CN110534811A - 一种软包锂离子电池的制备方法 - Google Patents

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朱力强
赵培成
王守军
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明提供一种软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：S1、对待注液的电芯注液后，进行真空吸附预定时长；S2、对真空吸附后的电芯，在手套箱中进行开口化成，所述化成在如下条件下进行：所述电芯的气袋朝上，保持所述密闭环境干燥，露点＜‑45℃，温度30～85℃，面压1～12KG/cm2；S3、开口化成结束后，取出电芯在手套箱中进行二封作业。本发明优化了制造工艺，取消了现有工艺中的预封口工序和陈化工序，通过注液后一次封装成型，减少了工序，降低了成本。

Description

一种软包锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明涉及二次电池的制作，特别是涉及一种软包锂离子电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池广泛应用于数码移动设备、电动工具、电动汽车、储能等领域，成为人类日常不可或缺的产品。传统的软包锂离子电池在注液后一般会经过以下工序：抽真空、预封口、陈化、化成、二封。这样的工序繁琐，陈化时间长，约为24小时，造成效率低、成本高。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出一种软包锂离子电池的制备方法。
本发明采用以下技术方案：
一种软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：S1、对待注液的电芯注液后，进行真空吸附预定时长；S2、对真空吸附后的电芯，在手套箱中进行开口化成，所述化成在如下条件下进行：所述电芯的气袋朝上，保持所述密闭环境干燥，露点＜-45℃，温度30～85℃，面压1～12KG/cm2；S3、开口化成结束后，取出电芯在手套箱中进行二封作业。
优选地，步骤S1中的所述注液是在真空下进行。
优选地，所述真空的真空度为-60KPa～-99Ka。
优选地，所述待注液的电芯的气袋高度为5mm～20mm。
优选地，所述待注液的电芯的气袋高度为10mm～12mm。
优选地，所述步骤S1中的真空吸附为抽真空、放干燥气循环。
优先地，所述真空吸附的时间为10～60min。
优选地，所述真空吸附具体为：A、放干燥气使真空度至0，放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-30KPa，抽真空时间10s，保持时间10s，循环次数6次；B、放干燥气使真空度至0放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-60KPa，抽真空时间10s，保持时间15s，循环次数6次；C、放干燥气使真空度至0，放气时间5s，保持时间3s，再抽真空至-90KPa，抽真空时间5s，保持时间15s，循环次数10次。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：本发明优化了制造工艺，取消了现有工艺中的预封口工序和陈化工序，通过注液后一次封装成型，减少了工序，降低了成本。进一步地，本申请在真空下进行注液，可以减少铝塑包装膜的用量，降低损耗。
具体实施方式
为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施方式提供一种软包锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：S1、对待注液的电芯注液后，进行真空吸附预定时长；S2、对真空吸附后的电芯，在手套箱中进行开口化成，所述化成在如下条件下进行：所述电芯的气袋朝上，保持所述密闭环境干燥，露点＜-45℃，温度30～85℃，面压1～12KG/cm2；S3、开口化成结束后，取出电芯在手套箱中进行二封作业。
本申请中在进行真空吸附后立即进行步骤S3的化成工序，减少了现有技术的预封口工序和陈化，在化成时优化条件，将电池体系与外界的水分、空气隔离，即使没有预封口工序，也不会影响电池的化成。
在一些优选的实施方式中，步骤S1中的所述注液是在真空下进行。较佳地，所述真空的真空度为-60KPa～-99Ka。
在一些优选的实施方式中，所述待注液的电芯的气袋高度为5mm～20mm。更佳地，所述待注液的电芯的气袋高度为10mm～12mm。
现有的软包锂离子电池是注液后再抽真空，注液高度会达到气袋一定高度，因此需要更高的气袋来容纳电解液，而本申请中在真空下进行注液，可以加入电解液的渗透提高注液效率，并设置较低高度的气袋，在注液、化成和封装时不会影响其容纳气体和电解液的功能，又能减少材料的浪费。
在一些优选的实施方式中，所述步骤S1中的真空吸附为抽真空、放干燥气循环，通过真空吸附工序，使电解液充分渗透至电芯的极片、隔膜孔隙中。较佳地，所述真空吸附的时间为10～60min。更佳地，所述真空吸附具体为：A、放干燥气使真空度至0，放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-30KPa，抽真空时间10s，保持时间10s，循环次数6次；B、放干燥气使真空度至0放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-60KPa，抽真空时间10s，保持时间15s，循环次数6次；C、放干燥气使真空度至0，放气时间5s，保持时间3s，再抽真空至-90KPa，抽真空时间5s，保持时间15s，循环次数10次。
实施例
以型号为523450-1000mAh的软包锂离子电池的制备方法为例，进一步阐述本发明，其具体步骤如下：
1、将待注液的软包锂离子电池的电芯的气袋高度设置为10-12mm；
2、在真空状态下自动注液，真空度设置为-95KPa；
3、注液后进行真空吸附，具体为：A、放干燥气使真空度至0，放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-30KPa，抽真空时间10s，保持时间10s，循环次数6次；B、放干燥气使真空度至0放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-60KPa，抽真空时间10s，保持时间15s，循环次数6次；C、放干燥气使真空度至0，放气时间5s，保持时间3s，再抽真空至-90KPa，抽真空时间5s，保持时间15s，循环次数10次。
4、在手套箱的干燥环境，露点＜-45℃下进行开口化成，气袋朝上，电池放入夹板之间，温度设置为80℃，面压10Kg/cm2，化成流程为：200mA恒流充电20min至3.5V，再1000mA恒流恒压充电80min至4.2V，终止电流100mA，再恒流放电12min。
5、开口化成结束，取出电芯在手套箱进行二封作业，裁剪掉多余的铝塑包装膜，完成电池的制作。
比较例
以型号为523450-1000mAh的软包锂离子电池的制备方法为例，本例的具体步骤如下：
1、将待注液的软包锂离子电池的电芯的气袋高度设置为50±5mm；
2、在常压状态下自动注液；
3、注液后进行真空静置，真空度≤-85KPa，时间3min；
4、真空预封装；
5、常压下高温陈化，温度45±5℃，时间24±4h；
6、常态下(常温常湿)，电池放入高温热压化成柜夹板之间，温度设置为80℃，面压10Kg/cm2，化成流程为：200mA恒流充电20min至3.5V，再1000mA恒流恒压充电80min至4.2V，终止电流100mA，再恒流放电12min。
7、化成结束，取出电芯在常态下进行二封作业，裁剪掉多余的铝塑包装膜，完成电池的制作。
在相同的测试条件下测得的比较例和实施例的电池的性能如下表：
实施例 比较例
25℃下0.5C放电容量/mAh 1033 1035
常温内阻/mΩ 45 44
通过上表可知，实施例和比较例的性能无明显差别，而实施例的制作工序较比较例更少，效率更高，同时减少了铝塑膜的用量、成本更低。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对待注液的电芯注液后，进行真空吸附预定时长；
S2、对真空吸附后的电芯，在手套箱中进行开口化成，所述化成在如下条件下进行：所述电芯的气袋朝上，保持所述密闭环境干燥，露点＜-45℃，温度30～85℃，面压1～12KG/cm2；
S3、开口化成结束后，取出电芯在手套箱中进行二封作业。
2.如权利要求1所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤S1中的所述注液是在真空下进行。
3.如权利要求2所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述真空的真空度为-60KPa～-99Ka。
4.如权利要求2-3任意一项所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述待注液的电芯的气袋高度为5mm～20mm。
5.如权利要求4所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述待注液的电芯的气袋高度为10mm～12mm。
6.如权利要求1所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的真空吸附为抽真空、放干燥气循环。
7.如权利要求6所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述真空吸附的时间为10～60min。
8.如权利要求6所述的软包锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述真空吸附具体为：
A、放干燥气使真空度至0，放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-30KPa，抽真空时间10s，保持时间10s，循环次数6次；
B、放干燥气使真空度至0放气时间10s，保持时间3s，再抽真空至-60KPa，抽真空时间10s，保持时间15s，循环次数6次；
C、放干燥气使真空度至0，放气时间5s，保持时间3s，再抽真空至-90KPa，抽真空时间5s，保持时间15s，循环次数10次。
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