CN114267894A - 一种锂离子电池陈化时间的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂离子电池陈化时间的判定方法，包括以下步骤：将电芯划分为多组，并进行标记；对电芯进行注液，保证电芯的注液量能够完全浸润正负极片；固定最低陈化时间，对注液后电芯按照预先分组进行不同时间的陈化放置，从1‑N组逐步延长陈化时间；对达到陈化时间要求的电芯进行拆解，选择中间部位的正极和负极片烘干后进行极片粘附力测试，本发明采用锂离子电池注液后极片粘附力变化来判定陈化时间，利用极片粘附力与电解液在电芯内部浸润的相关性，当与集流体接触的粘结剂溶胀完全时，粘附力曲线基本保持水平，则为最佳陈化时间，本发明方法是一种简单易行的锂离子电池陈化时间的判定方式。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池陈化时间的判定方法。
背景技术
近年来，随着化石能源枯竭和环境污染问题日益严重，新能源行业受到世界各国政府的重视，在全世界范围掀起了汽车电动化热潮。锂离子电池因其具有高能量密度、高功率、长寿命、无记忆效应等优点，成为现今世界的研究热点，又因其作为新能源电动汽车的心脏，其性能的优劣直接影响着电动汽车的推广和应用。
软包锂电池由于其能量密度高，尺寸设计灵活，安全性高等优点，在市场中占额越来越高。软包锂电池生产工序包括匀浆-涂布-辊压-模切-卷绕或叠片-极耳焊接-封装-注液-化成等工序，在注液后会有陈化搁置工序，目的使电解液在极片中进行充分浸润。若陈化时间过短，极片浸润不充分，导致后期正负极材料容量发挥不佳，内阻偏大，严重的会导致析锂，造成安全事故；若陈化时间过长又会降低生产效率，增加产品成本。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种锂离子电池陈化时间的判定方法，能够简单快速有效的判定最佳陈化时间。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池陈化时间的判定方法，包括以下步骤：
（1）首先将生产合格电芯划分为多组，并进行1-N标记；
（2）对相关电芯进行注液，并保证电芯的注液量能够完全浸润正负极片，并将注液后电芯放入高温环境中进行陈化放置；
（3）固定最低陈化时间，对注液后电芯按照预先分组进行不同间隔时间的陈化放置，从1-N组逐步延长陈化时间；
（4）对达到陈化时间要求的电芯进行拆解，选择中间部位的正极和负极片烘干后进行极片粘附力测试，并对拉力数据采集和记录；
（5）根据正负极片粘附力变化趋势确定注液后电芯的最佳陈化时间。
作为一种优选方式，步骤（2）中所述高温环境为40-60℃；
作为一种优选方式，步骤（3）中所述最低陈化时间为1h；
作为一种优选方式，步骤（3）中所述间隔时间为2-4h；
作为一种优选方式，步骤（4）中烘干温度35-55℃，真空度≥-85kPa，烘干时间0.5-1h。
本发明的有益效果是：本发明采用锂离子电池注液后极片粘附力变化来判定陈化时间，利用极片粘附力与电解液在电芯内部浸润的相关性，当电解液完全浸润极片时，才会与集流体接触，轻微腐蚀集流体，粘结剂溶胀，导致极片与集流体粘附力变化，随着浸润时间的延长，正负极片粘附力变化量逐渐减低，当电解液完全浸润后，粘附力曲线基本保持水平时，则为最佳陈化时间，该方法是一种简单易行的判定方式。
附图说明
图1是本发明的实施例1中电芯不同陈化时间正极片粘附力变化图；
图2是本发明的实施例1中电芯不同陈化时间负极片粘附力变化图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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付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。
实施例1
本实施例锂离子电池陈化时间的判定方法，步骤如下：
（1）首先将将生产合格电芯划分为8组，每组2支电芯，并进行标记；
（2）对标记好电芯进行注液，并保证电芯的注液量能够完全浸润正负极片，并将注液后电芯放入60℃环境中进行陈化放置；
（3）固定1h陈化时间，对注液后电芯按照预先分组进行4h间隔时间的陈化放置，从1-8组逐步延长陈化时间；
（4）对达到陈化时间要求的电芯进行拆解，选择中间部位的正极和负极片在55℃，真空度≥-85kPa的烘箱里烘烤0.5h；
（5）对进行极片粘附力测试，并对拉力数据采集和记录，根据正负极片粘附力变化趋势确定注液后电芯的最佳陈化时间。
测试结果如图1、2所示。在该条件下，电芯正极从第7组测试电芯，粘附力基本不发生变化，曲线保持水平，说明电解液浸润时间约为25h；同理，电芯负极电解液浸润时间约为20h
实施例2
本实施例锂离子电池陈化时间的判定方法，步骤如下：
（1）首先将将生产合格电芯划分为11组，每组2支电芯，并进行标记；
（2）对标记好电芯进行注液，并保证电芯的注液量能够完全浸润正负极片，并将注液后电芯放入40℃环境中进行陈化放置；
（3）固定1h陈化时间，对注液后电芯按照预先分组进行2h间隔时间的陈化放置，从1-11组逐步延长陈化时间；
（4）对达到陈化时间要求的电芯进行拆解，选择中间部位的正极和负极片在35℃，真空度≥-85kPa的烘箱里烘烤1h；
（5）对进行极片粘附力测试，并对拉力数据采集和记录，根据正负极片粘附力变化趋势确定注液后电芯的最佳陈化时间。
从测试结果可知，在60℃环境温度下，电芯正极电解液浸润时间约为25h，电芯负极电解液浸润时间约为20h，该测试结果与通过电化学测试（45℃下，内阻测试陈化时间约为28h）陈化时间基本一致，也说明本发明的测试方法能够较好有效的判定锂离子电池陈化时间。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种锂离子电池陈化时间的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先将生产合格电芯划分为多组，并进行1-N标记；
（2）对相关电芯进行注液，并保证电芯的注液量能够完全浸润正负极片，并将注液后电芯放入高温环境中进行陈化放置；
（3）固定最低陈化时间，对注液后电芯按照预先分组进行不同间隔时间的陈化放置，从1-N组逐步延长陈化时间；
（4）对达到陈化时间要求的电芯进行拆解，选择中间部位的正极和负极片烘干后进行极片粘附力测试，并对拉力数据采集和记录；
（5）随着浸润时间的延长，正负极片粘附力变化量逐渐减低，当与集流体接触的粘结剂溶胀完全时，粘附力曲线基本保持水平，则为最佳陈化时间。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池陈化时间的判定方法，其特征在于：步骤（2）中所述高温环境为40-60℃。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池陈化时间的判定方法，其特征在于：步骤（3）中所述最低陈化时间为1h。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池陈化时间的判定方法，其特征在于：步骤（3）中所述间隔时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池陈化时间的判定方法，其特征在于：步骤（4）中烘干温度35-55℃，真空度≥-85kPa，烘干时间0.5-1h。
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