[發明專利]鋰離子電池真空化成方法

有效

• 申請號: 200910039530.6
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101887994A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 李尹慶;包有江
• 申請（專利權）人: 深圳市鴻德電池有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M2/36;H01M10/44;H01M2/10;H01M2/20
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 戴建波

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池的制造加工方法，更具體地，涉及一種鋰離子電池真空化成方法。

背景技術

近年來，隨著對不可再生能源危機和環境保護的重視，綠色環保的鋰離子電池在手機移動電源、電動車、電動工具和電動玩具等方面的應用取得了快速發展。在現有的鋰離子電池的制造過程中，鋰離子電池注液和化成(即鋰離子電池的第一次充電)工藝一般是分開操作的。首先，通常采用倒吸抽真空注液的方式或者利用帶有密封圈的夾具進行注液操作。倒吸抽真空注液是將電池倒置于一個底部裝有電解液的密閉容器內，然后抽真空，在氣壓作用下，電解液進入電池內部，從而完成注液過程。而利用帶有密封圈的夾具進行注液操作，是在電池的注液孔上方連接電解液容器，而電池的注液孔與電解液容器通過密封圈實現密封，隨后往容器內注液，接著抽真空，同樣，在氣壓作用下，電解液進入電池內部完成注液操作。現有的化成設備為密集型多點恒流充電柜，此類化成柜具有256、512或其他數量的充電點，每個充電點包括正極端和負極端，將充電點的正極端和負極端與電池的相應極對接，從而完成化成工藝。現有的生產過程中，鋰離子電池化成工藝為開口化成工藝，一般是在將電解液注入電池之后，采用簡易膠紙暫時密封注液孔，然后直接在開放的大環境下進行化成工藝。

在化成工藝中電池內部會產生正壓力，由于上述化成工藝在開放的環境中進行，因而電池內部所產生的正壓力極易造成電解液的外溢，這必然導致電解液的浪費；其次，電解液與外界空氣長期接觸，空氣中的水蒸氣與電解液發生反應將會導致電解液變質，若這部分電解液回流到電池內部將會嚴重影響到電池的各項性能，例如容量、電壓等等；另外，由于溢出的電解液直接流到電池外部，可能腐蝕充電設備和電池外殼；再者，揮發到空氣中的電解液將會與空氣一起形成混合氣體，而該混合氣體對于長期作業的操作人員是有害的，會引起其皮膚和呼吸系統的不良反應，同時，溢出的電解液和隨后形成的混合氣體均會造成對環境的污染。

因此，有必要提供一種新型的鋰離子電池化成方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種改進的鋰離子電池真空化成方法，其可以減少電解液的浪費、防止對設備和電池外殼的腐蝕并且避免電池化成過程中對環境的污染以及對操作人員的不良影響。

本發明的一種技術方案是這樣實現的：提供一種鋰離子電池真空化成方法，該方法包括：采用同時具有注液和充電功能的一體化夾具完成電池的注液；采用同時具有充電和抽真空功能的真空化成裝置完成電池的化成工藝；其中，在化成工藝中，真空化成裝置對放置在一體化夾具內的電池進行充電，電池通過一體化夾具與真空化成裝置之間實現電連接。

優選的，所述方法包括以下步驟：(1)、第一次抽真空、充氣；(2)、抽真空靜置；(3)、充電；(4)、第二次抽真空、充氣。

優選的，所述真空化成裝置包括進、出氣孔，利用真空泵經由真空化成裝置的進、出氣孔來控制真空化成裝置內的氣壓。

優選的，電池真空化成的環境為-0.01Mpa至-0.10MPa之間的負壓狀態。

優選的，電池真空化成的環境為大約-0.05MPa或以下。

優選的，充電電流在0.05C至1.5C之間，充電時間在2至300min之間。

優選的，所述方法中采用的一體化夾具包括底座、安裝于底座上的電池固定槽以及設置在底座上的正、負極充電端、與電池固定槽樞轉連接的電解液裝載容器，電解液裝載容器與電池固定槽的內部相通，在電解液裝載容器的底部表面上朝向電池固定槽的內部設置有正、負極充電探針。

優選的，所述方法中采用的真空化成裝置包括密閉且可抽真空的箱體、設置在箱體的內部空間中的電池固定支架、設置于箱體中的至少一對正、負極充電端子以及對箱體的內部空間進行封閉的活動門，所述進、出氣孔設置在箱體的內部空間中。

優選的，通過真空管道將電池化成所產生的混合氣體抽走并進行無害化處理。

優選的，充氣所用到的氣體包括干燥空氣、氮氣或氬氣。