CN110783647A - 一种软包气胀电芯的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种软包气胀电芯（1）的修复方法，通过采取扎孔排气、补充电解液、常压静置、化成、封口的方法工艺流程，配套PP软管（2）、铜线（3）、胶帽（4）和真空泵的特殊工装来实现软包锂离子电池修复。达到有效消除成型电池的气胀问题，实现软包锂离子电池修复，使其性能恢复，避免报废，节约能源，从而实现梯次利用。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包气胀电芯的修复方法。
背景技术
目前锂离子电池主要分为圆柱型、方型、纽扣、薄膜四种类型。其中方型锂离子电池中软包电池在制作工艺或使用环境的影响下，会形成胀气，继续使用存在一定的风险，将其报废是能源的浪费，而且会对环境造成不良影响。
同时，近年来铁塔公司大力推行动力电池的梯次利用，将动力市场退下的电池用于通信市场，这其中难免会有气胀电池，若是能够将其修复，可以节约能源，从而实现更大程度上的梯次利用。
CN 204793061U公开了一种带排气阀的软包装锂离子电池，该实用新型通过电池产气达到一定压力时通过推动电芯底部的排气阀来实现排气，但该技术方案在排气末期也存在外界空气进入影响电池性能的隐患；CN204991879U公开了一种具有胀气保护结构的软包锂离子电池，该实用新型通过在电池胀气时通过外界保护板切断正负极电压输出来保护电池，但缺点在于不能消除气体，且电池一旦启用保护板后就不能再使用。因此，急需一种有效消除成型电池的气胀问题，实现软包锂离子电池修复的方法，使其性能恢复，避免报废，节约能源，从而实现梯次利用。
发明内容
有鉴于此，本发明具体实施方式期望提供一种软包气胀电芯的修复方法。通过采取扎孔排气、补充电解液、常压静置、化成、封口的方法工艺流程，配套PP软管(含铜线、胶帽)和真空泵的特殊工装来实现软包锂离子电池修复。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明具体实施方式提供了一种软包气胀电芯的修复方法，包括以下步骤：
a、将所述软包气胀电芯置于平面上，用尖锐物在所述软包气胀电芯顶封、侧封的交界处沿铝塑膜边缘扎一个小孔，排出内部气体；
b、将PP软管插入所述小孔，沿所述小孔边缘进行封装，将所述铝塑膜内部PP层与所述PP软管融合，抽出铜线；
c、将所述PP软管与供液装置连接，进行补液，用夹紧装置夹紧所述PP软管，套上胶帽；
d、所述软包气胀电芯常温静置后，将所述PP软管与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管后，套上所述胶帽；
e、将所述软包气胀电芯进行充放电；
f、将所述PP软管与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管后，套上所述胶帽；
g、将所述PP软管与所述铝塑膜进行封装，封装位置覆盖所述小孔位置，用剪刀切除所述PP软管外露部分。
进一步地，所述PP软管长度为5～10cm。
进一步地，所述PP软管沿所述小孔插入1-2cm。
进一步地，所述供液装置包括注液泵、针管。
进一步地，所述夹紧装置包括止血钳。
进一步地，所述补液过程中，补液量为所述软包气胀电芯每1Ah容量补液1～2g。
更进一步地，所述容量为所述软包气胀电芯设计时的额定容量。
进一步地，所述软包气胀电芯常温静置时间为12～36h。
进一步地，所述步骤d与步骤f中所述软包气胀电芯内部抽真空均抽至-0.07～-0.1Mpa。
进一步地，所述软包气胀电芯充放电时电流为0.1C～0.5C。
本发明有益效果如下：
1)使用本发明一种软包气胀电芯的修复方法，可以有效消除成型电池的气胀问题，实现软包锂离子电池修复，使电池能够再次使用；
2)使用本发明一种软包气胀电芯的修复方法，可以使其性能恢复，避免报废，节约能源，从而实现梯次利用。
附图说明
图1为本发明具体实施方式PP软管示意图；
其中：2是PP软管，3是铜线，4是胶帽；
图2为本发明具体实施方式PP软管封装示意图；
其中：1是软包气胀电芯，2是PP软管，3是铜线，4是胶帽；
图3为本发明具体实施方式成品电芯封口示意图；
图4为软包气胀电芯按本发明实施例1处理前后、常规电芯的常温0.2C放电曲线图；
图5为软包气胀电芯按本发明实施例2处理后、常规电芯0.5C倍率下循环寿命曲线图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
实施例1：
实施例1提供了一种软包气胀电芯1的修复方法，包括以下步骤：
a、将所述软包气胀电芯1置于平面上，用尖锐物在所述软包气胀电芯1顶封、侧封的交界处沿铝塑膜边缘扎一个小孔，排出内部气体；
b、将PP软管2插入所述小孔，沿所述小孔边缘进行封装，将所述铝塑膜内部PP层与所述PP软管2融合，抽出铜线3；
c、将所述PP软管2与供液装置连接，进行补液，用夹紧装置夹紧所述PP软管2，套上胶帽4；
d、所述软包气胀电芯1常温静置后，将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
e、将所述软包气胀电芯1进行充放电；
f、将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
g、将所述PP软管2与所述铝塑膜进行封装，封装位置覆盖所述小孔位置，用剪刀切除所述PP软管2外露部分。
这里，所述PP软管2长度为5cm。
这里，所述PP软管2沿所述小孔插入1cm。
这里，所述供液装置为针管。
这里，所述夹紧装置为止血钳。
这里，所述软包气胀电芯1设计额定容量为58Ah。
这里，所述补液过程中，补液量为90g。
这里，所述软包气胀电芯1常温静置时间为36h。
这里，所述步骤d与步骤f中所述软包气胀电芯1内部抽真空均抽至-0.1Mpa。
这里，所述软包气胀电芯1充放电时电流及具体工步如下表：
| 工步 | 工作状态 | 时间min | 电流mA | 电压mV | 备注 |
| 1 | 搁置 | 1 | |||
| 2 | 恒流放电 | 360 | 5800 | ||
| 3 | 搁置 | 5 | |||
| 4 | 恒流充电 | 120 | 2900 | 3470 | |
| 5 | 恒流充电 | 120 | 5800 | 3470 | |
| 6 | 恒流充电 | 150 | 11600 | 3470 | |
| 7 | 搁置 | 5 |
如图3所示，修复、封装完成后形成成品电芯。将所述成品电芯进行分容操作，具体为0.2C恒流恒压充电，截止电压3.65V，截止电流2.5A，搁置10min，0.2C恒流放电，截止电压2.0V，分容后静置24h，测试电压内阻数据如表1，测试容量-电压曲线如图4。通过表1及图4所示，修复后的软包气胀电芯1与常规电芯放电平台及容量相当，无明显差异。
表1实施例1软包气胀电芯修复前后、常规电芯常温0.2C放电数据表
实施例2：
实施例2提供了一种软包气胀电芯1的修复方法，包括以下步骤：
a、将所述软包气胀电芯1置于平面上，用尖锐物在所述软包气胀电芯1顶封、侧封的交界处沿铝塑膜边缘扎一个小孔，排出内部气体；
b、将PP软管2插入所述小孔，沿所述小孔边缘进行封装，将所述铝塑膜内部PP层与所述PP软管2融合，抽出铜线3；
c、将所述PP软管2与供液装置连接，进行补液，用夹紧装置夹紧所述PP软管2，套上胶帽4；
d、所述软包气胀电芯1常温静置后，将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
e、将所述软包气胀电芯1进行充放电；
f、将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
g、将所述PP软管2与所述铝塑膜进行封装，封装位置覆盖所述小孔位置，用剪刀切除所述PP软管2外露部分。
这里，所述PP软管2长度为8cm。
这里，所述PP软管2沿所述小孔插入2cm。
这里，所述供液装置为注液泵。
这里，所述夹紧装置为止血钳。
这里，所述软包气胀电芯1设计额定容量为50Ah。
这里，所述补液过程中，补液量为50g。
这里，所述软包气胀电芯1常温静置时间为24h。
这里，所述步骤d与步骤f中所述软包气胀电芯1内部抽真空均抽至-0.09Mpa。
这里，所述软包气胀电芯1充放电时电流及具体工步如下表：
| 工步 | 工作状态 | 时间min | 电流mA | 电压mV | 备注 |
| 1 | 搁置 | 1 | |||
| 2 | 恒流放电 | 360 | 5000 | ||
| 3 | 搁置 | 5 | |||
| 4 | 恒流充电 | 120 | 2500 | 3470 | |
| 5 | 恒流充电 | 120 | 5000 | 3470 | |
| 6 | 恒流充电 | 150 | 10000 | 3470 | |
| 7 | 搁置 | 5 |
如图3所示，修复、封装完成后形成成品电芯。将所述成品电芯进行分容操作，具体为0.2C恒流恒压充电，截止电压3.65V，截止电流2.5A，搁置10min，0.2C恒流放电，截止电压2.0V，分容后静置24h，测试电压内阻数据如表2。
表2实施例2软包气胀电芯修复前后、常规电芯常温0.2C放电数据表
从表2可以看出，2只软包气胀电芯1经修复后，常温下0.2C放电容量及均压与常规电芯相当，内阻相当，电性能无明显差异。
如图5所示，将上述表2中修复后的电芯1#及2#做循环测试，可以看出，修复后的电芯1#、2#与常规电芯相比，未有明显降低，与常规电芯循环寿命趋势基本相当，且根据趋势，最终肯定会超过《GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》中1000次80％的要求，满足正常电池的使用要求。
实施例3：
实施例3提供了一种软包气胀电芯1的修复方法，包括以下步骤：
a、将所述软包气胀电芯1置于平面上，用尖锐物在所述软包气胀电芯1顶封、侧封的交界处沿铝塑膜边缘扎一个小孔，排出内部气体；
b、将PP软管2插入所述小孔，沿所述小孔边缘进行封装，将所述铝塑膜内部PP层与所述PP软管2融合，抽出铜线3；
c、将所述PP软管2与供液装置连接，进行补液，用夹紧装置夹紧所述PP软管2，套上胶帽4；
d、所述软包气胀电芯1常温静置后，将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
e、将所述软包气胀电芯1进行充放电；
f、将所述PP软管2与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯1内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管2后，套上所述胶帽4；
g、将所述PP软管2与所述铝塑膜进行封装，封装位置覆盖所述小孔位置，用剪刀切除所述PP软管2外露部分。
这里，所述PP软管2长度为10cm。
这里，所述PP软管2沿所述小孔插入2cm。
这里，所述供液装置为注液泵。
这里，所述夹紧装置为止血钳。
这里，所述软包气胀电芯1设计额定容量为50Ah。
这里，所述补液过程中，补液量为50g。
这里，所述软包气胀电芯1常温静置时间为12h。
这里，所述步骤d与步骤f中所述软包气胀电芯1内部抽真空均抽至-0.07Mpa。
这里，所述软包气胀电芯1充放电时电流及具体工步如下表：
| 工步 | 工作状态 | 时间min | 电流mA | 电压mV | 备注 |
| 1 | 搁置 | 1 | |||
| 2 | 恒流放电 | 360 | 5000 | ||
| 3 | 搁置 | 5 | |||
| 4 | 恒流充电 | 120 | 2500 | 3470 | |
| 5 | 恒流充电 | 120 | 5000 | 3470 | |
| 6 | 恒流充电 | 150 | 10000 | 3470 | |
| 7 | 搁置 | 5 |
如图3所示，修复、封装完成后形成成品电芯。将所述成品电芯进行分容操作，具体为0.2C恒流恒压充电，截止电压3.65V，截止电流2.5A，搁置10min，0.2C恒流放电，截止电压2.0V，分容后静置24h，测试电压内阻数据如表3。
表3实施例2软包气胀电芯修复前后、常规电芯常温0.2C放电数据表
从表3可以看出，3只软包气胀电芯1经修复后，常温下0.2C放电容量及均压与常规电芯相当，内阻相当，电性能无明显差异。
此外，根据《GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》的国家标准对上述修复后的电池做各项安全试验，试验结果均满足相应的不起火、不爆炸、不漏液等要求。说明本发明修复后的电芯不仅满足电性能与常规电芯相当，各项安全性能也同样满足要求，本发明实现了电芯的成功修复，使电池能够再次使用，避免了能源的浪费，可实现梯次使用。
以上涉及到公知常识的内容不作详细描述，本领域的技术人员能够理解。
以上所述仅为本发明的一些具体实施例而已，并不用以限制本发明，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。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将所述软包气胀电芯（1）置于平面上，用尖锐物在所述软包气胀电芯（1）顶封、侧封的交界处沿铝塑膜边缘扎一个小孔，排出内部气体；
b、将PP软管（2）插入所述小孔，沿所述小孔边缘进行封装，将所述铝塑膜内部PP层与所述PP软管（2）融合，抽出铜线（3）；
c、将所述PP软管（2）与供液装置连接，进行补液，用夹紧装置夹紧所述PP软管（2），套上胶帽（4）；
d、所述软包气胀电芯（1）常温静置后，将所述PP软管（2）与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯（1）内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管（2）后，套上所述胶帽（4）；
e、将所述软包气胀电芯（1）进行充放电；
f、将所述PP软管（2）与真空泵想连接，将所述软包气胀电芯（1）内部抽真空，用所述夹紧装置夹紧所述PP软管（2）后，套上所述胶帽（4）；
g、将所述PP软管（2）与所述铝塑膜进行封装，封装位置覆盖所述小孔位置，用剪刀切除所述PP软管（2）外露部分。
2.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述PP软管（2）长度为5~10cm。
3.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述PP软管（2）沿所述小孔插入1-2cm。
4.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述供液装置包括注液泵、针管。
5.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述夹紧装置包括止血钳。
6.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述补液过程中，补液量为所述软包气胀电芯（1）每1 Ah容量补液1~2g。
7.根据权利要求5所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述容量为所述软包气胀电芯（1）设计时的额定容量。
8.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述软包气胀电芯（1）常温静置时间为12~36h。
9.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述步骤d与步骤f中所述软包气胀电芯（1）内部抽真空均抽至-0.07~-0.1Mpa。
10.根据权利要求1所述的一种软包气胀电芯（1）的修复方法，其特征在于：所述软包气胀电芯（1）充放电时电流为0.1C~0.5 C。
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