CN113948776A - 一种提高电芯浸润效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池加工技术领域，涉及一种提高电芯浸润效率的方法。本发明通过使用超声波设备发出的高频振动波，加快了电芯润湿速率，缩短了润湿时间，改善电芯注液后极片润湿时间长，改善现有工艺电芯高温静置时间长，缩短了电芯近50％的高温浸润时间，同时将电芯保液量提升了5‑10％。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池加工技术领域，涉及一种提高电芯浸润效率的方法。
背景技术
随着经济的迅速发展，软包电池电解液在极片上润湿的充分性与电芯浸润的效率紧密相关，存在于电芯注液后静置的过程中。极片润湿的充分性直接决定了电芯浸润效率。而当下面临的一个关键问题在于电芯注液后极片润湿不充分，浸润效率低，影响电芯的电性能和生产效率。
再者现有工艺在注液工序后对电芯直接进行高温浸润，由于电芯内部极片粘贴，会导致极片润湿不充分，整体润湿效果差，影响电芯浸润效率，而且其高温静置时间长，保液量差，生产效率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种操作简单、提升电芯保液量的提高电芯浸润效率的方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种提高电芯浸润效率的方法，所述方法包括如下步骤：
S1、先将电芯进行烘烤处理；
S2、将烘烤后的电芯用真空注液机进行注液；
S3、注液后进行真空静置，然后进行预封口；
S4、预封口后进行超声处理，然后进行高温静置；
S5、高温静置后进行化成处理，最后进行二封。
本发明通过使用超声波设备发出的高频振动波，使电芯内部电解液产生许多微泡，减小了电解液与极片之间固-液界面的润湿角，加快了润湿速率，缩短了润湿时间，从而达到了提升浸润效果的目的。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S1烘烤后电芯正极片水分值小于100ppm。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S1烘烤后电芯负极极片水分值小于200ppm。
控制电芯极片的水分可以避免电芯发生低容、低电压、高内阻、漏液、鼓胀、电芯尺寸不合格、循环性能差等性能问题。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S3真空静置分三段进行，第一段真空度-30Kpa,真空静置时间1-4s；第二段真空度-65Kpa，真空静置时间3-6s；第三段真空度-90Kpa,真空静置时间5-9s。本发明采用三段真空进行静置，前两段进行小真空度抽气，可以除去电芯内部电解液中的气体，使电解液流入电芯底部；第三段使用高真空度进行抽气可以促进极片对电解液的吸收。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S4超声处理过程中超声频率为50-70KHZ，超声时间为5-10min。本发明中需要控制超声频率，过高或超声时间过短会导致极片吸液不足，不利于电芯内部极片充分浸润；超声频率过低，会对极片造成破坏，影响电芯性能；超声时间过长，会降低电芯生产效率。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S4高温静置的温度为45-55℃，时间为15-20h。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，步骤S5化成处理在夹具化成机中进行。
在上述的一种提高电芯浸润效率的方法中，夹具化成柜温度为75-85℃，夹具化成柜压力为0.1-0.6Mpa,夹具化成时间为 2-3h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过使用超声波设备发出的高频振动波，加快了电芯润湿速率，缩短了润湿时间，改善电芯注液后极片润湿时间长，改善现有工艺电芯高温静置时间长，缩短了电芯近50％的高温浸润时间，同时将电芯保液量提升了5-10％。
附图说明
图1为实施例1与对比例1负极片浸润时间箱线图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
S1、取一封后电芯放入流拉盒内进行烘烤，烘烤后要求电芯正极片水分值小于100ppm，负极片水分值小于200ppm。
S2、将注液后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)放置，使用真空注液机，在电芯内部注入适量电解液。
S3、将注液后的电芯进行三段真空静置，第一段真空度-30Kpa, 真空静置时间2s；第二段真空度-65Kpa，真空静置时间5s；第三段真空度-90Kpa,真空静置时间7s；然后使用真空预封机对电芯气袋进行预封口。
S4、将预封后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)置于超声波设备腔体内，使用超声波设备对预封后的电芯进行超声处理，超声频率为60KHZ，超声时间为6min。
S5、将超声后的电芯置于温度为50℃的高温房，记录入高温时间，放置18h。
S6、将高温静置18h后的电芯转出，使用夹具化成机进行化成,夹具化成柜温度为80℃，夹具化成柜压力为0.3Mpa,夹具化成时间为2h；化成后使用二封机进行二次封装。
实施例2：
S1、取一封后电芯放入流拉盒内进行烘烤，烘烤后要求电芯正极片水分值小于100ppm，负极片水分值小于200ppm。
S2、将注液后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)放置，使用真空注液机，在电芯内部注入适量电解液。
S3、将注液后的电芯进行二段真空静置，第一段真空度-30Kpa, 真空静置时间2s；第二段真空度-65Kpa，真空静置时间5s；然后使用真空预封机对电芯气袋进行预封口。
S4、将预封后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)置于超声波设备腔体内，使用超声波设备对预封后的电芯进行超声处理，超声频率为50KHZ，超声时间为5min。
S5、将超声后的电芯置于温度为45℃的高温房，记录入高温时间，放置15h。
S6、将高温静置18h后的电芯转出，使用夹具化成机进行化成,夹具化成柜温度为75℃，夹具化成柜压力为0.1Mpa,夹具化成时间为2h；化成后使用二封机进行二次封装。
实施例3：
S1、取一封后电芯放入流拉盒内进行烘烤，烘烤后要求电芯正极片水分值小于100ppm，负极片水分值小于200ppm。
S2、将注液后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)放置，使用真空注液机，在电芯内部注入适量电解液。
S3、将注液后的电芯进行真空静置，真空度-30Kpa,真空静置时间为2s；然后使用真空预封机对电芯气袋进行预封口。
S4、将预封后的电芯气袋朝上，等距离(2-3mm)置于超声波设备腔体内，使用超声波设备对预封后的电芯进行超声处理，超声频率为70KHZ，超声时间为10min。
S5、将超声后的电芯置于温度为55℃的高温房，记录入高温时间，放置20h。
S6、将高温静置18h后的电芯转出，使用夹具化成机进行化成,夹具化成柜温度为85℃，夹具化成柜压力为0.6Mpa,夹具化成时间为3h；化成后使用二封机进行二次封装。
实施例4：
与实施例1的区别，仅在于，实施例4超声频率为30KHZ。
实施例5：
与实施例1的区别，仅在于，实施例5超声频率为100KHZ。
实施例6：
与实施例1的区别，仅在于，实施例6超声时间为3min。
对比例1：
与实施例1的区别，仅在于，对比例1电芯未进行超声处理。
表1：实施例1-3、对比例1制备电芯浸润18h、36h保液量测试结果
图1为实施例1与对比例1负极片浸润时间对比图。通过图1 数据可以看出，超声处理条件下负极片润湿时间比无超声处理条件下负极片润湿时间有明显缩短。
从上述结果可以看出，本发明通过使用超声波设备发出的高频振动波，加快了电芯润湿速率，缩短了润湿时间，改善电芯注液后极片润湿时间长，改善现有工艺电芯高温静置时间长，缩短了电芯近50％的高温浸润时间，同时将电芯保液量提升了5-10％。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、先将电芯进行烘烤处理；
S2、将烘烤后的电芯用真空注液机进行注液；
S3、注液后进行真空静置，然后进行预封口；
S4、预封口后进行超声处理，然后进行高温静置；
S5、高温静置后进行化成处理，最后进行二封。
2.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S1烘烤后电芯正极片水分值小于100ppm。
3.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S1烘烤后电芯负极极片水分值小于200ppm。
4.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S3真空静置分三段进行，第一段真空度-30Kpa,真空静置时间2s；第二段真空度-65Kpa，真空静置时间5s；第三段真空度-90Kpa,真空静置时间7s。
5.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S4超声处理过程中超声频率为50-70KHZ，超声时间为6min。
6.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S4高温静置的温度为45-55℃，时间为15-20h。
7.根据权利要求1所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，步骤S5化成处理在夹具化成机中进行。
8.根据权利要求7所述的一种提高电芯浸润效率的方法，其特征在于，夹具化成柜温度为75-85℃，夹具化成柜压力为0.1-0.6Mpa,夹具化成时间为2-3h。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115000651A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种提升锂离子二次电池注液效率的表面声波装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140018014A (ko) * | 2012-08-03 | 2014-02-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 파우치형 이차전지의 제조방법 |
| CN103721972A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种聚合物锂离子电池的浸润方法 |
| CN104037456A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 张晶晶 | 磷酸铁锂电池快速化成工艺 |
| CN106252733A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 浙江超威创元实业有限公司 | 一种钛酸锂锂离子电池的化成方法 |
| US20170040651A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Degraded performance recovery method for lithium ion secondary battery |
| CN107546419A (zh) * | 2017-08-02 | 2018-01-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种软包叠片锂离子动力电池注液后搁置方法 |
| CN109713302A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-03 | 江苏大学 | 一种超低温下可大倍率充放的锂离子电池及其制备方法 |
| CN111244558A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 天能帅福得能源股份有限公司 | 一种缩短锂离子电池注液封口后陈化时间的方法 |
| CN112242566A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-01-19 | 东莞维科电池有限公司 | 一种锂离子电池的浸润方法 |
-
2021
- 2021-07-27 CN CN202110848965.6A patent/CN113948776B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140018014A (ko) * | 2012-08-03 | 2014-02-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 파우치형 이차전지의 제조방법 |
| CN103721972A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种聚合物锂离子电池的浸润方法 |
| CN104037456A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 张晶晶 | 磷酸铁锂电池快速化成工艺 |
| US20170040651A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Degraded performance recovery method for lithium ion secondary battery |
| CN106252733A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 浙江超威创元实业有限公司 | 一种钛酸锂锂离子电池的化成方法 |
| CN107546419A (zh) * | 2017-08-02 | 2018-01-05 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种软包叠片锂离子动力电池注液后搁置方法 |
| CN109713302A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-03 | 江苏大学 | 一种超低温下可大倍率充放的锂离子电池及其制备方法 |
| CN111244558A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 天能帅福得能源股份有限公司 | 一种缩短锂离子电池注液封口后陈化时间的方法 |
| CN112242566A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-01-19 | 东莞维科电池有限公司 | 一种锂离子电池的浸润方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115000651A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种提升锂离子二次电池注液效率的表面声波装置 |
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| Publication number | Publication date |
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