及安全性能；
参见图2，第二类异常为：终封异常，出现气泡、开口B，该类异常造成的原因可能是多方面的，如气袋空间相对过小，水分控制不良，材料波动、副反应等导致终封边异常，气泡影响使用的安全性，开口直接造成电芯报废。
目前，在批量生产过程中难免会遇到上述的两种异常，通常情况下为保证产品的性能与安全，会不得已进行报废处理。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种不造成报废(或减少报废)，提升合格率的解决软包锂离子动力电池异常的化成方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，所述化成方法包括如下步骤：
(1)先对电芯进行第一次化成；
(2)然后在第一次化成结束后的电芯的预封边处进行剪口，然后将电芯内的气体抽出，抽出后再进行封装；
(3)最后再对电芯进行第二次化成。
在本发明的一个优选实施例中，第一次化成在电芯成膜电位后结束，以保证SEI膜均匀、致密，从而保证电芯性能。
在本发明的一个优选实施例中，步骤(2)需在注液间或露点环境下进行，以保证剪口等操作过程中，不会受到水分的影响，从而保证电芯性能。
在本发明的一个优选实施例中，第一次化成结束后，通过剪刀类工具在电芯的预封印内侧进行剪口，然后在原预封机设备上进行抽气封装。
本发明的有益效果是：
本发明操作方便，成本低，无需添加高成本设备，易于在出现异常时使用，可以使异常批次电芯最终可与正常电芯一样的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为出现界面析锂的示例图；
图2为出现终封开口的示例图；
图3为本发明的化成曲线分析图；
图4为本发明中剪口、抽气、再封装的操作示意图；
图5为本发明与第一类异常的实验对比效果图；
图6为本发明与第二类异常的实验对比效果图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图4，本发明提供的解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，其包括如下步骤：
(1)先对电芯进行第一次化成；
(2)然后在第一次化成结束后的电芯的预封边处进行剪口，然后将电芯内的气体抽出，抽出后再进行封装；
(3)最后再对电芯进行第二次化成。
其中，第一次化成在电芯成膜电位后结束，以保证SEI膜均匀、致密，从而保证电芯性能。
第一次化成的具体工艺步骤如下表：
上述步骤(2)需在注液间或露点环境下进行，以保证剪口等操作过程中，不会受到水分的影响，从而保证电芯性能。
第一次化成结束后，通过用剪刀类工具对示例图中的预封印内侧(虚线处)进行剪口，然后在原预封机设备上进行抽气、封装操作。
第二次化成的具体工艺步骤如下表：
这样，通过上述方法的实施，本申请将电芯进行两次化成，在付出创造性劳动和经过无数次试验下，将两次化成的步骤和参数进行重新设定，从而可以使异常批次电芯最终可与正常电芯一样的效果。
参见图3，电芯的正负极SEI膜成膜电位约在3.35V，此时伴随产气较多的产气，继续化成较多的气体对化成界面、终封有不利的影响，而采用上述方法可以在此阶段除去气体，然后再进一步化成，既可保证成膜界面不受影响，又可以保证继续化成不析锂，及终封不受影响。
另外，通过上述方法的的实施，本申请还进行了实验对比，对比效果如下：
参见图5，通过采用上述方法，可以明显消除化成界面的析锂问题；
参见图6，通过采用上述方法，可以大幅度降低终封气泡、开口的比例，从而提升合格率。
通过采用上述方法，本发明可以对出现上述两类问题的软锂离子包动力电池进行再次生产，并将这两类问题彻底解决，使得电池可再次使用，操作方便，成本低，无需添加高成本设备。
另外，本发明也可以在正常生产软锂离子包动力电池过程中使用，这样可保证生产出来的电池不会出现上述两类问题，提高了生产精度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，其特征在于，所述化成方法依次包括如下步骤：
（1）先对电芯进行第一次化成；第一次化成在电芯成膜电位后结束，以保证SEI膜均匀、致密，从而保证电芯性能；所述第一次化成依次包括如下阶段：
（s1）静置阶段，时间1min，终止条件时间限制；
（s2）恒流充电I阶段，时间10min，电压3.050V，电流0.1C，终止条件电压截止；
（s3）恒流充电II阶段，时间21min，电压3.350V，电流0.1C，终止条件电压截止；
（s4）恒压充电阶段，时间30min，电压3.350V，电流0.05C，终止条件电流截止；
（s5）静置阶段，时间10min，终止条件时间限制；
（2）然后在第一次化成结束后的电芯的预封边处进行剪口，然后将电芯内的气体抽出，抽出后再进行封装；
（3）最后再对电芯进行第二次化成。
2.根据权利要求1所述的一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，其特征在于，步骤（2）需在注液间或露点环境下进行，以保证剪口操作过程中，不会受到水分的影响，从而保证电芯性能。
3.根据权利要求1所述的一种解决软包锂离子动力电池异常的化成方法，其特征在于，第一次化成结束后，通过剪刀类工具在电芯的预封印内侧进行剪口，然后在原预封机设备上进行抽气封装。
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