CN111370769A - 一种锂电池高温化成方法及一体化装置 - Google Patents

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陈文炬
白科
游杰
凌建军
陈富源
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Abstract

本发明公开了一种锂电池高温化成方法及一体化装置，工艺步骤包括：将注液并搁置好的电芯放入一体化装置中；所述一体化装置，包括化成柜、进气管、出风口、加热板、化成针床、打钢珠装置、钢珠盘、真空管、门阀开关；将干燥空气从进气管中充入所述一体化装置中，充满后，对所述一体化装置抽真空，形成负压并保持，同时开启所述一体化装置内加热板，控制所述一体化装置的温度；将电池与化成针床内电路相连，开始化成；化成结束后直接在所述一体化装置中的打钢珠装置进行打钢珠作业，即在所述一体化装置中完成锂电池电芯的封装。本发明在所述一体化装置中进行高温、高压化成，并完成封装，保证锂电池性能同时提高生产效率，降低大量成本。

Description

一种锂电池高温化成方法及一体化装置
技术领域
本发明属于锂电池化成方法领域，具体涉及一种锂电池高温化成方法及一体化装置。
背景技术
锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，具有能量密度高、环境友好、无记忆效应、循环寿命长、自放电少等突出的优点，是摄像机、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源，也是未来电动汽车、军用的理想轻型高能动力源。因此，锂离子电池成为近年来电池界广泛研究的热点。
化成工序是锂离子电池的一道重要加工工序，化成的好坏直接影响到电池的性能。高温高压化成因其能有效的缩短化成时间，提高生产效率，引起各大电池厂商的广泛关注。对电池施加一定的压力，有利于缩短锂离子的扩散距离，保证电池正负极界面平整、均匀接触。而施加高温，则可以降低电解液的粘度，加速例子的扩散，保证电子与离子的迅速结合。
目前，在实际生产过程中，锂电池化成工艺须露点在-10℃环境下进行，露点过高会导致电芯水分超标，影响电池厚度及各项性能指标。因此化成车间须采用大功率除湿设备，消耗大量能源和财力。且化成结束后，仍需将电池取出，再进行打钢珠封装，容易出现高温烫伤，转移过程也需消耗时间，影响生产效率。中国专利CN201721023781.1公开的一种锂电池化成箱，，能够对锂电池化成箱进行充气或抽真空，可以方便地将数个锂电池同时进行化成，简化了步骤，提高了化成的效率。但仍需将化成箱置于除湿环境中，且化成完成后需将电池取出，进行封装，对电池生产效率提高有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池高温化成方法及一体化装置，在化成工艺过程中，保证化成环境达到露点、高温、高压要求。且化成完成后，在化成柜中完成电池的封装，极大地提高效率。化成柜由于采用充入干燥空气模式，在普通车间中即可进行化成，不须在达到露点要求的除湿环境下进行化成，避免采购大功率除湿机，可节约大量的成本。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
S1：将注液并搁置好的电芯放入一体化装置中；
S2：将干燥空气从进气管中充入所述一体化装置中，充满后，对所述一体化装置抽真空，形成负压并保持，同时开启所述一体化装置内加热板，控制所述一体化装置的温度；
S3：将电池与化成针床内电路相连，开始化成；
S4：化成结束后，将电池在所述一体化装置中的打钢珠装置进行打钢珠作业，即在所述一体化装置中完成锂电池电芯的封装。
优选的，步骤S2中，干燥空气为露点-10℃～-60℃。
优选的，步骤S2中，加热板温度控制在45℃～55℃。
优选的，步骤S2中，抽真空后，其压强为-0.075～-0.09Mpa。
优选的，步骤S3中，化成上上限电压为3650mV，充放电电流为460-16000mA。
优选的，所述的锂电池高温化成工艺构建的一体化装置，其特征在于：包括化成柜、进气管、出风口、加热板、化成针床、打钢珠装置、钢珠盘、真空管、门阀开关。
优选的，所述进气管带有除湿功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明与传统化成工艺相比，本发明所述一体化装置可在普通车间中进行化成，避免了化成需在除湿机除湿达到一定要求的环境下进行。高温、高压的环境下保证化成后锂电池的性能，且在化成柜中完成锂电池打钢珠作业和封装，避免须将锂电池取出后再进行封装，大大提高生产效率。化成柜由于采用充入干燥空气模式，在普通车间中即可进行化成，不须在达到露点要求的除湿环境下进行化成，避免采购大功率除湿机，可节约大量的成本。
附图说明
图1为本发明的立体结构图；
附图标记：1、化成柜；2、进气管；3、出风口；4、加热板；5、化成针床；6、锂电池电芯；7、电池负压嘴；8、打钢珠装置；9、钢珠盘；10、真空管；11、门阀开关
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的锂电池高温化成方法，包括以下步骤：
S1：将注液并搁置好的锂电池电芯6放入一体化装置1中；
S2：将干燥空气从进气管2中充入所述一体化装置1中，充满后，对所述一体化装置1抽真空，形成负压未-0.075MPa并保持，同时开启所述一体化装置1内加热板4，控制所述一体化装置1的温度,使温度上升至50摄氏度；
S3：将电池与化成针床内电路相连，先控制恒流充电1180mA，上限电压3650mV，充电300min；再控制横流电流2950mA，上线电压3650mV，充电120分钟；恒流充电8850mA，上限电压3650mV，充电60min，搁置40min，完成化成。
S4：化成结束后，将电池在所述一体化装置中的打钢珠装置8进行打钢珠作业，即在所述一体化装置中完成锂电池电芯的封装。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种锂电池高温化成工艺，其特征在于，工艺步骤包括：
S1：将注液并搁置好的电芯放入一体化装置中；
S2：将干燥空气从进气管中充入所述一体化装置中，充满后，对所述一体化装置抽真空，形成负压并保持，同时开启所述一体化装置内加热板，控制所述一体化装置的温度；
S3：将电池与化成针床内电路相连，开始化成；
S4：化成结束后，将电池在所述一体化装置中的打钢珠装置进行打钢珠作业，即在所述一体化装置中完成锂电池电芯的封装。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池高温化成工艺，其特征在于：步骤S2中，干燥空气为露点-10℃～-60℃。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池高温化成工艺，其特征在于：步骤S2中，加热板温度控制在45℃～55℃。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池高温化成工艺，其特征在于：步骤S2中，抽真空后，其压强为-0.075～-0.09Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池高温化成工艺，其特征在于：步骤S3中，化成上上限电压为3650mV，充放电电流为460～16000mA。
6.一种用于构建权利要求1-5任一条所述的锂电池高温化成工艺的一体化装置，其特征在于：包括化成柜、进气管、出风口、加热板、化成针床、打钢珠装置、钢珠盘、真空管、门阀开关。
7.根据权利要求4所述的锂电池高温化成一体化装置，其特征在于，所述进气管带有除湿功能。
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