CN112652830B - 一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法 - Google Patents

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Abstract

一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，用于解决由于极片层数较多，尤其是针对高容量的大尺寸铝壳锂离子电池，产生的部分气体存在无法及时排出的问题。在电池化成过程中的第一次注液化成工序和第二次注液工序之间，进行如下步骤：第一次注液后，将大尺寸铝壳锂离子电池静置；电池安放至化成柜的相应点位上，按如下操作进行排气处理；第一阶段：抽真空，保压；第二阶段：充入N2，使真空度降低，保压；第三阶段：上述两个阶段，循环8~17次；第四阶段：25~45 kPa，保压3~12 s；电池排气处理结束后，静置后进行二次注液。本发明的排气方法，可有效排出铝壳锂离子电池化成过程中残留的气体，改善极片的界面。

Description

一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法
技术领域
本发明涉及铝壳锂离子电池制造技术领域，公开了一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，适用于铝壳锂离子电池，尤其是高容量大尺寸铝壳锂离子电池。
背景技术
对于铝壳锂离子电池化成，尽管化成过程是采用负压化成，但由于极片层数较多（不论是叠片还是卷绕），尤其是针对高容量的大尺寸铝壳锂离子电池（锂离子电池厚度≥47mm，宽度≥173mm，高度≥132mm），电池尺寸较大，产生的部分气体存在无法及时排出的情况，极易导致极片界面出现气泡暗斑，严重的甚至导致析锂，严重影响了锂离子电池的性能和质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，可有效排出铝壳锂离子电池化成过程中残留的气体，改善极片的界面。
本发明的技术方案是：在电池化成过程中的第一次注液化成工序和第二次注液工序之间，进行如下步骤：
步骤一）第一次注液后，将大尺寸铝壳锂离子电池静置24 h~60 h；
步骤二）电池安放至化成柜的相应点位上，按如下操作进行排气处理；
第一阶段：抽真空至真空度达到-80 kPa ~ -98 kPa（相对真空度），保压3 ~ 12s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至25 ~ 45 kPa（相对真空度），保压23 ~38s；
第三阶段：上述两个阶段，循环8~ 17次；
第四阶段：25 ~45 kPa（相对真空度）下，保压3 ~ 12 s；
步骤三）电池排气处理结束后，静置20 h~60h后进行二次注液。
本发明步骤一）中将大尺寸铝壳锂离子电池静置的最佳时间为36 h~ 48 h。
本发明步骤二）中第一阶段：抽真空至真空度最佳达到-85 kPa ~ -95 kPa（相对真空度），保压最佳时间5~10 s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至30 ~ 40 kPa（相对真空度），保压25~ 35s；
第三阶段：上述两个阶段，循环10 ~15次；
第四阶段：30 ~40 kPa（相对真空度），保压5 ~ 10 s。
本发明步骤三）中电池排气处理结束后，静置24 h~48 h后进行二次注液。
本发明方法简单，可有效排出大尺寸铝壳锂离子电池化成后残余的气体，改善极片界面，从而确保锂离子电池性能。
附图说明
图1为以现有技术作为参照例的拆解界面；
图2为本发明专利中实施例的拆解界面。
具体实施方式
为了加深对本发明专利的理解和认识，下面将结合具体实施例对本专利作进一步深入阐述。应说明的是，该实施例仅用于解释本发明，方便本领域技术人员理解所提供的较佳实施方案，而非限制，本发明并不局限于下述具体方案，对于本专利的一些修改与变更也应落入本专利的权利要求保护范围内，即，依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
实施例1
一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，包括以下步骤：
第一次注液工序：
锂离子电池注液前，首先在注液机流水线上自动进行称重。
锂离子电池称重后，进入注液腔进行注液，注液过程中，环境湿度及温度满足工艺要求。
锂离子电池注液完成后，自动进行二次称重。***自动对注液量进行计算并保存数据。
化成工序：
第一次注液工序完成后，锂离子电池转运至静置房，在特定温度环境条件下，暂存一定时间后进行化成工序。
锂离子电池根据不同的充电倍率及不同的充电时间进行梯度充电化成，直至锂离子电池达到特定的荷电状态后，化成结束。
锂离子电池化成结束，常温静置一定时间后，测试开路电压，然后，转运至老化房，在特定温度环境条件下，静置一定时间。老化静置结束后，常温静置一定时间后，测试开路电压。
排气工序：
步骤一：锂离子电池静置一段时间。
步骤二：电池安放至化成柜的相应点位上，进行排气处理。
步骤三：电池排气结束后，静置一段时间后进行二次注液。
所述步骤一中的静置时间范围为：24 h。
所述步骤三中的静置时间范围为：24 h。
所述步骤二中的排气方法，具体步骤为：
第一阶段：抽真空至真空度达到 -90 kPa（相对真空度），保压5 s；
第二阶段：充入N2使真空度降低，至40 kPa（相对真空度），保压30 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环10次；
第四阶段：40 kPa（相对真空度），保压8 s。
第二次注液工序：
锂离子电池排气结束后，电池常温静置一定时间。
电池在注液机流水线上自动进行称重，***根据工艺规定注液量进行计算，二次注液量，并在注液腔进行注液。注液过程中，环境湿度及温度满足工艺要求。
锂离子电池注液完成后，自动进行二次称重。***自动对注液量进行计算并保存数据。
实施例2
一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，包括以下步骤：
第一次注液工序：
锂离子电池注液前，首先在注液机流水线上自动进行称重。
锂离子电池称重后，进入注液腔进行注液，注液过程中，环境湿度及温度满足工艺要求。
锂离子电池注液完成后，自动进行二次称重。***自动对注液量进行计算并保存数据。
化成工序：
第一次注液工序完成后，锂离子电池转运至静置房，在特定温度环境条件下，暂存一定时间后进行化成工序。
锂离子电池根据不同的充电倍率及不同的充电时间进行梯度充电化成，直至锂离子电池达到特定的荷电状态后，化成结束。
锂离子电池化成结束，常温静置一定时间后，测试开路电压，然后，转运至老化房，在特定温度环境条件下，静置一定时间。老化静置结束后，常温静置一定时间后，测试开路电压。
排气工序：
步骤一：第一次注液后大尺寸铝壳锂离子电池静置一段时间。
步骤二：电池安放至化成柜的相应点位上，进行排气处理。
步骤三：电池排气结束后，静置一段时间后进行二次注液。
所述步骤一中的静置时间范围为：36 h。
所述步骤三中的静置时间范围为：36 h。
所述步骤二中的排气方法，具体步骤为：
第一阶段：抽真空至真空度达到 -85 kPa（相对真空度），保压7 s；
第二阶段：充入N2使真空度降低，至35 kPa（相对真空度），保压33 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环12次；
第四阶段：35 kPa（相对真空度），保压10 s。
第二次注液工序：
锂离子电池排气结束后，电池常温静置一定时间。
电池在注液机流水线上自动进行称重，***根据工艺规定注液量进行计算，二次注液量，并在注液腔进行注液。注液过程中，环境湿度及温度满足工艺要求。
锂离子电池注液完成后，自动进行二次称重。***自动对注液量进行计算并保存数据。
用现有技术的工艺生产的无上述排气操作的锂离子电池作为参照例。
图1中所示为参照例的拆解界面，图中可见负极片界面分布有较密集的气泡斑点，尤其是靠近非极耳侧下端部（该图中拆解锂离子电池处于非满电状态，故颜色呈暗棕色，但不影响界面观察）。
图2中所示为实施例1的拆解界面，图中可见负极片界面良好，并未出现图1中的气泡斑点（该图中拆解锂离子电池处于满电状态，故颜色亮黄）。

Claims (6)

1.一种改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，适用于高容量大尺寸铝壳锂离子电池，其特征在于，在电池化成过程中的第一次注液化成工序和第二次注液工序之间，进行如下步骤：
步骤一）第一次注液后，将大尺寸铝壳锂离子电池静置24 h～60 h；
步骤二）电池安放至化成柜的相应点位上，按如下操作进行排气处理；
第一阶段：抽真空至真空度达到-80 kPa～-98 kPa相对真空度，保压3～12 s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至25～45 kPa相对真空度，保压23～38 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环8～17次；
第四阶段：在25～45 kPa相对真空度下，保压3～12 s；
步骤三）电池排气处理结束后，静置20 h～60h 后进行二次注液。
2.根据权利要求1所述的改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，其特征在于：步骤一）中将大尺寸铝壳锂离子电池静置36 h～48 h。
3.根据权利要求1所述的改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，其特征在于：步骤二）中第一阶段：抽真空至真空度达到-85 kPa～-95 kPa，保压时间5～10 s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至30～40 kPa，保压25～35 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环10～15次；
第四阶段：30～40 kPa，保压5～10 s。
4.根据权利要求1所述的改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，其特征在于：步骤三）中电池排气处理结束后，静置24 h～48 h后进行二次注液。
5.根据权利要求1所述的改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，其特征在于，在电池化成过程中的第一次注液化成工序和第二次注液工序之间，进行如下步骤：
步骤一）第一次注液后，将大尺寸铝壳锂离子电池静置24 h；
步骤二）电池安放至化成柜的相应点位上，按如下操作进行排气处理；
第一阶段：抽真空至真空度达到-90 kPa相对真空度，保压5 s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至40 kPa相对真空度，保压30 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环10次；
第四阶段：在40 kPa相对真空度下，保压8 s；
步骤三）电池排气处理结束后，静置24 h 后进行二次注液。
6.根据权利要求1所述的改善铝壳锂离子电池极片界面的排气方法，其特征在于，在电池化成过程中的第一次注液化成工序和第二次注液工序之间，进行如下步骤：
步骤一）第一次注液后，将大尺寸铝壳锂离子电池静置36 h；
步骤二）电池安放至化成柜的相应点位上，按如下操作进行排气处理；
第一阶段：抽真空至真空度达到-85 kPa相对真空度，保压7 s；
第二阶段：充入N2，使真空度降低，直至35 kPa相对真空度，保压33 s；
第三阶段：上述两个阶段，循环12次；
第四阶段：在35 kPa相对真空度下，保压10 s；
步骤三）电池排气处理结束后，静置36 h 后进行二次注液。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114597594A (zh) * 2022-03-29 2022-06-07 厦门海辰新能源科技有限公司 电池、终端和电池的制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103682458A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 高平唐一新能源科技有限公司 一种解决硬壳锂电池化成时内部气体及电解液残留的方法
KR20150049894A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지 내부에 발생된 가스 제거방법
CN107634268A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 中航锂电（洛阳）有限公司 一种锂离子电池的负压化成方法
CN108767319A (zh) * 2018-04-23 2018-11-06 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池化成方法
CN110661050A (zh) * 2019-09-27 2020-01-07 安徽益佳通电池有限公司 一种改善锂离子电池化成界面的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101286578A (zh) * 2008-05-23 2008-10-15 清华大学 一种运用真空***的锂离子二次电池的化成方法
EP2772960B1 (en) * 2012-02-02 2017-01-04 LG Chem, Ltd. Rechargeable battery comprising a zig-zag shaped sealing part
CN104157920B (zh) * 2014-08-29 2016-08-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种用于高能量密度锂离子电池的化成方法
CN108417921A (zh) * 2018-02-09 2018-08-17 浙江衡远新能源科技有限公司 一种高能量密度电池的制备方法及电池
CN109119693A (zh) * 2018-07-20 2019-01-01 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 一种软包锂离子电池注液后的静置方法及软包锂离子电池的制备方法
CN108808144B (zh) * 2018-09-06 2020-09-04 江西迪比科股份有限公司 一种软包装锂离子电池的化成工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150049894A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지 내부에 발생된 가스 제거방법
CN103682458A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 高平唐一新能源科技有限公司 一种解决硬壳锂电池化成时内部气体及电解液残留的方法
CN107634268A (zh) * 2017-09-13 2018-01-26 中航锂电（洛阳）有限公司 一种锂离子电池的负压化成方法
CN108767319A (zh) * 2018-04-23 2018-11-06 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池化成方法
CN110661050A (zh) * 2019-09-27 2020-01-07 安徽益佳通电池有限公司 一种改善锂离子电池化成界面的方法

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