CN111162333B - 方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，包括以下步骤：一、需先注入LiPF6电解液，并充分静置8‑12h，再进行预充排气工序；二、对注液后充分静置的电芯，发送预充排气流程，保压值‑85kpa，测漏时间1min，流程过程中负压降至‑80kpa以下，抽真空自动开启至‑95kpa，流程发送后，检查设备状态和电池流程发送状态；三、按照不同倍率和不同时间给电芯进行分段充电处理，分段充电完成电池良品条件是：结束容量≥40％SOC或结束电压≥3.560V。该方法生产效率高、内阻低、循环性能好，并且有效解决电芯平整度、一致性问题。

Description

方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法。
背景技术
锂离子电池作为一种传统产品，已应用在消费类数码产品及动力类电动车上。NCM811-C产品由于高比能量收到各大电池厂家的青睐。目前动力类锂离子电池为了电芯的平整度、一致性及电性能，排气工艺均采用小电流长时间充电和静置，占用大量预充排气设备，生产效率低下，增加电池生产成本。伴随着市场对锂离子电芯更高的使用要求，迫切需求在保证性能的前提下开发兼顾产能的产品，因此对于开发者提出了较大的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，以解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、需先注入LiPF6电解液，并充分静置8-12h，再进行预充排气工序；步骤二、对注液后充分静置的电芯，发送预充排气流程，保压值-85kpa，测漏时间1min，流程过程中负压降至-80kpa以下，抽真空自动开启至-95kpa，流程发送后，检查设备状态和电池流程发送状态，同时确认流程名称是否准确；步骤三、按照不同倍率和不同时间给电芯进行分段充电处理，分段充电完成电池良品条件是：结束容量≥30％SOC或结束电压≥3.560V。
优选地，在步骤一中，注液车间温度15-27℃，露点≤-33点即可正常排气。
优选地，步骤三中，分段给电芯充电是将充电分为三段进行，三个充电段分别达到的电芯容量依次是标称容量的1.5-3％SOC、5-7.5％SOC、25-35％SOC。
优选地，步骤三中，每段电芯的充电时间依次为30-56min、20-30min、55-84min。
优选地，步骤三中、分段充电完成的静置时间各为5-30min。
优选地，步骤三中、总充电完成达到的容量为标称容量的30-40％SOC。
优选地，步骤三中、分段充电完成达到的电压为3.60-3.65V。
优选地，步骤三中、充电完成用时为132-187min。。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过多段预充排气方法有利于气体的充分释放。本发明所述方法排气完成后极片平整，在负极表面有效形成稳定致密的固体电解质膜SEI；改善极片褶皱，保证极片、隔膜与电解液之间紧密接触，降低了电芯的界面阻抗，保证了电芯容量发挥稳定，提高了循环性能；极片的平整度提高有效改善了电芯的厚度，出货厚度一致性提高，减轻了模组配组一致性问题。改善极片平整度的同时防止电芯在充放电过程中的析锂。该方法生产效率高、内阻低、循环性能好，并且有效解决电芯平整度、一致性问题。
附图说明
图1为常温循环性能图；
图2为实施例1极片解剖状态图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
将正极活性物质为NCM811，负极活性物质为人造石墨的未注液方型电芯在真空干燥箱中充分干燥并注入一定比例的LiPF6电解液，充分静置8-12h后，进行开口预充排气工艺。分别按照不同倍率和不同时间给电芯分段充电：第一段以0.05C充电30min，第二段以0.15C充电30min，第三段以0.3C充电60min，电池每段充电后均静置5min，充电完成充入总容量达到标称容量的40％SOC。
如图1所示，本实施例预充排气完成的电池经过主化成、老化、分选后，在温度25℃条件下，2.8-4.2V区间以1C电流循环1000次，其容量保持率为初始容量的89.25％。
本实施例1预充排气完成的电池经过主化成、老化、分选后，极片解剖状态如图2所示。
对比例1
对比同型号的方型功率型动力类锂离子电芯，除采用小电流预充排气工艺外，其他工艺均与实施例1相同，对比例预充排气流程如下：
正极活性物质为NCM811，负极活性物质为人造石墨的未注液方型电芯在真空干燥箱中充分干燥并注入一定比例的LiPF6电解液，充分静置8-12h后，进行开口预充排气工艺。分别按照不同倍率和不同时间给电芯分段充电：第一段以0.01C充电60min，第二段以0.025C充电90min，第三段以0.1C充电180min，电池每段充电后均静置5min，充电完成充入总容量达到标称容量的34.75％SOC。
对比例1采用小电流预充排气完成的电池经过主化成、老化、分选后的循环容量保持率为87.46％，其循环性能图1。
实施例2
分段给电芯充电的电流时间依次为：0.02C-56min；0.1C-30min；0.2C-84min，每段充电后静置5min，充电完成总充电容量为标称容量的37.87％SOC，其电芯的循环性能见图1。
实施例3
分段给电芯充电的电流时间依次为：0.05C-30min；0.1C-30min；0.2C-82min，每段充电后静置5min，充电完成总充电容量为标称容量的34.83％SOC。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、需先注入LiPF6电解液，并充分静置8-12h，再进行预充排气工序；步骤二、对注液后充分静置的电芯，发送预充排气流程，保压值-85kpa，测漏时间1min，流程过程中负压降至-80kpa以下，抽真空自动开启至-95kpa，流程发送后，检查设备状态和电池流程发送状态，同时确认流程名称是否准确；步骤三、按照不同倍率和不同时间给电芯进行分段充电处理，分段给电芯充电是将充电分为三段进行，三个充电段分别达到的电芯容量依次是标称容量的1.5-3％SOC、5-7.5％SOC、25-35％SOC；每段电芯的充电时间依次为30-56min、20-30min、55-84min；总充电完成达到的容量为标称容量的30-40％SOC；分段充电完成达到的电压为3.60-3.65V；
分段充电完成电池良品条件是：结束容量≥30％SOC或结束电压≥3.560V。
2.根据权利要求1所述的方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，其特征在于：在步骤一中，注液车间温度15-27℃，露点≤-33℃即可正常排气。
3.根据权利要求1所述的方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，其特征在于：步骤三中、分段充电完成的静置时间各为5-30min。
4.根据权利要求1所述的方型功率型动力类锂离子电池预充电排气方法，其特征在于：步骤三中、充电完成用时为132-187min。
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