CN112688032A - 一种软包电池的注液方法 - Google Patents

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杨书廷
刘显卿
杨娟
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Abstract

本发明公开了一种软包电池的注液方法，将软包电池本体温度保持在30～35℃，储液罐内的电解液保持在30～35℃，且注液环境湿度保持在10%以下，电解液注入到表面贴有保护膜的软包电池内，软包电池的气囊朝上放入真空静置箱内，调节真空气路的阀门，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到‑50～‑60Mpa并保持3～5min，再向真空静置箱的腔体内充入惰性气体使软包电池内保持正压，二次抽真空，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到‑80～‑85Mpa并保持3～5min，将电池气囊倾斜向上放入封口机，真空静置箱的腔体1～2min抽到‑80～‑85Mpa并保持1～2min，同时在真空状态下封住气囊口，封完口的电池在35～40℃的环境下保存1h即完成电池注液。本发明提高了软包电池保液量且提高了电池生产效率。

Description

一种软包电池的注液方法
技术领域
本发明属于软包锂离子电池技术领域，具体涉及一种软包电池的注液方法。
背景技术
新能源汽车的快速发展得益于锂离子动力电池的高比能量、长循环等特性。同时锂离子电池价格过高也是阻碍新能源汽车发展的一个主要方面。所以新能源汽车的进一步发展需要锂离子电池的价格下降。电池成本的下降可以通过新材料的开发，现有材料的成本降低。同时在生产过程中提高生产效率，降低系统耗能和人工成本，也可以使得电池的价格下降。现有的生产过程中电解液浸润需要比较长的时间，时间短的话会引起电池保液量不足，电解液分布不均匀，造成电池极化严重，能量密度和循环性能下降。
发明内容
本发明的目的是提供了一种软包电池的注液方法，该方法能够保证软包电池保液量不降低的同时减少电解液的浸润时间，进而提高软包电池的生产效率。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种软包电池的注液方法，其特征在于具体过程为：将软包电池本体温度保持在30～35℃，储液罐内的电解液保持在30～35℃，且注液环境湿度保持在10%以下，电解液注入到表面贴有保护膜的软包电池内，软包电池的气囊朝上放入真空静置箱内，调节真空气路的阀门，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到-50～-60Mpa并保持3～5min，再向真空静置箱的腔体内充入惰性气体使软包电池内保持正压，二次抽真空，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到-80～-85Mpa并保持3～5min，将电池气囊倾斜向上放入封口机，真空静置箱的腔体1～2min抽到-80～-85Mpa并保持1～2min，同时在真空状态下封住气囊口，封完口的电池在35～45℃的环境下保存1h即完成电池注液。
进一步限定，所述软包电池的电芯正极主材为锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂或富锂材料中的一种或多种。
进一步限定，所述软包电池的电芯负极为天然石墨、人造石墨、钛酸锂、软碳或硬碳中的一种或多种。
进一步限定，所述软包电池的电芯隔膜为干法隔膜、湿法隔膜或氧化铝、二氧化硅、聚偏四氟乙烯涂覆隔膜。
进一步限定，所述软包电池的电芯电解液中溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的一种或多种，电芯电解液中锂盐包括六氟磷酸锂或四氟硼酸锂中的一种或多种，电芯电解液中添加剂为碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明中软包电池本体和电解液保持一定温度，使得电解液具有较好的流动性，更利于电解液在隔膜和极片上移动和浸润。
2、本发明中软包电池在静置箱中两次抽真空和破真空，让软包电池内部正压和负压交换，可以增加电解液在软包电池内的移动速度。抽真空时速度慢一点，可以防止电解液被抽出沾到铝塑膜的表面，腐蚀铝塑膜。且软包电池主体贴有聚乙烯保护膜，也可以防止电解液溅到电池表面，腐蚀铝塑膜。
3、本发明在软包电池封装时电池内部保持真空的状态，相比于非真空状态封装，可以减少软包电池的产气情况。
4、本发明中注完液的软包电池在一定的温度下保持1h，可以让部分未完全浸润的电池继续浸润完全。
附图说明
图1是实施例1中软包电池1化成结束后的极片状态；
图2是实施例1中软包电池3化成结束后的极片状态；
图3是实施例1中软包电池5化成结束后的极片状态；
图4是实施例2中软包电池1化成结束后的极片状态；
图5是实施例2中软包电池3化成结束后的极片状态；
图6是实施例2中软包电池5化成结束后的极片状态。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
取待注液的软包电池，正极主材选用镍钴锰酸锂（523）、负极选用人造石墨、隔膜为氧化铝涂覆湿法隔膜、电解液配方中溶剂为体积配比1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯的混合溶剂，锂盐为六氟磷酸锂，浓度为1mol/L，添加剂为3wt%氟代碳酸乙烯酯，1.5wt%碳酸亚乙烯酯。注液前称取软包电池重量，化成结束后进行抽气封装，抽出从多余的电解液，记录软包电池的保液量。
1）取两只软包电池（1、2），将电解液从常温的储液罐中注入到软包电池内，在真空静置箱中真空抽到-85MPa，保持1min。在封口机上封住气囊。在35℃环境中保存1h。
2）取两只软包电池（3、4），将电解液从常温的储液罐中注入到软包电池内，在真空静置箱中真空抽到-85MPa，保持1min。在封口机上封住气囊。在35℃环境中保存8h。
3）取两只软包电池（5、6），软包电池本体温度保持35℃，储液罐内的电解液保持在35℃，且注液环境湿度保持在10%以下。
电解液注入到表面贴有保护膜的软包电池内，软包电池的气囊朝上放入真空静置箱内，调节真空气路的阀门，使得真空静置箱的腔体缓慢的（1min）抽到-60Mpa并保持5min。真空静置箱的腔体内充入惰性气体使软包电池内保持正压。二次抽真空，使得真空静置箱的腔体缓慢的（2min）抽到-85Mpa并保持3min。然后将软包电池气囊倾斜向上放入封口机，使得真空静置箱的腔体缓慢的（2min）抽到-85Mpa并保持2min。并且在真空状态下封住气囊口。封完口的软包电池在40℃的环境下保存1h。
实施例1中各个软包电池保液量情况
软包电池编号 注液量 注液前重量 抽气封后重量 保液量
1 50 271 225.1 45.9
2 50 271.3 225.5 45.8
3 50 271.5 223.4 48.1
4 50 270.9 222.7 48.2
5 50 271 222.7 48.3
6 50 271.3 223.1 48.2
实施例2
取待注液的软包电池，正极主材选用磷酸铁锂、负极选用人造石墨、隔膜为干法隔膜、电解液配方中溶剂为体积配比1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯与碳酸甲乙酯的混合溶剂，锂盐为六氟磷酸锂，浓度为2mol/L，添加剂为1wt%氟代碳酸乙烯酯、1.5wt%碳酸亚乙烯酯和1wt%硫酸亚乙烯酯。注液前称取软包电池重量，化成结束后进行抽气封装，抽出从多余的电解液，记录软包电池的保液量。
1）取两只软包电池（1、2），将电解液从常温的储液罐中注入到软包电池内，在真空静置箱中真空抽到-85MPa并保持1min。在封口机上封住气囊。在40℃环境中保存1h。
2）取两只软包电池（3、4），将电解液从常温的储液罐中注入到软包电池内，在真空静置箱中真空抽到-85MPa并保持1min。在封口机上封住气囊。在40℃环境中保存8h。
3）取两只软包电池（5、6），软包电池本体温度保持35℃，储液罐内的电解液保持在35℃，且注液环境湿度保持在10%以下。
电解液注入到表面贴有保护膜的软包电池内，软包电池的气囊朝上放入真空静置箱内，调节真空气路的阀门，使得真空静置箱的腔体缓慢的（1.5min）抽到-55Mpa并保持4min。真空静置箱的腔体内充入惰性气体使软包电池内保持正压。二次抽真空，使得真空静置箱的腔体缓慢的（2min）抽到-85Mpa并保持4min。然后将软包电池气囊倾斜向上放入封口机，使得真空静置箱的腔体缓慢的（2min）抽到-85Mpa并保持2min。并且在真空状态下封住气囊口。封完口的软包电池在40℃的环境下保存1h。
实施例2中各个软包电池保液量情况
软包电池编号 注液量 注液前重量 抽气封后重量 保液量
1 38 186.4 220.3 33.9
2 38 186.6 220.1 33.5
3 38 186.1 222.8 36.7
4 38 186 223 37
5 38 186.4 222.9 36.5
6 38 186.4 223.4 37
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (5)

1.一种软包电池的注液方法，其特征在于具体过程为：将软包电池本体温度保持在30～35℃，储液罐内的电解液保持在30～35℃，且注液环境湿度保持在10%以下，电解液注入到表面贴有保护膜的软包电池内，软包电池的气囊朝上放入真空静置箱内，调节真空气路的阀门，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到-50～-60Mpa并保持3～5min，再向真空静置箱的腔体内充入惰性气体使软包电池内保持正压，二次抽真空，使得真空静置箱的腔体1～2min抽到-80～-85Mpa并保持3～5min，将电池气囊倾斜向上放入封口机，真空静置箱的腔体1～2min抽到-80～-85Mpa并保持1～2min，同时在真空状态下封住气囊口，封完口的电池在35～45℃的环境下保存1h即完成电池注液。
2.根据权利要求1所述的软包电池的注液方法，其特征在于：所述软包电池的电芯正极主材为锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂或富锂材料中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的软包电池的注液方法，其特征在于：所述软包电池的电芯负极为天然石墨、人造石墨、钛酸锂、软碳或硬碳中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的软包电池的注液方法，其特征在于：所述软包电池的电芯隔膜为干法隔膜、湿法隔膜或氧化铝、二氧化硅、聚偏四氟乙烯涂覆隔膜。
5.根据权利要求1所述的软包电池的注液方法，其特征在于：所述软包电池的电芯电解液中溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的一种或多种，电芯电解液中锂盐包括六氟磷酸锂或四氟硼酸锂中的一种或多种，电芯电解液中添加剂为碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。
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